引子

你有没有经历过这样的情况，早上刚到公司，你的老板就对你说“去做一套新的嵌入式系统，要求在两周内看到样机！”，然后你一脸愁容“ 啊？！两周时间太短了！”你要经过架构设计阶段，设计原理图阶段，画PCB阶段，调试样机阶段。在这些阶段你的老板或者客户可能会要求改变最初的设计，那么你就要从头再来，通过加班加点来赶进度，但是制作PCB和焊接器件时间是你所不能左右的，短短两周怎么完成老板交给的任务？

不要发愁，现在新产品P SoC的出现 ，保证能让您按期圆满完成老板交给的任务！
P SoC自从2003上市以来，短短4年里已经受到很多客户的青睐，它的灵活性和高度集成性已深入人心，假如使用PSoC，我们就不会再为时间紧任务重或者频繁的修改需求发愁。为了使更多的朋友熟悉和使用PSoC，赛普拉斯最近推出了一款简单实用的PSoC入门级工具FTK- FirstTouch? Kit，本文会重点介绍这种工具以及使用方法。

图1 传统嵌入式设计流程（略）

PSoC介绍

PSoC 是 Programmable System on Chip 的缩写，也就是可编程片上系统。PSoC不仅仅是一颗MCU， 它是综合了模拟、数字和混合信号的可编程系统。PSoC包含丰富的可编程模拟模块，例如常用的ADCs，DACs，过滤器，比较器等等，还有专为触摸设计的 CapSense模块。PSoC还包含丰富的数字模块，例如时钟、计数器、PWMs、串口、SPI 等等。 PSoC的核是一个8位的MCU，工作频率可以达到24MHz。另外PSoC还内置了Flash和SRAM。

图2中桔黄色的部分，就是可编程数字模块和模拟模块，也就是PSoC的特色，这些可编程的数字模块和模拟模块都可以配置成不同的功能，例如UART、ADC、Filter和PWM等等，这就是用户模块。再回到在设计初始遇到的问题，由于需求的变化，在设计过程中可能会做一些修改，而每次修改都要去查找和使用不同的器件，PSoC就会解决这个问题，不需要重新选择器件，PSoC的可编程数字模 块和模拟模块可以配置成需要的用户模块，可以满足各个阶段需求的变化！

图2 PSoC可编程片上系统（略）

图3 PSoC内部框图（略）

FirstTouch?Kit

PSoC ? FirstTouch? Kit是专门为初学者设计的PSoC入门工具，主要用来了解和使用PSoC，它简单实用，使用者可以没有任何PSoC设计经验。

如图4所示，FirstTouch? Kit为USB接口，它包含FirstTouch PC桥接器(FTPC)和FirstTouch多功能扩展卡(FTMF)，把FTMF扩展卡插入FTPC桥，这就是FirstTouch? Kit工具。

图4 FirstTouch?Kit(略)

FTMF扩展卡上有独立的PSoC，可以把FTPC桥拿开，插到其他目标硬件或开发平台，图5即为FTMF扩展卡。

图5 FTMF扩展卡（略）

PSoC ? FirstTouch? Kit可以实现4种设计：CapSense，温度感应，光感应和Capsense接近式感应。沿着滑条滑动手指，LED颜色会随手指位置不同而变化，这就是简单的Capsense设计；温度感应是指LED颜色随外界温度变化而变化，并当超过一定温度时蜂鸣器会发出声音；光感应是指LED亮度随外界光线变化而变化；Capsese接近式感应，LED颜色随着手掌与工具主板距离变化而变化。

FirstTouch? Kit使用方法

PSoC ? FirstTouch? Kit可以使用PSoC Express?可视化设计工具， PSoC Express?使这些设计实现起来更简单，它充分展现了PSoC的灵活性和高度集成性。

