PSoC 4 PSoC 4100M Family Datasheet (Chinese).pdf

PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
®
初版
可编程片上系统 (PSoC )
概述
PSoC® 4 是一个可扩展和可重配置的平台架构,是一个包含 ARM® Cortex™-M0 CPU 的可编程嵌入式系统控制器。它把可编程、可
重新配置的模拟和数字模块与灵活的自动布线资源相结合。基于该平台架构的 PSoC 4100M 产品系列是下面的组合:具有数字可编程
逻辑、可编程模拟、可编程互连、高性能的模数转换、处于比较器模式的运算放大器以及标准通信等的微控制器和时序外设。为了满
足新应用和设计要求,PSoC 4100M 产品完全可与 PSoC 4 平台系列产品兼容。可编程模拟和数字子系统支持在运行环境下调整的灵
活设计。
特性
32 位 MCU 子系统
段码 LCD 驱动
■
带有单周期乘法的 24 MHz ARM Cortex-M0 CPU
■
高达 128 kB 的支持读取加速器的闪存
■
最高可达 16 kB 的 SRAM
■
DMA 引擎
■
所有引脚上都支持 LCD 驱动 (Com 或 Seg 驱动)
■
在深度睡眠模式下可运行,每个引脚拥有 4 位显示数据 RAM
串行通信
■
可编程模拟模块
■
在深度睡眠模式下运行的四个运算放大器较低的电流
■
所有运算放大器都具有可重配置高电流引脚驱动、高带宽内部
驱动、ADC 输入缓冲以及带有灵活连接性(允许输入连接到任
何引脚)的比较器模式。
■
每个引脚上的四个电流 DAC(IDAC),用于通用目的或电容式
感应应用场合
■
在深度睡眠模式下操作的两个低功耗比较器
■
转换速率为 806 Ksps 的 12 位 SAR ADC
运行时可重新配置的四个独立串行通信模块 (SCB)包含可重
新配置 I2C、 SPI 或 UART 功能
时序和脉冲宽度调制
■
八个 16 位定时器 / 计数器脉冲宽度调制器 (TCPWM)模块
■
支持中心对齐模式、边缘模式和伪随机模式
■
基于比较器触发的停止(Kill)信号可用于电机驱动以及其它可
靠性较高的数字逻辑应用
封装选择
低功耗模式下的工作电压为 1.71 到 5.5 V
■
支持 GPIO 引脚唤醒的 20 nA 停止模式
■
休眠和深度睡眠模式允许实现唤醒时间与功耗之间的权衡。
电容式感应
■
68 引脚 QFN,64 引脚 TQFP 宽与窄间距和 48 引脚 TQFP 封装
■
多达 55 个可编程的 GPIO
■
任何 GPIO 引脚可用作 CapSense、LCD、模拟或数字引脚功能
■
可编程驱动模式、强度和输出摆率
■
赛普拉斯的电容式 Sigma-Delta (CSD)技术提供了一流的信
噪比 (SNR > 5:1)和耐水性
■
通过赛普拉斯提供的软件组件可以更容易地实现电容式感应设
计
■
集成开发环境 (IDE)提供了原理图输入和编译 (包括模拟和
数字自动布线)
■
硬件自动调试 (SmartSense™)
■
应用编程接口(API组件)可用于所有固定功能和可编程的外设
PSoC Creator 设计环境
行业标准软件的兼容性
■
赛普拉斯半导体公司
文档编号:001-96604 版本 **
•
198 Champion Court
输入原理图后,可以使用基于ARM的标准软件开发工具进行开
发
•
San Jose, CA 95134-1709
•
408-943-2600
修订日期 February 28, 2015
PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
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更多有关的信息
赛普拉斯的网站 www.cypress.com 上提供了大量数据,有助于正确选择您设计的 PSoC 器件,并使您能够快速和有效地将器件集成
到设计中。有关使用资源的完整列表,请参考知识库文章 KBA86521 — 如何使用 PSoC 3、 PSoC 4 和 PSoC 5LP 进行设计。下面是
PSoC 4 的简要列表:
■
■
■
概况:PSoC 产品系列、 PSoC 路线图
产品选型器:PSoC 1、PSoC 3、PSoC 4、PSoC 5LP。此外,
PSoC Creator 还包含一个器件选择工具。
应用笔记:赛普拉斯提供了大量 PSoC 应用笔记,包括从基本到
高级的广泛主题。下面列出了 PSoC 4 入门的应用笔记:
❐ AN79953:PSoC 4 入门
❐ AN88619:PSoC 4 硬件设计的注意事项
❐ AN86439:使用 PSoC 4 GPIO 引脚
❐ AN57821:混合信号电路板布局
❐ AN81623:数字设计的最佳实践
❐ AN73854:Bootloader 的简介
❐ AN89610:ARM Cortex 代码优化
■
技术参考手册 (TRM)包含在两个文件:
❐ 架构技术参考手册详细介绍每个 PSoC 4 功能模块。
❐ 寄存器技术参考手册描述每个 PSoC 4 寄存器。
开发套件:
❐ CY8CKIT-042(PSoC 4 Pioneer 套件)是一种易于使用且廉
价的开发平台。该套件包括 Arduino™ 兼容屏蔽的连接器和
Digilent® Pmod™ 子卡。
❐ CY8CKIT-049 是一种非常低成本的原型平台。它是一种低成
本的备用方案,用于取样 PSoC 4 器件。
❐ CY8CKIT-001是任何PSoC 1、PSoC 3、PSoC 4或PSoC 5LP
器件系列的通用开发平台。
MiniProg3 器件提供一个用以进行闪存编程和调试的接口。
■
PSoC Creator
PSoC Creator 是免费的基于 Windows 的集成设计环境(IDE)。通过它能同时在基于 PSoC 3、PSoC 4 和 PSoC 5LP 的系统中设计
硬件和固件。上述系统通过传统熟悉的电路图捕获来进行设计,由超过 100 个预验证并且可用于生产的 PSoC Component™ 支持;请
参考组件数据手册名单。使用 PSoC Creator,可以执行以下操作:
3. 使用配置工具配置各组件
1. 将组件图标施放到主要设计工作区中,以进行您的硬件系统
设计。
4. 研究包含 100 多个组件的库
2. 使用 PSoC Creator 集成开发环境编译器对您的应用固件和
5. 查看组件数据手册
PSoC 硬件进行协同设计
图 1. PSoC Creator 中多传感器的示例项目
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目录
PSoC 4100M 框图 ............................................................... 4
功能定义 ............................................................................. 5
CPU 和存储器子系统................................................... 5
系统资源 ...................................................................... 5
模拟模块 ....................................................................... 6
固定功能数字 ............................................................... 7
GPIO ........................................................................... 8
特殊功能外设............................................................... 8
引脚分布 .............................................................................. 9
功耗 .................................................................................. 13
非调节外部供电 .......................................................... 13
调节外部供电.............................................................. 13
开发支持 ............................................................................ 14
证件 ............................................................................ 14
在线 ............................................................................ 14
工具 ............................................................................ 14
电气规范 ............................................................................ 15
最大绝对额定值 .......................................................... 15
器件级规范 ................................................................. 15
文档编号:001-96604 版本 **
模拟外设 ..................................................................... 19
数字外设 ..................................................................... 24
存储器......................................................................... 26
系统资源 ..................................................................... 27
订购信息 ........................................................................... 30
器件型号约定............................................................. 31
封装 .................................................................................. 32
缩略语................................................................................ 35
文档规范 ............................................................................ 37
测量单位 ..................................................................... 37
修订记录 ............................................................................ 38
销售、解决方案和法律信息 ............................................... 39
全球销售和设计支持 ................................................... 39
产品 ........................................................................... 39
PSoC® 解决方案 ........................................................ 39
赛普拉斯开发者社区 .................................................. 39
技术支持 .................................................................... 39
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PSoC 4100M 框图
CPU Subsystem
PSoC4100M
32-bit
AHB-Lite
SWD/TC
SPCIF
Cortex
M0
48 MHz
FLASH
128 KB
SRAM
16 KB
ROM
8 KB
DataWire/
DMA
FAST MUL
NVIC, IRQMX
Read Accelerator
SRAM Controller
ROM Controller
Initiator/MMIO
System Resources
Test
DFT Logic
DFT Analog
SMX
CTBm
x2
2x OpAmp
WCO
2x LP Comparator
x1
LCD
SAR ADC
(12-bit)
4x SCB-I2C/SPI/UART
Programmable
Analog
2x Capsense
Reset
Reset Control
