AN54181 Getting Started with PSoC® 3 (Japanese).pdf

AN54181
PSoC® 3 入門
著者: Nidhin MS
関連部品ファミリ: PSoC 3 の全製品
関連資料: 完全なリストについては、ここをクリックしてください。
本アプリケーション ノートの最新版または関連プロジェクト ファイルについては、
http://www.cypress.com/go/AN54181 へアクセスしてください。
AN54181 では、8051 ベースのプログラム可能なシステム オン チップである PSoC® 3 についてご紹介いたします。本資料は、
PSoC 3 アーキテクチャとその開発ツールについて説明する他、PSoC Creator™という PSoC 3 用の開発ツールを使用して
簡単なデザインを作成する方法をご案内します。また、本アプリケーション ノートは PSoC 3 を始め、一般的な PSoC を深く
理解できるようなリソースを提供します。
目次
はじめに .................................................................... 1
PSoC リソース ........................................................... 2
PSoC Creator ........................................................... 2
3.1
PSoC Creator ヘルプ........................................ 3
3.2
テクニカル サポート ........................................... 3
4
サンプル コード .......................................................... 4
5
PSoC 3 の機能セット ................................................. 5
5.1
PSoC の MCU より優れている点 ....................... 7
5.2
PSoC Creator コンポーネントの概念 ................. 7
6
はじめての PSoC 3 デザイン ...................................... 8
6.1
始める前に準備するもの ................................... 8
6.2
デザインについて .............................................. 9
1
2
3
1
6.3
パート 1: デザインの作成................................... 9
6.4
パート 2: デバイスのプログラム........................ 16
7
まとめ ...................................................................... 18
8
関連資料 ................................................................. 18
改訂履歴 .......................................................................... 22
ワールドワイド販売と設計サポート .................................... 23
製品 ................................................................................. 23
PSoC®ソリューション ........................................................ 23
サイプレス開発者コミュニティ ............................................ 23
テクニカルサポート ........................................................... 23
はじめに
PSoC 3 は、単一のチップ上にカスタムのアナログとデジタル ペリフェラル機能、メモリおよび 8051 CPU を集積した、真の
プログラマブルな組み込みシステム オン チップです。
PSoC 3 は、MCU と外部 IC の組み合わせに代わるコスト効率の良いソリューションを提供しています。PSoC 3 アーキテクチャ
は下記によって性能を向上させます。




8 ビットの 8051 コア、および DMA コントローラーとデジタル フィルター プロセッサ、動作速度は 67MHz まで
超低消費電力、業界最大の電圧範囲に対応
プログラマブルなデジタルおよびアナログ ペリフェラルでカスタム機能を実現可能
任意のアナログまたはデジタル ペリフェラル機能から任意のピンまでの柔軟性の高いルーティング
単一の PSoC デバイスに 100 個までのデジタルおよびアナログ ペリフェラル機能を統合することができ、設計時間、基板面積、
消費電力およびシステム コストを削減しながら、システムの品質を向上させます。
本書の使用法
これより数ページで PSoC 3 および PSoC と PSoC Creator で設計する利点について説明します。ただし、はじめての PSoC 3
デザインま で と ば し て 、 直 ち に 簡 単 な デ ザ イ ン を ビ ル ド す る こ と も で き ま す 。 そ の セ ク シ ョ ン で 作 成 し た デ ザ イ ン は
サンプル コード CE203303 にも掲載されます。
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文書番号: 002-10299 Rev. **
1
®
PSoC 3 入門
2
PSoC リソース
サイプレスは、www.cypress.com に大量のデータを掲載しており、ユーザーがデザインに対して適切な PSoC デバイスを
選択し、迅速かつ効率的にデバイスをデザインに統合する手助けをしています。リソースの包括的なリストについては、
「KBA86521, How to Design with PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP」をご参照ください。以下は PSoC 3 のリソースの要約です。



3
概要: PSoC ポートフォリオ、PSoC ロードマップ
製品セレクター: PSoC 1、PSoC 3、PSoC 4 ま
た は PSoC 5LP 。 ま た 、 PSoC Creator に は
デバイス選択ツールも含まれています。
デ ー タ シ ー ト : PSoC 3 、 PSoC 4 、 お よ び
PSoC 5LP デバイス ファミリの電気的仕様を説
明します。



テクニカル リファレンス マニュアル (TRM): PSoC 3、
PSoC 4、および PSoC 5LP デバイス ファミリのアーキテ
クチャとレジスタの詳細な説明を提供します。
PSoC トレーニング動画: これらの動画は PSoC を用いて、
複雑なデザインを作成するステップ バイ ステップ方法を
提供します。
開発キット:

CapSense® デ ザ イ ン ガ イ ド : PSoC 3 、
PSoC 4、および PSoC 5LP ファミリのデバイス
を使用して静電容量タッチ センシング アプリケー
ションを設計する方法についてご説明します。

CY8CKIT-030 はアナログ性能用に設計されています。
これにより、高精度アナログ、低消費電力かつ低電圧
のアプリケーションを開発し、評価することが可能にな
ります。

アプリケーション ノート およびサンプル コード:
基本的なレベルから高度なレベルまでの幅広い
トピックに触れています。アプリケーション ノート
の多くはサンプル コードを含んでいます。

