【正文】 PSoc 的發(fā)展與單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展密不可分，實(shí)際上就是單片機(jī)技術(shù)在半導(dǎo)體工業(yè)不斷發(fā)展，超大規(guī)模集成電路工藝水平的不斷提高，深亞微米工藝已經(jīng)走向成熟，以及EDA 軟件工具不斷升級(jí)的今天發(fā)展的必然產(chǎn)物，它能極大地滿足人們對(duì)電子系統(tǒng)的諸如縮小體積、減輕重量、降低功耗、提高可靠性、提高性能、增強(qiáng)保密性、降低系統(tǒng)成本等等多方面的要求。（3）1999 年 Atmel 公司開發(fā)出首個(gè)基于 RISC 的現(xiàn)場(chǎng)可編程系統(tǒng)級(jí)集成電路FPSLICAT40K FPGA。（5）后來 Cypress 公司又相繼推出了 CY8C29/27/24/22/21等包含少量混合信號(hào)處理電路的 PSoc.21 世紀(jì)集成電路將進(jìn)入 SoC 時(shí)代。例如：某一種型號(hào)的單片機(jī)具有一個(gè) 16 位定時(shí)器和一個(gè)8 位的定時(shí)器，那么在用戶使用的過程中，只能用這兩個(gè)定時(shí)器；PSoc 則不同，以Cypress 公司的 CY8C29466 為例，它里面提供了四種分別是 8 位、16 位、24 位和 32 的定時(shí)器，用戶在使用的過程中可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)靈活的選擇自己需要的定時(shí)器，可以使用多個(gè)同一種定時(shí)器，也可以使用多種定時(shí)器，具有很大的靈活性。 （3）強(qiáng)大但簡(jiǎn)單易用的工具用戶模塊。Cypress 公司提供的兩種開發(fā)軟件 PSoc Designer 和PSoc express 可以使用戶的開發(fā)周期大大縮短。這四個(gè)主要部分通過系統(tǒng)總線通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起 【2】 。CPU 內(nèi)核，也稱為 M8C，是一個(gè)工作頻率可以達(dá)到 24MHz 的強(qiáng)大的處理器。PSoc 的通用輸入輸出（ GPI/O）把器件的 CPU、數(shù)字和模擬資源與外部引腳進(jìn)行了連接。數(shù)字模塊最多有四行 16 個(gè)。這一配置使得你的設(shè)計(jì)從一個(gè)外圍設(shè)備固定的控制器中解脫出來了。模擬系統(tǒng)模塊最多包括四個(gè)模擬。 與傳統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的比較PSoc 作為一種新型器件，能在更大的程度上滿足設(shè)計(jì)需求，采用 PSoc 的設(shè)計(jì)方案與采用傳統(tǒng)單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案相比有很多優(yōu)點(diǎn)。 （2）PSoc 的開發(fā)基于成熟而又豐富的用戶模塊，極大地減少甚至免除了設(shè)計(jì)者在成千上萬外圍元件中選擇的煩惱，節(jié)省了模擬量處理電路調(diào)試及修改的精力和時(shí)間，提高了成功率、靈活性和可靠性。和其他架構(gòu)的 SoC 相比， PSoc 在保證以更簡(jiǎn)便方式實(shí)現(xiàn)更多更靈活功能和具備較高性能的前提下，達(dá)到了迄今為止最高的性價(jià)比。燈飾分為室內(nèi)和室外兩種，由于室內(nèi) LED 燈所應(yīng)用的電源環(huán)境有 AC/DC 和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器兩種方式，所以驅(qū)動(dòng)芯片的選擇也要從這兩方面考慮 【4】 。取代鹵素?zé)糁?，LED 燈一般做成 1W 或 3W。220V AC/DC 轉(zhuǎn)換器(例如 LM5021)主要鎖定舞臺(tái)燈和路燈市場(chǎng)。此外，由于 3W LED 燈的電流高達(dá) 700mA，一次充電后的電池使用時(shí)間縮短。例如，將 LED燈和電池一起嵌入頭盔，卻沒有考慮到礦燈特殊使用環(huán)境的各種需求，這可能是造成LED 在礦燈市場(chǎng)的應(yīng)用一直沒有打開局面的重要原因。 8圖 33 基于 LM2734 的恒流驅(qū)動(dòng)電路 高效的恒流驅(qū)動(dòng)電路　　恒壓供電的基本電路(圖 31 左)采用反饋電阻 RFB1 和 RFB2，當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，VFB 也隨之變化，DC/DC 穩(wěn)壓器通過感知 VFB 的變化，使輸出電壓維持在一個(gè)固定的電平： ()120 )(RFBV??? 在圖 31 右邊電路中，DC/DC 穩(wěn)壓器的 FB 是高阻輸入端，流經(jīng) LED 的電流 IF 為： ()RFBVI?為保持 IF 恒定，DC/DC 穩(wěn)壓器感知 VFB，然后調(diào)整 LED 正端電壓，使流經(jīng) LED的電流保持恒定。25V 為例，假設(shè) IF 分別為 15mA、350mA 和 700mA，采樣電阻的功耗將分別小于 20mW、400mW 和 800mW。 ()RIPFBVRFTAI???1通常，1W 大功率 LED 的典型工作電流為 350mA，如果選擇 RFB 等于 1 歐姆，則RFB 的功耗為： ()? 考慮運(yùn)算放大器本身的功耗，RFB 及其附屬電路的功耗大約為 1W LED 功率的12%?