XRES
Peripheral Interconnect (MMIO)
PCLK
8x TCPWM
Clock
Clock Control
WDT
IMO
ILO
System Interconnect (Multi Layer AHB)
Peripherals
IOSS GPIO (8x ports)
Power
Sleep Control
WIC
POR
LVD
REF
BOD
PWRSYS
NVLatches
Port Interface & Digital System Interconnect (DSI)
High Speed I/O Matrix
Power Modes
Active/Sleep
Deep Sleep
Hibernate
49x GPIO, 6x GPIO_OVT
IO Subsystem
PSoC 4100-M 器件能够为硬件和固件的编程、测试、调试和跟
踪提供广泛的支持。
ARM 串行线调试接口支持器件的所有编程和调试功能。
借助完善的片上调试功能,可以使用标准的生产用器件在最终系
统中进行全面的器件调试。它不需要特殊的接口、调试转接板、
模拟器或仿真器。只需要标准的编程连接,即可全面支持调试。
PSoC Creator 集成开发环境 (IDE)能够为 PSoC 4100-M 器件
提供全面集成的开发和调试支持。 SWD 接口与行业标准的第三
方工具完全兼容。 PSoC 4100-M 系列提供了一个不适用于多芯
片应用解决方案和微控制器的安全级别。这是因为具有能禁用调
试的特性以及强大的闪存保护功能,并允许在片上可编程块实现
用户专有的功能。
文档编号:001-96604 版本 **
默认情况下,调试电路处于使能状态,并且只能在固件中被禁
用。如果未使能,重新使能它们的唯一方法是擦除整个器件,清
除闪存保护,然后用新固件对器件进行重新编程,这样便能启用
这些调试功能。
此外,对于担心因器件恶意重新编程造成的欺诈性攻击或通过启
动和中断闪存编程序列来击败安全性的试图的应用,可以永久禁
用所有器件接口。由于使能最高安全级别时将禁用所有编程、调
试和测试接口,因此已启用器件安全性的 PSoC 4100-M 器件将
不能退回进行故障分析。这是 PSoC 4100-M 允许客户进行的权
衡。
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功能定义
图 2. PSoC 4100M MCU 时钟架构
CPU 和存储器子系统
IMO
clk_hf
CPU
PSoC 4100-M 中的 Cortex-M0 CPU 是 32 位 MCU 子系统的部
分,该内核通过扩展的时钟门控来优化低功率操作。此外,几乎
所有指令的长度都为 16 位,并且执行 Thumb-2 指令集。赛普拉
斯实现还包含了一个能在单一周期内计算出 32 位结果的硬件乘
法器。 Cortex-M0 包括一个具有 32 路中断输入的嵌套矢量中断
控制器 (NVIC)模块和一个唤醒中断控制器 (WIC), WIC 控
制器可将处理器从深度睡眠模其模式唤醒,允许芯片处于深度睡
眠模式时关闭供给主处理器的电源。Cortex-M0 CPU 提供一个不
可屏蔽中断输入 (NMI),该输入未被系统函数使用时可以提供
给用户使用。
clk_ext
dsi_in[0]
dsi_in[1]
dsi_in[2]
dsi_in[3]
dsi_out[3:0]
ILO
CPU 还包括一个调试接口,即串行线调试(SWD)接口,PSoC
4100-M 的调试配置有四个断点 (地址)比较器和两个观察点
(数据)比较器。
闪存
PSoC 4100-M 包含一个闪存模块,该模块的闪存加速器与 CPU
紧密耦合在一起,以改善闪存模块的平均访问时间。闪存加速器
的单周期访问平均占 SRAM 的 85%。如果需要,闪存模块的部
分空间可以用于模拟 EEPROM 操作。
SRAM
在休眠时保持 SRAM 存储器的内容。
SROM
此外,还提供了包含引导和配置子程序的特权 ROM。
DMA
通过一个 DMA 引擎可以执行 32 位传输,并有链式乒乓描述
符。
系统资源
电源系统
有关电源系统的详细信息,请参考 第 13 页上的电源章节中所介
绍的内容。它确保电压电平满足每个相应模式的要求,延迟模式
输入 (例如,上电复位 (POR)模式)直到电压电平满足正常
功能,或生成各种复位 (欠压检测 (BOD)),或中断 (低电压
检测 (LVD))。 PSoC 4100M 可通过单外部供电运行,其电压
范围为 1.71 至 5.5 V。它拥有 5 种不同的电源模式,这些模式之
间的转换由电源系统管理。PSoC 4100M 提供睡眠模式、深度睡
眠模式、休眠模式和停止低功耗模式。
时钟系统
PSoC 4100-M 的时钟系统为需要时钟的所有子系统提供时钟且
通过该时钟系统可以在各种时钟源之间进行切换而不会产生瞬时
脉冲。此外,时钟系统可确保没有亚稳态情况的出现。
PSoC 4100-M 的时钟系统包括一个工作频率为 32 kHz 的监视晶
体振荡器(WCO)、IMO(频率范围为 3 ~ 48 MHz)、ILO(额
定值为 32 kHz)内部振荡器以及一个备用的外部时钟。
clk_lf
WCO
通过分频,clk_hf 信号可以生成用于 UDB、模拟和数字外设的同
步时钟。PSoC 4100-M 的时钟分频器共用 16 个,每个分频器可
进行 16 位分频;这样允许功能固定模块使用 12 个, UDB 则使
用 4 个。模拟时钟的相位可以提前数字时钟,以允许在生成数字
时钟相关的噪声之前发生模拟事件。16 位的分频能够为生成精细
的频率值提供极大的灵活性。PSoC Creator 能够完全支持时钟的
分频方案。
IMO 时钟源
在 PSoC 4100M 中,IMO 是主要的内部时钟源。在测试过程中,
该时钟源被校准,以达到指定的准确度。调整值被存储在非易失
性存储器中。此外,还可以在运行时执行调整操作,从而允许进
行现场校准。IMO 的默认频率为 24 MHz ;其频率范围为 3 MHz
到 48 MHz,增 / 减步长为 1 MHz。对于赛普拉斯提供的校准设
置, IMO 容差为 ±2%。
ILO 时钟源
ILO 是超低功耗的振荡器(32 kHz 额定值),主要用于生成深度
睡眠模式下工作的外设时钟。利用 IMO 校准 ILO 驱动计数器可以
提高准确度。赛普拉斯提供了一个用于校准目的的软件组件。
晶振振荡器
PSoC 4100M 时钟子系统也包含一个低频率晶体振荡器(32 kHz
WCO);可以在深度睡眠模式下使用该振荡器,此外,还可以将
它用于实时时钟 (RTC)和看门狗定时器应用。
看门狗定时器
看门狗定时器由低频率时钟提供时钟,因此,可以在深度睡眠模
式中实现看门狗操作。此外,如果在发生超时前尚未处理操作,
那么将生成看门狗复位或某个中断。看门狗复位在复位原因寄存
器内被记录。
复位
可以从各种源(包括软件复位)复位 PSoC 4100M。复位事件是
异步的,用于确保将器件及时恢复到一个已知的状态。复位原因
被记录在寄存器内,该寄存器在复位过程中保持不变并允许软件
确定复位原因。芯片为外部复位提供一个 XRES 引脚,以避免在
加电或重新配置期间,同配置和多个引脚存在问题。
电压参考
PSoC 4100M 参考系统生成内部需要的所有参考资源。参考系统
为 12 位 ADC 提供 1% 准确度的电压参考。为了获得更好的信噪
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SAR 通过一个 8 输入定序器 (可扩展到 16 个输入)连接到一组
固定引脚。定序器自动通过已选通道循环 (定序器扫描),而不
需要任何软件开销 (即无论是在单通道的还是在分布在多通道
上,总抽样带宽一直等于 1 Msps)。定序器的切换通过一个状态
机或固件驱动实现。定序器的每一路转换结果被缓存到每个不同
的结果寄存器,减轻 CPU 中断处理的要求。为了适应各种源阻
抗和频率的信号,每个通道可有不同的可编程采样时间。另外,
SAR ADC 支持硬件的转换结果溢出检测机制。转换结果的上下
范围可以指定并保存在寄存器里,当 ADC 转换结果上 / 下溢出
时,可以触发中断。这样节省了 CPU 软件检测转换结果溢出与
否的时间。
比(SNR)和更好的绝对准确度,可以使用 GPIO 引脚将外部旁
路电容添加到内部参考电压或将外部参考电压用于 SAR。
模拟模块
12 位 SAR ADC
12 位 SAR ADC 的最高采样率可达 806 千采样 / 秒。
该模块通过下面三种方式来增强模块的功能:添加参考电压缓冲
(可微调以达到 ±1% 误差);提供三个内部电压参考选择:VDD、
VDD/2、和 VREF (额定电压为 1.024 V);和提供外部参考电压
输入引脚。采样和保持 (S/H)时间是可编程,允许放大器的增
益带宽需求驱动 SAR 输入,确定其建立时间。在使用合适的参
考和允许的噪声环境下,对于真正的 12 位精度,系统性能是
65 dB。为提高在嘈杂条件下的性能,可以为内部参考电压提供
一个外部旁路电容 (耦合滤波)。
SAR 可以量化电路板上的温度传感器的输出,来对其它功能做温
度补偿。因为 SAR 需要一个高速时钟,所以它在深度睡眠模式
和休眠模式下不可用。 SAR 的工作范围在 1.71 至 5.5 V。
图 3. SAR ADC 系统框图
AHB System Bus and Programmable Logic
Interconnect
SARSEQ
vminus vplus
P7
Port 2 (8 inputs)
SARMUX
P0
Sequencing
and Control
Data and
Status Flags
POS
SARADC
NEG
External
Reference
and
Bypass
(optional)
Reference
Selection
VDD/2
VDDD
VREF
Inputs from other Ports
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模拟复用总线
温度传感器
PSoC 4100M 有两个环航芯片外设的同心模拟总线(模拟复用器
总线 A 和模拟复用器总线 B)。这些总线可以将模拟信号从任何
引脚传输到各种模拟模块 (包括运算放大器)和 CapSense 模
块,从而允许 ADC 监控芯片上的任何引脚。这些总线相互独立
并且可以分为三个独立部分。第一个部分用于 CapSense,第二
个用于通用模拟信号处理,第三个用于通用数字外设和 GPIO。
PSoC 4100M 有一个片上温度传感器。该传感器包括一个二极
管,此二极管的偏置电流由一个开关状态的电流源提供。该温度
传感器的输出可以连接至 ADC 做量化采样,量化结果通过赛普
拉斯提供的固定算法来转换成温度值。
四个运算放大器
PSoC 4100M 具有带比较器模式的四个运算放大器,这样能够在
片上执行最常见的模拟功能,而无需外部组件。PGA、电压缓冲
区、滤波器、跨阻放大器和其他功能通过使用外部无源组件实
现,从而节省电源、成本和空间。片上运算放大器有足够的带宽
来驱动 ADC 的采样和保持电路而不必使用外部缓冲。在深度睡
眠模式下,只要使用极低的功耗运行这些运算放大器。下图显示
的是运算放大器子系统中两对相同运算放大器的其中一对。
OA0
+
P0
-
10x
1x
Internal
Out0
P1
P2
P3
P4
OA1
P5
-
P6
+
1x
10x
Internal
Out1
P7
图 4 中的椭圆形表示模拟开关,通过用户固件、SAR 定序器或用
户定义的可编程逻辑可以控制这些开关。通过这些开关可以配置
各运算放大器(OA0 和 OA1),用以对相应反馈组件进行所有标
准运算放大器功能。
可以对各运算放大器 (OA0 和 OA1)进行编程和重新配置以便
向可交换的反馈组件提供标准的运算放大器功能。此外,还提供
了用于直接驱动引脚的单位增益功能,或者,供内部使用 (如该
图所示的缓冲 SAR ADC 输入)。另外,这些运算放大器还能作
为真值比较器使用。
运算放大器输入提供高度灵活连接并且可以直接连接至专用引
脚,或通过模拟复用总线连接至芯片上的引脚。模拟开关连接由
用户固件和用户定义的可编程数字状态机 (通过 UDB 实现)控
制。
这些运算放大器使用极低电流在深度睡眠模式下运行,旨在允许
模拟电路在深度睡眠模式下持续运行。
文档编号:001-96604 版本 **
PSoC 4100M 具有一对低功耗比较器,它们可以在深度睡眠模式
和休眠模式下工作。这样,当模拟系统模块被禁用时,仍可以在
低功耗模式下监控外部电压电平。除非在异步功耗模式 (休眠)
下工作,否则,将对比较器输出进行同步化,以避免进入亚稳态。
在该异步功耗模式中,系统唤醒电路是由一个比较器开关事件激
活的。
固定功能数字模块
定时 / 计数 / 脉宽调制器 (TCPWM)模块
TCPWM 模块使用一个用户可编程周期长度的 16 位计数器。另
外,还有一个捕获寄存器,用于记录事件发生(可能是 I/O 事件)
时的计数值;一个周期寄存器,用于停止或自动重新加载计数器
(在计数值与周期寄存器的值相等时)和一个比较寄存器,用于
生成作为 PWM 占空比输出使用的比较值信号。在正向输出和反
向输出之间,该模块还提供了可编程的偏移,以便这些输出可以
作为可编程死区的互补 PWM 输出使用。它还提供用于强制停止
PWM 输出的停止 (Kill)输入;例如,当出现过流状态时,可以
强制停止PWM输出来保护电路。PSoC 4100M具有八个TCPWM
模块。
To SAR ADC
To SAR ADC
Analog Mux Bus B
Analog Mux Bus A
图 4. 运算放大器子系统中的相同运算放大器对
低功耗比较器
串行通信模块 (SCB)
PSoC 4100M 有四个 SCB,每一个 SCB 都可以实现 I2C、
UART、或 SPI 接口。
I2C 模式:硬件 I2C 模块实现了一个完整的多主设备和从设备接
口 (它具有多主设备的校准功能) 。该模块的工作速度可达
1 Mbps (增强型快速模块) ,另外它还提供各种灵活的缓冲选
项,以降低 CPU 的中断开销和延迟。该模块还具有一个 EzI2C,
通过它可以在 PSoC 4100M 存储器中创建缓冲存储器的地址范