CY8CKIT-001 は、PSoC 1、PSoC 3、PSoC 4、また
は PSoC 5LP アーキテクチャのいずれかを使用して
開発した異なるソリューションを試作し評価する共通
開発プラットフォームを提供します。
PSoC Creator
PSoC Creator は無料の Windows ベースの統合設計環境 (IDE) です。このキットにより、PSoC 3、PSoC 4、および
PSoC 5LP ベースのシステムのハードウェアとファームウェアの同時設計が可能です。図 1 に示すように、PSoC Creator に
より、以下のことを実行できます。
1.
コンポーネントをドラッグ&ドロップして、メイン
デザイン ワークスペースでハードウェア システム
を構築
2.
PSoC ハードウェアとアプリケーション ファーム
ウェアを同時設計
3.
コンフィギュレーション ツールを用いてコンポー
ネントを構成
4.
100 以上のコンポーネントを含むライブラリを利用
5.
コンポーネント データシートをレビュー
図 1. PSoC Creator の特長
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文書番号: 002-10299 Rev. **
2
®
PSoC 3 入門
3.1
PSoC Creator ヘルプ
PSoC Creator ホームページへアクセスして PSoC Creator の最新版をダウンロードしてください。次に、PSoC Creator を
起動して、以下の項目を開きます:
3.2

クイック スタート ガイド: Help > Documentation > Quick Start Guide を選択します。このガイドは PSoC Creator
プロジェクトを開発するための基礎知識を提供します。

簡単なコンポーネント サンプル プロジェクト: File > Open > Example projects を選択します。これらのサンプル プロ
ジェクトは、PSoC Creator のコンポーネントの設定と使用方法を示します。

初心者向けの設計: File > New > Project > PSoC 3 Starter Designs を選択します。これらの初心者向けのデザイン
は、PSoC 3 のユニークな機能を説明します。

システム リファレンス ガイド: Help > System Reference > System Reference Guide を選択します。このガイドは、
PSoC Creator が提供するシステム機能を記載し説明します。

コンポーネント データシート: コンポーネントを右クリックして「Open Datasheet」を選択します。すべての PSoC 3 コン
ポーネント データシートの一覧については、PSoC 3 コンポーネント データシートのページへアクセスしてください。

ドキュメント マネージャー: PSoC Creator は、ドキュメント リソースを容易に検索し確認するために、Document
manager を提供します。Document Manager を開くには、メニューから Help > Document Manager を選択します。
テクニカル サポート
ご質問がございましたら、弊社のテクニカル サポート チームが対応させて頂きますので、お気軽にご連絡ください。Cypress
Technical Support ページにアクセスし、お問い合わせ内容をご記入ください。
米国のお客様は、弊社フリーダイヤル (+1-800-541-4736 ext.8) までお電話いただければ、弊社のテクニカル サポート チームが
お電話で対応いたします。
早急な対応が求められる場合には、下記の方法をご利用ください。


セルフ ヘルプ
お近くの販売代理店
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3
®
PSoC 3 入門
4
図 2. PSoC Creator のサンプル コード
サンプル コード
PSoC Creator は多数のサンプル コード プロジェクトを提供しています。
これらのプロジェクトは、図 2 に示すように、PSoC Creator のスタート
ページからアクセスできます。
サンプル プロジェクトにより、最初 (空のページ) からではなく完成した
設計で始めるため、設計時間を短縮させることができます。また、サン
プル プロジェクトは PSoC Creator コンポーネントを様々なアプリケー
ションに使用する方法も示します。図 3 に示すようにサンプル コード
およびデータシートが含まれています。
図 3 に示す「Find Example Project」ダイアログにはいくつかのオプ
ションがあります。

アーキテクチャまたはデバイス ファミリ (PSoC 3、PSoC 4、
PsoC 5LP)、またはカテゴリやキーワードに基づいてサンプル
プロジェクトをフィルターします。

Filter Options に基づいてフィルターされたリストからサンプル
プロジェクトを選択します。

選択のためにデータシートをレビューします (Documentation
タブ上で) 。

選択のためにプロジェクトのサンプル コードをレビューします。
コード開発時間を短縮させるために、このウィンドウからコードを
コピーしプロジェクトに貼り付けることができます。

