साइप्रेस पीएसओसी
पीएसओसी (चिप पर प्रोग्रामेबल प्रणाली) साइप्रेस सेमीकंडक्टर द्वारा माइक्रोकंट्रोलर एकीकृत परिपथ का सदस्य है। इन चिप्स में कॉन्फ़िगर करने योग्य एकीकृत एनालॉग और डिजिटल बाह्य उपकरणों के सीपीयू कोर और मिश्रित-सिग्नल सरणी सम्मिलित हैं।
इतिहास
2002 में, साइप्रेस ने पीएसओसी 1 की वाणिज्यिक मात्रा की शिपिंग प्रारम्भ की थी।[1] पीएसओसी साइप्रेस को प्रोत्साहित करने के लिए 2002 और 2004 में परिपथ सेलर पत्रिका में "पीएसओसी डिजाइन चैलेंज" प्रायोजित किया गया था।[2]
अप्रैल 2013 में साइप्रेस ने चतुर्थ पीढ़ी के पीएसओसी 4 को प्रस्तावित किया था। पीएसओसी 4 में 32-बिट एआरएम कोर्टेक्स-M0 सीपीयू है, जिसमें प्रोग्रामेबल एनालॉग ब्लॉक्स (ऑपरेशनल एंप्लीफायर और कॉम्परेटर), प्रोग्रामेबल डिजिटल ब्लॉक्स (पीएलडी- आधारित यूडीबी), प्रोग्रामेबल रूटिंग, फ्लेक्सिबल जीपीआईओ (किसी भी फंक्शन को किसी भी पिन पर रूट करना), सीरियल कम्युनिकेशन ब्लॉक (एसपीआई, यूएआरटी, आई²सी के लिए), टाइमर/काउंटर/पीडब्लूएम ब्लॉक, इत्यादि है।[3]
पीएसओसी का उपयोग सोनिकारे टूथब्रश और एडिडास स्नीकर्स जैसे सरल और TiVo सेट-टॉप बॉक्स जैसे जटिल उपकरणों में किया जाता है। पीएसओसी ऐप्पल आइपॉड क्लिक व्हील पर टच-सेंसिटिव स्क्रोल व्हील के लिए कैपेसिटिव सेंसिंग कार्यान्वित करता है।[citation needed]
2014 में, साइप्रेस ने एकल, मोनोलिथिक डाई में पीएसओसी 4 कोर्टेक्स-M0- आधारित एसओसी के साथ ब्लूटूथ कम ऊर्जा रेडियो को एकीकृत करके पीएसओसी 4 का विस्तार किया था।
2016 में, साइप्रेस ने एआरएम कोर्टेक्स-M0+ सीपीयू की विशेषता के साथ पीएसओसी 4 S-शृंखला प्रस्तावित की थी।[4]
अवलोकन
पीएसओसी एकीकृत परिपथ कोर, कॉन्फ़िगर करने योग्य एनालॉग और डिजिटल ब्लॉक, प्रोग्राम करने योग्य रूटिंग और इंटरकनेक्ट से बना है। पीएसओसी में कॉन्फ़िगर करने योग्य ब्लॉक और अन्य माइक्रोकंट्रोलरों में बड़ा अंतर होता है।
पीएसओसी में डेटा के लिए तीन भिन्न-भिन्न मेमोरी स्पेस एसआरएएम, निर्देशों और निश्चित डेटा के लिए फ्लैश मेमोरी, कॉन्फ़िगर करने योग्य लॉजिक ब्लॉक, फ़ंक्शंस को नियंत्रित और एक्सेस करने के लिए I/O रजिस्टर होते हैं। सोनोस तकनीक का उपयोग करके उपकरण बनाया गया है।
पीएसओसी एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत परिपथ जैसा दिखता है: ब्लॉक को कार्यों की विस्तृत श्रृंखला निर्धारित की जा सकती है और ऑन-चिप आपस में जुड़ी होती है। एएसआईसी के विपरीत, कस्टम कॉन्फ़िगरेशन बनाने के लिए किसी विशेष निर्माण प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है — केवल स्टार्टअप कोड की आवश्यकता है जो साइप्रेस' पीएसओसी डिज़ाइनर (पीएसओसी 1 के लिए) या पीएसओसी क्रिएटर (पीएसओसी 3/4/5 के लिए) आईडीई द्वारा बनाया गया है।
पीएसओसी एफपीजीए जैसा दिखता है, जिसमें पावर अप पर इसे कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए, किन्तु यह कॉन्फ़िगरेशन अंतर्निहित फ्लैश मेमोरी से निर्देश लोड करके होता है।