围,并且对存储器中的阵列进行读写操作时可以大量降低 I2C 通
信。此外,该模块提供一个深度为 8 字节的 FIFO,用于数据的
接收和传送。该模块延长了 CPU 读取数据的时间,从而减少了
时钟延展的发生 (由于 CPU 没有及时读取数据,因此才导致时
钟延展)。FIFO 可用在所有通道,并在没有 DMA 的情况下非常
有用。
I2C 外设与 I2C 标准模式、快速模式和增强快速模式器件相兼容,
如 NXP I2C 总线规范和用户手册 (UM10204)中所定义。在开
漏模式下,可以使用 GPIO 引脚实现 I2C 总线 I/O。
UART 模式:这是一个可在速度高达 1 Mbps 的条件下运行的全
功能 UART。它支持汽车单线接口 (LIN)、红外接口 (IrDA)、
和智能卡(ISO7816)的协议,它们全部都是基本 UART 协议的
其他形式。此外,它还支持 9 位多处理器模式,此模式允许寻址
连接到通用的 RX 和 TX 线的外设。支持通用 UART 功能,如奇
偶校验错误、中断检测以及帧错误。一个 8 字节 FIFO 让更多的
CPU 服务延迟得到容许。请注意,不支持硬件握手特性。这个特
性很少被使用,如果需要也可通过系统中的一个基于 UDB 的
UART 来实现 。
SPI 模式:SPI 模式支持全部 Motorola SPI、 TI SSP (基本添加
用于同步 SPI 编码的启动脉冲)和 National Microwire (SPI 的
半双工形式)。SPI 模块可以使用 FIFO,而且还能支持 EzSPI 模
式;此模式会减少读取和写入储存器中的阵列时的数据交换量。
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GPIO
特殊功能外设
PSoC 4100M 具有 55 个采用 68 引脚 QFN 封装的 GPIO。GPIO
模块实现下列功能:
段式 LCD 驱动
■
驱动强度模式包括下面八种:强推拉、电阻上拉及下拉、弱
(电阻)上拉及下拉、开漏及开源、输入和禁用
■
选择输入阈值 (CMOS 或 LVTTL)
■
单独控制禁用输入和输出
■
用于闩锁前一状态的保持模式(用于保留I/O在深度睡眠模式和
休眠模式的状态)
■
dV/dt 相关噪声控制的可选斜率,用以降低 EMI
引脚被分组为逻辑单元,称为端口,其宽度为 8 位。上电和复位
期间,各模块被强制为禁用状态,以禁止通电任何输入和 / 或造
成启用的过电流现象。高速 I/O 矩阵的复用网络用于复用连接一
个 I/O 引脚至多个信号。固定功能外设的引脚位置也被固定以减
少内部使用的复杂性(这些信号不通过 DSI 网络布线)。DSI 信
号不受此影响,且所有引脚均可通过 DSI 网络连接到任何 UDB。
数据输出寄存器和引脚状态寄存器分别用于驱动和保存管脚当前
的状态。
如果 I/O 引脚被使能,它将生成一个中断,并且每个 I/O 端口都
有一个中断请求 (IRQ)和相关的中断服务子程序 (ISR)向量
(对于 PSoC 4100M,向量数量为 8)。
端口 6 的引脚 (高达 6 个引脚,由封装不同而异)是过压容限
(VIN 可以超过 VDD)。根据 I2C 规范,在过压单元的输入超过
VDDIO 时,这些单元不会输出高于 10 µA 的电流。
PSoC 4100M 有一个 LCD 控制器,它可驱动多达 4 个 common
和 51 个 segment。任何引脚都可以作为一个 common 引脚或一
个 segment 引脚。该控制器使用完整的数字方法 (数字关联和
PWM)驱动 LCD 段,而不需要内部生成 LCD 电压。这两种方法
被称为数字相关和 PWM。
数字相关涉及到调制频率、通用电压和段信号,用于生成一个段
的最高 RMS 电压,以照亮或保持 RMS 信号为零。这种方法用于
STN 效果会比较好,但用于 TN (相对比较廉价)则会对比度比
较低。
PWM 方式是使用 PWM 信号驱动显示面板,有效地利用面板的
电容来提供经过调制脉冲宽度的集成,从而生成所需的 LCD 电
压。这种方法导致会更高的功耗,但驾驶 TN 显示时可以导致更
好的结果。支持 LCD 在深度睡眠时刷新显示缓冲区 (4 位;每
端口 1 32 位寄存器)
CapSense
通过一个 CapSense
Sigma-Delta (CSD)模块,所有
PSoC 4100M 的引脚都支持 CapSense ;通过一个模拟复用器总
线,此模块可连接到任意引脚,而通过一个模拟开关,所有 GPIO
引脚都可以连接到总线。因此,在软件控制的系统中,任何引脚
或引脚组都可以提供 CapSense 功能。为 CapSense 模块提供一
个组件,该组件提供自动硬件调试(赛普拉斯 SmartSense™),
从而为用户提供方便。
通过将屏蔽电压驱动到另一个模拟总线可以提供防水性能。通过
对屏蔽电极驱动为与感应电极相同的信号可提供防水功能。这样
可以避免屏蔽电容衰减感应输入。
每个 CSD模块具有两个 IDAC。如果不使用 CapSense (两个
IDAC 在此情况下均可用)或者 CapSense 没有使能防水功能(只
有一个 IDAC 有效),那么可以将这两个 IDAC 用作通用目的。
PSoC 4100M 具有两个独立使用的 CSD 模块;一个用于
CapSense,另一个则提供两个 IDAC。
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引脚分布
下面显示的是 PSoC 4100M 的引脚列表。它显示供电电源和端口引脚 (例如, P0.0 表示端口 0 的引脚 0)。
68 QFN
64 TQFP
48 TQFP
引脚
42
名称
P0.0
引脚
39
名称
P0.0
引脚
28
名称
P0.0
43
P0.1
40
P0.1
29
P0.1
44
P0.2
41
P0.2
30
P0.2
45
P0.3
42
P0.3
31
P0.3
46
P0.4
43
P0.4
32
P0.4
47
P0.5
44
P0.5
33
P0.5
48
P0.6
45
P0.6
34
P0.6
49
P0.7
46
P0.7
35
P0.7
50
XRES
47
XRES
36
XRES
51
VCCD
48
VCCD
37
VCCD
52
VSSD
49
VSSD
38
VSSD
53
VDDD
50
VDDD
39
VDDD
54
P5.0
51
P5.0
55
P5.1
52
P5.1
56
P5.2
53
P5.2
57
P5.3
54
P5.3
58
P5.4
59
P5.5
55
P5.5
60
VDDA
56
VDDA
40
VDDA
61
VSSA
57
VSSA
41
VSSA
62
P1.0
58
P1.0
42
P1.0
63
P1.1
59
P1.1
43
P1.1
64
P1.2
60
P1.2
44
P1.2
65
P1.3
61
P1.3
45
P1.3
66
P1.4
62
P1.4
46
P1.4
67
P1.5
63
P1.5
47
P1.5
68
P1.6
64
P1.6
48
P1.6
1
P1.7/VREF
1
P1.7/VREF
1
P1.7/VREF
2
P2.0
2
P2.0
2
P2.0
3
P2.1
3
P2.1
3
P2.1
4
P2.2
4
P2.2
4
P2.2
5
P2.3
5
P2.3
5
P2.3
6
P2.4
6
P2.4
6
P2.4
7
P2.5
7
P2.5
7
P2.5
8
P2.6
8
P2.6
8
P2.6
9
P2.7
9
P2.7
9
P2.7
10
VSSA
10
VSSA
10
VSSIO
11
VDDA
11
VDDA
12
P6.0
12
P6.0
13
P6.1
13
P6.1
文档编号:001-96604 版本 **
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68 QFN
64 TQFP
引脚
14
名称
P6.2
引脚
14
名称
P6.2
15
P6.3
16
P6.4
15
P6.4
17
P6.5
16
P6.5
18
VSSIO
17
19
P3.0
20
P3.1
21
22
48 TQFP
引脚
名称
VSSIO
10
VSSIO
18
P3.0
12
P3.0
19
P3.1
13
P3.1
P3.2
20
P3.2
14
P3.2
P3.3
21
P3.3
16
P3.3
23
P3.4
22
P3.4
17
P3.4
24
P3.5
23
P3.5
18
P3.5
25
P3.6
24
P3.6
19
P3.6
26
P3.7
25
P3.7
20
P3.7
27
VDDIO
26
VDDIO
21
VDDIO
28
P4.0
27
P4.0
22
P4.0
29
P4.1
28
P4.1
23
P4.1
30
P4.2
29
P4.2
24
P4.2
31
P4.3
30
P4.3
25
P4.3
32
P4.4
31
P4.4
33
P4.5
32
P4.5
34
P4.6
33
P4.6
35
P4.7
39
P7.0
37
P7.0
26
P7.0
40
P7.1
38
P7.1
27
P7.1
41
P7.2
端口 6 的引脚都是过压容限的。在 48 引脚 TQFP 封装中,引脚 11 和 15 处于未连接状态。
文档编号:001-96604 版本 **
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上表显示的每个引脚均有多个可编程功能,如下表所示。列标题表示模拟和备用引脚功能:
端口 / 引脚
P0.0
模拟
lpcomp.in_p[0]
P0.1
lpcomp.in_n[0]
scb[0].spi_select2:0
P0.2
lpcomp.in_p[1]
scb[0].spi_select3:0
P0.3
lpcomp.in_n[1]
PRGIO
备用功能 1
备用功能 2
备用功能 3
备用功能 4
备用功能 5
scb[0].spi_select1:0
P0.4
wco_in
scb[1].uart_rx:0
scb[1].i2c_scl:0
scb[1].spi_mosi:1
P0.5
wco_out
scb[1].uart_tx:0
scb[1].i2c_sda:0
scb[1].spi_miso:1
P0.6
ext_clk:0
P0.7
scb[1].uart_cts:0
scb[1].spi_clk:1
scb[1].uart_rts:0
wakeup
P5.0
ctb1.oa0.inp
tcpwm.line[4]:2
scb[2].uart_rx:0
scb[2].i2c_scl:0
scb[1].spi_select0:1
scb[2].spi_mosi:0
P5.1
ctb1.oa0.inm
tcpwm.line_compl[4]:2
scb[2].uart_tx:0
scb[2].i2c_sda:0
scb[2].spi_miso:0
P5.2
ctb1.oa0.out
tcpwm.line[5]:2
scb[2].uart_cts:0
lpcomp.comp[0]:1
scb[2].spi_clk:0
P5.3
ctb1.oa1.out
tcpwm.line_compl[5]:2
scb[2].uart_rts:0
lpcomp.comp[1]:1
scb[2].spi_select0:0
P5.4
ctb1.oa1.inm
tcpwm.line[6]:2
scb[2].spi_select1:0
P5.5
ctb1.oa1.inp
tcpwm.line_compl[6]:2
scb[2].spi_select2:0
P5.6
ctb1.oa0.inp_alt
tcpwm.line[7]:0
scb[2].spi_select3:0
P5.7
ctb1.oa1.inp_alt
tcpwm.line_compl[7]:0
P1.0
ctb0.oa0.inp
tcpwm.line[2]:1
scb[0].uart_rx:1
scb[0].i2c_scl:0
scb[0].spi_mosi:1
P1.1
ctb0.oa0.inm
tcpwm.line_compl[2]:1
scb[0].uart_tx:1
scb[0].i2c_sda:0
scb[0].spi_miso:1
P1.2
ctb0.oa0.out
tcpwm.line[3]:1
scb[0].uart_cts:1
scb[0].spi_clk:1
P1.3
ctb0.oa1.out
tcpwm.line_compl[3]:1
scb[0].uart_rts:1
scb[0].spi_select0:1
P1.4
ctb0.oa1.inm
tcpwm.line[6]:1
scb[0].spi_select1:1
P1.5
ctb0.oa1.inp
tcpwm.line_compl[6]:1
scb[0].spi_select2:1
P1.6
ctb0.oa0.inp_alt
tcpwm.line[7]:1
scb[0].spi_select3:1
P1.7
ctb0.oa1.inp_alt
tcpwm.line_compl[7]:1
P2.0
sarmux.0
tcpwm.line[4]:1
scb[1].i2c_scl:1
scb[1].spi_mosi:2
P2.1
sarmux.1
tcpwm.line_compl[4]:1
scb[1].i2c_sda:1
scb[1].spi_miso:2
P2.2
sarmux.2
tcpwm.line[5]:1
scb[1].spi_clk:2
P2.3
sarmux.3
tcpwm.line_compl[5]:1
scb[1].spi_select0:2
P2.4
sarmux.4
tcpwm.line[0]:1
scb[1].spi_select1:1
P2.5
sarmux.5
tcpwm.line_compl[0]:1
scb[1].spi_select2:1
P2.6
sarmux.6
tcpwm.line[1]:1
scb[1].spi_select3:1
文档编号:001-96604 版本 **
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端口 / 引脚
P2.7
模拟
sarmux.7
备用功能 1