選択に応じた新規プロジェクト (また、必要な場合は新規ワークス
ペース) を作成します。完成した基本的な設計から始めるため、
設計時間を短縮させます。そのように、設計をアプリケーションに
適合させることが可能です。
図 3. サンプル プロジェクトおよびサンプル コード
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4
®
PSoC 3 入門
5
PSoC 3 の機能セット
PSoC 3 は、図 4 (CY8C38xx デバイス ファミリ) に示すように、CPU とメモリ サブシステム、デジタル サブシステム、アナログ
サブシステム、システム リソースを含む幅広い機能を備えています。
詳細については、前の節でリストアップした PSoC 3 ファミリ デバイス データシート、テクニカル リファレンス マニュアル
(TRM) およびアプリケーション ノートを参照してください。
図 4. PSoC 3 アーキテクチャ (CY8C38xx)
Analog Interconnect
Quadrature Decoder
UDB
UDB
UDB
UDB
Sequencer
Usage Example for UDB
IMO
Universal Digital Block Array ( 24 x UDB)
8-bit
Timer
16-bit
PWM
UDB
UDB
UDB
UDB
UDB
UDB
UDB
UDB
22
UDB
UDB
UDB
FS USB
2.0
4x
Timer
Counter
PWM
12-bit SPI
UDB
Master/
Slave
UDB
UDB
8-bit
Timer
Logic
UDB
8-bit SPI
I 2C Slave
UDB
I2C
CAN
2.0
16-bit PRS
Logic
UDB
UDB
UART
UDB
UDB
USB
PHY
GPIOs
GPIOs
Clock Tree
32.768 KHz
( Optional)
Digital System
System Wide
Resources
Xtal
Osc
SIO
4 to 25 MHz
(Optional)
GPIOs
Digital Interconnect
12- bit PWM
RTC
Timer
System Bus
WDT
and
Wake
EEPROM
CPU System
8051 CPU
SRAM
Interrupt
Controller
Program &
Debug
GPIOs
Memory System
Program
GPIOs
Debug &
Trace
EMIF
PHUB
DMA
FLASH
ILO
Boundary
Scan
Power Management
System
LCD Direct
Drive
Analog System
Digital
Filter
Block
ADC
POR and
LVD
1.8V LDO
SMP
+
4x
Opamp
-
3 per
Opamp
4 x SC/CT Blocks
(TIA, PGA, Mixer etc)
Temperature
Sensor
1x
Del Sig
ADC
4 x DAC
+
4x
CMP
-
GPIOs
1 .71 V to
5.5 V
Sleep
Power
GPIOs
SIOs
Clocking System
CapSense
0 .5 V to 5.5 V
( Optional)
下記は PSoC 3 の主な機能の一覧です。詳細については、関連資料、または PSoC 3 デバイス データシートをご覧ください。


性能



DC~67MHz で動作

24 ビット、64 タップのデジタル フィルター プロ
セッサ (DFB)
8 ビット 8051 CPU、32 個の割り込み
24 チ ャ ネ ル の ダ イ レ ク ト メ モ リ ア ク セ ス
(DMA) コントローラー
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メモリ




最大 64KB のプログラム フラッシュ
エラー訂正コード (ECC) 用の最大 8KB の追加フラッシュ
最大 8KB の SRAM
2KB の EEPROM
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®
PSoC 3 入門


デジタル周辺機能
多用途 I/O システム

最大 4 個の 16 ビット タイマー、カウンター、
PWM (TCPWM)



I2C、1Mbps のバス速度





25mA の電流シンク

プログラマブルな入力閾値および出力 HIGH 電圧
フル CAN 2.0b、16 個の Rx と 8 個の Tx
バッファ

汎用コンパレータとして動作可能

ホット スワップ機能および過電圧耐性
20~24 個のプログラマブルなユニバーサル
デジタル ブロック (UDB) - 任意数の機能を作
成可能


GPIO として使用可能な 2 個の USBIO ピン
8 ビット、16 ビット、24 ビット、および 32 ビット
のタイマー、カウンター、PWM

任意の GPIO から LCD 直接駆動 - 最大 46 × 16
セグメントまで


すべての GPIO で CapSense をサポート
2
I C、UART、SPI、I2S、LIN 2.0 インターフェー
ス

巡回冗長検査回路 (CRC)

疑似乱数列 (PRS) ジェネレータ

直交デコーダ

ゲート レベルのロジック機能

アナログ サブシステム

8~20 ビットのコンフィギュレーション可能な
デルタ シグマ ADC






最大 8 個までのパフォーマンス I/O (SIO) ピン
USB 2.0 認 定 済 み 、 フ ル ス ピ ー ド (FS)
12Mbps


46~72 個の I/O ピン - 最大 62 個までの汎用 I/O
(GPIO)
4 個の 8 ビット DAC
4 個のコンパレータ
4 個の演算増幅器 (オペアンプ)
4 個のプログラマブルな アナログ ブロックで、
以下を作成する:

プログラマブル ゲイン アンプ (PGA)

トランスインピーダンス アンプ (TIA)

ミキサー

サンプル/ホールド (S/H) 回路
任意のデジタルまたはアナログ ペリフェラルから任意の
GPIO へ接続
1.2V ~ 5.5V の イ ン タ ー フ ェ ー ス 電 圧 - 最 大 4 個
までのパワー ドメイン
プログラマブルなクロック供給