पीएसओसी, पीएलडी और प्रोग्राम करने योग्य एनालॉग के साथ संयुक्त रूप से माइक्रोकंट्रोलर जैसा दिखता है। स्वचालित रूप से जेनरेट किए गए एपीआई और इंटरप्ट रूटीन का उपयोग करके यूजर द्वारा निर्दिष्ट परिधीय फ़ंक्शंस (घटक कहा जाता है) के साथ इंटरैक्ट करने के लिए कोड निष्पादित किया जाता है। पीएसओसी डिजाइनर अथवा पीएसओसी क्रिएटर स्टार्टअप कॉन्फ़िगरेशन कोड उत्पन्न करता है। दोनों एपीआई को एकीकृत करते हैं जो यूजर द्वारा चयनित घटकों को विजुअल स्टूडियो-जैसे जीयूआई में यूजर की आवश्यकताओं पर आरंभ करते हैं।
कॉन्फ़िगर करने योग्य एनालॉग और डिजिटल ब्लॉक
कॉन्फ़िगर करने योग्य एनालॉग और डिजिटल ब्लॉक का उपयोग करके, डिज़ाइनर मिश्रित-सिग्नल एम्बेडेड ऍप्लिकेशन्स को बना सकते हैं और परिवर्तित कर सकते हैं। डिजिटल ब्लॉक स्टेट मशीनें होती हैं जिन्हें ब्लॉक रजिस्टरों का उपयोग करके कॉन्फ़िगर किया जाता है। डिजिटल ब्लॉक दो प्रकार के होते हैं, जिनमें डिजिटल बिल्डिंग ब्लॉक्स (डीबीबीएक्सएक्स) और डिजिटल कम्युनिकेशन ब्लॉक्स (डीसीबीएक्सएक्स) सम्मिलित हैं। केवल संचार ब्लॉक में एसपीआई, यूएआरटी, आदि जैसे सीरियल I/O यूजर मॉड्यूल हो सकते हैं।
प्रत्येक डिजिटल ब्लॉक को 8-बिट संसाधन माना जाता है जिसे डिज़ाइनर पूर्व-निर्मित डिजिटल फ़ंक्शंस या यूजर मॉड्यूल (यूएम) का उपयोग करके कॉन्फ़िगर कर सकते हैं अथवा ब्लॉकों को युग्मित कर उन्हें 16-, 24-, या 32-बिट संसाधनों में परिवर्तित कर सकते हैं। यूएम को जोड़कर 16-बिट पीडब्लूएम और टाइमर बनाए जाते हैं।
एनालॉग ब्लॉक दो प्रकार के होते हैं। निरंतर समय (CT) ब्लॉक ऑप-एम्प परिपथ से बने होते हैं और ACBxx के रूप में नामित होते हैं जहाँ xx 00–03 है। अन्य प्रकार स्विच कैप (SC) ब्लॉक है, जो जटिल एनालॉग सिग्नल प्रवाह की अनुमति देता है और ASCxy द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है जहां x पंक्ति है और y एनालॉग ब्लॉक का स्तंभ है। डिजाइनर प्रत्येक मॉड्यूल को किसी भी डिजाइन में संशोधित और वैयक्तिकृत कर सकते हैं।
प्रोग्रामेबल रूटिंग और इंटरकनेक्ट
पीएसओसी मिश्रित-सिग्नल सरणियों की फ्लेक्सिबल रूटिंग डिज़ाइनरों को कई प्रतिस्पर्धी माइक्रोकंट्रोलरों की तुलना में I/O पिन और अधिक स्वतंत्र रूप से सिग्नल रूट करने की अनुमति प्रदान करता है। ग्लोबल बसें सिग्नल मल्टीप्लेक्सिंग और तर्क संक्रियाएँ करने की अनुमति प्रदान करती हैं। साइप्रेस प्रस्तावित करता है कि यह डिजाइनरों को डिजिटल लॉजिक गेट दृष्टिकोण या अधिक निश्चित फ़ंक्शन पिन वाले माइक्रोकंट्रोलरों की तुलना में कम पीसीबी रिडिजाइन के साथ डिज़ाइन को कॉन्फ़िगर करने और अधिक सरलता एवं तीव्रता से सुधार करने की अनुमति प्रदान करता है।
श्रृंखला
उपकरणों के पांच भिन्न-भिन्न सदस्य हैं, प्रत्येक भिन्न माइक्रोकंट्रोलर कोर के निकट आधारित हैं-
- पीएसओसी 1 — CY8C2xxxx शृंखला — M8C कोर।
- पीएसओसी 3 — CY8C3xxxx शृंखला — इंटेल 8051 कोर।