tcpwm.line_compl[1]:1
备用功能 2
P6.0
tcpwm.line[4]:0
P6.1
P6.2
P6.3
PRGIO
备用功能 3
备用功能 4
备用功能 5
scb[3].spi_select0:1
scb[3].uart_rx:0
scb[3].i2c_scl:0
scb[3].spi_mosi:0
tcpwm.line_compl[4]:0
scb[3].uart_tx:0
scb[3].i2c_sda:0
scb[3].spi_miso:0
tcpwm.line[5]:0
scb[3].uart_cts:0
scb[3].spi_clk:0
tcpwm.line_compl[5]:0
scb[3].uart_rts:0
scb[3].spi_select0:0
P6.4
tcpwm.line[6]:0
P6.5
tcpwm.line_compl[6]:0
scb[3].spi_select1:0
P3.0
tcpwm.line[0]:0
scb[1].uart_rx:1
scb[1].i2c_scl:2
scb[1].spi_mosi:0
P3.1
tcpwm.line_compl[0]:0
scb[1].uart_tx:1
scb[1].i2c_sda:2
scb[1].spi_miso:0
P3.2
tcpwm.line[1]:0
scb[1].uart_cts:1
swd_data
scb[1].spi_clk:0
P3.3
tcpwm.line_compl[1]:0
scb[1].uart_rts:1
swd_clk
scb[1].spi_select0:0
P3.4
tcpwm.line[2]:0
scb[1].spi_select1:0
P3.5
tcpwm.line_compl[2]:0
scb[1].spi_select2:0
P3.6
tcpwm.line[3]:0
scb[1].spi_select3:0
P3.7
tcpwm.line_compl[3]:0
scb[3].spi_select2:0
P4.0
scb[0].uart_rx:0
scb[0].i2c_scl:1
scb[0].spi_mosi:0
P4.1
scb[0].uart_tx:0
scb[0].i2c_sda:1
scb[0].spi_miso:0
P4.2
csd[0].c_mod
scb[0].uart_cts:0
lpcomp.comp[0]:0
scb[0].spi_clk:0
P4.3
csd[0].c_sh_tank
scb[0].uart_rts:0
lpcomp.comp[1]:0
scb[0].spi_select0:0
P4.4
scb[0].spi_select1:2
P4.5
scb[0].spi_select2:2
P4.6
scb[0].spi_select3:2
P4.7
P7.0
tcpwm.line[0]:2
scb[3].uart_rx:1
scb[3].i2c_scl:1
scb[3].spi_mosi:1
P7.1
tcpwm.line_compl[0]:2
scb[3].uart_tx:1
scb[3].i2c_sda:1
scb[3].spi_miso:1
P7.2
tcpwm.line[1]:2
scb[3].uart_cts:1
scb[3].spi_clk:1
各种电源引脚功能的说明如下:
VSS:接地引脚。
VDD:模拟和数据部分的电源 (其中没有 VDDA 引脚)。
VCCD:稳压数字电源 (1.8 V ±5%)。
VDDA:允许封装引脚的模拟 VDD 引脚;否则短路连接 VDDD。
引脚端口都可以作为 LCD 共模信号、 LCD 段驱动、或 CSD 感应使用,并且屏蔽引
脚可以与 AMUXBUS A 或 B 相连,或都作为固件或 DSI 信号可驱动的 GPIO 引脚使
用。
VDDIO:I/O 引脚电压范围。
VSSA:允许封装引脚的模拟接地引脚;否则短路连接 VSS。
文档编号:001-96604 版本 **
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电源
所有功能和电路都在 1.71 至 5.5 V 的供电电压范围内运行。
PSoC 4100M 系列提供两种不同的电源操作模式:未调节外部供
电和调节外部供电。
未调节外部供电
在该模式下, PSoC 4100M 由一个外部电源供电,它的范围为
1.8 至 5.5 V。此范围还用于电池供电操作,例如,芯片可以由一
个电池系统供电,其电压可从启动时的 3.5 V 降至 1.8 V。在此模
式下,PSoC 4100M 的内部调压器为内部逻辑供电,并且它的输
出必须通过一个外部电容 (在 1 至 1.6µF 范围内; X5R 陶瓷或
性能更好的电容)旁路接地。
在 PC 板上必须同时短路 VDDA 和 VDDD ; 因此,也要同时短
路地、 VSSA 和 VSS。 VDDD 和 VDDA 必须通过旁路电容连接
到地,通常选用一个 1µF 和一个 0.1µF 的电容。请注意,这只是
简单的经验法则。对于重要的应用,PCB 布局、走线间的电感和
旁路电容寄生需要通过仿真以获得最佳的旁路。
文档编号:001-96604 版本 **
电源
VDDD–VSS 和
VDDIO-VSS
VDDA–VSSA
VCCD–VSS
VREF–VSSA
(可选)
旁路电容
每个引脚上的 0.1 µF 陶瓷电容加上 1 到
10 µF 的大容量电容。
引脚上安装 0.1 µF 的陶瓷电容。另外安装
1 µF 到 10 µF 的额外大容量电容。
在 VCCD 引脚上安装的 1 µF 陶瓷电容。
可以旁路内部带隙 (其电容范围为 1 µF
到 10 µF)来提高 ADC 的性能。
调节外部供电
在该模式下, PSoC 4100M 由一个外部电源供电,它的范围为
1.71 至 1.89 V (1.8 ±5%);请注意,此范围必须包括电源纹
波。此外,同时短路并旁路 VCCD、VDDA、VDDIO 和 VDDD 引
脚。在固件中,内部调压器被禁用。
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开发支持
PSoC 4100M 系列具有一系列丰富的文档、开发工具和在线资
源,能够在开发过程中为您提供帮助。更多有关信息,请访问
www.cypress.com/go/psoc4 网站。
应用笔记:PSoC 应用笔记深入讨论了 PSoC 的特定应用,例如
无刷直流电机控制和片上滤波。除了应用笔记文档之外,应用笔
记通常还包括示例项目。
技术参考手册:技术参考手册 (TRM)包含使用 PSoC 器件所
需的全部技术细节,其中包括所有 PSoC 寄存器的完整说明。
Documentation (文档)
在线资源
为 PSoC 4100M 系列提供支持的一套文档,以确保您可以快速找
到问题的答案。本节列出了部分关键文档。
除了印刷文档之外,您还可以随时通过赛普拉斯 PSoC 论坛,与
世界各地的 PSoC 用户和专家进行交流。
软件用户指南:介绍了有关使用 PSoC Creator 的流程。该指南
详细介绍了 PSoC Creator 项目的构建流程以及如何将源控件与
PSoC Creator 结合使用等信息。
工具
组件数据手册:PSoC 非常灵活,在投入生产很长时间后依然可
以创建新的外设 (组件)。组件数据表提供了选择和使用特定组
件所需的全部信息,其中包括功能说明、 API 文档、示例代码以
及交流 / 直流规范。
文档编号:001-96604 版本 **
PSoC 4100M 系列具备工业标准的内核、编程和调试接口,是开
发工具体系的一个组成部分。有关易于使用的创新型 PSoC
Creator IDE、所支持的第三方编译器、编程器、调试器和开发工
具 包 的 最 新 信 息,请 访 问 我 们 的 网 站:
www.cypress.com/go/psoccreator 。
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电气规范
最大绝对额定值
表 1. 最大绝对额定值 [1]
规范 ID 编号
参数
说明
最小值
典型值
最大值
单位
详情 / 条件
–0.5
–
6
V
最大绝对额定值
SID1
VDD_ABS
相对于 VSS 的模拟或数字供电电压
(VSSD = VSSA)
SID2
VCCD_ABS
相对于 VSSD 的直接数字内核电压输入
–0.5
–
1.95
V
最大绝对额定值
SID3
VGPIO_ABS
GPIO 电压; VDDD 或 VDDA
–0.5
–
VDD+0.5
V
最大绝对额定值
SID4
IGPIO_ABS
每个 GPIO 上的电流
–25
–
25
mA
最大绝对额定值
SID5
IG-PIO_injection
每个引脚的 GPIO 注入电流
–0.5
–
0.5
mA
最大绝对额定值
BID44
ESD_HBM
静电放电 — 人体模型
2200
–
–
V
BID45
ESD_CDM
静电放电 — 充电器件模型
500
–
–
V
BID46
LU
栓锁的引脚电流
–140
–
140
mA
器件级规范
除非另有说明,否则所有规范的适用条件都是 -40 °C  TA  85 °C,且 TJ  100 °C。除非另有说明,否则这些规范的适用电压范围
是 1.71 V 至 5.5 V。
表 2. 直流规范
最小值
典型值
最大值
单位
详情 / 条件
SID53
规范 ID 编号
VDDD
参数
电源输入电压
说明
1.8
–
5.5
V
使能了电压调节器
SID255
VDDD
未调节电源输入电压
1.71
1.8
1.89
V
旁路内部电压调节
器
SID54
VCCD
输出电压 (供给内核逻辑)
–
1.8
–
V
SID55
CEFC
外部电压调节器旁路电容
1
1.3
1.6
µF
X5R 陶瓷电容或性
能更好的电容
SID56
CEXC
电源去耦电容
–
1
–
µF
X5R 陶瓷电容或更
好的电容
活动模式, VDDD = 1.71 V ~ 5.5 V
SID10
IDD5
从闪存执行; CPU 的运行速度为 6 MHz
–
2.2
–
mA
T = 25 °C
SID11
IDD6
从闪存执行; CPU 的运行速度为 6 MHz
–
–
2.8
mA
最大值
SID13
IDD8
从闪存执行; CPU 的运行速度为 12 MHz
–
3.7
–
mA
T = 25 °C
SID14
IDD9
从闪存执行; CPU 的运行速度为 12 MHz
–
–
4.2
mA
最大值
SID16
IDD11
从闪存执行; CPU 的运行速度为 24 MHz
–
6.7
–
mA
T = 25 °C
SID17
IDD12
从闪存执行; CPU 的运行速度为 24 MHz
–
–
7.2
mA
T = 85 °C
–
1.3
1.8
mA
6 MHz
–
1.7
2.2
mA
12 MHz
睡眠模式, VDDD = 1.71 V ~ 5.5 V
SID25
IDD20
SID25A
IDD20A
I2C 唤醒和 WDT 打开。 T = 25 °C
2
I C 唤醒和 WDT 打开。 T = 25 °C
深度睡眠模式, VDDD = 1.8 至 3.6 V (使能电压调节器)
SID31
IDD26
I2C 唤醒和 WDT 打开。 T = 25 °C
–
1.3
–
µA
T = 25 °C
SID32
IDD27
I2C
–
–
10
µA
T = 85 °C
唤醒和 WDT 打开。 T = 85 °C
注释:
1. 器件在高于表 1 中所列出的最大绝对值条件下可能会造成永久性的损害。长期使用最大绝对值可能会影响器件的可靠性。最大存放温度是 150 °C,符合 JEDEC 标准
JESD22-A103 — 高温度存放使用寿命。如果采用的值低于最大绝对值但高于正常值,则器件不能正常工作。
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表 2. 直流规范 (续)
规范 ID 编号
参数
说明
最小值
典型值
最大值
单位
详情 / 条件
–
15
–
µA
T = 25 °C,
电压 = 5.5 V
–
1.7
–
µA
T = 25 °C
–
–
10
µA
T = 85 °C
深度睡眠模式,VDDD = 3.6 ~ 5.5 V
SID34
IDD29
I2C 唤醒和 WDT 打开
深度睡眠模式, VDDD = 1.71 至 1.89 V ( 旁路电压调节器)
SID37
SID38
IDD32
IDD33
I2C 唤醒和 WDT 打开。 T = 25 °C
2
I C 唤醒和 WDT 打开。 T = 85 °C
休眠模式, VDDD = 1.8 ~ 3.6 V (使能电压调节器;由特性保证)
SID40
IDD35
GPIO 和复位有效
–
150
–
nA
T = 25 °C,
电压 = 3.6 V
SID41
IDD36
GPIO 和复位有效
–
–
1
µA
T = 85 °C
–
150
–
nA
T = 25 °C,
电压 = 5.5 V
休眠模式, VDDD = 3.6 ~ 5.5 V (由特性保证)
SID43
IDD38
GPIO 和复位有效
休眠模式, VDDD = 1.71 至 1.89 V (旁路电压调节器;由特性保证)
SID46
IDD41
GPIO 和复位有效
–
150
–
nA
T = 25 °C
SID47
IDD42
GPIO 和复位有效
–
–
1
µA
T = 85 °C
IDD43A
停止模式下的电流; VDD = 3.6 V
–
20
80
nA
IDD_XR
触发 XRES 时的供电电流
–
2
5
mA
最大值
24
单位
MHz
停止模式 (由特性保证)
SID304
XRES 电流
SID307
表 3. 交流规范
规范 ID 编号
参数
SID48
FCPU
CPU 频率
SID49
TSLEEP
从睡眠模式唤醒的时间
–
0
–
µs
由特性保证
SID50
TDEEPSLEEP
从深度睡眠模式唤醒的时间
–
–
25
µs
24 MHz IMO。由
特性保证
SID51
THIBERNATE
从休眠模式唤醒
–
–
0.7
ms
由特性保证
SID51A
TSTOP
从停止模式唤醒的时间
–
–
1.9
ms
由特性保证
SID52
TRESETWIDTH