3~62MHz の内部発振器、3MHz で精度が 1%
4~25MHz の外部水晶発振器
内部 PLL クロック生成 - 最大 67MHz
1KHz、33KHz、100KHz の低消費電力内部発振器
32.768KHz の外部時計用水晶発振器
12 個のクロック分周器 - 任意のペリフェラルまたは I/O
にルーティング可能
PSoC 3 のすべての機能については、データシートをご参照く
ださい。
CapSense®サポート、最大 62 個のセンサー
1.024V ± 0.1%の内部電圧リファレンス
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PSoC 3 入門
5.1
PSoC の MCU より優れている点
図 5 に示すように、標準的な MCU は、CPU、および ADC、DAC、UART、SPI 等のペリフェラル機能、そして汎用 I/O を含み
ます。これらはすべて CPU のレジスタ インターフェースにリンクします。MCU 内で、CPU はデバイスの「心臓」です。CPU は
セットアップ、データ移動、タイミングなどのすべての処理を管理します。CPU がないと、MCU は機能できません。
図 6 に示すように、PSoC は全く違います。CPU、アナログ、デジタルおよび I/O は、プログラマブルなシステムで同等に重要なリ
ソースです。 PSoC の心臓は CPU ではなく、システムの相互接続とプログラマビリティです。アナログとデジタル ペリフェラル
は高度に設定可能なマトリックスを介して相互接続しています。これにより、ユーザーはアプリケーションの要件を満たすカスタム
設計を作成することができます。PSoC をプログラムして MCU をエミュレートできますが、MCU をプログラムして PSoC を
エミュレートできません。
図 5. 標準 MCU のブロック図
Gen I/O
Port B
Gen I/O
Digital System
(w/ Programmable Logic)
Gen I/O
UART
ADC
Gen I/O
Port A
図 6. PSoC 3 のブロック図
Timer
Gen I/O
I2C
Gen I/O
SPI
ARM
CPU
DAC
8051
PWM
Analog System
Gen I/O
Port D
Gen I/O
Port C
Gen I/O
System Interconnect
Gen I/O
標準的な MCU は、ステート マシンを処理し、タイマーをタイミングに使用し、出力ピンを駆動するために、CPU ファームウェアを
必要とします。従って、機能的パスはたいていいつも CPU を介します。しかし、PSoC を用いると、非同期の平行処理が可能
です。PSoC のコンポーネントが CPU から独立して動作するように設定することができます。
例として、図 6 に UART がない PSoC 3 を示します。しかし、PSoC Creator の設計かつテスト済みの UART コンポーネント
を使って、コンフィギュレーション可能な デジタル ロジック内に必要とするだけの UART を作成できます。また、それぞれの
UART が必要とするだけの機能を持つように設定可能です。
5.2
PSoC Creator コンポーネントの概念
PSoC 設計が成功するための鍵は PSoC Creator IDE です。PSoC Creator では、PSoC ペリフェラルと他のリソースが
「コンポーネント」と呼ばれる図式要素として表示されます。コンポーネントは回路図にドラッグ & ドロップされ、互いに接続される
ため、設計の段階を簡略かつ高速に実行できます。設計への変更は数回のマウス クリックだけで即座に実現できます。
例えば、従来の MCU では、PWM ペリフェラルを使用して LED を点滅させるためには、次の操作を行わなければなりません。
1. PWM に対応したレジスタを位置付け
2.
要求される PWM 周期およびデューティ比に基づいて、PWM レジスタに書き込まれる値を計算
3.
PWM レジスタを設定するために数多くのコード行を書き、ピン ドライブ モードを設定し、PWM 出力をピンに接続
PSoC で同様な機能を実装するには、本アプリケーション ノートの次のセクションで説明するように、ごく簡単な操作です。
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PSoC 3 入門
ピン コンポーネント: 任意の機能を任意のピンに接続
PSoC 3 は広大な配線構造を含み、ほとんどの機能 (デジタルかアナログ) を任意のピンに接続することができます。PSoC
Creator が提供するピン コンポーネントを利用すると、僅か数回のマウス クリックだけで設定を完成させ、PSoC リソースに
接続し、物理ピンに接続できます。また、ピン コンポーネントの接続を簡単に変更できるため、基板レベルの設計への変更を
急速に処理できます。
プログラマブルなデジタル リソースに基づくコンポーネント
PSoC 3 には、ユニバーサル デジタル ブロック (UDB) と呼ばれるプログラム可能なデジタル ブロックがあります。PSoC
Creator は UDB から作られた多くのコンポーネントを提供します。UART、SPI、I2C、I2S、タイマー、PWM、カウンター、CRC、
直交デコーダ、デジタル ゲート (AND、OR、NOT、XOR など) を始め、他にも多くのものが含まれています。さらに、自分の
カスタム ステート マシンおよびデジタル ロジックを作り上げることが可能です。
プログラマブルなアナログ リソースに基づくコンポーネント
PSoC 3 には、スイッチト キャパシタ連続時間 (SC/CT) と呼ばれるプログラム可能なアナログ ブロックもあります。PSoC
Creator は、プログラマブル ゲイン アンプ (PGA) やトランスインピーダンス アンプ (TIA) のような SC/CT ブロックから作られた
アナログ コンポーネントを提供します。
6
はじめての PSoC 3 デザイン
このセクションは次のことをします:



