免費的PSoC Designer開發環境

本文將簡單地介紹PSoC 靈活的開發環境PSoC Designer，它 不但有簡捷的拖曳式、模組化的「系統階層開發環境」，更有運用C 及 Assembly 的「晶片階 層開發環境」，不管你是剛入門的學生，或經驗老道的玩家工程師，都能在設計PSoC 時得心 應手。

首 先來看看較簡易的系統階層開發環 境 （System Level View）。PSoC 是一 個結合數位及類比訊號的可程式化系統單晶 片，既然它已整合成為了一個系統，就需要 有輸入（Inputs）、輸出（Outputs）、通訊
介面（Interfaces） 還有轉換精靈（Valuator／ Transfer Functions），如圖1的架構。我們先 簡單地解釋一下這些名詞。

系統階層開發環境

˙輸入（Inputs）
　 此為所有PSoC可能連接到的感應系統，從對 電流、電壓的檢測到重力、氣流，甚至溫度 或溼度的感應，都可以直接或間接地輸入 PSoC中，然後使用PSoC Designer 所提供的標 準控制機制來控制這些感應系統。
˙輸出（Outputs）
　 此為所有PSoC可以產生的控制 信號，可直接連接到系統元 件（如馬達）上來實現一項 功能，可產生的輸出有馬達 控制，LED 色彩調配及控制， LCD控制，還有各種的數位及 類比訊號。
˙通訊介面（Interfaces）
　 此為PSoC本身的通訊功能，有UART、SPI、I2C和USB等。

轉換精靈不外乎把輸入轉換成輸出的各 種邏輯設計，像圖2中標示的State Machine、 Table Lookup，及根據狀況設定條件的Status Encoder或Priority Encoder等。

Cypress藉由將這些系統元件模組化，讓 系統開發工程師可以直接將這些功能拖曳到 設計環境中，再用轉換精靈加以連接，輕鬆 完成設計。

接下來我們來看看真實的PSoC Designer系 統階層開發環境。

設計步驟

運用PSoC Designer來設計應用系統的過程包括以下4個步驟：
1. 選取輸入和輸出等元件。
2. 依照你的設計設定元件參數。
3. 設定轉換邏輯。
4. 把你的設計進行模擬測試及除錯、生成 （Build Project），還有最後的晶片燒錄。

我們用這4個步驟來做一個很簡單的設 計。首先要做一個光度感測系統，它會依照 光度的強弱對LED 和蜂鳴器做控制。

在這樣的系統上做些許的改變，就可以 實際運用在路燈照明的應用上，在陽光普照 時關掉路燈，等到晚上再打開，達到節能減 碳的目的。

設計方式請參考下方說明：
1. 先在PSoC Designer左邊的框內選取輸入和 輸出元件。輸入是光度感應器，在圖4中用 「Light」標示；輸出則是紅色的LED和蜂鳴 器，分別用RLED 和Buzzer來標示。

2. 等配置好輸入和輸出元件後，我們可以用 圖4右下角的框框內設定參數。LED 的參數 是系統一開始的設定值，在比較複雜的元 件中會有較多其他的設定參數。

3. 再來用轉換精靈中的 Priority Encoder來規範 輸入和輸出的轉換條件，圖4的範例中正在 定義蜂鳴器的行為模式。

4. PSoC Designer也提供模擬及除錯的環境， 讓工程師及時驗證其設計（ 如圖5 中的 4.1），最後再把驗證好的設計燒錄在PSoC 晶片上（如圖5中的4.2），完成設計。

正如上述說明，用PSoC設計方案就是這 麼簡單！

晶片階層開發環境 （Chip Level View）

在上期文章中提到PSoC和其他MCU最大 的不同，就是它有可以隨你的設計改變的數 位和模擬資源，在PSoC Designer晶片階層開發 環境中，工程師能控制PSoC的資源配置，進 而更精準地控制PSoC。

我們來看看PSoC D e s i g n e r 晶片階層 開發環境的架構。圖6是圖4光度感應器的延 伸，同樣的設計，用晶片階層看就能更深入 些，較精細的系統參數像系統時鐘和系統工 作頻率（Operating Frequency）都可以在此調 整。

工程師不但能選取數位和模擬等應用模 塊，更能選擇這些模塊資源配置在PSoC中的 位置，和任何與其連接的訊號。若是偏愛撰 寫程式，工程師也可以選擇C或Assembly語言 開發環境來修改所有設定，如圖7。

開發工具

利用PSoC Designer深入淺出的開發環境， 可以讓初學者在幾十分鐘內完成簡單的設計， 也可以讓高階工程師運用PSoC最基層的控制介 面，2套開發環境可互相轉換進而百分之百運 用PSoC的所有資源，最棒的是，PSoC Designer 完全免費， 有興趣的讀者可直接至w w w . cypress.com下載，馬上享受設計PSoC的樂趣。

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