使用CY8C22X45系列PSoC設計低功耗觸摸按鍵應用系統

　　1. 引言

　　電容式觸摸按鍵已經(jīng)在越來(lái)越多的電子產(chǎn)品中得到應用，相對于傳統機械式按鍵，電容式觸摸按鍵可以增加產(chǎn)品外觀(guān)設計的靈活性，提高按鍵使用壽命，為用戶(hù)帶來(lái)全新的零壓力觸控體驗，從而提升產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，穩定可靠的觸摸按鍵技術(shù)也益發(fā)變得重要。

　　Cypress的PSoC系列產(chǎn)品具有高效可靠的觸摸按鍵技術(shù)——CapSense，很多電子產(chǎn)品皆已使用該技術(shù)實(shí)現觸摸按鍵。PSoC(可編程片上系統)是Cypress半導體生產(chǎn)的包含有8位微處理器核和數字與模擬混合信號陣列的可編程片上系統。其應用領(lǐng)域與8位的MCU相同。區別于8位的MCU，PSoC的數字資源(如定時(shí)器、PWM、UART等等)和模擬資源(放大器、比較器、濾波器等等)以數字模塊和模擬模塊的方式給出。不同型號的PSoC芯片的差異主要在于其擁有的數字模塊和模擬模塊的數量的不同。用戶(hù)可以根據自己的需要來(lái)定義這些模塊。所有這些預定義的模塊被稱(chēng)之為用戶(hù)模塊(User Module)。PSoC的開(kāi)發(fā)IDE——PSoC Designer也為用戶(hù)提供這些用戶(hù)模塊的API函數供用戶(hù)編程時(shí)調用。

　　由于PSoC可以同時(shí)處理模擬信號和數字信號，并且它的數字模塊和模擬模塊資源可以由用戶(hù)配置，所以與MCU相比有更好的彈性和更高的集成度。這些性能使得它適合便攜式設備的觸摸按鍵應用。但便攜式設備的觸摸按鍵應用通常要求芯片有低的功耗，這就需要工程師深入細致的了解PSoC諸多特性。本文即針對應用工程師的需求，以Cypress CY8C22545 產(chǎn)品系列為例，分析了芯片資源配置對功耗的影響，然后討論了PSoC低功耗固件代碼的實(shí)現方法，從而為應用工程師提供快捷直觀(guān)的技術(shù)參考。

　　2. PSoC芯片資源配置

　　每個(gè)型號的PSoC芯片都包含一些全局資源配置，表格 1列出了CY8C22545產(chǎn)品系列一些常用的全局資源。

　　其中Power Setting，CPU Clock，SysClk*2，VC1，VC2和VC3參數的選擇對功耗有著(zhù)至關(guān)重要的影響。下面以CY8C22545產(chǎn)品系列為例，測試不同參數配置對功耗的具體影響。測試時(shí)未涉及的全局參數采用表格 2中的默認設置。測試時(shí)不添加任何數字模塊或模擬模塊，所有的GPIO也都設置為高阻態(tài)(High Z)，不接受任何模擬和數字輸入，也不產(chǎn)生任何輸出，此外，在固件主函數中通過(guò)死循環(huán)使CPU一直處于工作狀態(tài)。