外部复位脉冲宽度
1
–
–
µs
由特性保证
文档编号:001-96604 版本 **
说明
最小值 典型值
DC
–
详情 / 条件
1.71  VDD  5.5
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GPIO
表 4. GPIO 直流规范
规范 ID 编号
参数
[2]
SID57
VIH
说明
输入电压的上限阈值
最小值
0.7 ×
VDDD
典型值
–
最大值
–
单位
V
详情 / 条件
CMOS 输入
SID57A
IIHS
焊盘的电压 > OVT 输入的 VDDIO 时的输
入电流
–
–
10
µA
每个 I2C 规范
SID58
VIL
输入电压的下限阈值
–
–
0.3 ×
VDDD
V
CMOS 输入
SID241
VIH[2]
LVTTL 输入, VDDD < 2.7 V
0.7×
VDDD
–
–
V
SID242
VIL
LVTTL 输入, VDDD < 2.7 V
–
–
0.3 ×
VDDD
V
SID243
VIH[2]
LVTTL 输入, VDDD  2.7 V
2.0
–
–
V
SID244
VIL
LVTTL 输入, VDDD  2.7 V
–
–
0.8
V
SID59
VOH
输出高电平电压
VDDD –
0.6
–
–
V
VDDD = 3 V 时,
IOH = 4 mA
SID60
VOH
输出高电平电压
VDDD –
0.5
–
–
V
SID61
VOL
输出低电平电压
–
–
0.6
V
VDDD = 1.8 V
时, IOH = 1 mA
VDDD = 1.8 V
时, IOL = 4 mA
SID62
VOL
输出低电平电压
–
–
0.6
V
VDDD = 3 V 时,
IOL = 8 mA
SID62A
VOL
输出低电平电压
–
–
0.4
V
VDDD = 3 V 时,
IOL = 3 mA
SID63
RPULLUP
上拉电阻
3.5
5.6
8.5
kΩ
SID64
RPULLDOWN
下拉电阻
3.5
5.6
8.5
kΩ
SID65
IIL
输入漏电流 (绝对值)
–
–
2
nA
25 °C, VDDD =
3.0 V
SID65A
IIL_CTBM
CTBM 引脚的输入漏电流 (绝对值)
–
–
4
nA
SID66
CIN
输入电容
–
–
7
pF
SID67
VHYSTTL
输入迟滞 LVTTL
25
40
–
mV
SID68
VHYSCMOS
输入迟滞 CMOS
0.05 ×
VDDD
–
–
mV
SID69
IDIODE
通过保护二极管到达 VDD/Vss 的导通电
流
–
–
100
µA
由特性保证
SID69A
ITOT_GPIO
芯片的最大总拉电流或灌电流
–
–
200
mA
由特性保证
VDDD  2.7 V
注释:
2. VIH 不能超过 VDDD + 0.2 V。
文档编号:001-96604 版本 **
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表 5. GPIO 交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID70
TRISEF
快速强驱动模式下的上升时间
说明
最小值
2
典型值
–
最大值
12
单位
ns
详情 / 条件
SID71
TFALLF
快速强驱动模式下的下降时间
2
–
12
ns
VDDD = 3.3 V,
Cload = 25 pF
SID72
TRISES
慢速强驱动模式下的上升时间
10
–
60
ns
VDDD = 3.3 V,
Cload = 25 pF
SID73
TFALLS
慢速强驱动模式下的下降时间
10
–
60
ns
VDDD = 3.3 V,
Cload = 25 pF
SID74
FGPIOUT1
GPIO Fout ; 3.3 V  VDDD  5.5 V。
快速强驱动模式。
–
–
24
MHz
90/10%, Cload
= 25 pF,占空比
= 60/40
SID75
FGPIOUT2
GPIO Fout ; 1.7 V  VDDD  3.3 V。
快速强驱动模式。
–
–
16.7
MHz
90/10%, Cload
= 25 pF,占空比
= 60/40
SID76
FGPIOUT3
GPIO Fout ; 3.3 V  VDDD  5.5 V。
慢速强驱动模式。
–
–
7
MHz
90/10%, Cload
= 25 pF,占空比
= 60/40
SID245
FGPIOUT4
GPIO Fout ; 1.7 V  VDDD  3.3 V。
慢速强驱动模式。
–
–
3.5
MHz
90/10%, Cload
= 25 pF,占空比
= 60/40
SID246
FGPIOIN
GPIO 输入工作频率;
1.71 V  VDDD  5.5 V
–
–
48
MHz
90/10% VIO
典型值
–
最大值
–
单位
V
CMOS 输入
CMOS 输入
VDDD = 3.3 V,
Cload = 25 pF
XRES
表 6. XRES 直流规范
规范 ID 编号
参数
SID77
VIH
说明
输入电压的上限阈值
最小值
0.7 ×
VDDD
详情 / 条件
SID78
VIL
输入电压的下限阈值
–
–
0.3 ×
VDDD
V
SID79
RPULLUP
上拉电阻
3.5
5.6
8.5
kΩ
SID80
CIN
输入电容
–
3
–
pF
SID81
VHYSXRES
输入电压迟滞
–
100
–
mV
由特性保证
SID82
IDIODE
通过保护二极管到达 VDDD/VSS 的导通
电流
–
–
100
µA
由特性保证
典型值
–
最大值
–
表 7. XRES 交流规范
规范 ID 编号
参数
SID83
TRESETWIDTH
文档编号:001-96604 版本 **
说明
复位脉冲宽度
最小值
1
单位
µs
详情 / 条件
由特性保证
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模拟外设
运算放大器
表 8. 运算放大器规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
说明
最小值 典型值 最大值
–
–
–
单位
–
详情 / 条件
IDD
运算放大器模块电流。无负载。
SID269
IDD_HI
功耗 = 高
–
1000
1300
µA
SID270
IDD_MED
功耗 = 中
–
320
500
µA
SID271
IDD_LOW
功耗 = 低
–
250
350
µA
GBW
负载 = 20 pF,电流 = 0.1 mA。VDDA
= 2.7 V
–
–
–
–
GBW_HI
功耗 = 高
6
–
–
MHz
SID273
GBW_MED
功耗 = 中
4
–
–
MHz
SID274
GBW_LO
功耗 = 低
–
1
–
MHz
IOUT_MAX
VDDA  2.7 V,电源电压 = 500 mV
–
–
–
–
SID275
IOUT_MAX_HI
功耗 = 高
10
–
–
mA
SID276
IOUT_MAX_MID
功耗 = 中
10
–
–
mA
SID277
IOUT_MAX_LO
功耗 = 低
–
5
–
mA
IOUT
VDDA = 1.71 V,电源电压 = 500 mV
–
–
–
–
SID278
IOUT_MAX_HI
功耗 = 高
4
–
–
mA
SID279
IOUT_MAX_MID
功耗 = 中
4
–
–
mA
SID280
IOUT_MAX_LO
功耗 = 低
–
2
–
mA
SID281
VIN
输入电压范围
–0.05
–
VDDA
– 0.2
V
电荷泵打开,VDDA  2.7 V
SID282
VCM
共模输入电压
–0.05
–
VDDA
– 0.2
V
电荷泵打开,VDDA  2.7 V
VOUT
VDDA  2.7 V
SID283
VOUT_1
SID284
SID272
–
–
–
功耗 = 高,负载电流 =10 mA
0.5
–
VDDA
– 0.5
V
VOUT_2
功耗 = 高,负载电流 =1 mA
0.2
–
VDDA
– 0.2
V
SID285
VOUT_3
功耗 = 中,负载电流 = 1 mA
0.2
–
VDDA
– 0.2
V
SID286
VOUT_4
功耗 = 低,负载电流 = 0.1mA
0.2
–
VDDA
– 0.2
V
SID288
VOS_TR
偏移电压,校准后
1
±0.5
1
mV
高功耗模式
SID288A
VOS_TR
偏移电压,校准后
–
±1
–
mV
中模式
SID288B
VOS_TR
偏移电压,校准后
–
±2
–
mV
低功耗模式
SID290
VOS_DR_TR
偏移电压漂移,校准后
–10
±3
10
µV/C
高功耗模式
SID290A
VOS_DR_TR
偏移电压漂移,校准后
–
±10
–
µV/C
中等功耗模式
SID290B
VOS_DR_TR
–
±10
–
µV/C
SID291
CMRR
偏移电压漂移,校准后
DC
70
80
–
dB
低功耗模式
VDDD = 3.6 V
SID292
PSRR
工作频率为 1 kHz,纹波电压 = 100
mV
70
85
–
dB
VDDD = 3.6 V
噪声
VN1
–
–
–
–
SID293
参考输入,频率 = 1 Hz - 1GHz,功
耗=高
–
94
–
µVrms
文档编号:001-96604 版本 **
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表 8. 运算放大器规范
(由特性保证)(续)
规范 ID 编号
参数
SID294
VN2
SID295
VN3
说明
最小值 典型值 最大值 单位
–
72
–
nV/rtHz
参考输入,频率 = 1 kHz,功耗 = 高
–
28
–
nV/rtHz
参考输入, 10 kHz,功耗 = 高
SID296
VN4
参考输入, 100 kHz,功耗 = 高
–
15
–
nV/rtHz
SID297
Cload
稳定输出模式下的最大负载。性能输
出模式为 50 pF。
–
–
125
pF
SID298
Slew_rate
Cload = 50 pF,功耗 = 高, VDDA 
2.7 V
6
–
–
V/µsec
SID299
T_op_wake
从禁用到使能的时间,无外部 RC 电
路。
–
25
–
µSec
Comp_mode
比较器模式; 50 mV 驱动,
Trise = Tfall (近似值)
–
–
—
SID300
TPD1
响应时间;功耗 = 高
–
150
–
nsec
SID301
TPD2
响应时间;功耗 = 中
–
400
–
nsec
SID302
TPD3
响应时间;功耗 = 低
–
2000
–
nsec
SID303
Vhyst_op
迟滞
–
10
–
mV
深度睡眠模式
详情 / 条件
模式 2 具有最低电流范围。模式 1 具
有更高的 GBW。
SID_DS_1
IDD_HI_M1
模式 1,高电流
–
1400
–
uA
25 °C
SID_DS_2
IDD_MED_M1
模式 1,中等电流
–
700
–
uA
25 °C
SID_DS_3
IDD_LOW_M1
模式 1,低电流
–
200
–
uA
25 °C
SID_DS_4
IDD_HI_M2
模式 2,高电流
–
120
–
uA
25 °C
SID_DS_5
IDD_MED_M2
模式 2,中等电流
–
60
–
uA
25 °C
SID_DS_6
IDD_LOW_M2
模式 2,低电流
–
15
–
uA
25 °C
SID_DS_7
GBW_HI_M1
模式 1,高电流
–
4
–
MHz
25 °C
SID_DS_8
GBW_MED_M1 模式 1,中等电流
GBW_LOW_M1 模式 1,低电流
–
2
–
MHz
25 °C
–
0.5
–
MHz
25 °C
–
0.5
–
MHz
20 pF 负载,无直流负载
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
SID_DS_11 GBW_MED_M2 模式 2,中等电流
–
0.2
–
MHz
20 pF 负载,无直流负载
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
SID_DS_12 GBW_LOW_M2 模式 2,低电流
–
0.1
–
MHz
20 pF 负载,无直流负载
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
模式 1,高电流
–
5
–
mV
已调整,温度为 25 °C,
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
SID_DS_14 VOS_MED_M1 模式 1,中等电流
–
5
–
mV
已调整,温度为 25 °C,
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
SID_DS_15 VOS_LOW_M2 模式 1,低电流
–
5
–
mV
已调整,温度为 25 °C,
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
模式 2,高电流
–
5
–
mV
已调整,温度为 25 °C,
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
SID_DS_17 VOS_MED_M2 模式 2,中等电流
–
5
–
mV
已调整,温度为 25 °C,
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
SID_DS_18 VOS_LOW_M2 模式 2,低电流
–
5
–
mV
已调整,温度为 25 °C,
0.2 V 至 VDDA-0.2 V
模式 1,高电流
–
10
–
mA
输出电压为 0.5 V 至
VDDA-0.5 V
SID_DS_9
SID_DS_10 GBW_HI_M2
SID_DS_13 VOS_HI_M1
SID_DS_16 VOS_HI_M2
SID_DS_19 IOUT_HI_M!