- पीएसओसी 4 — CY8C4xxxx शृंखला — एआरएम कोर्टेक्स-M0 कोर।[5]
- पीएसओसी 5/5एलपी — CY8C5xxxx शृंखला — एआरएम कोर्टेक्स-M3 कोर।
- पीएसओसी 6 — CY8C6xxxx शृंखला — अतिरिक्त एआरएम कोर्टेक्स-M0+ कोर के साथ (कुछ मॉडलों में) एआरएम कोर्टेक्स-M4 कोर।[6]
ब्लूटूथ निम्न ऊर्जा
2014 के प्रारम्भ में, साइप्रेस ने एकीकृत ब्लूटूथ निम्न ऊर्जा (ब्लूटूथ स्मार्ट) के साथ पीएसओसी 4 बीएलई उपकरणों की प्रस्तुति प्रारम्भ की थी। इसका उपयोग एनालॉग और डिजिटल ब्लॉक का लाभ प्राप्त करते हुए कनेक्टेड उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है।[7] यूजर पीएसओसी क्रिएटर में बीएलई मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। साइप्रेस माइंडट्री से पेरिफेरल और सेंट्रल कार्यक्षमता दोनों के साथ लाइसेंस प्राप्त पूर्ण ब्लूटूथ निम्न ऊर्जा स्टैक भी प्रदान करता है।[8] पीएसओसी श्रृंखला 6 में विस्तारित सीमा या उच्च गति सहित ब्लूटूथ 5 सुविधाओं सहित बीएलई वाले संस्करण सम्मिलित हैं।
सारांश
| पीएसओसी 1 | पीएसओसी 3 | पीएसओसी 4 | पीएसओसी 5/5एलपी | पीएसओसी 6 |
|---|---|---|---|---|
| 8-बिट M8C कोर up to 24MHz, 4एमआईपीएस |
8-बिट 8051 कोर (single-cycle) up to 67 MHz, 33 एमआईपीएस |
32-बिट एआरएम कॉर्टेक्स-M0 up to 48 MHz, ? एमआईपीएस |
32-बिट एआरएम कॉर्टेक्स-M3 up to 80 MHz, 84 एमआईपीएस |
32-बिट एआरएम कॉर्टेक्स-M4 (up to 150 MHz) 32-बिट एआरएम कॉर्टेक्स-M0+ (opt. up to 100 MHz) |
| फ़्लैश: 4KB to 32KB एसआरएएम: 256 bytes to 2 KB |
फ़्लैश: 8 KB to 64 KB एसआरएएम: 3 KB to 8 KB |
फ़्लैश: 16 KB to 256 KB एसआरएएम: 2 KB to 32 KB |
फ़्लैश: 32 KB to 256 KB एसआरएएम: 8 KB to 64 KB |
फ़्लैश: 512 KB to 2048 KB एसआरएएम: 128 KB to 512 KB expandable using quad एसपीआई |
| आई²सी, एसपीआई, यूएआरटी, एफएस यूएसबी 2.0 |
आई²सी, एसपीआई, यूएआरटी, एलआईएन, एफएस यूएसबी 2.0, आई²एस, सीएएन |
आई²सी, एसपीआई, यूएआरटी, सीएएन |
आई²सी, एसपीआई, यूएआरटी, एलआईएन, सीएएन,
एफएस यूएसबी 2.0, आई²एस |
आई²सी, एसपीआई, यूएआरटी, एलआईएन, बीएलई (opt.), एफएस यूएसबी 2.0 (opt. host & device) |
| 16 डिजिटल पीएसओसी ब्लॉक | 16 to 24 यूडीबी (यूनिवर्सल डिजिटल ब्लॉक) | 4 to 8 यूडीबी | 20 to 24 यूडीबी | 0 to 12 यूडीबी |
| 1 डेल्टा-सिग्मा एडीसी (6 to 14-बिट)
131 ksps @ 8-बिट; 1 सिग्मा-डेल्टा एडीसी (कैपेसिटिव सेंसिंग के लिए) Up to two डीएसी (6 to 8-बिट) |
1 डेल्टा-सिग्मा एडीसी (8 to 20-बिट)
192 ksps @ 12-बिट; Up to four डीएसी (8-बिट) |
1 एसएआर एडीसी (12-बिट)
1 एमएसपीएस @ 12-बिट; Up to two डीएसी (7 to 8-बिट) |
1 डेल्टा-सिग्मा एडीसी (8 to 20-बिट)
192 ksps @12-बिट; 2 एसएआर एडीसी (12-बिट) 1 एमएसपीएस @ 12-बिट; Up to four डीएसी (8-बिट) |
1 एसएआर एडीसी (12-बिट) 1 एमएसपीएस
1 12 बिट वोल्टेज मोड डीएसी |
| Up to 64 I/O | Up to 72 I/O | Up to 98 I/O | Up to 72 I/O | Up to 104 I/O |
| Operation: 1.7 V to 5.25 V Active: 2 mA, Sleep: 3 μA Hibernate: ? |