6.1
従来の MCU 以上のことができるように PSoC をプログラムするデモンストレーション
単純な PSoC の設計をビルドし、それを開発キットにインストールする方法の提示
PSoC Creator IDE で PSoC 設計技術の学習を容易にする詳細な手順の提示
始める前に準備するもの
PSoC Creator をインストールしましたか?
PSoC Creator ホームページから PSoC Creator をダウンロードし、インストールします。インストールに時間がかかることが
あります。詳細については、PSoC Creator Release Notes を参照してください。
開発キットを持っていますか?
表 1 に PSoC 3 用のすべてのサイプレス開発キットを表示します。他のメーカーのキットも利用できます。
表 1. サイプレスの PSoC 3 キット
PSoC 3 キット
PSoC 3 デバイスの製品番号
プログラミング
CY8CKIT-030
CY8C3866AXI-040
プログラマを内蔵
CY8CKIT-001
CY8C3866AXI-040
MiniProg3 プログラムおよびデバッグ キット
実行中のプロジェクトをご覧になりたいですか?
次のセクションで説明する開発過程が必要ない場合、CE203303 から完成したサンプル プロジェクトをご利用できます。そして、
ビルドおよびプログラムのステップへ進むことができます。サンプル コードは PSoC 5LP ベースの CY8CKIT-059 向けに
設計されますが、PSoC 3 キットのために簡単に修正できます。
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8
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PSoC 3 入門
6.2
デザインについて
このデザインはサンプル コード CE203303、PSoC 3 and PSoC 5LP Breathing LED に詳しく説明されます。「ブリージング LED」
効果を、初期化後 CPU を使わずにハードウェアだけで実装します。図 7 に PSoC Creator の回路図を示します。
図 7. ブリージング LED の回路図 (ピンおよび LED は CY8CKIT-059 用)
6.3
パート 1: デザインの作成
このセクションは設計過程順に説明します。ハードウェアとファームウェアの両方の設計エントリについて解説します。
注: これらの手順では、ユーザーが PSoC Creator 3.3 を利用していることを前提にします。全体的な開発過程は、PSoC
Creator の他のバージョンでも同様ですが、いくつかのダイアログ ボックスに変更があることがあります。
1.
新しい PSoC Creator プロジェクトを作成します。
プロジェクトには、すべてのソース コード、およびターゲットである PSoC 3 デバイスにダウンロードできる 1 つの出力
モジュールを作成するのに必要なファイルが含まれています。
A.
PSoC Creator を起動します。
B.
図 8 に示すように、メニューから
File > New > Project…
を選択します。
図 8. 新しい PSoC Creator プロジェクトの作成
「Create Project」ウィンドウが開きます。
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9
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PSoC 3 入門
2.
PSoC 3 をターゲット デバイスに選択します。図 9 を参照してください。
PSoC Creator は、自動的に様々なプロジェクト オプションを特定のターゲット デバイスや開発キットに設定できるため、
開発時間を短縮できます。
A.
Target device をクリックします。
B.
プルダウン メニューから PSoC 3 を選びます。
C.
Next をクリックします。
図 9. CY8CKIT-059 用の新しいプロジェクトの作成
A
B
C
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10
®
PSoC 3 入門
3.
空の回路図をプロジェクト テンプレートとして選択します。図 10 をご覧ください。
PSoC Creator は、既存のサンプル コードに基づいて新しいデザインを作ることで開発時間を短縮させます。この場合では、
空の回路図から開始します。
A.
Empty Schematic をクリックします。
B.
Next をクリックします。
C.
次のダイアログの Workspace name にワークスペースの名前を入力します。1 つのワークスペースにいくつかの
プロジェクトを格納します。プロジェクトは通常ワークスペースに格納されます。
D.
Project name にプロジェクトの名前を入力します。プロジェクト名とワークスペース名は同じでも違っても構いません。
E.
ワークスペースとプロジェクトの Location を指定します。
F.
Finish をクリックします。
図 10. 新しい空のプロジェクトの作成
A
B
C
D
E
F
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11
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PSoC 3 入門
プロジェクトが作成されました。いくつかの新しいペインが表示されます: Workspace Explorer、Schematic
(TopDesign.cysch)、および Component Catalog。
4.
デザインのハードウェア部分をビルドします。
このステップでは、コンポーネントを Component
Catalog から回路図にドラッグします。その後、
それぞれのコンポーネントを設定し、互いに接続
させます。
a.
図 11 の よ う に 、 Component Catalog
ウィンドウの Cypress タブで、PWM コン
ポーネントを検索します。
b.
2 個の PWM コンポーネントを回路図にド
ラッグします (図 7 を参照)。
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文書番号: 002-10299 Rev. **
図 11. PWM コンポーネントの選択
12
®
PSoC 3 入門
5.
図 12 に示すように、PWM コンポーネントを設定します。
この両方の PWM から方形波の出力が生成されますが、方形波の周波数は少し異なります。この周波数の差により、
LED で変調されるビート周波数が発生します。
回路図で、それぞれの PWM コンポーネントをダブルクリックして設定します。
A.
PWM_1 の PWM Mode を One Output にします。
B.
PWM_1 に他の変更をしません。OK をクリックしてダイアログを閉じます。
C.
PWM_2 の PWM Mode を One Output にします。
D.
PWM_2 の Period 値をデフォルト値から少し外れた値に設定します。
E.
PWM_2 の CMP Value 1 を Period 値の約半分に設定します。
F.
PWM_2 の変更が完了しました。OK をクリックしてダイアログを閉じます。
図 12. PWM コンポーネントの設定
C
A
D
E
B
F
6.
表 2 に示す追加コンポーネントを Component Catalog から回路図にドラッグして設定します。
Off-Chip のコンポーネントは必須ではありませんが、デザインの全体的な目的を示すのに役立ちます。
注意: 各コンフィギュレーション ダイアログの Name フィールドは自動的に挿入されますが、他の有効な名前に変更可能
です。コンポーネントの名前は回路図においては唯一なものです。
表 2. デザイン コンポーネント
コンポーネント カタログ
コンポーネント
www.cypress.com
タブ
グループ
デフォルト設定からの変更
Logic Low
Cypress
デジタル > ロジック
なし
Xor
Cypress
デジタル > ロジック
なし
Clock
Cypress
システム