文档编号:001-96604 版本 **
模式 2,高电流
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表 8. 运算放大器规范
(由特性保证)(续)
规范 ID 编号
参数
说明
SID_DS_20 IOUT_MED_M1 模式 1,中等电流
最小值 典型值 最大值
–
10
–
单位
mA
SID_DS_21 IOUT_LOW_M1 模式 1,低电流
–
4
–
mA
SID_DS_22 IOUT_HI_M2
模式 2,高电流
–
1
–
mA
SID_DS_23 IOU_MED_M2
模式 2,中等电流
–
1
–
mA
SID_DS_24 IOU_LOW_M2
模式 2,低电流
–
0.5
–
mA
详情 / 条件
输出电压为 0.5 V 至
VDDA-0.5 V
输出电压为 0.5 V 至
VDDA-0.5 V
电压比较器
表 9. 比较器直流规范
规范 ID 编号
参数
SID85
VOFFSET2
说明
最小值 典型值
–
–
输入偏移电压,已调整
SID85A
VOFFSET3
输入偏移电压。超低功耗模式
–
±12
最大值
±4
单位
mV
–
mV
SID86
VHYST
迟滞 (使能时)
–
10
35
mV
SID87
VICM1
正常模式下的共模输入电压
0
–
VDDD – 0.1
V
详情 / 条件
由特性保证
模式 1 和 2。
SID247
VICM2
低功耗电压模式下的共模输入电压
0
–
VDDD
V
SID247A
VICM2
超低功耗模式下的共模输入电压
0
–
VDDD – 1.15
V
SID88
CMRR
共模抑制比
50
–
–
dB
VDDD  2.7 V。由特
性保证
SID88A
CMRR
共模抑制比
42
–
–
dB
VDDD < 2.7 V。由特
性保证
SID89
ICMP1
模块电流,正常模式
–
–
280
µA
由特性保证
SID248
ICMP2
模块电流,低功耗模式
–
–
50
µA
由特性保证
SID259
ICMP3
模块电流,超低功耗模式
–
–
6
µA
由特性保证
SID90
ZCMP
比较器的直流输入阻抗
35
–
–
MΩ
由特性保证
文档编号:001-96604 版本 **
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表 10. 比较器交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID91
TRESP1
SID258
TRESP2
说明
响应时间,正常模式
SID92
TRESP3
最小值
–
典型值
–
最大值
38
单位
ns
详情 / 条件
过压值为 50 mV
响应时间,超低功耗模式
–
–
70
ns
过压值为 50 mV
响应时间,超低功耗模式
–
–
2.3
µs
过压值为 200 mV
最小值
–5
典型值
±1
最大值
+5
单位
°C
温度传感器
表 11. 温度传感器规范
规范 ID 编号
参数
SID93
TSENSACC
说明
温度传感器准确度
详情 / 条件
–40 至 +85 °C
SAR ADC
表 12. SAR ADC 直流规范
规范 ID 编号
参数
说明
最小值 典型值
最大值
单位
位
详情 / 条件
SID94
A_RES
分辨率
–
–
12
SID95
A_CHNIS_S
通道数量 — 单端
–
–
16
8 个全速通道
SID96
A-CHNKS_D
差分通道数量
–
–
8
差分通道的输入端使
用相邻 I/O
SID97
A-MONO
单调性
–
–
–
有。基于特性
SID98
A_GAINERR
增益误差
–
–
±0.1
%
SID99
A_OFFSET
输入偏移电压
–
–
2
mV
SID100
A_ISAR
电流消耗
SID101
A_VINS
SID102
使用外部参考。
在 VREF 为 1 V 时测
量得到。
–
–
1
mA
输入电压范围 (单端)
VSS
–
VDDA
V
基于器件特性
A_VIND
输入电压范围 — 差分
VSS
–
VDDA
V
基于器件特性
SID103
A_INRES
输入电阻
–
–
2.2
KΩ
基于器件特性
SID104
A_INCAP
输入电容
–
–
10
pF
基于器件特性
表 13. SAR ADC 交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID106
A_PSRR
最小值
70
典型值
–
最大值
–
单位
dB
详情 / 条件
电源抑制比
说明
SID107
A_CMRR
共模抑制比
66
–
–
dB
在 1 V 电压下测量得
到
SID108
A_SAMP_1
使用外部参考旁路电容时的采样率
–
–
806
Ksps
SID108A
A_SAMP_2
不使用旁路电容时的采样率。参考电压
= VDD
–
–
500
Ksps
SID108B
A_SAMP_3
不使用旁路电容时的采样率。内部参考
–
–
100
Ksps
SID109
A_SNDR
信噪比和失真比 (SINAD)
65
–
–
dB
SID111
A_INL
积分非线性
–1.7
–
+2
LSB
文档编号:001-96604 版本 **
FIN = 10 kHz
VDD = 1.71 至 5.5、
806 Ksps、 Vref = 1
至 5.5.
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表 13. SAR ADC 交流规范
(由特性保证)(续)
规范 ID 编号
参数
SID111A
A_INL
积分非线性
说明
最小值
–1.5
典型值
–
最大值
+1.7
单位
LSB
详情 / 条件
VDD = 1.71 至 3.6、
806 Ksps、 Vref =
1.71 至 VDDD。
VDDD = 1.71 ~ 5.5 V,
500 Ksps,Vref = 1 ~
5.5 V。
VDD = 1.71 ~ 5.5,
806 Ksps,Vref = 1 ~
5.5.
SID111B
A_INL
积分非线性
–1.5
–
+1.7
LSB
SID112
A_DNL
微分非线性
–1
–
+2.2
LSB
SID112A
A_DNL
微分非线性
–1
–
+2
LSB
SID112B
A_DNL
微分非线性
–1
–
+2.2
LSB
SID113
A_THD
总谐波失真
–
–
–65
dB
VDD = 1.71 至 3.6、
806 Ksps、 Vref =
1.71 至 VDDD。
VDDD = 1.71 ~ 5.5 V,
500 Ksps,Vref = 1 ~
5.5 V。
FIN = 10 kHz。
最小值
典型值
最大值
单位
详情 / 条件
1.71
–
5.5
V
CSD
表 14. CSD 模块规范
规范 ID#
参数
说明
CSD 规范
SID308
VCSD
工作电压范围
SID309
IDAC1
8 位分辨率的差分非线性 (DNL)
–1
–
1
LSB
SID310
IDAC1
8 位分辨率的积分非线性 (INL)
–3
–
3
LSB
SID311
IDAC2
7 位分辨率的差分非线性 (DNL)
–1
–
1
LSB
SID312
IDAC2
7 位分辨率的积分非线性 (INL)
–3
–
3
LSB
SID313
SNR
手指计数与噪声的比率。由特性保证
5
–
–
比率
SID314
IDAC1_CRT1
高范围的 Idac1 (8 位)输出电流
–
612
–
µA
SID314A
IDAC1_CRT2
低范围的 Idac1 (8 位)输出电流
–
306
–
µA
SID315
IDAC2_CRT1
高范围的 Idac2 (7 位)输出电流
–
304.8
–
µA
SID315A
IDAC2_CRT2
低范围的 Idac2 (7 位)输出电流
–
152.4
–
µA
文档编号:001-96604 版本 **
电容值范围 = 9 pF ~
35 pF,灵敏度 =
0.1 pF
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数字外设
下列规范适用于采用定时器模式的定时器 / 计数器 /PWM 外设。
定时器 / 计数器 /PWM
表 15.