Operation: 0.5 V to 5.5 V Active: 1.2 mA, Sleep: 1 μA, Hibernate: 200 nA |
Operation: 1.71 V to 5.5 V Active: 1.6 mA, Sleep: 1.3 μA, Hibernate: 150 nA |
Operation: 2.7 V to 5.5 V Active: 2 mA, Sleep: 2 μA, Hibernate: 300 nA |
|
| Requires ICE Cube and FlexPods | On-chip SWD, Debug | On-chip JTAG, SWD, SWV, Debug, Trace |
||
| CY8CKIT-001 Development Kit | CY8CKIT-001 Development Kit CY8CKIT-030 Development Kit |
CY8CKIT-040 4000 Pioneer Kit CY8CKIT-042 4200 Pioneer Kit CY8CKIT-043 4200M Prototyping Kit CY8CKIT-044 4200M Pioneer Kit CY8CKIT-046 4200L Pioneer Kit |
CY8CKIT-001 Development Kit CY8CKIT-050 Development Kit CY8CKIT-059 Prototype Kit |
CY8CKIT-062-BLE Pioneer Kit |
विकास उपकरण
पीएसओसी डिजाइनर
पीएसओसी 1 उपकरणों को डिजाइन, डिबग और प्रोग्राम करने के लिए यह प्रथम पीढ़ी का सॉफ्टवेयर आईडीई है। इसने ड्रैग-और-ड्रॉप डिज़ाइन वातावरण में पूर्व-विशेषता वाले एनालॉग और डिजिटल बाह्य उपकरणों की लाइब्रेरी सहित अद्वितीय विशेषताओं को प्रारम्भ किया, जिसे कोड के गतिशील रूप से उत्पन्न एपीआई लाइब्रेरी का लाभ प्राप्त कर विशिष्ट डिज़ाइन आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
पीएसओसी क्रिएटर
पीएसओसी क्रिएटर पीएसओसी 3/4/5 उपकरणों को डिबग और प्रोग्राम करने के लिए द्वितीय पीढ़ी का सॉफ्टवेयर आईडीई है। शक्तिशाली हार्डवेयर/सॉफ्टवेयर सह-डिजाइन वातावरण बनाने के लिए विकास आईडीई को उपयोग में सरल ग्राफिकल डिज़ाइन एडिटर के साथ जोड़ा गया है। पीएसओसी क्रिएटर में दो मूल बिल्डिंग ब्लॉक होते हैं। प्रोग्राम यूजर को चिप पर उपस्थित परिपथ और एमसीयू पर बाह्य उपकरणों के समकक्ष घटकों को चयन करने, कॉन्फ़िगर करने और कनेक्ट करने की अनुमति प्रदान करता है। हार्डवेयर में अपने स्वयं के एप्लिकेशन-विशिष्ट बाह्य उपकरणों को बनाने की संभावना पीएसओसी को जटिल बनाती है। साइप्रेस प्रायः कम्पोनेंट पैक प्रकाशित करता है। पीएसओसी यूजरों को अपने उपस्थित हार्डवेयर के लिए बिना चार्ज किए या नया हार्डवेयर क्रय करने के लिए नए सहायक उपकरण प्राप्त होते हैं। पीएसओसी क्रिएटर I/O पिन को पेरिफेरल के असाइनमेंट में अधिक स्वतंत्रता की अनुमति प्रदान करता है।
कॉर्टेक्स-एम
पीएसओसी 4 और पीएसओसी 5 के लिए सामान्य एआरएम विकास उपकरण है।
डॉक्यूमेंटेशन
पीएसओसी 4/5
सभी एआरएम चिप्स के लिए डॉक्यूमेंटेशन विशेष रूप से नवागंतुकों के लिए कठिन है। गत दशकों से माइक्रोकंट्रोलरों के लिए प्रलेखन ही प्रलेख में सरलता से सम्मिलित हो जाता है, किन्तु जैसे-जैसे चिप्स विकसित हुए हैं वैसे-वैसे प्रलेखन में भी वृद्धि हुई है। सभी एआरएम चिप्स के लिए कुल प्रलेखन विशेष रूप से कठिन है क्योंकि इसमें आईसी निर्माता (साइप्रेस सेमीकंडक्टर) के प्रलेख और सीपीयू कोर विक्रेता (एआरएम होल्डिंग्स) के दस्तावेज सम्मिलित हैं।
