001-13588_SCBLOCK.pdf

模拟开关电容 PSoC 模块数据表
SCBLOCK V 2.4
001-66406 Rev. **
Analog Switched Capacitor PSoC Block
Copyright © 2002-2011 Cypress Semiconductor Corporation. All Rights Reserved.
PSoC® 模块
资源
数字
API 内存 （字节）
模拟 CT
模拟 SC
闪存
RAM
引脚 （每个外
部 I/O）
CY8C29/27/26/25/24/23/22xxx、CY8CLED04/08/16、CY8CLED0xD、CY8CLED0xG、CY8CTST120、CY8CTMG120、
CY8CTMA120、CY8C28x45、CY8CPLC20、CY8CLED16P01、CY8C28x43、 CY8C28x52
0
0
1
20
0
如需一个或多个使用此用户模块的完全配置的功能性示例工程，请转到
www.cypress.com/psocexampleprojects.
特性与概述
„ 对自定义开发完全参数化
„ 原型的自定义模块
„ 可选功耗设置
SCBLOCK 用户模块是完全参数化的模拟开关电容 (SC) PSoC 模块。 它可以创建自定义开关电容函数。
SCBLOCK 电源管理包括应用程序编程接口 (API) 。
对 CY8C26/25xxx 系列的器件，SCBLOCK 可能由 “A” 型或 “B” 型 SC PSoC 模块组成。 对于其他 PSoC
器件，SCBLOCK 可能由 “C” 型或 “D” 型 SC PSoC 模块组成。
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类型如下所示：
Figure 1. SCBLOCK A 型 (ASA) 框图
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Figure 2. SCBLOCK B 型 (ASB) 框图
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Figure 3. SCBLOCK C 型 (ASC) 框图
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Figure 4. SCBLOCK D 型 (ASD) 框图
功能说明
有关 PSoC 开关电容模块的完整描述信息，请参见应用笔记 AN2041。 该用户模块的目的是通过使用开关电
容模拟 PSoC 模块来完成自定义模拟函数的设计。
ASC 和 ASD 类型的 SCBLOCK 用户模块之间有几个区别：
„ CCap 分支在 ASC 类型 SCBLOCK 中作为输入使用，而在 ASD 类型 SCBLOCK 中作为输出使用。
„ ASC 类型 SCBLOCK 允许 BCap 的正常自动归零操作。
„ ASC 类型 SCBLOCK 有三个可选输入，而 ASD 类型 SCBLOCK 只有两个可选输入。
设计 ASC 和 ASD SCBLOCK 旨在结合二者创建一个二阶滤波器。 ASC 模块用于二阶滤波器的输入段，而
ASD 模块用于输出段。 下图展示了这两个用户模块，ASC 和 ASD SCBLOCK 用户模块，如何连接构成一个低
通二阶滤波器。 ASC 和 ASD 类型 SCBLOCK 是 ASA 和 ASB 类型 SCBLOCK 的升级版本。 ASC 和 ASD 类型
SCBLOCK 有更多的输入选择选项，并且运算放大器具有改进的电气特性。
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Figure 5. 使用 ASC 和 ASD 模块的低通二阶滤波器
直流和交流电气特性
除非下表中另外指定，否则所有的限制保证 TA = -40°C 至 +85°C, Vdd = 5.0V +/- 5%。
Table 1.
SCBLOCK 直流和交流电气特性
参数
条件和注释
典型值
限值
单位
电容值
70
fF
电容匹配
0.1
%
21
MHz
偏压 = 低
125
uA
偏压 = 中
280
uA
偏压 = 高
760
uA
Fmax
SCBLOCK1 中的时钟
供电电流
电气特性注释
1.