TCPWM 规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
说明
最小值
典型值
最大值
详情 / 条件
单位
SID.TCPWM.1
ITCPWM1
频率为 3 MHz 时的模块电流消耗
45
µA
SID.TCPWM.2
ITCPWM2
频率为 12 MHz 时的模块电流消耗
155
µA
SID.TCPWM.2A
ITCPWM3
频率为 48 MHz 时的模块电流消耗
450
µA
SID.TCPWM.3
TCPWMFREQ 工作频率
Fc
MHz
SID.TCPWM.4
TPWMENEXT
所有触发事件的输入触发脉冲宽度
2/Fc
ns
SID.TCPWM.5
TPWMEXT
输出触发脉冲宽度
2/Fc
ns
SID.TCPWM.5A
TCRES
计数器的分辨率
1/Fc
ns
SID.TCPWM.5B
PWMRES
脉冲宽度调制器分辨率
1/Fc
ns
SID.TCPWM.5C
QRES
正交输入分辨率
1/Fc
ns
所有模式 (定时器 / 计数
器 /PWM)
所有模式 (定时器 / 计数
器 /PWM)
所有模式 (定时器 / 计数
器 /PWM)
Fc max = Fcpu。最大值 =
48 MHz
根据选择的工作模式,触
发事件可以为:Stop、
Start、 Reload、 Count、
Capture 或 Kill。
上溢、下溢和 CC (计数
器值等于比较值)的最小
可能宽度
连续计数间的最小时间
PWM 输出的最小脉冲宽
度
正交相位输入的最小脉冲
宽度
I2C
表 16. 固定 I2C 直流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID149
II2C1
说明
频率为 100 KHz 时的模块电流消耗
最小值
–
典型值
–
最大值
10.5
单位
µA
SID150
II2C2
频率为 400 KHz 时的模块电流消耗
–
–
135
µA
SID151
II2C3
比特率为 1 Mbps 时的模块电流消耗
SID152
II2C4
2
在深度睡眠模式下使能 I C
–
–
310
µA
–
–
1.4
µA
最小值
–
典型值
–
最大值
1
单位
Mbps
详情 / 条件
表 17. 固定 I2C 交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID153
FI2C1
文档编号:001-96604 版本 **
说明
比特率
详情 / 条件
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LCD 直接驱动器
表 18. LCD 直接驱动直流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID154
ILCDLOW
说明
低功耗模式下的工作电流
最小值 典型值 最大值
–
5
–
SID155
CLCDCAP
每个段 / 共模驱动器上的 LCD 电容
–
SID156
LCDOFFSET
长期段偏移
SID157
ILCDOP1
在 PWM 模式下的电流。 偏压为 5 V。
24 MHz IMO
SID158
ILCDOP2
PWM 模式电流。偏压为 3.3 V。
24 MHz IMO。
单位
µA
500
5000
pF
–
20
–
mV
–
0.6
–
mA
–
0.5
–
mA
详情 / 条件
16 × 4 小型段式显示
屏,频率为 50 Hz
由设计保证
32 × 4 段。频率为
50Hz,温度为 25 °C
32 × 4 段。频率为
50 Hz,温度为 25 °C
表 19. LCD 直接驱动交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID159
FLCD
说明
最小值
10
LCD 帧率
典型值 最大值
50
150
单位
Hz
详情 / 条件
最小值 典型值 最大值
–
–
9
单位
µA
详情 / 条件
表 20. 固定 UART 直流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
参数
SID160
IUART1
SID161
IUART2
说明
速度为 100 Kbits/ 秒时的模块电流消耗
速度为 1000 Kbits/ 秒时的模块电流消耗
_
–
312
µA
说明
最小值
–
典型值
–
最大值
1
单位
Mbps
说明
典型值
–
最大值
360
单位
µA
表 21. 固定 UART 直流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
SID162
参数
比特率
FUART
SPI 规范
表 22. 固定 SPI 直流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
SID163
参数
ISPI1
速度为 1 Mbits/ 秒时的模块电流消耗
最小值
–
SID164
ISPI2
速度为 4 Mbits/ 秒时的模块电流消耗
–
–
560
µA
SID165
ISPI3
速度为 8 Mbits/ 秒时的模块电流消耗
–
–
600
µA
最小值
–
典型值
–
最大值
8
单位
MHz
表 23. 固定 SPI 交流规范
(由特性保证)
规范 ID
SID166
参数
FSPI
文档编号:001-96604 版本 **
说明
SPI 工作频率 (主设备; 6X 过采样)
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表 24. SPI 主设备的固定交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
SID167
TDMO
参数
说明
最小值
–
典型值
–
最大值
15
单位
ns
Sclock 驱动沿后的 MOSI 有效时间
SID168
TDSI
Sclock 捕获沿前的 MISO 有效时间。使用
了全时钟、 MISO 推迟采样
20
–
–
ns
SID169
THMO
关于从设备捕获沿的先前 MOSI 数据保持
时间
0
–
–
ns
表 25. SPI 从设备模式的固定交流规范
(由特性保证)
规范 ID 编号
SID170
TDMI
参数
Sclock 捕获沿前的 MOSI 有效时间
说明
最小值
40
典型值
–
最大值
–
单位
ns
SID171
TDSO
Sclock 驱动沿后的 MISO 有效时间
–
–
42 + 3 ×
FCPU
ns
SID171A
TDSO_ext
在外部时钟中的 Sclock 驱动沿后的 MISO
有效时间。时钟模式
–
–
48
ns
SID172
THSO
先前的 MISO 数据保持时间
SID172A
TSSELSCK
从 SSEL 有效到第一个 SCK 沿有效的时间
0
–
–
ns
100
–
–
ns
存储器
表 26. 闪存直流规范
规范 ID 编号
SID173
参数
VPE
说明
擦除和编程电压
最小值
1.71
典型值
–
最大值
5.5
单位
V
详情 / 条件
表 27. 闪存交流规范
规范 ID 编号
参数
SID174
TROWWRITE
说明
最小值
–
行 (模块)编写的时间 (擦除和
编程)
–
行擦除的时间
SID175
TROWERASE
SID176
TROWPROGRAM 擦除后的行编程时间
TBULKERASE
批量擦除时间 (128 KB)
SID178
–
13
ms
详情 / 条件
行 (模块)= 256 字节
–
7
ms
–
35
ms
–
–
15
ms
–
–
15
秒
由特性保证
100 K
–
–
周期
由特性保证
–
–
年
由特性保证
–
–
年
由特性保证
SID181
FEND
闪存擦写次数
SID182
FRET
闪存数据保留时间。 TA  55 °C、
100 K 个编程 / 擦除周期
20
闪存数据保留时间。 TA  85 °C、
10 K 个编程 / 擦除周期
10
文档编号:001-96604 版本 **
单位
ms
–
TSECTORERASE 扇区擦除时间 (8 KB)
TDEVPROG
器件总编程时间
SID182A
最大值
20
–
SID180
SID179
典型值
–
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系统资源
带掉电检测特性的上电复位 (POR)电路交流
表 28. 非精密上电复位 (PRES)
规范 ID 编号
参数
SID185
VRISEIPOR
SID186
VFALLIPOR
SID187
迟滞
VIPORHYST
说明
上升触发电压
最小值
0.80
典型值
–
最大值
1.45
单位
V
详情 / 条件
由特性保证
下降触发电压
0.75
–
1.4
V
由特性保证
15
–
2000
mV
由特性保证
表 29. 精密上电复位 (POR)
规范 ID
SID190
参数
VFALLPPOR
活动和睡眠模式下的 BOD 触发电压
说明
SID192
VFALLDPSLP
深度睡眠模式下的 BOD 触发电压
最小值
1.64
典型值
–
最大值
–
单位
V
由特性保证
详情 / 条件
1.4
–
–
V
由特性保证
电压监控器
表 30. 电压监控器直流规范
规范 ID 编号
参数
SID195
VLVI1
说明
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0000b
最小值
1.71
典型值
1.75
最大值
1.79
单位
V
SID196
VLVI2
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0001b
1.76
1.80
1.85
V
SID197
VLVI3
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0010b
1.85
1.90
1.95
V
SID198
VLVI4
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0011b
1.95
2.00
2.05
V
SID199
VLVI5
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0100b
2.05
2.10
2.15
V
SID200
VLVI6
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0101b
2.15
2.20
2.26
V
SID201
VLVI7
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0110b
2.24
2.30
2.36
V
SID202
VLVI8
LVI_A/D_SEL[3:0] = 0111b
2.34
2.40
2.46
V
SID203
VLVI9
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1000b
2.44
2.50
2.56
V
SID204
VLVI10
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1001b
2.54
2.60
2.67
V
SID205
VLVI11
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1010b
2.63
2.70
2.77
V
SID206
VLVI12
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1011b
2.73
2.80
2.87
V
SID207
VLVI13
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1100b
2.83
2.90
2.97
V
SID208
VLVI14
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1101b
2.93
3.00
3.08
V
SID209
VLVI15
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1110b
3.12
3.20
3.28
V
SID210
VLVI16
LVI_A/D_SEL[3:0] = 1111b
4.39
4.50
4.61
V
SID211
LVI_IDD
模块电流
–
–
100
µA
最小值
–
典型值
–
详情 / 条件
由特性保证
表 31. 电压监控器交流规范
规范 ID 编号
参数
SID212
TMONTRIP
文档编号:001-96604 版本 **
说明
电压监控器触发时间
最大值
1
单位
µs
详情 / 条件
由特性保证
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SWD 接口
表 32. SWD 接口规范
规范 ID 编号
参数
SID213
F_SWDCLK1
说明
3.3 V  VDD  5.5 V
最小值
–
典型值
–
最大值
14
单位
MHz
SID214
F_SWDCLK2
1.71 V  VDD  3.3 V
–
–
7
MHz
SID215
T_SWDI_SETUP T = 1/f SWDCLK
0.25*T
–
–
ns
由特性保证
SID216
T_SWDI_HOLD
0.25*T
–
–
ns
由特性保证
SID217
T_SWDO_VALID T = 1/f SWDCLK
–
–
0.5*T
ns
由特性保证
SID217A
T_SWDO_HOLD T = 1/f SWDCLK
1
–
–
ns
由特性保证
典型值
–
最大值
1000
单位
µA
–
325
µA
T = 1/f SWDCLK
详情 / 条件
SWDCLK  CPU 时
钟频率的 1/3
SWDCLK  CPU 时
钟频率的 1/3
内部主振荡器
表 33. IMO 直流规范
(由设计保证)
规范 ID 编号
参数
SID218
IIMO1
说明
SID219
IIMO2
最小值
–
频率为 48 MHz 时的 IMO 工作电流
–
频率为 24 MHz 时的 IMO 工作电流
SID220
IIMO3
频率为 12 MHz 时的 IMO 工作电流
–
–
225
µA
SID221
IIMO4
频率为 6 MHz 时的 IMO 工作电流
–
–
180
µA
SID222
IIMO5
频率为 3 MHz 时的 IMO 工作电流
–
–
150
µA
详情 / 条件
表 34. IMO 交流规范
规范 ID 编号
参数
SID223
FIMOTOL1
说明
最小值
–
典型值
–
最大值
±2
单位
%
频率在 3 到 48 MHz 范围内变化
SID226
TSTARTIMO
IMO 启动时间
–
–
12
µs
SID227
TJITRMSIMO1
频率为 3 MHz 时的 RMS 抖动时间
–
156
–
ps
SID228
TJITRMSIMO2
频率为 24 MHz 时的 RMS 抖动时
间
–
145
–
ps
SID229
TJITRMSIMO3
频率为 48 MHz 时的 RMS 抖动时
间
–
139
–
ps
详情 / 条件
内部低速振荡器
表 35. ILO 直流规范
(由设计保证)
规范 ID
SID231
IILO1
参数
频率为 32 kHz 时的 ILO 工作电流
说明
SID233
IILOLEAK
ILO 漏电流
最小值
–
典型值
0.3
最大值
1.05
单位
µA
由特性保证
详情 / 条件
–
2
15
nA
由设计保证
表 36. ILO 交流规范
规范 ID 编号
参数
SID234
TSTARTILO1
SID236
TILODUTY
ILO 启动时间
ILO 占空比
40
SID237
调整后的频率为 32 kHz
15
FILOTRIM1
文档编号:001-96604 版本 **
说明
最小值 典型值
–
–
最大值
2
单位
ms
详情 / 条件
由特性保证
50
60
%
由特性保证
32
50
kHz
调整范围为 ±60%。
页 28/39
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表 37. 外部时钟规范
规范 ID 编号
参数
SID305
ExtClkFreq
