嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的基于嵌入式技术中的基于嵌入式PsoC的的MCU选色控制器选色控制器
设计设计
摘要：阐述Cypress公司的可配置片上系统（PSoC）的功能及其实现结构；结合选色控制器开发实例，详细阐
述使用PsoC开发的方法和流程。其设计方法也可用于其它控制系统或工业自动化等各种应用。 关键词：
PsoC(可配置片上系统) 选色控制器MCU引言最近几年，随着电子技术及半导体工艺的迅猛发展，片上系统
（SoC），特别是可配置片上系统PsoC（Programmable System on Chip），已逐渐成为微控制器的主流产
品。因此，要求设计工程师必须迅速地掌握SoC的开发特点和要求，尽快融入SoC的开发大潮中去。但是，SoC
系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑战，其中包括从处理器
摘要：摘要：阐述Cypress公司的可配置片上系统（PSoC）的功能及其实现结
构；结合选色控制器开发实例，详细阐述使用PsoC开发的方法和流程。其
设计方法也可用于其它控制系统或工业自动化等各种应用。
关键词：关键词：PsoC(可配置片上系统) 选色控制器MCU
引言引言
最近几年，随着电子技术及半导体工艺的迅猛发展，片上系统
（SoC），特别是可配置片上系统PsoC（Programmable System on
Chip），已逐渐成为微控制器的主流产品。因此，要求设计工程师必须迅速
地掌握SoC的开发特点和要求，尽快融入SoC的开发大潮中去。但是，SoC
系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑战，其中包括从处理器和存储
器的选择到产品环境的考虑。如果设计工程师能够深入理解SoC的开发特
点，并且考虑部件之间如何交互，以及各种因素带来的影响等问题，就可以
直接提高产品设计的成功率和开发效率，降低系统开发的复杂性和费用，同
时增强系统的可靠性和抗干扰能力。
文章根据本人的开发经历，结合选色控制器的开发过程，为设计工程师
提供指导，从所有层面上帮助他们为今后的设计项目做更好的准备。
人们在各种各样的微控制器和嵌入式控制系统设计过程中发现，并非不
同的设计就必须用到完全不同的外围器件；相反，这其吸大量共的部分，因
此，启发了芯片设计工程师建立此种可配置微控制器。在芯片内建立一些通
用的数字和模拟块（digital and analog block），把它们配置成微控制器的
各种功能模块（Module）。这样，在ASIC设计过程中，应用工程师就可以
根据自己的不同设计要求调用不同的功能模块，完成芯片内部的功能配置，
实现使用一块芯片就可以配置成具多种不同外围器件的微控制器。
目前，市场上有Cypress MicroSystems，InC和Cygnal Integrated
Products，Inc生产可配置的SOC微控制器。本控制系统选用Cypress
MicroSystems,Inc生产的M8C内核PsoC微控制器作为控制核心。
下面我们首先熟悉开发的任务要求。选色控制器是一个由信息采集、键盘、
显示及输出驱动等部分组成的控制系统，主要用来取代进口和国产剑杆织机
上的纸带输入式光电纬纱选色器。
为了便于用户根据不同的实际需要对工作方式及其它参数进行修改，要
求所有的参数及组态均可通过面板睥几个操作键进行输入、检查、修改；并
可在突然并机的情况下，重新开机后，自动恢复断点参数信息。
根据用户提出的技术指标，我们还必须把它进步量化，并且进一步完成
功能设计方案。
1 硬件方案设计硬件方案设计
1.1 选择微处理器
在设计任务确定后，应对控制系统所需要的硬件做出初步估计和选择。
微处理器是整个控制系统的核心，它的选择将对整个控制系统产生决定性的
影响。一般应从以下几个方面考虑微处理器是否符合控制系统的要求：字
长、指令的种类和数量、内部寄存器的种类数量、微处理器的速度、中断处
理能力以及微处理器的外围电路配套等。对于外围器件的来源、软件的运行
等也是设计人员必须考虑的因素，因为其涉及到整个系统实时控制能力以及
硬件和应用程序的分开。
Cypress MicroSystems，Inc生产的PsoC是新一代功能强大的8位可配
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