विशिष्ट टॉप-डाउन डॉक्यूमेंटेशन ट्री है: निर्माता वेबसाइट, निर्माता मार्केटिंग स्लाइड, त्रुटिहीन भौतिक चिप के लिए निर्माता डेटाशीट, निर्माता विस्तृत संदर्भ मैनुअल जो भौतिक चिप सदस्य के सामान्य बाह्य उपकरणों और स्वरूपों का वर्णन करता है, एआरएम कोर जेनेरिक यूजर गाइड, एआरएम कोर तकनीकी संदर्भ मैनुअल, एआरएम आर्किटेक्चर रेफरेंस मैनुअल जो निर्देश सेट का वर्णन करता है।
पीएसओसी 4/5 डॉक्यूमेंटेशन ट्री (ऊपर से नीचे):
- पीएसओसी वेबसाइट।
- पीएसओसी मार्केटिंग स्लाइड।
- पीएसओसी डेटाशीट।
- पीएसओसी संदर्भ मैनुअल।
- एआरएम कोर वेबसाइट।
- एआरएम कोर जेनेरिक यूजर गाइड।
- एआरएम कोर तकनीकी संदर्भ मैनुअल।
- एआरएम आर्किटेक्चर संदर्भ मैनुअल।
साइप्रेस अर्धचालक के निकट अतिरिक्त प्रलेख हैं, जैसे: मूल्यांकन बोर्ड यूजर मैनुअल, एप्लिकेशन नोट्स, आरंभ करने के लिए गाइड, सॉफ्टवेयर लाइब्रेरी प्रलेख, इरेटा, इत्यादि। आधिकारिक पीएसओसी और एआरएम प्रलेखों के लिंक के लिए बाहरी लिंक अनुभाग देखें।
यह भी देखें
- एआरएम आर्किटेक्चर, एआरएम माइक्रोप्रोसेसर कोर की सारिणी, एआरएम कॉर्टेक्स-एम
- एम्बेडेड प्रणालियाँ
- फील्ड-प्रोग्रामेबल एनालॉग ऐरे
- इंटरप्ट, इंटरप्ट हैंडलर, रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम की तुलना
- जेटीएजी
- माइक्रोकंट्रोलर, (सामान्य माइक्रोकंट्रोलरों की सारिणी)
- पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य कंप्यूटिंग
- सिंगल-बोर्ड माइक्रोकंट्रोलर
संदर्भ
- ↑ Reuters: "Cypress Hits Half-Billion Mark in Shipments of PSoC Programmable system on a chip Devices" 2009
- ↑ Circuit Cellar:"PSoC Design Challenge 2002"[dead link]
- ↑ "Fully Qualified Production Silicon for Cypress's First Two PSoC® 4 Product Families Is Now Available". yahoo.com. Retrieved 12 April 2018.
- ↑ Corp., Cypress Semiconductor. "Cypress Offers Complete Portfolio of Flexible PSoC ARM Cortex-M0 and Cortex-M0+ Solutions to Replace Legacy 8-Bit and 16-Bit Platforms". www.prnewswire.com. Retrieved 2016-03-04.
- ↑ "Custom Peripherals Surround Cortex-M0 Platform".
- ↑ "PSoC 6 CY8CKIT-062 Pioneer Kit - Cypress - DigiKey". www.digikey.com. Retrieved 12 April 2018.
- ↑ "PSoC® 4 BLE (Bluetooth Smart)". Retrieved 12 February 2015.
- ↑ "सरू BLE चिपसेट की पेशकश कर रहा है, यहाँ वह है जो आपको जानना आवश्यक है". Retrieved 12 February 2015.
अग्रिम पठन
बाहरी संबंध
- पीएसओसी Official Documents
- PSoC official website
- पीएसओसी Designer software for पीएसओसी 1 family
- पीएसओसी Creator software for पीएसओसी 3 / 4 / 5LP families
- पीएसओसी Programmer software for पीएसओसी 1 / 3 / 4 / 5LP families
- ARM Official Documents for पीएसओसी 4 / 5
- Other
- पीएसओसी Developer
- IoT Expert पीएसओसी Tutorials
- Psoc-chile El primer web site en Español sobre Microcontroladore Psoc
