賽普拉斯的PSoC微控制器易于使用、靈活并具有一系列經(jīng)濟(jì)高效的可重新編程的模擬和數(shù)字資源。通過(guò)這些特性可以實(shí)現(xiàn)各種創(chuàng)意設(shè)計(jì)，例如使用板上主機(jī)處理器對(duì)PSoC進(jìn)行串行編程。此方法用于現(xiàn)場(chǎng)安裝或更新固件，甚至對(duì)PSoC完全重新編程，以實(shí)現(xiàn)其他功能。

HSSP代碼示例由賽普拉斯創(chuàng)建，旨在幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員開(kāi)始創(chuàng)建自己的串行編程軟件。設(shè)計(jì)人員必須最大限度地減少對(duì)該代碼的修改，以保證其與特定的主機(jī)編程器兼容。該代碼示例僅涵蓋CY8C20xx6A系列的PSoC器件，具有高度抽象性。有關(guān)串行編程的更多信息，請(qǐng)參閱ISSP編程規(guī)范。本文概括介紹了實(shí)現(xiàn)方法。協(xié)議詳細(xì)信息和各個(gè)矢量的含義是專(zhuān)有信息，本文故意省略了這些內(nèi)容。

概述

PSoC器件可通過(guò)兩種不同的模式進(jìn)行編程：復(fù)位模式和重啟模式。復(fù)位模式是首選編程模式，僅在系統(tǒng)采用外部供電時(shí)使用。在這種情況下，目標(biāo)PSoC上的XRES引腳將于流程結(jié)束時(shí)切換，使其跳出編程模式，并恢復(fù)正常操作。在重啟模式下，主機(jī)微處理器將切換PSoC電源的開(kāi)關(guān)。

在兩種編程模式下，主機(jī)均需要三個(gè)I/O引腳。在復(fù)位模式下分別為串行數(shù)據(jù)(SDATA)、串行時(shí)鐘(SCLK)和外部復(fù)位(XRES)引腳，在電源循環(huán)模式下則為SDATA、SCLK和PSoC電源(PWR)引腳。這些引腳通過(guò)軟件控制。

主機(jī)處理器上的SDATA引腳必須為雙向引腳。主機(jī)必須能夠更改該引腳的屬性，以便用其向PSoC發(fā)出信號(hào)、將其釋放到High Z狀態(tài)，以及從該引腳讀取信號(hào)。

屬性選擇

設(shè)計(jì)人員必須設(shè)置以下兩個(gè)屬性：標(biāo)簽和說(shuō)明。要進(jìn)行此設(shè)置，可以對(duì)ISSP_DIRECTIVES.H文件中的某些#define進(jìn)行注釋或取消注釋。這些#define標(biāo)有“User Attention Required”（用戶(hù)需要注意）標(biāo)簽，非常明顯，很容易找到。您還可以進(jìn)行頁(yè)面搜索，查找單個(gè)標(biāo)簽。每個(gè)屬性的說(shuō)明及其標(biāo)簽將列于屬性下方：

屬性：編程模式

標(biāo)簽：PROGRAMMING MODE（編程模式）

說(shuō)明：如果采用的是重啟模式，則應(yīng)對(duì)該#define進(jìn)行注釋。如果采用的是復(fù)位模式，則應(yīng)取消注釋該#define語(yǔ)句。

屬性：目標(biāo)PSoC器件

標(biāo)簽：TARGET?PSOC（目標(biāo)PSOC）

說(shuō)明：在此部分中選擇目標(biāo)CY8C20xx6A PSoC。在任何給定情況下，均只能啟用一個(gè)器件，所有其他的器件均應(yīng)注釋掉。低層驅(qū)動(dòng)程序修改。

設(shè)計(jì)人員根據(jù)主機(jī)特定代碼，以操作在對(duì)目標(biāo)PSoC進(jìn)行編程時(shí)所涉及的引腳。這些API可以在ISSP_DRIVER_ROUTINES.C找到，并標(biāo)有“Processor Specific”（特定處理器）和“User Attention Required”（用戶(hù)需要注意）。

■端口位掩碼：對(duì)于使用的特定主機(jī)處理器，必須調(diào)整四個(gè)端口位掩碼。請(qǐng)注意，雖然要設(shè)置四個(gè)位，但根據(jù)所用的編程方法，只需在編程過(guò)程中用到以下三個(gè)位——復(fù)位模式下為SDATA、SCLK和XRES；電源循環(huán)模式下為SDATA、SCLK和PWR。

■Delay(n)函數(shù)：調(diào)整此函數(shù)，使while循環(huán)的每次迭代均保持至少1μs。循環(huán)時(shí)間通常沒(méi)有上限。但是，循環(huán)時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)目標(biāo)的編程時(shí)間就越長(zhǎng)。例如，如果主機(jī)微處理器也是PSoC，每次迭代約為1μs，開(kāi)銷(xiāo)為3μs。因此，該函數(shù)將產(chǎn)生n+3μs的延遲，其中n是傳遞給該函數(shù)的參數(shù)。要調(diào)整主機(jī)處理器的延遲時(shí)間，請(qǐng)修改ISSP_DELAYS.H中的#define。

■端口位操作函數(shù)：這些函數(shù)將控制主機(jī)引腳，以產(chǎn)生PSoC編程所需的信號(hào)。它們可以驅(qū)動(dòng)引腳輸出高低電平，也可以將引腳釋放至High Z狀態(tài)。以下列出了這些函數(shù)。大部分函數(shù)的用途不言自明，但在代碼中均有記錄。附錄中也提供了說(shuō)明。

向RAM緩沖區(qū)中加載數(shù)據(jù)