；?LM2734 的恒流驅(qū)動(dòng)電路(圖 33)利用 LM321 運(yùn)算放大器獲取采樣電阻 Rset 上的電壓，結(jié)合其它電阻和電容就可以構(gòu)成一個(gè)完整、高效率的大功率 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路。一般來說，如果要求 LED 驅(qū)動(dòng)電流的變化不超過標(biāo)稱值的 5%至 10%，那么采用精度為 2%的電阻就足夠了。 恒流驅(qū)動(dòng)與散熱的考慮　　就電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，工程師在設(shè)計(jì) LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路時(shí)首先要了解 LED 的恒流參數(shù)。一旦溫度超過 LED 的限溫點(diǎn)，就會(huì)影響 LED 的壽命和可靠性，這是設(shè)計(jì)恒流驅(qū)動(dòng)過程中需要注意的重要問題。建議采取下列散熱措施：LED燈采用鋁基板散熱。提高 LED 芯片的散熱順暢性以降低熱阻抗。多數(shù)廠家還建議在高性能要求場(chǎng)合中使用散熱片，依靠強(qiáng)對(duì)流散熱等方法促進(jìn)大功率 LED 散熱。 討論在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、LED 封裝及熱沉材料熱導(dǎo)率等因素變化對(duì)于其最大功率的影響，尋找影響 LED 散熱的關(guān)鍵因素。c?dtT （）zVyXVtTdx?????式中： ， ， 為媒介傳導(dǎo)速率。硅襯底為邊長(zhǎng) 17 mm，高 mm 的正六棱柱，MCPCB 為直徑 20 mm，高 mm 的六角星形鋁質(zhì)基板。工作環(huán)境溫度12為 25℃。表 31 LED 模型中各材料的參數(shù)值材料 熱導(dǎo)率/W/(mσ=108w/(m2k4)，稱為斯蒂芬玻耳茲曼常數(shù)。因此改變熱輻射系數(shù)對(duì)于提高散熱能力改善成效不大，散熱的關(guān)鍵在于提高另外兩種散熱方式：熱傳遞和熱對(duì)流。即使找到一種熱導(dǎo)率高達(dá) 7 W mK 的環(huán)氧樹脂成分封裝材料時(shí)，相比使用熱導(dǎo)率為1 Wm W mK 的環(huán)氧樹脂成分封裝材料時(shí)，芯片溫度下降不多，鋁基板溫度只下降1了 ℃，最大功率僅提高了 W。由表 32 看出，熱沉材料對(duì)于 LED 的最大散熱能力的影響很小。然而缺點(diǎn)也很明顯：影響成本、增加產(chǎn)品重量、影響封裝密度?？绽浞绞綍r(shí)，不同傳熱系數(shù)對(duì)最大功率的影響如圖 38 所示。但由于成本限制，且不可能無限制地增加散熱面積，因此，要提升 LED 產(chǎn)品的散熱能力，關(guān)鍵要在最大努力增加散熱面積時(shí)，尋找一種可以快速將上表面熱量帶走的散熱方式。具有沖擊負(fù)載保護(hù)、反相和過壓保護(hù)、待機(jī)功耗非常低。電感型升壓驅(qū)動(dòng)器方案其優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電流較高，LED 的端電壓較低、功耗較低、效率保持不變，特別適用于驅(qū)動(dòng)多只 LED 的應(yīng)用。 PowerPSoC 系列集成了可編程的系統(tǒng)級(jí)芯片和業(yè)界最好的功率電子控制器以及開關(guān)器件，可以替代傳統(tǒng)的 MCU，系統(tǒng) IC 和眾多的分立器件。所有的 power psoc 系列器件設(shè)計(jì)用于替代傳統(tǒng)的 MCU 和系統(tǒng)集成電路，和許多周邊的的分立元件。另外器件包含的快速 CPU，F(xiàn)LASH 存儲(chǔ)器，SRAM 及引腳周圍方便的可配置的 I/O 口和封裝形式。Powerpsoc 的智能功率控制器集成電路用于照明應(yīng)用，需要傳統(tǒng)的 MCU 和分離功率電子的支持。CY8CLED04DOCD1 的主要特性：（1）集成式功率外設(shè)：①4 個(gè)外部 32V 低端 N溝道功率 FET 面向 1/0A 器件可配置開關(guān)頻率：高達(dá)2MHz；②2 個(gè)滯后控制器獨(dú)立可編程上/下閾值可編程最小 ON/OFF 定時(shí)器；③4 個(gè)具有可編程驅(qū)動(dòng)功能的低端柵極驅(qū)動(dòng)器；④4 個(gè)精密高端電流檢測(cè)放大器；⑤3 個(gè) 16 位 LED 亮度調(diào)制器： PrISM、DMM 和 PWM；⑥6 個(gè)快速響應(yīng)（100ns）電壓比較器；⑦6 個(gè) 8 位參考 DAC；⑧內(nèi)置式開關(guān)穩(wěn)壓器消除了外部 5V 電源；⑨多種拓?fù)?，包括浮?dòng)負(fù)載降壓拓?fù)?、浮?dòng)負(fù)載降壓升壓拓?fù)浜蜕龎和負(fù)洌唬?）M8C CPU 內(nèi)核①處理器速度高達(dá) 24MHz；②高級(jí)外設(shè)（PSoC174。23參考文獻(xiàn)【1】 PSoC TM 片上系統(tǒng)的原理與應(yīng)用[M].上海:上海大學(xué)出版社,2022:1518,31.【2】 體系結(jié)構(gòu)與編程[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2022:1017,33.【3】陳軍民,鄭峘, I2C/SMBus 的 PSoC 監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代,2022,8(1):1416.【4】 EZColor 控制器的高亮 LED 照明混色方案[J].電子產(chǎn)品世界,2022,26(1):3335.【5】顏重光. 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