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摘要：PSoC系列微控制器是英飛凌32位MCU產品組合的一個重要組成部分。基于Arm Cortex-M內核和高性能可編程模擬單元的PSoC，是全球可編程嵌入式片上系統之一。

通過引入可編程和可重新配置的模擬和數字功能，以及業內標準微控制器架構，2002年推出的PSoC 1開啟了微控制器的新紀元。靈活和可重新配置的模擬與數字功能，使得嵌入式系統工程師能夠將許多硬件電路功能都集成到一顆IC當中。這種集成方法使得BOM成本和電路板尺寸立即大幅降低，且提供了快速便捷的進行最后一刻修改的方法，使得幾乎免除了電路板返工。

PSoC的可編程能力延續至今，使得可為新傳感器元件創建模擬前端和信號調節電路，從而使得無需額外的模擬IC，無需增加BOM復雜性，且無需增加電路板面積或層數。通用數字單元（UDB）提供許多邏輯基元功能，它們能夠進行配置，以實現特定于應用的門控需求，或獨立于PSoC MCU內核運行的狀態機。

如今，PSoC家族包含PSoC 4和 PSoC 6兩個系列。它們適用于廣泛的消費類應用，包括智能家居、可穿戴設備和個人醫療器械。本文，我們將重點介紹PSoC 6。

PSoC 6 - 專為物聯網應用而打造

PSoC 6基于40 nm工藝并采用了Arm超低功耗架構。它在有源模式下的功耗僅為22 μA/MHz。150 MHz Arm Cortex-M4和100 MHz Arm Cortex-M0+雙核模式，使得嵌入式系統開發人員能夠優化其應用的功耗和運算處理性能。由于采用了業界最高水平的安全架構——Arm平臺安全架構（PSA），PSoC是真正專為物聯網而打造的解決方案。

通過彌補昂貴、耗電的應用處理器與資源有限的微控制器之間的差距，PSoC滿足了物聯網對處理性能、無線連接和低功耗的需求。

PSoC 6 MCU還采用了最新一代英飛凌CAPSENSE電容式感應技術。CAPSENSE讓開發人員能夠創建創新直觀且穩健可靠的多點觸控和基于手勢的人機界面（HMI）除了集成的BLE（低功耗藍牙）功能，PSoC 6還可與英飛凌的AIROC Wi-Fi、AIROC 藍牙或AIROC combos射頻模塊配對使用。

PSoC 6 MCU系列除了具有整個家族通用的一套標準功能之外，還擁有一些特定功能。所有產品都支持從1.7 VDC到3.6 VDC的低功耗模式，6種功耗模式幫助實現了精細化的電源管理方式。在深度睡眠模式下，保留64KB SRAM數據的典型電流消耗只有7uA。

PSoC 6的通用功能 :

兩或三個DMA 控制器
閃存 – 最高容量通常達到2048 KB；確切容量取決于產品
外部存儲器接口 - Quad-SPI （QSPI）和串行存儲器接口（SMIF）
CAPSENSE - 采用了英飛凌的電容式觸摸和接近感應sigma-delta技術，從而實現一流的信噪比；并采用了SmartSense自動硬件調諧
串行通信外設接口
7或9個運行時間可配置串行通信模塊（SCB）：6或8個可配置為SPI、 I2C或UART，1個深度睡眠SCB可配置為SPI 或I2C
1個USB全速接口
1個SD Host/eMMC/SD 控制器
可編程GPIO（通用輸入輸出）– 取決于產品，通常在62到102個之間，部分在MCU深度睡眠期間可用，多達兩個過壓容忍的引腳
可編程模擬功能包括
1個12位2-Msps逐次逼近（SAR）模數轉換器（ADS），具有差分和單端模式；1個16通道序列發生器，帶結果平均功能
兩個低功耗比較器，都支持MCU深度睡眠和休眠模式
與ADC相連的內部溫度傳感器
一系列時鐘選項，包括1個精度為+/- 2%的8 MHz主振蕩器，1個32 kHz超低功率低速振蕩器，以及片上晶體振蕩器。時鐘可利用內部鎖相環（PLL）進行倍頻，且主時鐘擁有進行時鐘倍頻的鎖頻環（FLL）。時鐘分頻器包含小數和整數分頻功能
計時器和PWM功能包含12個或以上支持中心對齊、邊緣和偽隨機模式的可配置計時器/計數器/脈寬調制器（TCPWM）
LCD段碼驅動器擁有最多63個段碼和8個common，支持深度睡眠模式
用于對稱和非對稱密碼函數（DES、TDES、AES、CRC、 RSA/ECC）的密碼加速器，以及真隨機數發生器（TRNG）

PSoC61 – 入門級 – 通用可編程Arm Cortex-M4微控制器

除了上述通用功能，PSoC 61可編程系列還提供256 KB - 2048 KB閃存，128 KB-1024 KB SRAM，以及 62-102個可編程GPIO引腳。雖然PSoC 61系列采用了雙核架構，但只有Arm Cortex-M4內核可供應用使用；Arm Cortex-M0+內核則用于內部系統功能。特定于產品的功能包括一個I2S音頻接口（PDM/PCM）、一個CAN-FD串行接口、一個數模轉換器（DAC）以及兩個支持低功耗運行模式的運算放大器。

PSoC 61可提供BGA、TQFP、QFN和WLCSP封裝形式。

PSoC 62 – 性能系列 – 通用雙核可編程微控制器

該系列PSoC微控制器可使用Cortex-M4 和Cortex-M0+內核。用戶可選擇0.9 V或1.1 V內核邏輯運算選項，其中低電壓具有優良的有功電流消耗特性。Cortex-M4在1.1 V模式下的電流消耗通常為40 μA/MHz，在0.9 V模式下則降至22 μA/MHz。Corex-M0+在1.1 V模式下的電流消耗通常為20 μA/MHz，在0.9 V模式下則降至15 μA/MHz。

音頻、CAN-FD、DAC和運算放大器模塊取決于具體器件。

PSoC 63 – 連接系列 – 高度優化、支持機器學習、帶低功耗藍牙（BLE）收發器和面向物聯網應用的微控制器

通過完美地兼顧高性能與低功耗，PSoC 63系列成為了物聯網領域的游戲規則顛覆者。PSoC 63能提供您打造一款多功能物聯網設備所需的一切，包括PSoC的可編程和可重新配置能力，以及安全性和BLE連接。

PSoC 64 – 安全系列 – 雙核、高性能、低功耗、可編程、可重新配置和擁有安全處理環境的微控制器

PSoC 64系列實現了全面整合。由于將超低功耗、可編程、經優化的PSoC 6架構與全面的安全功能集成在一起，PSoC 64系列成為了物聯網微控制器的標桿。集成的安全功能包括基于硬件的信任根（RoT）、不可變安全啟動固件和硬件隔離密鑰。

PSoC 6開發資源

目前 RT-Thread 已全面支持英飛凌 PSoC 6 系列，提供完善的外設驅動支持，可讓開發者開箱即用，從而免去繁雜的底層軟件開發和固件整合工作。配合RT-Thread豐富的組件和軟件包，可進一步提升開發效率，讓開發者更多專注于應用創新上，提升產品在市場競爭力。現有支持包括：完善的驅動支持、豐富的上層組件和軟件包。