内部温度传感器测量数据手册
FlashTempV 2.30
001-84324 Rev. **
Internal Temperature Sensor Measurement
Copyright © 2012 Cypress Semiconductor Corporation. All Rights Reserved.
PSoC® 模块
资源
数字
API 存储器 （字节）
模拟 CT( 连 模拟 SC( 开
续时序 )
关电容 )
闪存
RAM
引脚 （每个外
部 I/O）
CY8C29x66, CY8C27x43, CY8C24xx3, CY8C24x94, CY8C23x33, CY8CLED04/08/16, CY8CLED0xD, CY8CLED0xG,
CY8C28x45, CY8CPLC20, CY8CLED16P01, CY8C28xx3, CY8C28x52
0
0
1
74
3
如需一个或多个使用此用户模块且完全配置的功能性示范项目，请转到
www.cypress.com/psocexampleprojects
功能和概述
量程：–40 °C 至 +85 °C
精度：± 20 °C，无校准
单一 PSoC 模块实现
8 位的二进制补码输出，以摄氏度表示
FlashTemp 用户模块为 bFlashWriteBlock 子程序提供粗略温度测量，其编程脉冲宽度随温度的变化而变
化。 它使用单一开关电容模拟模块，无需校准。 FlashTemp 用户模块的输出是 PSoC 微控制器的结温，以
二进制补码格式表示，每摄氏度一个计数。
Figure 1. FlashTemp 框图
Cypress Semiconductor Corporation
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198 Champion Court
•
San Jose, CA 95134-1709
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408-943-2600
Revised November 15, 2012
Internal Temperature Sensor Measurement
功能描述
PSoC 微控制器内置的带隙温度传感器的输出电压与其绝对温度成正比。 此输出接近线性，额定斜率为每
摄氏度 3 mV。FlashTemp 应用程序编程接口 (API) 将温度传感器转换为每摄氏度 1 个计数。由于输出电
压和绝对零度 (–273 °C) 有关，因此在室温下的大偏移电压会限制总体动态范围和未校准时的精度。 因
为 PSoC 微控制器的运行温度大概比绝对零度高 300 °C，温度传感器上会有大偏移电压。 此偏移电压是
未校准精度的主要限制。
Figure 2. FlashTemp 的简化原理图
FlashTemp 用户模块与增量型 ADC 用户模块 (ADCINC12) 相关，但能够配置使用差分输入。 定时器和计数
器的数字模块功能被中断服务子程序 (ISR) 的软件功能替代。 这使 FlashTemp 能够使用单一模拟开关电
容 PSoC 模块。
模拟模块配置为可复位的差分输入积分器。 这些输入是带隙温度传感器的阳极和阴极。 阳极与模拟模块的
ACap 相连。 阴极与 Vss 和模拟模块的 BCap 相连。 根据积分器的输出极性 （由比较器检测），对差分输
入增加或减少参考电压。 生成的电荷置于积分电容中 （禁用复位的 FCap）。 此机制意在将积分器电压下
拉至 AGND。 差分输入电压取决于比较器正向输出的次数。
FlashTemp API 包括执行数据收集的 ISR。 此 ISR 与 ø 1 下降沿生成的中断相连，以便在模拟列时钟完成
ø 1 循环后对迅速对比较器输出进行采样。 此采样重复 255 次，且比较器正向输出次数被用来确定温度。
直流和交流电气特性
除非下表另行说明，否则 VDD = 4.75 V 至 5.25 V 或 3.0 V 至 3.6 V ；温度为 -40 °C 至 85 °C。
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Table 1.
FlashTemp 直流和交流电气特性
参数
条件和注释
分辨率
典型值
限制
3.3
精度
单位
°C
°C
201
模拟列时钟 Fmax
CPU 时钟设置为 24 MHz2
960
kHz
模拟列时钟 Fmin
见注释 3
125
kHz
采样率
Fmax 时
900
sps
转换时间
Fmax 时
1100
µsec
电气特性说明
1.
2.
3.