外部时钟输入频率
SID306
占空比;在 VDD/2 测量得到
ExtClkDuty
说明
最小值
0
典型值
–
最大值
48
单位
MHz
详情 / 条件
由特性保证
45
–
55
%
由特性保证
表 38. 晶振振荡器规范
规范 ID 编号
参数
kHz ECO 直流规范
SID318
Idd_kHz
说明
最小值
典型值
最大值
单位
晶振频率为 32 kHz 时的模块操作电
流
–
0.25
1
µA
kHz ECO 交流规范
SID319
F_kHz
调整后的频率为 32 kHz
–
32.768
–
KHz
SID320
启动时间
–
–
1
秒
单位
Ton_kHz
详情 / 条件
表 39. 模块规范
规范 ID 编号
参数
SID257
TWS24*
说明
在 24 MHz 的等待状态数
最小值
1
典型值
–
最大值
–
SID260
VREFSAR
校准的 SAR 的内部参考
–1
–
+1
SID261
FSARINTREF
_
–
100
SID262
TCLKSWITCH
SAR 运行速度 (没有旁路外部参考
电压)
时钟从 clk1 切换到 clk2 需要的 clk1
周期时间
3
–
4
详情 / 条件
CPU 从闪存执行。由
特性保证
%
Vbg 的百分比
(1.024 V)。由特性
保证
ksps 12 位分辨率。由特性
保证
周期 由设计保证
* Tws48 和 Tws24 都由设计保证
文档编号:001-96604 版本 **
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订购信息
下表显示的是 PSoC 4100M 下列的器件编号和各种特性。
4126
4127
68 QFN
64 TQFP (间距为 0.8 mm)
64TQFP (间距为 0.5 mm)
48 TQFP
GPIO
SCB 模块
TCPWM 模块
LP 比较器
LCD 直接驱动
12 位分辨率的 SAR ADC
封装
IDAC (1X7-BIT, 1-8-BIT)
CSD
运算放大器 (CTBm)
SRAM (KB)
闪存 (KB)
MPN
类别
4125
CPU 的最高速度 (MHz)
特性
CY8C4125AZI-M433
24
32
4
2
–
–
–
806 Ksps
2
8
4
38
✔
–
–
–
CY8C4125AZI-M443
24
32
4
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
38
✔
–
–
–
CY8C4125AZI-M445
24
32
4
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
51
–
✔
–
–
CY8C4125LTI-M445
24
32
4
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
55
–
–
–
✔
CY8C4125AXI-M445
24
32
4
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
51
–
–
✔
CY8C4126AZI-M443
24
64
8
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
38
✔
–
–
–
CY8C4126AZI-M445
24
64
8
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
51
–
✔
–
–
CY8C4126AZI-M475
24
64
8
4
–
✔
–
806 Ksps
2
8
4
51
–
✔
–
–
CY8C4126LTI-M445
24
64
8
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
55
–
–
–
✔
CY8C4126LTI-M475
24
64
8
4
–
✔
–
806 Ksps
2
8
4
55
–
–
–
✔
CY8C4126AXI-M445
24
64
8
2
✔
–
✔
806 Ksps
2
8
4
51
–
–
–
–
CY8C4127LTI-M475
24
128
16
4
–
✔
–
806 Ksps
2
8
4
55
–
–
–
✔
CY8C4127AZI-M475
24
128
16
4
–
✔
–
806 Ksps
2
8
4
51
–
–
–
–
CY8C4127AZI-M485
24
128
16
4
✔
✔
✔
806 Ksps
2
8
4
51
–
✔
–
–
CY8C4127AXI-M485
24
128
16
4
✔
✔
✔
806 Ksps
2
8
4
51
–
–
✔
–
上表中所用的名称是基于以下器件编号约定:
字段
CY8C
4
A
B
C
赛普拉斯前缀
架构
系列
CPU 速度
闪存容量
DE
封装代码
F
说明
温度范围
文档编号:001-96604 版本 **
值
4
2
4
4
5
6
7
AX、 AZ
LQ
BU
FD
I
含义
PSoC 4
4100 系列
48 MHz
16 KB
32 KB
64 KB
128 KB
TQFP
QFN
BGA
CSP
工业级
页 30/39
初版
字段
S
芯片系列
说明
XYZ
属性代码
值
N/A
L
BL
000-999
PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
含义
PSoC 4A
PSoC 4A-L
PSoC 4A-BLE
设置在特殊系列中的特性代码
器件型号定义
器件型号定义如下。
CY8C
4 A B C D E F - S
XYZ
Cypress Prefix
Architecture
Family Group within Architecture
Speed Grade
Flash Capacity
Package Code
Temperature Range
Silicon Family
Attributes Code
文档编号:001-96604 版本 **
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PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
初版
封装
PSoC 4100M 封装尺寸如下。
规范 ID 编号
PKG_1
68 引脚 QFN
封装
68 QFN,高度为 8 mm x 8 mm x 1.0
mm,间距为 0.4 mm
说明
封装 Dwg 编号
001-09618
PKG_2
64 引脚 TQFP
64 TQFP,高度为 10 mm x10 mm x 1.4
mm,间距为 0.5 mm
51-85051
PKG_4
64 引脚 TQFP
64 TQFP,高度为 14 mm x14 mm x 1.4
mm,间距为 0.8 mm
51-85046
PKG_5
48 引脚 TQFP
48 TQFP,高度为 7 mm x 7 mm x 1.4
mm,间距为 0.5 mm
51-85135
表 40. 封装特性
参数
说明
条件
最小值
典型值
最大值
单位
TA
工作环境温度
–40
25.00
85
°C
TJ
工作结温
–40
–
100
°C
TJA
封装 JA (68 引脚 QFN)
–
–
16.5
°C/Watt
TJA
封装 JA (64 引脚 TQFP,间距为 0.5 mm)
–
–
54
°C/Watt
TJA
封装 JA (64 引脚 TQFP,间距为 0.8 mm)
–
–
64
°C/Watt
TJA
封装 JA (48 引脚 TQFP)
–
–
67
°C/Watt
表 41.
回流焊峰值温度
封装
最高峰值温度
峰值温度下的最长时间
所有封装
260 °C
30 秒
表 42.
封装潮敏等级 (MSL), IPC/JEDEC J-STD-2
封装
MSL
所有封装
MSL 3
文档编号:001-96604 版本 **
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PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
图 5. 68 引脚 QFN 封装外形
001-09618 *E
图 6. 64 引脚 TQFP 封装外形
51-85051 *D
文档编号:001-96604 版本 **
页 33/39
初版
PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
图 7. 64 引脚 14 × 14mm TQFP 封装外形
51-85046 *F
图 8. 48 引脚 TQFP 封装外形
51-85135 *C
文档编号:001-96604 版本 **
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PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
初版
缩略语
表 43. 本文档中使用的缩略语 (续)
表 43. 本文档中使用的缩略语
FPB
闪存修补和断点
FS
全速
缩略语
缩略语
说明
说明
abus
模拟局部总线
GPIO
通用输入 / 输出,适用于 PSoC 引脚
ADC
模数转换器
HVI
高电压中断,另请参见 LVI、 LVD
AG
模拟全局总线
IC
集成电路
AHB
AMBA (先进微控制器总线结构)高性能总线,
即为一种 ARM 数据传输总线
IDAC
电流 DAC,另请参见 DAC、 VDAC
IDE
集成开发环境
ALU
算术逻辑单元
内部集成电路,即为一种通信协议
AMUXBUS
模拟复用器总线
I2
API
应用编程接口
APSR
应用编程状态寄存器
ARM®
高级 RISC 机器,即为一种 CPU 架构
ATM
自动 Thump 模式
BW
带宽
CAN
CMRR
C 或 IIC
IIR
无限脉冲响应,另请参见 FIR
ILO
内部低速振荡器,另请参见 IMO
IMO
内部主振荡器,另请参见 ILO
INL
积分非线性,另请参见 DNL
I/O
输入 / 输出,另请参见 GPIO、 DIO、 SIO、
USBIO
控制器区域网络,即为一种通信协议
IPOR
初始上电复位
共模抑制比
IPSR
中断程序状态寄存器
CPU
中央处理单元
IRQ
中断请求
CRC
循环冗余校验,即为一种错误校验协议
ITM
仪器化跟踪宏单元
DAC
数模转换器,另请参见 IDAC、 VDAC
LCD
液晶显示器
DFB
数字滤波器模块
LIN
本地互联网络,即一种通信协议
DIO
数字输入 / 输出, GPIO 仅具有数字功能,无模
拟功能。请参见 GPIO。
LR
链接寄存器
LUT
Dhrystone 每秒百万条指令
查询表
DMIPS
LVD
DMA
直接存储器访问,另请参见 TD
低电压检测,另请参见 LVI
DNL
微分非线性,另请参见 INL
DNU
请勿使用
DR
端口写入数据寄存器
DSI
数字系统互连
DWT
数据观察点 (watchpoint)和跟踪 (trace)
ECC
纠错码
ECO
外部晶体振荡器
EEPROM
电可擦除可编程只读存储器
EMI
电磁干扰
EMIF
外部存储器接口
EOC
转换结束
EOF
帧结束
EPSR
执行程序状态寄存器
ESD
静电放电
ETM
嵌入式跟踪宏单元
FIR
有限脉冲响应,另请参见 IIR
文档编号:001-96604 版本 **
LVI
低电压中断,另请参见 HVI
LVTTL
低压晶体管 — 晶体管逻辑
MAC
乘法累加器
MCU
微控制器单元
MISO
主入从出
NC
无连接
NMI
不可屏蔽的中断
NRZ
非归零
NVIC
嵌套矢量中断控制器
NVL
非易失性锁存器,另请参考 WOL
opamp
运算放大器
PAL
可编程阵列逻辑,另请参见 PLD
PC
程序计数器
PCB
印刷电路板
PGA
可编程增益放大器
PHUB
外设集线器
PHY
物理层
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表 43. 本文档中使用的缩略语 (续)
缩略语
表 43. 本文档中使用的缩略语 (续)
说明
缩略语
说明
端口中断控制单元
TX
发送
可编程逻辑阵列
UART
通用异步发射器接收器,即为一种通信协议
PLD
可编程逻辑器件,另请参见 PAL
UDB
通用数字模块
PLL
锁相环
USB
通用串行总线
PMDD
封装材料声明数据手册
USBIO
POR
加电复位
USB 输入 / 输出,用于连接至 USB 端口的
PSoC 引脚
PRES
精密上电复位
PICU
PLA
PRS
伪随机序列
PS
端口读取数据寄存器
PSoC®
可编程片上系统
PSRR
电源抑制比
PWM
脉冲宽度调制器
RAM
随机存取存储器
RISC
精简指令集计算
RMS
均方根
RTC
实时时钟
RTL
寄存器转换语言
RTR
远程传输请求
RX
接收
SAR
逐次逼近寄存器
SC/CT
开关电容 / 连续时间
SCL
I2C 串行时钟
SDA
I2C 串行数据
S/H
采样和保持
SINAD
信噪比和失真比
SIO
特别输入 / 输出,具有高级功能的通用 I/O。请
参见 GPIO。
SOC
开始转换
SOF
帧起始
SPI
串行外设接口,即为一种通信协议
SR
转换速率
SRAM
静态随机存取存储器
SRES
软件复位
SWD
串行线调试,即为一种测试协议
SWV
单线查看器
TD
传输描述符,另请参见 DMA
THD
总谐波失真
TIA
互阻放大器
TRM
技术参考手册
TTL
晶体管 — 晶体管逻辑
文档编号:001-96604 版本 **
VDAC
电压数模转换器,另请参见 DAC、 IDAC
WDT
看门狗定时器
WOL
一次性写锁存器,另请参见 NVL
WRES
看门狗定时器复位
XRES
外部复位 I/O 引脚
XTAL
晶体
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PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
文档规范
测量单位
表 44. 测量单位
符号
测量单位
°C
摄氏度
dB
分贝
fF
飞法
Hz
赫兹
KB
1024 个字节
kbps
每秒千位数
Khr
千小时
kHz
千赫兹
k
千欧
ksps
每秒千次采样
LSB
最低有效位
Mbps
兆位 / 秒
MHz
兆赫
M
兆欧姆
Msps
每秒兆次采样
µA
微安
µF
微法
µH
微亨
µs
微秒
µV
微伏
µW
微瓦
mA
毫安
ms
毫秒
mV
毫伏
nA
纳安
ns
纳秒
nV
纳伏

欧姆
pF
皮法
ppm
百万分率
ps
皮秒
s
秒
sps
每秒样本数
sqrtHz
赫兹平方根
V
伏特
文档编号:001-96604 版本 **
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PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册
修订记录
说明标题:PSoC® 4: PSoC 4100M 系列
数据手册可编程片上系统 (PSoC®)
文档编号:001-96604
ECN
版本
变更者
提交日期
变更说明
**
4673769
ROWA
02/28/2015 本文档版本号为 Rev**,译自英文版 001-96519 Rev**。
文档编号:001-96604 版本 **
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数据手册
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时钟与缓冲器
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接口
照明与电源控制
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存储器
PSoC
触摸感应产品
USB 控制器
无线 / 射频
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修订日期 February 28, 2015
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