Frequency を 5kHz に設定
Digital Output Pin
Cypress
ポートとピン
External terminal ボックスにチェックを入れる
Resistor
Off-Chip
受動
なし
LED
Off-Chip
ダイオード
なし
Ground
Off-Chip
消費電力
なし
文書番号: 002-10299 Rev. **
13
®
PSoC 3 入門
7.
ワイヤー ツールを選択して (またはショートカットと
して「w」を押して) ロジックを接続します
(図 13 を参照)。
図 13. ワイヤー ツールの選択
図 7 に示すように、コンポーネントを接続します。
8.
これで、ハードウェアの設計が完成しましたが、ピン コンポーネントを物理ピンに接続させなければなりません。
使用中の開発キットの LED ピンを選択します。(CY8CKIT-030 の場合、使用されるピンはポート 6 のピン 2 かピン 3
(P6[2]か P6[3]とも呼ばれる) に選択できます。
A.
図 14 に示すように、Workspace Explorer ウィンドウで、プロジェクト内の.cydwr ファイルをダブルクリックします。
すると、デザイン全体リソースのウィンドウ (DWR) が開きます。
B.
Pins タブを選択します。プロジェクトで定義されたピン コンポーネント、およびターゲット デバイスのピンの配置図が
表示されます。
C.
回路図のピン コンポーネントを所望の物理ピンに接続します。
図 14. ピンの割り当て
A
C
B
9.
ここで、数行のファームウェアを書く必要があります。その前に、PSoC Creator が、コンポーネントに関連するすべての
コードを生成するようにします。
図 15 に示すように、PSoC Creator のメニュー
から Build > Generate Application を選択し
ま す 。 エ ラ ー が な け れ ば 、 PSoC Creator は
Generated_Source フォルダにいくつかのコード
ファイルを生成します。
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図 15. アプリケーションの生成
14
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10. コードを自動生成したファイル main.c に追加します。コードを追加するためのフレームワークがあります。2 個の PWM
コンポーネントを起動するために追加しなければならないコードは、コード 1 に示すように、ハイライト表示されます。
Workspace Explorer ウィンドウで、プロジェクトの main.c ファイルをダブルクリックして開きます。
注: このコードでは、PWM コンポーネントはデフォルトの名前であることを前提にします。PWM コンポーネントをデフォルト
でない他の名前に変更する場合、_Start() 関数呼び出しでその名前を使用します。
コード 1. ブリージング LED のメイン コード
#include <project.h>
int main()
{
//CyGlobalIntEnable; /* Enable global interrupts. */
/* Place your initialization/startup code here (e.g. MyInst_Start()) */
PWM_1_Start();
PWM_2_Start();
for(;;)
{
/* Place your application code here. */
}
}
11. 設計過程を飛ばしてこのステップに進んだ場合、以下のようにしてください:
A.
CE203303.zip のサンプル コードのファイルを CE203303 からダウンロードし、コンピューターの便利な位置に展開
します。
B.
9 ページの「ステップ 1」に説明したように、PSoC Creator をダウンロードし、インストールします。
C.
PSoC Creator で CE203303.cywrk ファイルを開きます。
D.
14 ページの「ステップ 8」に説明したように、プロジェクトのピンの割り当てが開発キット (DVK) に一致するか否かを
確認します。
E.
Workspace Explorer ウィンドウで、プロジェ
ク ト 名 を ダ ブ ル ク リ ッ ク し て 、 Device
Selector を 選 択 し 、 CY8C3866AXI-040
をターゲット デバイスにします。
F.
図 16 に示すように、PSoC Creator のメニ
ューから Build > Build <プロジェクト名>
を選択します。エラーがなければ、プロジェ
クトはビルドされ、ターゲットの DVK にプロ
グラムできる状態になります。
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図 16. プロジェクトのビルド
15
®
PSoC 3 入門
6.4
パート 2: デバイスのプログラム
プログラム過程はすべての開発キット基板で同様です。DVK を設定するために、キット ガイド ドキュメントの説明書に従ってく
ださい。
1.
PSoC Creator とユーザーの DVK の接続を確認します。
図 17 に示すように、PSoC Creator のメニュー
から Debug > Select Debug Target を選択し
ます。
A.
図 18 に 示 す よ う に 、 「 Select Debug
Target」ダイアログが表示されます。ターゲッ
トの DVK をクリックします (PSoC Creator
は多くの DVK 接続をサポートします) 。
B.
Port Acquire をクリックします。
図 17. デバッグ ターゲットの選択
図 18. プログラム ターゲットの選択と取得
A
B
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®
PSoC 3 入門
2.
ターゲットの DVK 上の PSoC に接続します。図 19 をご参照ください。
A.
PSoC 3 をクリックします。
B.
Connect をクリックします。「Target unacquired」メッセージが「Target acquired」になり、ボタンのラベルは
「Disconnect」に変更します。
C.
OK をクリックしてダイアログを閉じます。
これで、PSoC Creator はターゲットの DVK と PSoC に接続し、PSoC をプログラムすることが可能になります。
図 19. ターゲットの PSoC 3 への接続
A
B
C
3.
図 20 に示すように、PSoC 3 をプログラムする
た め に 、 PSoC Creator の メ ニ ュ ー か ら
Debug > Program を選択します。
図 20. デバイスのプログラム
4.
プログラミングが開始します。図 21 に示すように、
プログラミング状況は PSoC Creator のステー
タス バー (画面の左下隅) に表示されます。
注: 「This programmer is currently out of date」の
警告メッセージが表示される場合があります。プログ
ラマ ファームウェアをアップグレードする方法につい
ては、キットの資料にある KitProg ユーザー ガイドを
ご参照ください。
図 21. プログラミング状態
CY8CKIT-030 DVK では、赤色の LED が数秒の間に徐々に完全 ON から完全 OFF の状態に変わります。
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®
PSoC 3 入門
7
まとめ
本アプリケーション ノートは PSoC 3 アーキテクチャおよび開発ツールを説明しました。このアプリケーション ノートから得られる最
も重要な内容は、PSoC は単に MCU の代わりではないということです。PSoC 3 は、単一のチップ上にコンフィギュレーション
可能なアナログとデジタル ペリフェラル機能、メモリおよび 8051 CPU を集積した、真のプログラマブルな組み込みシステム
オン チップです。
統合した機能と低リーク電力モードを備えるため、PSoC 3 は低消費電力とコスト効率の良い組み込みシステムとして理想的