CPU 速度为 12 MHz ；模拟列时钟速度为 250 kHz。
需要满足中断子程序延迟时序。
电容泄露导致电压衰减。
时序
为了获得最佳的精度，比较器的输出应每 ø 1 时钟周期读取一次。 比较器在 FlashTemp ISR 内读取。 因
此，中断延迟时间加上 FlashTemp ISR 执行时间不应超过一个 ø 1 时钟周期。 如果超过了一个 ø 1 时钟周
期，精度将降低。 降低程度与比较器遗漏读取的次数成正比。
当系统识别到 ø 1 中断，完成 ISR 的最差时间将接近 100 个 CPU 时钟。 简单举例：当收集温度时，如果
未发生中断且未禁用中断，则 CPU 时钟与模拟列时钟的关系应如公式 1 所示：
Equation 1
当公式 1 两边的 CPU 时钟与模拟列时钟相等时，则 CPU 带宽的占用率为 100%。
放置
带隙温度传感器仅与 PSoC 微控制器内部的一个开关电容模拟模块相连。 PSoC Designer ™ 只能将
FlashTemp 用户模块放置在带有温度传感器的模块中。
FlashTemp 模拟模块将驱动模拟列比较器。 此模拟列的其他模块可能不会驱动此比较器。
参数和资源
Note
将使用全局资源配置此用户模块的参数。
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模拟列时钟
用户必须为 FlashTemp 用户模块提供模拟列时钟。 模拟列时钟除以 4 得出 ø 1。 采样率的计算如公
式 2 所示：
Equation 2
公式 2 中，255 是积分器电容在每次温度转换时的采样次数，4 是模拟列时钟生成 ø 1 的除数。
Vcc 电源
在全局资源中，Vcc 工作范围可设置为 3.3 V 或 5 V。
模拟功率
在全局资源中，必须将模拟功率调高。
参考复用器设置
在全局资源中，RefMux 必须设置成以下两种形式之一：
(Vdd/2) ± 带隙
或
（带隙） ± 带隙
运算放大器偏压
在全局资源中，运算放大器偏压应设置成 LOW 或 HIGH。
应用程序编程接口
应用程序编程接口 (API) 例程作为用户模块的一部分提供，从而使设计人员能够采用更高级的方式处理模
块。 本节指定每个函数的接口，以及 “ 引用 ” 文件所提供的相关常量。
Note
在这里，如同所有用户模块 API 中的一样，A 和 X 寄存器的值可能由于调用 API 函数发生更改。 如果在
调用后需要 A 和 X 的值，则调用函数负责在调用前保留 A 和 X 的值。 选择此 “ 寄存器易失 ” 策略是
为了提高效率，自 PSoC Designer 1.0 版起已强制使用此策略。 C 编译器自动遵循此要求。 汇编语言程
序员也必须确保其代码遵守这一策略。 虽然一些用户模块 API 函数可以保留 A 和 X 不变，但是无法保证
它们将来也会如此。
对于大型储存器模块驱动，保存 CUR_PP、IDX_PP、MVR_PP 以及 MVW_PP 寄存器中的所有值也是调用程序
的职责。 尽管部分寄存器现在可能不可修改，但是无法保证在将来的版本中也会如此。
所提供的进入点用于启动数据收集、轮询确认是否完成数据收集、检索结果以及关闭模拟模块。 这系列事
件的顺序应为：
1.
2.
调用 FlashTemp_Start 以启动数据收集。
使用 FlashTemp_fIsData 确定数据收集的完成时间。 在完成数据收集后，API 将禁用中断并关闭
FlashTemp 用户模块。
3. 调用 FlashTemp_cGetData 以获得结果。
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FlashTemp_Start
说明：
此 API 用于设置校准数据和温度调整值、开启模拟模块的电源、启用模拟列中断和初始化数据积累
变量。 它关闭了反馈电容 (Fcap) 的自动复位选项，因此该电容成为 ADC 的积分器；使用待处理的
中断数量初始化计数变量，用于温度测量。
此 API 仅提供一个采样处理和读取。 待采样读取完毕后，不提供后续处理。 为了连续读取采样，您
在读取下个采样前必须调用 FlashTemp_Start API。
C 语言原型：
void FlashTemp_Start(void)
汇编：
lcall
FlashTemp_Start
参数：
无
返回值：
无
副作用：
寄存器 A 和寄存器 X 可以由此函数的本次执行或以后执行而被修改。 在大内存模式下
(CY8C29xxx)，所有 RAM 页面指针寄存器也会出现这种状况。 如果需要，调用函数负责通过调用
fastcall16 函数保留值。 当前，仅修改 CUR_PP、MVW_PP、MVR_PP、IDX_PP 页面指针寄存器。
FlashTemp_fIsData
说明：
检查温度 ADC 进程的状态。 如果数据采样未完成，则返回 0。 如果数据采样完成，则返回非零值。
C 语言原型：
CHAR FlashTemp_fIsData(void)
汇编：
lcall
FlashTemp_fIsData
参数：
无
返回值：
如果数据采样完成且结果尚未读取，则返回非零值。 如果数据采样未完成或结果已读取，则返回值
为 0。
副作用：
寄存器 A 和寄存器 X 可以由此函数的本次执行或以后执行而被修改。 在大内存模式下
(CY8C29xxx)，所有 RAM 页面指针寄存器也会出现这种状况。 如果需要，调用函数负责通过调用
fastcall16 函数保留值。 当前，仅修改 CUR_PP 页面指针寄存器。
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FlashTemp_cGetData
说明：
返回 ADC 温度结果 （1°C/ 计数）。 此值是 PSoC 微控制器的结温，以二进制补码形式显示。 该函
数清除内部数据就绪标志，将此数据标志为旧数据。
C 语言原型：
CHAR FlashTemp_cGetData(void)
汇编：
lcall
FlashTemp_cGetData
参数：
无
返回值：
PSoC 器件的温度。
副作用：
寄存器 A 和寄存器 X 可以由此函数的本次执行或以后执行而被修改。 在大内存模式下
(CY8C29xxx)，所有 RAM 页面指针寄存器也会出现这种状况。 如果需要，调用函数负责通过调用
fastcall16 函数保留值。 当前，仅修改 CUR_PP 页面指针寄存器。
FlashTemp_Stop
说明：
关闭 PSoC 用户模块并禁用中断。
C 语言原型：
void FlashTemp_Stop(void)
汇编：
lcall
FlashTemp_Stop
参数：
无
返回值：
无
副作用：
寄存器 A 和寄存器 X 可以由此函数的本次执行或以后执行而被修改。 在大内存模式下
(CY8C29xxx)，所有 RAM 页面指针寄存器也会出现这种状况。 如果需要，调用函数负责通过调用
fastcall16 函数保留值。
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固件源代码示例
下列汇编代码示例将启动 FlashTemp 用户模块、收集数据并将其存入变量：
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;
; Description:
;
This sample code shows an example where the temperature is collected
;
in the background while the main loop continues to run. This example
;
collects the temperature once. Other code (e.g., an ISR) could call
;
FlashTemp_Start to start collecting temperature data again. This
;
could be keyed off of an event, such as the passage of a set amount
;
of time or an external signal.
