可編程系統(tǒng)級芯片使設(shè)計靈活性最大化近幾年來,有關(guān)系統(tǒng)級芯片（SOC）原理的討論一直在持續(xù)著。雖然這些器件已經(jīng)向世人展現(xiàn)了它們所具有的通過整合的方法來大幅度地縮減設(shè)計方案物理尺寸的能力,但許多設(shè)計師卻對其總體靈活性稍感不滿。在某個特定的設(shè)計中,往往需要一種特殊的或“尚不具備”的功能。這種需要有可能迫使設(shè)計師不得不增設(shè)一些器件,以便能夠把他們所需要的特殊功能添加進(jìn)去。有時從某種意義上講,該SOC架構(gòu)或許還會成為
可編程系統(tǒng)級芯片使設(shè)計靈活性最大化近幾年來,有關(guān)系統(tǒng)級芯片（
SOC）原理的討論一直在持續(xù)著。雖然這些器件已經(jīng)向世人展現(xiàn)了它們所具有的通過整合的方法來大幅度地縮減設(shè)計方案物理尺寸的能力,但許多設(shè)計師卻對其總體靈活性稍感不滿。
在某個特定的設(shè)計中,往往需要一種特殊的或“尚不具備”的功能。這種需要有可能迫使設(shè)計師不得不增設(shè)一些器件,以便能夠把他們所需要的特殊功能添加進(jìn)去。有時從某種意義上講,該SOC架構(gòu)或許還會成為一種負(fù)擔(dān)（而并非一種可用的資源）,因而導(dǎo)致設(shè)計師希望擁有更加優(yōu)越的替代選擇。
更加重要的是,大多數(shù)SOC都具有一定的專用性,因此是圍繞著高級功能而開發(fā)的,因而完全不適用于眾多的消費(fèi)類和工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計。顯然,設(shè)計師需要的是一種能夠適合于更加廣泛的用途的、靈活性更高的解決方案。
應(yīng)對這樣的需求,賽普拉斯微系統(tǒng)公司（Cypress MicroSystems）推出了名為PSoC（Programmable System-
On-Chip,可編程系統(tǒng)級芯片）可編程的混合信號SOC。
雖然賽普拉斯微系統(tǒng)公司的PSoC的核心是一個8位微處理器,但事實(shí)上,它很少被稱為“微控制器”,而是被稱作一個具有嵌入式微控制器內(nèi)核的混合信號陣列。
正像這種描述性更強(qiáng)的名稱所暗示的那樣,PSoC是一種對于標(biāo)準(zhǔn)的“全數(shù)字式”微控制器設(shè)計、純粹的模擬設(shè)計以及介乎此二者之間的所有設(shè)計而言具有同等的上佳適用性的器件。
如果想了解PSoC,那么首先必須搞清一個新的概念。這種新概念指的就是被稱為“用戶
模塊”的通用且可配置的模擬、數(shù)字和混合信號積木式部件的概念。用戶模塊的主要任務(wù)就是向設(shè)計師提供幾組能夠由其進(jìn)行配置和互連的通用積木式部件,以便執(zhí)行
多種功能。
對于大多數(shù)設(shè)計師來說,復(fù)合可編程邏輯器件（CPLD）的“宏單元”是他們所熟悉的對用戶模塊最為貼近的類比。每個單元（同樣,每個用戶模塊）都是根據(jù)核心功能來構(gòu)筑的,當(dāng)對其進(jìn)行配置時,就會產(chǎn)生定制功能或板載外圍元件的最終結(jié)果。
PSoC包括多種用戶模塊,與CPLD的宏單元非常相似,這些用戶模塊也可由設(shè)計師隨意配置。不過,需要牢記的是：與CPLD不同,PSoC還包括能夠完全以模擬方式（無需使用數(shù)字電路或
CPU等等）來處理信號的用戶模塊。
事實(shí)上,當(dāng)采用PSoC時,實(shí)際上能夠創(chuàng)建一個“純模擬型”的設(shè)計方案,在這種方案中,CPU內(nèi)核除了按設(shè)計師的規(guī)定在上電期間執(zhí)行配置代碼以外根本不運(yùn)行！此外,PSoC Designer開發(fā)工具還能夠自動生成該配置的全部代碼 …… 后文將對此做更加詳細(xì)的闡述。
你可能對此感驚訝。如果你駐足思考一下你所做過的許多設(shè)計,就有可能意識到有一些關(guān)鍵的“積木式部件”是你曾經(jīng)反復(fù)使用過的。賽普拉斯微系統(tǒng)公司的芯片設(shè)計人員也認(rèn)識到了這一點(diǎn)。正是這種領(lǐng)悟?qū)е铝松鲜鲇脩裟K的開發(fā)成功。
為了提供最大的靈活性并滿足大多數(shù)應(yīng)用的需要,人們意識到有些基本積木式部件將是必須的,即：
（1） 一個8位CPU內(nèi)核。
（2） 通用型數(shù)字用戶模塊。
（3） 具有通信能力的通用型數(shù)字用戶模塊。
（4） 模擬連續(xù)時間用戶模塊。
（5） 模擬
開關(guān)電容器用戶模塊。
（6） 確定各種信號輸入和輸出器件的線路的能力。
上面的“核心”功能列表形成了構(gòu)筑PSoC器件
系列的基本平臺。為了使該器件具有最大的靈活性和能力,許多附加部件也被融入其中。圖1示出了包含所有子系統(tǒng)的現(xiàn)行PSoC器件的方框圖。
