可编程系统级芯片使设计灵活性最大化近几年来,有关系统级芯片（SOC）原理的讨论一直在持续着。虽然这些器件已经向世人展现了它们所具有的通过整合的方法来大幅度地缩减设计方案物理尺寸的能力,但许多设计师却对其总体灵活性稍感不满。在某个特定的设计中,往往需要一种特殊的或“尚不具备”的功能。这种需要有可能迫使设计师不得不增设一些器件,以便能够把他们所需要的特殊功能添加进去。有时从某种意义上讲,该SOC架构或许还会成为
可编程系统级芯片使设计灵活性最大化近几年来,有关系统级芯片（
SOC）原理的讨论一直在持续着。虽然这些器件已经向世人展现了它们所具有的通过整合的方法来大幅度地缩减设计方案物理尺寸的能力,但许多设计师却对其总体灵活性稍感不满。
在某个特定的设计中,往往需要一种特殊的或“尚不具备”的功能。这种需要有可能迫使设计师不得不增设一些器件,以便能够把他们所需要的特殊功能添加进去。有时从某种意义上讲,该SOC架构或许还会成为一种负担（而并非一种可用的资源）,因而导致设计师希望拥有更加优越的替代选择。
更加重要的是,大多数SOC都具有一定的专用性,因此是围绕着高级功能而开发的,因而完全不适用于众多的消费类和工业产品设计。显然,设计师需要的是一种能够适合于更加广泛的用途的、灵活性更高的解决方案。
应对这样的需求,赛普拉斯微系统公司（Cypress MicroSystems）推出了名为PSoC（Programmable System-
On-Chip,可编程系统级芯片）可编程的混合信号SOC。
虽然赛普拉斯微系统公司的PSoC的核心是一个8位微处理器,但事实上,它很少被称为“微控制器”,而是被称作一个具有嵌入式微控制器内核的混合信号阵列。
正像这种描述性更强的名称所暗示的那样,PSoC是一种对于标准的“全数字式”微控制器设计、纯粹的模拟设计以及介乎此二者之间的所有设计而言具有同等的上佳适用性的器件。
如果想了解PSoC,那么首先必须搞清一个新的概念。这种新概念指的就是被称为“用户
模块”的通用且可配置的模拟、数字和混合信号积木式部件的概念。用户模块的主要任务就是向设计师提供几组能够由其进行配置和互连的通用积木式部件,以便执行
多种功能。
对于大多数设计师来说,复合可编程逻辑器件（CPLD）的“宏单元”是他们所熟悉的对用户模块最为贴近的类比。每个单元（同样,每个用户模块）都是根据核心功能来构筑的,当对其进行配置时,就会产生定制功能或板载外围元件的最终结果。
PSoC包括多种用户模块,与CPLD的宏单元非常相似,这些用户模块也可由设计师随意配置。不过,需要牢记的是：与CPLD不同,PSoC还包括能够完全以模拟方式（无需使用数字电路或
CPU等等）来处理信号的用户模块。
事实上,当采用PSoC时,实际上能够创建一个“纯模拟型”的设计方案,在这种方案中,CPU内核除了按设计师的规定在上电期间执行配置代码以外根本不运行！此外,PSoC Designer开发工具还能够自动生成该配置的全部代码 …… 后文将对此做更加详细的阐述。
你可能对此感惊讶。如果你驻足思考一下你所做过的许多设计,就有可能意识到有一些关键的“积木式部件”是你曾经反复使用过的。赛普拉斯微系统公司的芯片设计人员也认识到了这一点。正是这种领悟导致了上述用户模块的开发成功。
为了提供最大的灵活性并满足大多数应用的需要,人们意识到有些基本积木式部件将是必须的,即：
（1） 一个8位CPU内核。
（2） 通用型数字用户模块。
（3） 具有通信能力的通用型数字用户模块。
（4） 模拟连续时间用户模块。
（5） 模拟
开关电容器用户模块。
（6） 确定各种信号输入和输出器件的线路的能力。
上面的“核心”功能列表形成了构筑PSoC器件
系列的基本平台。为了使该器件具有最大的灵活性和能力,许多附加部件也被融入其中。图1示出了包含所有子系统的现行PSoC器件的方框图。