HSSP代碼將按順序從128字節(jié)緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)，以進(jìn)行PSoC閃存區(qū)塊編程。此過(guò)程從最低區(qū)塊地址開(kāi)始。對(duì)第一個(gè)區(qū)塊進(jìn)行編程后，同一個(gè)緩沖區(qū)將用于對(duì)后續(xù)閃存區(qū)塊進(jìn)行編程。

設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源（USB、RS-232、SD卡等）編寫(xiě)代碼，以填充該緩沖區(qū)。對(duì)于所用的特定主機(jī)處理器，應(yīng)編寫(xiě)以下兩個(gè)函數(shù)：LoadProgramData()和fLoadSecurityData()。這些函數(shù)可以在ISSP_DRIVER_ROUTINES.C中找到，并標(biāo)有“Processor Specific”（特定處理器）和“User Attention Required”（用戶(hù)需要注意）。這些函數(shù)在原始狀態(tài)下，會(huì)調(diào)用兩個(gè)輔助函數(shù)，向緩沖區(qū)加載偽測(cè)試數(shù)據(jù)，以進(jìn)行調(diào)試。在最終版本中，請(qǐng)刪除或注釋掉這些調(diào)用語(yǔ)句。

修改閃存區(qū)塊順序或數(shù)量

在某些情況下，必須對(duì)閃存中的特定區(qū)域進(jìn)行編程。例如專(zhuān)用于存儲(chǔ)特征、校準(zhǔn)或固件現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的區(qū)域。這些特性通常通過(guò)EEPROM用戶(hù)模塊實(shí)現(xiàn)。但是，在某些情形下，如果代碼空間受限，則可以在PSoC中直接編寫(xiě)這些特性，以節(jié)省代碼空間。

您可以更改目標(biāo)區(qū)塊的起始地址，以及區(qū)塊的編程順序。上述操作不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)編程順序均包含區(qū)塊地址。但是，請(qǐng)記住以下幾點(diǎn)：

■如果修改了編程循環(huán)，則必須對(duì)驗(yàn)證循環(huán)應(yīng)用相同的變更，否則驗(yàn)證將會(huì)失敗。

■代碼在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)累加校驗(yàn)和，并根據(jù)截至當(dāng)時(shí)的整個(gè)閃存檢查校驗(yàn)和。如果您僅對(duì)閃存的某個(gè)區(qū)域進(jìn)行編程，則應(yīng)相應(yīng)地設(shè)置變量iChecksumData。

利用內(nèi)置測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證

要成功實(shí)現(xiàn)主機(jī)源編程，最關(guān)鍵因素之一是獲取正確的擦除和寫(xiě)入脈沖寬度。為幫助您完成此過(guò)程，在程序的重要位置實(shí)現(xiàn)了幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)(TP)調(diào)用。要啟用此調(diào)試模式，在ISSP_DRIVER_SOUTINES.H中取消對(duì)USE_TP #ifdef的注釋。有幾個(gè)函數(shù)與調(diào)試模式相關(guān)，它們與本文之前提及的引腳操作函數(shù)相似。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須提供主機(jī)特定代碼，以驅(qū)動(dòng)引腳輸出高電平、低電平，或切換引腳。

正確的調(diào)試過(guò)程需要監(jiān)控TP和SDATA線，且必須測(cè)量擦除和編程脈沖。實(shí)現(xiàn)此目的的最佳方式是使用雙蹤示波器，并在TP通道的上升沿進(jìn)行觸發(fā)，使其進(jìn)入單序列模式。

擦除脈沖寬度從數(shù)據(jù)突發(fā)的末端開(kāi)始測(cè)量，到TP下降沿結(jié)束，如圖1所示。請(qǐng)注意，TP上升沿與數(shù)據(jù)突發(fā)末端不在一條線上。但是由于TP引腳被驅(qū)高的時(shí)刻與主機(jī)開(kāi)始發(fā)出數(shù)據(jù)的時(shí)刻之間存在延遲開(kāi)銷(xiāo)，因此，TP上升沿預(yù)計(jì)會(huì)排成一條線。

圖1.測(cè)量擦除脈沖寬度

編程脈沖寬度亦是從數(shù)據(jù)突發(fā)的末端開(kāi)始測(cè)量，到TP下降結(jié)束。圖2顯示編程脈沖寬度測(cè)量。與擦除脈沖寬度一樣，TP信號(hào)的上升沿與數(shù)據(jù)突發(fā)的末端也不在一條線上。

圖2.測(cè)量寫(xiě)入脈沖寬度

表1匯總了各種PSoC器件的理想擦除和寫(xiě)入脈沖寬度。測(cè)量值必須在理想值-3%到+15%的范圍內(nèi)。無(wú)法滿(mǎn)足該要求將導(dǎo)致錯(cuò)誤編程，并產(chǎn)生不利影響，例如比指定規(guī)范更短的閃存數(shù)據(jù)保留時(shí)間，以及比預(yù)期更少的閃存擦除和寫(xiě)入循環(huán)。

表1.CY8C20xx6A?PSoC的擦除和寫(xiě)入脈沖寬度

限制

main.c開(kāi)頭部分的注釋包含有用的重要信息，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)仔細(xì)考量。這些注釋對(duì)HSSP代碼的某些限制進(jìn)行了說(shuō)明；不過(guò)，以下是簡(jiǎn)短摘要。

■串行編程只能在5℃和50℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。

■HSSP程序不支持1.8V以下的電壓。

■編程過(guò)程僅在一個(gè)電壓范圍內(nèi)完成。如果器件初始電壓為5.0V，則整個(gè)過(guò)程必須在5.0V范圍內(nèi)完成。

■SCLK的頻率存在上限。器件數(shù)據(jù)手冊(cè)的“交流電編程規(guī)范”部分指定了該頻率，以符號(hào)FSCLK標(biāo)出