时钟信号通过 1:4 分频器在模拟时钟复用器和 SCBLOCK 之间传递。 要给 SCBLOCK 提供一个 2 MHz
时钟，必须将 8 MHz 时钟连接到模拟时钟复用器。
放置
SCBLOCK 模块可以放在开关电容 PSoC 模块的任一位置。 ASC 和 ASD 类型模块之间的差异取决于放置。
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参数和资源
本节讨论 SCBLOCK 的参数。 请注意，一些参数为 ASC 类型 SCBLOCK 用户模块或者 ASD 类型 SCBLOCK 用
户模块所特有。
FCap
„ 16 - Cap 设置为 16 单位
„ 32 - Cap 设置为 32 单位
ClockPhase
„
„
标准 - 标准相位
交换 - 交换了 φ1 和 φ2 时钟
ASign
„ Pos - 在 φ1 期间 Cap 连接到 A 输入，在 φ2 期间 Cap 连接到参考输入
„ Neg - 在 φ1 期间 Cap 连接到参考输入，在 φ2 期间 Cap 连接到 A 输入
ACap
在 0 到 31 单位之间设置 ACap 的值。
ACMux (ASC)
选择连接到 ACap 的 A 输入和连接到 CCap 的 C 输入。 当 SCBLOCK 放置在特定模块中时，PSoC
Designer 显示可用的连接选项。
Note
只有当 SCBLOCK 组件放置在 ASC 模块中时，才适用该参数。
AMux (ASD)
选择连接到 ACap 的 A 输入。 当 SCBLOCK 放置在特定模块中时，PSoC Designer 显示可用的连接选
项。
Note
只有当 SCBLOCK 组件放置在 ASD 模块中时，才适用该参数。
BCap
在 0 到 31 单位之间设置 BCap 的值。
AnalogBus
„ 禁用 - 模拟输出未连接到模拟输出总线，释放了其他用户模块的输出总线。
„ 启用 - 模拟输出连接到模拟输出总线作为其列，并可能会路由到模拟缓冲区。
Note
每列只有一个模拟模块输出可以连接到模拟总线。
CompBus
„ 禁用 - 电压比较器输出未连接到电压比较器输出总线，释放了电压比较器总线以供相同列中其他用户
模块使用。
„ 启用 - 电压比较器输出连接到电压比较器输出总线作为其列，并可能会路由到数字资源。
Note
每列只有一个模拟模块电压比较器输出可以连接到电压比较器总线。
AutoZero
„ 关 - 禁用 Autozero 函数。
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„ 开 - 启用 Autozero 函数。 在 φ1 期间输出连接到负向输入，以测量运算放大器的偏移阻抗。 在
φ2 期间，实际信号抵消了偏移。
CCap
在 0 到 31 单位之间设置 CCap 的值。
ARefMux
„
„
„
„
AGND - 在 φ2 期间 ACap 连接到 AGND
REFHI - 在 φ2 期间 ACap 连接到 REFHI
REFLO - 在 φ2 期间 ACap 连接到 REFLO
ComparatorBus_x - 在 φ2 期间，电压比较器处于高电平时，ACap 连接到 REFHI ；电压比较器处于
低电平时，ACap 连接到 REFLO。
FSW1
„ 关 - FCap 断开与反馈环的连接
„ 开 - FCap 连接到反馈环
FSW0
„ 关 - 在 φ1 期间 FCap 没有放电
„ 开 - 在 φ1 期间 FCap 放电
BSW (ASD)
„ 关 - BCap 没有作为电容器连接
„ 开 - BCap 作为电容器连接
BMux
选择连接到 BCap 的 B 输入。
电源
„
„
„
„
Off - SCBLOCK 关闭电源
Low - SCBLOCK 设置为最低功耗
Med - SCBLOCK 设置为中功耗
High - SCBLOCK 设置为满功耗
应用程序编程接口
应用程序编程接口 (API) 子程序作为用户模块的一部分提供，使设计人员能够在较高的层级处理模块。
本部分具体说明了每个函数对应的接口以及 “include” 文件所提供的相关常量。
每次布置用户模块时，都会为其分配一个实例名称。 默认情况下，PSoC Designer 将会为给定项目中此用
户模块的第一个实例分配 SCBLOCK_1。 可将该值更改为符合标识符语法规则的任意唯一值。 分配的实例名
称成为每个全局函数名称、变量和常量符号的前缀。 为简便起见，在以下说明中将实例名称缩写为
SCBLOCK。
Note
在这里，如同所有用户模块 API 中的一样，A 和 X 寄存器的值可能因调用 API 函数而更改。 发
起调用 API 的函数有责任在调用之前保留 A 和 X 的值 （如果调用后需要再次用到它们）。 选择
这种 “ 寄存器易变 ” 策略是为了提高效率，并且自从 PsoC Designer 的 1.0 版本起使用。 C 编
