基于CY8C38的懷孕監視器PSoC開(kāi)發(fā)方案

Cypress懷孕監視器采用監測荷爾蒙水平來(lái)實(shí)現。懷孕監視器可以分析體液的激素水平，體液的電阻，基礎體溫或將這些方法結合起來(lái)。監測激素水平，有三個(gè)標準的方法：

?尿液：黃體激素激增的測試

?唾液：改變電解質(zhì)水平的檢測

?溫度：監測基礎體溫來(lái)預測周期

這些檢測方法都需要一個(gè)模擬前端（AFE），以執行必要的測量。懷孕監視器為電池供電，所以，工作功耗和休眠電流是重要的考慮因素。懷孕監視器還包括了顯示屏/存儲懷孕歷史的存儲器/串行通信（如USB）/觸摸屏或CapSense用戶(hù)界面。


圖1 懷孕監視器框圖


圖2 CY8C38系列簡(jiǎn)化的框圖

PSoC3和PSoC5提供了一個(gè)可擴展的平臺，它提供了所有必要的電路，用以提供可配置的，片上懷孕監視器，包括：

?高精度模擬前端，其中包括0.1％精

確的電壓基準，和高達20 bits的分

辨率

?用于試紙光學(xué)測量的排序，和驅動(dòng)LED的電路，以及閱讀光電二極管的電路，以創(chuàng )建一個(gè)完整的光學(xué)測量系統

? LCD直接驅動(dòng)和控制

?低功耗的工作和睡眠模式，滿(mǎn)負荷工作電壓最低為0.5V

? CapSense的完全集成

? FS USB

?片上EEPROM

PSoC3 具有獨特的可配置模塊陣列，是真正的系統級解決方案，能夠通過(guò)單個(gè)芯片提供 MCU、存儲器、模擬和數字外設功能。

CY8C38 系列提供了一種新型的信號采集、信號處理和控制方法，并具有高精度、高帶寬和高靈活性等特點(diǎn)。其模擬功能涵蓋了從熱電偶信號（接近直流電壓）到超聲波信號的廣泛信號范圍。CY8C38系列可以處理數十個(gè)數據采集通道以及每個(gè)GPIO引腳上的模擬輸入。CY8C38系列還是一個(gè)高性能的可配置數字系統，具有 USB、多主控I2C以及CAN等接口。除了通信接口之外，CY8C38系列還具有易于配置的邏輯陣列，至所有I/O引腳的靈活路由，以及高性能的單周期8051微處理器內核。通過(guò)分層式電路圖設計輸入工具 PSoC Creator，設計人員可以使用包含眾多預建組件和布爾基元的資料庫，輕松創(chuàng )建系統級設計。使用 CY8C38 系列不僅可以實(shí)現模擬和數字材料表的集成，而且只需通過(guò)簡(jiǎn)單的固件更新，即可輕松納入新的設計變更。


圖3 CY8C38 系列PSoC供電系統框圖

CY8C38 系列特性

?單周期8051 CPU內核

?工作頻率介于DC~67MHz之間

? 8x8乘法和除法指令

?閃速程序存儲器，高達64kB，100 000次寫(xiě)循環(huán)，20年保留時(shí)間， 種安全特性

?高達8kB的ECC或配置閃存

?高達8kB的SRAM 存儲器

?高達2kB的EEPROM存儲器，1M次寫(xiě)循環(huán)，20年保留時(shí)間

? 24 通道 DMA，多層 AHB 總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)

-可編程鏈式描述符和優(yōu)先級

-支持高帶寬32位傳輸

?低電壓，超低功耗

?寬廣的工作電壓范圍：0.5V~5.5V

?高效升壓調節器（輸入0.5V，輸出 1.8V~5.0V）

?在3MHz下為0.8mA，在6MHz下為1.2mA，在48MHz下為6.6mA

?低功耗模式包括：

-1μA睡眠模式，提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘和欠壓檢測(LVD)中斷

-200nA休眠模式， RAM保留數據

?通用I/O系統

? 28個(gè)~72個(gè)I/O（62個(gè)GPIO、8個(gè)SIO、2個(gè)USBIO）

?可從任意GPIO路由至任意數字或模擬外設

?任何GPIO都具有LCD直接驅動(dòng)功能，能夠驅動(dòng)多達 46x16個(gè)段 (Segment)