;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
include "m8c.inc"
include "memory.inc"
include "PSoCAPI.inc"
; part specific constants and macros
; Constants & macros for SMM/LMM and Compiler
; PSoC API definitions for all User Modules
area bss(RAM)
cTemperature:
BLK
area text(ROM,REL)
1
export _main
_main:
; initialize the m8c
mov reg[INT_VC],0
; clear any outstanding interrupts
M8C_EnableGInt
; enable interrupts
; other initialization code could be placed here
; start the collection of temperature data
call FlashTemp_Start
; start the analog block
MainLoop:
; The processor can do other important work here. When the FlashTemp
; ISR has finish collecting the temperature data it will be read once.
cmp
call FlashTemp_fIsData
A,0
jz
NoTempYet
TempReady:
call FlashTemp_cGetData
mov [cTemperature],A
; test for zero
; data not ready
; get the temperature data
; save the data for use later
NoTempYet:
; More processing could be done here if wanted.
jmp MainLoop
; keep doing the main loop
C 语言编写的相同程序是：
//***********************************************************************
//
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// Description:
// This sample code shows an example where the temperature is collected
// in the background while the main loop continues to run. This example
// collects the temperature once. Other code (e.g., an ISR) could call
// FlashTemp_Start to start collecting temperature data again. This
// could be keyed off of an event, such as the passage of a set amount
// of time or an external signal.
//
//***********************************************************************
#include <m8c.h>
#include "PSoCAPI.h"
// part specific constants and macros
// PSoC API definitions for all User Modules
char cTemperature;
void main(void)
{
// initialize the m8c
M8C_EnableGInt;
// other initialization code could be placed here
// start the collection of temperature data
FlashTemp_Start();
while(1)
{
// The processor can do other important work here. When the FlashTemp
// ISR has finished collecting data it will only be read once.
if (FlashTemp_fIsData())
{
cTemperature = FlashTemp_cGetData();
}
}
}
配置寄存器
TEMPERATURE 是含有带隙温度传感器的开关电容模块。 此模块将向 ACap 和 BCap 输入数据，并将 FCap
用作可复位的积分器。
Table 2.
TEMPERATURE 模块： 寄存器 CR0
位
值
7
1
Table 3.
0
5
0
4
1
3
0
2
0
1
0
0
0
TEMPERATURE 模块： 寄存器 CR1
位
值
6
7
0
6
1
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5
1
4
1
3
0
2
0
1
0
0
0
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Internal Temperature Sensor Measurement
Table 4.
TEMPERATURE 模块： 寄存器 CR2
位
值
7
0
Table 5.
1
5
1
4
0
3
0
2
0
1
0
0
0
TEMPERATURE 模块： 寄存器 CR3
位
值
6
7
1
6
1
5
1
4
1
3
1
2
1
1
0
1
0
1
0
功耗
功耗用于设定模拟模块的功率级别。
Table 6.
位
寄存器 INT_MSK0
7
6
5
4
3
值
2
Acolumn1
Acolumn1 支持从模拟列 1 启用中断。 这是要设置在 1 上升沿触发。
Table 7.
位
寄存器 CMP_CR
7
6
值
5
4
3
2
COMP1
COMP1 表示模拟列 1 的模拟比较器总线状态。
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版本历史记录
版本
创作者
说明
2.2
DHA
添加了 “ 版本历史 ”
2.30
DHA
1. 添加了 SSCParamBlk RAM 区域，供内部用户模块使用。
2. 补充了对 `@INSTANCE_NAME`_TABLE_1. 的定义
2.30.b
Note
DHA
更新了 “ 参数和资源 ” 章节，告知用户 “ 全局资源将用于配置 FlashTemp 用户模块的
参数 ”。
PSoC Designer 5.1 在所有用户模块数据手册中都引入了 “ 版本历史 ”。 本数据表详细介绍了当
前和先前用户模块版本之间的区别。
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