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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。
SCBLOCK_Start
说明：
设置此用户模块的功耗水平，并执行所有必需的初始化。
C 原型：
void SCBLOCK_Start (BYTE bPowerSetting)
汇编：
mov
A, bPowerSetting
lcall SCBLOCK_Start
参数：
bPowerSetting： 用于指定功率电平的一个字节。 在复位和配置之后，关闭分配的模拟 PSoC 模块的
电源。 下表包含了在 C 语言和汇编语言中提供的符号名称及其相关值。
符号名
值
SCBLOCK_OFF
0
SCBLOCK_LOWPOWER
1
SCBLOCK_MEDPOWER
2
SCBLOCK_HIGHPOWER
3
功耗水平会影响模拟性能。 必须为每个应用程序确定正确的功耗设置。
返回值：
无
副作用：
此函数可能更改 A 和 X 寄存器。
SCBLOCK_SetPower
说明：
设置 SCBLOCK 用户模块的功耗水平。
C 原型：
void SCBLOCK_SetPower (BYTE bPowerSetting)
汇编：
mov
A, bPowerSetting
lcall SCBLOCK_SetPower
参数：
bPowerSetting： 与用于 “ 启动 ” 进入点的 bPowerSetting 参数相同。 允许用户在运行模块时更改
功耗水平。
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返回值：
无
副作用：
此函数可能更改 A 和 X 寄存器。
SCBLOCK_Stop
说明：
将功耗水平设置为 0FF。
C 原型：
void SCBLOCK_Stop()
汇编：
lcall
SCBLOCK_Stop
参数：
无
返回值：
无
副作用：
此函数可能更改 A 和 X 寄存器。
固件源代码示例
以下是一个使用 C 语言编写的示例程序，该程序使用了 SCBLOCK：
#include "SCBLOCK.h"
void main(void)
{
SCBLOCK_Start(SCBLOCK_HIGHPOWER);
// User code
SCBLOCK_Stop();
}
// Turn on SCBlock power
// Turn off SCBlock power
此示例代码首先启动 SCBLOCK 用户模块，然后等到计数达 255 次后停止 SCBLOCK：
;;; Sample Code for the SCBLOCK
include "SCBLOCK.inc"
include "m8c.inc"
export _main
_main:
mov A,SCBLOCK_HIGHPOWER
call SCBLOCK_Start
mov
loop1:
dec
jnz
call
; Set Power
; Turn on SCBLOCK
A,ffh
; Set loop counter
A
loop1
SCBLOCK_Stop
; Turn off SCBlock
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ret
配置寄存器
Table 2.
模块 SCBLOCK： 寄存器 CR0
位
值
7
FCap
Table 3.
6
5
ClockPhase ASign
4
3
2
1
0
4
3
2
1
0
ACap
模块 SCBLOCK： 寄存器 CR1
位
7
6
5
ASC
ACMux
BCap
ASD
AMux
BCap
ACMux 在模块置于 ASC 模块中时使用。 AMux 在模块置于 ASD 模块中时使用。 这两个字段值均取决于用
户连接输入的方式。
Table 4.
位
值
模块 SCBLOCK： 寄存器 CR2
7
AnalogBus
Table 5.
位
6
CompBus
5
AutoZero
4
3
2
1
0
4
3
2
1
0
CCap
模块 SCBLOCK： 寄存器 CR3
7
6
5
ASC
ARefMux
FSW1
FSW0
BMuxASC
ASD
ARefMux
FSW1
FSW0
BSW
功耗
BMuxASD
功耗
BMuxASC 在模块置于 ASC 模块中时使用，并且取决于用户连接输入的方式。 BMuxASD 在模块置于 ASD 模
块中时使用，并且取决于用户连接输入的方式。 BSW 在模块置于 ASD 模块中时使用。 该值决定了 BCap
开关是否处于活动状态。
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