?任何GPIO均提供CapSense支持

?1.2V~5.5V I/O接口電壓，多達4個(gè)電壓域

?任何引腳或端口都可設置成可接受獨立的可屏蔽IRQ

?施密特觸發(fā)器TTL輸入

?所有GPIO均可配置為開(kāi)漏高電平/低電平、上拉/下拉、High-Z或強輸出

?在加電復位(POR)時(shí)可配置GPIO引腳的狀態(tài)

? SIO具有25mA的灌電流能力

?數字外設

? 20個(gè)~24個(gè)基于PLD的可編程通用數字模塊

? Full CAN 2.0b RX 緩沖區（16 個(gè)）和 TX 緩沖區（8 個(gè)）

?全速(FS)USB 2.0 12Mbps（采用內部振蕩器）

?多達 4 個(gè) 16 位可配置定時(shí)器、計數器和 PWM 模塊

?標準外設庫

- 8、16、24 和 32 位定時(shí)器、計數

器和 PWM

- SPI、UART、I2C

-目錄中列出的許多其他外設

?高級外設庫

-循環(huán)冗余校驗 (Cyclic Redundancy Check, CRC)

-偽隨機序列 (Pseudo Random Sequence, PRS)發(fā)生器

- LIN總線(xiàn)2.0

-正交解碼器

?模擬外設 (1.71V ≤ Vdda ≤ 5.5V)

? -40℃~+85℃ 時(shí)內部電壓參考為1.024V±0.1%(14 ppm/℃)

圖4 CY8C38系列典型應用電路圖

?具有12位~20位分辨率的可配置

Delta-Sigma ADC

-采樣率高達 192ksps

-可編程增益級：×0.25～×16

-12位模式，192ksps，70dB SNR，1位INL/DNL

-16位模式，48ksps，90dB SNR，1位INL/DNL

? 67MHz24位定點(diǎn)數字濾波器模塊(DFB)，用于實(shí)現 FIR 和IIR 濾波器

?多達四個(gè)8位 8Msps IDAC 或 1Msps VDAC

?四個(gè)響應時(shí)間為75ns的電壓比較器

?多達四個(gè)驅動(dòng)能力為25mA的未賦 定運算放大器

?多達四個(gè)可配置的多功能模擬模塊。配置示例包括 PGA、TIA、混頻器，以及采樣和保持 (Sample and Hold)

? CapSense支持

?編程、調試和跟蹤

? JTAG（4線(xiàn)）接口，串行線(xiàn)調試(Serial Wire Debug, SWD)（2線(xiàn)）接口，以及單線(xiàn)瀏覽器 (Single Wire Viewer, SWV)接口

? 8個(gè)地址斷點(diǎn)和1個(gè)數據斷點(diǎn)

? 4kB的指令跟蹤緩沖區

?支持通過(guò)I2C、SPI、UART、USB 以及其他接口進(jìn)行引導加載程序編程

?高精度、可編程時(shí)鐘

?涵蓋整個(gè)溫度和電壓范圍的 3MHz~62MHz內部振蕩器

? 4MHz~33MHz晶振，能夠實(shí)現晶振PPM精度

?內部PLL能夠生成高達67MHz的時(shí)鐘

? 32.768kHz監視晶振

?頻率為1kHz、33kHz和100kHz的低功耗內部振蕩器

?溫度和封裝

-為-40℃~+85℃工業(yè)級溫度

- 48引腳SSOP、48引腳QFN、68引腳QFN以及100引腳TQFP封裝可供選擇

CY8CKIT-001 PSoC開(kāi)發(fā)板

CY8CKIT- 001 PSoC開(kāi)發(fā)工具包提供了一個(gè)共同的開(kāi)發(fā)平臺，可以使用PSoC1，PSoC3，或PSoC 5架構中的任何一個(gè)，進(jìn)行原型開(kāi)發(fā)，并評估不同的解決方案。套件提供了幾個(gè)示例項目，根據一步一步的指開(kāi)發(fā)PSoC解決方案。本套件中包含了PSoC CY8C28，CY8C38，和CY8C55系列處理器模塊。 CY8CKIT- 001 PSoC開(kāi)發(fā)工具套件支持整個(gè)PSoC1，PSoC3和PSoC 5架構。

CY8CKIT-001 PSoC開(kāi)發(fā)板包括

? PSoC開(kāi)發(fā)板等