Infineon PSoC 4100T Plus — это новый маломощный Arm Cortex-M0+ MCU, разработанный для встраиваемых систем с питанием от батареи или маломощных, которым требуется усовершенствованное емкостное сенсорное и бесконтактное считывание. Микроконтроллер оснащен 128 КБ флэш-памяти, 32 КБ SRAM и 8 КБ ROM.
Одной из самых интересных особенностей этого микроконтроллера является технология CapSense MSCLP пятого поколения от Infineon, которая обеспечивает емкостное зондирование с высоким разрешением и низким энергопотреблением даже в режиме глубокого сна (всего 8 мкА). Емкостное зондирование использует как методы собственной, так и взаимной емкости, поддерживаемые аналоговой фильтрацией на входе, сигма-дельта-модуляцией и методами цифровой фильтрации, обеспечивая соотношение сигнал/шум более 5:1 для точного обнаружения. Микроконтроллер поддерживает обнаружение жестов, интерфейсы человек-машина (HMI) и интеллектуальные приложения зондирования, что делает его идеальным для носимых устройств, потребительских устройств и систем IoT. Дополнительные функции включают 12-битный 1-MSps SAR АЦП, шесть блоков TCPWM, интеллектуальный ввод-вывод с программируемыми логическими функциями, несколько интерфейсов UART/I2C/SPI и до 53 GPIO.
Технические характеристики Infineon PSoC 4000T Plus:
- Ядро микроконтроллера – процессор Arm Cortex-M0+ с тактовой частотой 48 МГц и однотактным умножением
- Память – до 32 КБ SRAM
- Хранилище
- До 128 КБ флэш-памяти с ускорителем чтения
- 8 КБ супервизорного ПЗУ с процедурами загрузки и настройки
- Возможности сенсорики
- Технология CAPSENSE 5-го поколения
- Архитектура – Ратиометрическое считывание в многосенсорном преобразователе малой мощности (MSCLP)
- Отношение сигнал/шум – 5:1
- Методы измерения – взаимная емкость, собственная емкость и индуктивное измерение.
- Режимы сканирования с низким энергопотреблением — Wake-on-Touch (WoT) и Active Low Refresh (ALR)
- Средний ток WoT – 8 мкА (частота обновления 16 Гц, датчик 52 пФ, чувствительность 0,2 пФ, 1,8 В)
- Средний ток активного сканирования (CAPSENSE) – 300 мкА (13 датчиков, 4 пФ каждый, чувствительность 0,1 пФ, 1,8 В, обновление 128 Гц)
- Технология CAPSENSE 5-го поколения
- Периферийные устройства
- 2х последовательных коммуникационных блока (SCB) с поддержкой I2C, SPI, UART (с возможностью перенастройки во время выполнения); один SCB может работать в любом режиме; другой является ведущим/ведомым блоком I2C
- 3х выделенных блока UART с RTS и CTS
- 6х 16-битных блоков таймера/счетчика/широтно-импульсного модулятора (TCPWM)
- Частоты
- Внутренний главный генератор (IMO) – ±1%, от 24 МГц до 48 МГц с шагом 4 МГц
- Внутренний маломощный генератор (ILO) – 40 кГц (номинально)
- Часы с кварцевым генератором (WCO) – 32 кГц
- 12-битный АЦП последовательного приближения (SAR) с 1 Мвыб/с
- До 53 программируемых выводов GPIO (в корпусе 64LD TQFP)
- Отладка – интерфейс Arm Serial-Wire Debug (SWD) (четыре компаратора точек останова, два компаратора точек наблюдения)
- Питание
- Рабочее напряжение – от 1,71 В до 5,5 В
- Режимы – Активный, Сон, Глубокий сон
- Ток в активном режиме (выполнение из флэш-памяти, ЦП 48 МГц) – 8,6 мА (типичное значение при 3,3 В, 25 °C)
- Ток в спящем режиме (пробуждение I2C, WDT, компараторы включены, 6 МГц, регулятор включен) – 1,7 мА (типичное значение при 3,3 В, 25 °C)
- Ток в режиме глубокого сна (пробуждение I2C, WDT включен, VDDD=2,0–3,6 В) – 2,5 мкА (типичное значение при 3,3 В, 25 °C)
- Варианты корпуса
- 44-контактный TQFP (10x10x1,4 мм, шаг 0,8 мм)
- 48-контактный TQFP (7x7x1,4 мм, шаг 0,5 мм)
- 48-контактный QFN (6x6x0,6 мм, шаг 0,4 мм)
- 64-контактный TQFP (10x10x1,4 мм, шаг 0,5 мм)
После тщательного изучения страницы продуктов MCU мы видим, что в общей сложности представлено 40 микроконтроллеров серии PSoC 4100T Plus, некоторые из которых помечены как новые, а некоторые — как скоро в продаже. Из них CY8C4147AZQ-T493, CY8C4147AZQ-T495 и CY8C4147LQQ-T493 можно считать самыми мощными микроконтроллерами с 28 КБ Flash, 32 КБ SRAM и возможностями CapSense и Multi-Sense. С другой стороны, CY8C4146AZI-T403, CY8C4146AZI-T405, CY8C4146AXI-T403 и CY8C4146LQI-T403 являются наименее мощными с 64 КБ Flash, 16 КБ SRAM и отсутствием технологий CapSense и Multi-Sense. Важно отметить, что все микроконтроллеры имеют одинаковый 48 МГц Arm Cortex-M0+ CPU с похожими спецификациями АЦП и блока связи. Основные различия заключаются в памяти, конкретных возможностях датчиков, количестве контактов ввода-вывода (в зависимости от типа корпуса) и диапазонах рабочих температур.