な選択です。
8
関連資料
表 3 に、PSoC と PSoC Creator の次段階の理解に推奨するシステム レベルの一般的なアプリケーション ノートを示します。
表 3. 一般的なシステム レベルのアプリケーション ノート
文書番号
文書名
AN61290、
AN88619
PSoC 3 and PSoC 5LP Hardware Design Considerations、
®
PSoC 4 Hardware Design Considerations
AN81623
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP Digital Design Best Practices
AN77900、
AN86233、
AN90114
PSoC 3 and PSoC 5LP Low-power Modes and Power Reduction Techniques、
®
PSoC 4 Low-power Modes and Power Reduction Techniques、
®
PSoC 4000 Low-power Modes and Power Reduction Techniques
AN68403
PSoC 3 and PSoC 5LP Analog Signal Chain Calibration
AN57821
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP Mixed-Signal Circuit Board Layout Considerations
AN58827
PSoC 3 and PSoC 5LP Internal Analog Routing Considerations
AN73854
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP Introduction to Bootloaders
AN60616
PSoC 3 and PSoC 5LP Startup Procedure
AN60631
PSoC 3 and PSoC 5LP Clocking Resources
AN77835
PSoC 3 to PSoC 5LP Migration Guide
AN78175、
AN89056
PSoC 3 and PSoC 5LP IEC60730 Class B Safety Software Library,
®
PSoC 4 – IEC 60730 Class B and IEC 61508 SIL Safety Software Library
®
®
®
®
®
®
®
®
®
®
®
表 4 に、PSoC 3 の機能セットのデバイス説明に関連するアプリケーション ノート (AN)、サンプル コード (CE)、および知識
ベース記事 (KBA) を示します。
表 4. PSoC 3 機能に関連する資料
文書番号
文書名
CPU および割り込み
®
AN60630
PSoC 3 8051 Code and Memory Optimization
AN54460
PSoC 3 and PSoC 5LP Interrupts
®
メモリ
CE95313
®
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP Emulated EEPROM Memory
ダイレクト メモリ アクセス (DMA)
®
AN52705
PSoC 3 and PSoC 5LP – Getting Started with DMA
AN84810
PSoC 3 and PSoC 5LP Advanced DMA Topics
www.cypress.com
®
文書番号: 002-10299 Rev. **
18
®
PSoC 3 入門
文書番号
文書名
AN61102
PSoC 3 and PSoC 5LP – ADC Data Buffering Using DMA
CE95375
CE95376
SPI Master and DMA with PSoC 3 and PSoC 5LP
®
SPI Slave and DMA with PSoC 3 and PSoC 5LP
®
®
デジタル フィルタ ブロック (DFB)
®
CE95316
Filter From ADC to VDAC Using DFB with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95317
Filter From ADC to VDAC Using DFB in Polling Mode with PSoC 3 and PSoC 5LP
®
I2C
2
®
CE95324
I C LCD with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95314
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP EZI2C
®
USB
AN57294
USB 101: An Introduction to Universal Serial Bus 2.0
AN57473
USB HID Basics with PSoC 3 and PSoC 5LP
AN58726
USB HID Intermediate with PSoC 3 and PSoC 5LP
AN56377
PSoC 3 and PSoC 5LP – Introduction to Implementing USB Data Transfers
AN82072
PSoC 3 and PSoC 5LP USB General Data Transfer with Standard HID Drivers
AN73503
USB HID Bootloader for PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95390
USB Audio with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95395
USB MIDI with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95394
USB HID Mouse with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95393
USB Bulk Transfer with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95392
USB Bootloader with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95396
USB UART with PSoC 3 and PSoC 5LP
®
®
®
®
®
®
®
®
®
®
®
コントローラー エリア ネットワーク (CAN)
®
AN52701
PSoC 3 and PSoC 5LP – Getting Started with Controller Area Network (CAN)
CE95282
CAN as Control Node with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95283
CAN as Remove Node with PSoC 3 and PSoC 5LP
KBA86565
Difference Between Full CAN and Basic CAN Mailbox
KBA86566
Acceptance Filter Implementation for CAN Receive Message
KBA86567
Modifying the Full CAN Mailbox’s Identifier in the Program
®
®
ユニバーサル デジタル ブロック (UDB)
®
AN82250
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP – Implementing Programmable Logic Designs with Verilog
AN82156
PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP – Designing PSoC Creator
CE95295
®
8-Bit UDB Counter with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95384
16-Bit UDB-Based Timer with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95323
Hardware Fan Control with PSoC 3 and PSoC 5LP
KBA85325
Comparison of Resource Utilization Between PSoC 3 and PSoC 5LP UDBs and Other Vendor CPLDs
KBA86336
Just Enough Verilog for PSoC
www.cypress.com
®
TM
Components with UDB Datapaths
®
®
®
®
文書番号: 002-10299 Rev. **
19
®
PSoC 3 入門
文書番号
文書名
アナログ-デジタル変換器 (ADC)
®
AN84783
Accurate Measurement Using PSoC 3 and PSoC 5LP Delta-Sigma ADC
CE95277
Delta-Sigma ADC in Single-Ended Mode with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95271
Delta-Sigma ADC in Differential Mode with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95276
Sequencing SAR ADC with PSoC 3 and PSoC 5LP
KBA81866
Best Method of Amplification to Get Better Performance from PSoC 3 and PSoC 5LP Delta-Sigma ADC
KBA84753
Choice of Reference Voltage for Accurate ADC Measurements in PSoC 3, PSoC 4 and PSoC 5LP
®
®
®
®
®
デジタル-アナログ変換機 (DAC)
®
AN60305
Using PSoC 3 and PSoC 5LP IDACs to build a better VDAC
AN64275
PSoC 3 and PSoC 5LP: Getting More Resolution from 8-Bit DACs
AN69133
PSoC 3 and PSoC 5LP Easy Waveform Generation with the WaveDAC8 Component
CE95397
Voltage DAC with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95309
Dithered Voltage DAC with PSoC 3 and PSoC 5LP
KBA84732
VDAC8 Output Voltage in PSoC 3 and PSoC 5
KBA83238
Driving an External Load using VDAC in PSoC 3 or PSoC 5
®
®
®
®
®
®
コンパレータ
®
AN60220
PSoC 3 and PSoC 5LP Multiplexed Comparator
CE95292
Analog Voltage Comparator with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95361
Scanning Comparator Using Internal VDAC with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95360
Scanning Comparator Using Common Mode with PSoC 3, PSoC 4, and PSoC 5LP
®
®
®
演算増幅器 (オペアンプ)
CE95339
®
Operational Amplifier (Opamp) with PSoC 3 and PSoC 5LP
プログラマブル アナログ ブロック (SC/CT)
®
AN60321
Peak Detection with PSoC 3 and PSoC 5LP
AN62582
AM Modulation and Demodulation
CE95342
Programmable Gain Amplifier (PGA) with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95343
Inverting Programmable Gain Amplifier with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95383
Transimpedance Amplifier (TIA) with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95357
Sample and Hold with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95337
Analog Signal Mixer with PSoC 3 and PSoC 5LP
®
®
®
®
®
CapSense
®
®
AN75400
PSoC 3 and PSoC 5LP CapSense Design Guide
CE95287
CapSense CSD Using Tuner with PSoC 3 and PSoC 5LP
CE95284
CapSense CSD Design with PSoC 3 and PSoC 5LP
®
®
®
®
I/O
®
AN72382
Using PSoC 3 and PSoC 5LP GPIO Pins
AN60580
SIO Tips and Tricks in PSoC 3 and PSoC 5LP
www.cypress.com
®
文書番号: 002-10299 Rev. **
20
®
PSoC 3 入門
文書番号
文書名
KBA82883
Controlling a PSoC 3 and PSoC 5LP GPIO in Firmware
KBA91716
Differences Between SIO and GPIO Pins in PSoC 3 and PSoC 5LP
®
®
セグメント LCD
®
AN52927
PSoC 3 and PSoC 5LP - Segment LCD Direct Drive
CE95368
Segment LCD with PSoC 5
®
著者について
氏名:
Nidhin MS
役職:
上級アプリケーション エンジニア
経歴:
電子通信工学の学士号を取得して GEC (ガバメント・エンジニアリング大学 - トリチュール、インド) を
卒業しました。技術的関心分野はアナログ信号処理、低消費電力設計、および静電容量タッチ
センシングです。
www.cypress.com
文書番号: 002-10299 Rev. **
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PSoC 3 入門
改訂履歴
文書名: AN54181- PSoC® 3 入門
文書番号: 002-10299
版
ECN
変更者
発行日
**
5045486
HZEN
12/24/2015
www.cypress.com
変更内容
これは英語版 001-54181 Rev. *L を翻訳した日本語版 002-10299 Rev. **です。
文書番号: 002-10299 Rev. **
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PSoC 3 入門
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