Микроконтроллер Infineon PSoC 4100T Plus с низким энергопотреблением
С точки зрения программного обеспечения, микроконтроллер PSoC 4100T Plus поддерживает программную платформу ModusToolbox от Infineon, которая поставляется с различными инструментами разработки, промежуточным ПО и библиотеками, предназначенными для встраиваемых приложений. ModusToolbox включает в себя пакеты поддержки плат (BSP), библиотеку драйверов периферии (PDL) и специализированное промежуточное ПО, такое как CAPSENSE, для разработки емкостных сенсорных интерфейсов.
Емкостное сенсорное распознавание с CAPSENSE
Датчики CAPSENSE используют медную площадку на печатной плате, покрытую непроводящей накладкой в качестве сенсорной поверхности. Площадка подключается к PSoC GPIO, которые обнаруживают изменения собственной емкости (CSX) и взаимной емкости (CMX). Внутренняя схема преобразует эти изменения в цифровые счетчики для обнаружения касания. Требуются внешние конденсаторы, такие как CMOD, CINTA/CINTB и опционально CTANK (для экранирования или обнаружения приближения), в зависимости от поколения CAPSENSE. Устройства пятого поколения используют два конденсатора CMOD на канал. Они подключаются между GPIO и землей, с рекомендуемыми значениями, которые можно найти в руководстве по проектированию .
Комплект для прототипирования CY8CPROTO-041TP
Компания предоставляет комплект для прототипирования CY8CPROTO-041TP на основе микроконтроллера PSoC 4100T Plus. Он оснащен кнопкой CAPSENSE и ползунком для быстрой оценки технологии емкостных датчиков Infineon. Плата включает в себя микроконтроллер PSoC 4100T Plus с 32 КБ флэш-памяти и 4 КБ SRAM и поддерживает программирование/отладку на базе USB через встроенный интерфейс KitProg2. Компактный форм-фактор и совместимые с Arduino разъемы облегчают интеграцию с внешними датчиками и компонентами для быстрой разработки и тестирования. Плата также совместима с платой комплекта CY8CPROTO-040T-MS, что расширяет доступ пользователей к измерению уровня жидкости и наведению сенсора. Более подробную информацию о плате разработки можно найти в кратком описании продукта и на странице продукта .
Если название кажется вам знакомым, то это потому, что несколько месяцев назад компания Infineon представила маломощный многосенсорный микроконтроллер PSoC 4000T (без Plus) с емкостным, индуктивным, бесконтактным датчиком жидкости. Основное различие между ними заключается в том, что они нацелены на разные уровни сложности приложений. PSOC 4000T оптимизирован для недорогих, маломощных конструкций, таких как простые интерфейсы HMI и базовое обнаружение жидкости, и подходит для носимых устройств и небольших приборов. Напротив, PSOC 4100T Plus предлагает больше ресурсов, включая до 128 КБ флэш-памяти, 32 КБ SRAM и дополнительные входы/выходы, для обработки как расширенных задач обнаружения, так и задач управления встроенной системой в более требовательных приложениях, таких как полностью интегрированные контроллеры устройств. Хотя оба совместимы по программному обеспечению и пакету, 4100T Plus лучше подходит для приложений, требующих большей вычислительной мощности, системной логики и памяти для таких функций, как датчики на основе машинного обучения/искусственного интеллекта.
Infineon предоставляет прямые ссылки на покупку микроконтроллеров серии PSoC 4100T на странице продукта, хотя большинство из них отсутствуют на странице магазина Infineon. Но быстрый поиск на Digikey показал, что они есть в наличии, и высокопроизводительный CY8C4147AZQ-T493 продается по цене 5,83$, в то время как маломощный CY8C4146AZI-S443T продается по цене 2.12$ за штуку при заказе на 1500 единиц. Дополнительную информацию можно также найти в пресс-релизе .
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.