PSoC Express 是Cypress 公司推出的针对可编程片上系统的图形化开发工具。如果把以前基于代码编写的开发工具比作DOS系统，PSoC Express就是一个革命性的Windows系统。使用这种图形化的嵌入式系统开发工具，工程师不需要编写任何程序，大幅度降低了工程师开发单片机解决方案的难度，使他们从繁琐的代码编写中解脱出来，把精力集中在针对各种应用的系统设计和创新 PSoC Express丰富的可仿真设计环境能够使设计人员“看得见”他们的设计，并即时对其设计进行仿真测试和性能评估. 借助于PSoC Express， 设计人员还可随时重新给PSoC可编程模块定义功能，可以先设计，再选择器件，从而大大简化了设计开发过程缩短了设计开发周期.

PSoC Express 还能够自动生成原理图、BOM和项目报告，减省了设计人员大量的文件编写任务和时间。

首先打开PSoC Express软件，在PSoC Express 起始页“Express Design Catalo g”，有一个“CY3270-PSoC FirstTouch Kit”文件夹，点开这个文件夹就会看到前面提 到的四个设计实例：CapSense Proximity Sensor，CapSense Touch Sensing Slider Light Sensor和 Temperature Sensor。在右面“Express Helper”栏里可以看到这几个项目的说明文档。可以从这几个实例入手，了解和掌握PSoC使用使用方法。还可以从网站http://w ww.cypress.com/firsttouch/上下载更多实例。

图6 FirstTouch&Express设计实例（略）

如何使用PSoC FirstTouch 入门工具和PSoC Express设计项目

除了上述修改已有的例子以外，用户也可以自己新建一个项目，下面就以一个Capsense滑条设计为例讲一下如何使用PSoC FirstTouch 入门工具和PSoC Express来设计。

设计一个Capsense滑条，并带有3个红绿蓝LED，当手指在滑条上滑动时随着手指位置的不同LED会显示不同的颜色。

在设计之前请按照PSoC FirstTouch 工具快速安装指南安装好硬件和软件。
要新建一个PSoC Express 项目，打开PSoC Express 软件后，从主菜单点击文件，选“New Project”，输入文件名，可以输入“CapSenseTouchSensing”，中间不能有空格，然后点击OK。

PSoC Express 设计流程简单，分别为Design，Simulate，Build和Program。

Design

开始第一个步骤，Design。首先选择输入，点击设计目录的Inputs按钮，找到CY3270 PSoC FirstTouch Kit 文件夹， 把CSD Slider 拖到设计区域，出现一个“add input driver”窗口，可以从这个窗口里修改名字和属性，先把名字改为CapSenseSlider，最下方有属性栏， 把Sensor Pins 改为7 ， Slider Resolution 改为99，然后点击OK。

这时候又会出现一个Add Input Driver 窗口， 这个窗口是CapSense CSD Property 驱动窗口，每次添加CSD驱动时这个窗口都会自动出现，所有CSD驱动共享CapSense CSD Property 驱动。所以只需要把名字改为CSDProperties，然后点击OK。
下一步是选择输出，点击设计目录的outputs按钮，找到Display文件夹，选择LED， TriColor 下面的Red/Green/Blue，拖到设计区域，这时候会出现一个add output driver窗口，把名字改为LED，然后点击OK。

现在准备定义输出属性，输出设备需要用户定义逻辑关系来产生输出值。右击输出驱动LED，选择 transfer function，选择Priority Encoder ，点击OK，然后优先级编码窗口就会出现，类似于if-then-else结构。

设定第一个条件CapSenseSlider_Position ==0，then， RGBLED = LED_state_OFF，可以从下拉菜单里选择或者键入，每输入一组语句按回车键就可以进入下一组；第二个条件为CapSenseSlider_Position <=33，then RGBLED = LED_state_BLU E，这时说明当Slider位置小于或等于33时，LED亮蓝色；第三个条件为CapSenseSlider_Position <=66，then RGBLED = LED_state_GREEN ；第四个条件为CapSenseSlider_Position <=99， then RGBLED state to LED_state_RED；最后一个条件If 1 then RGBLED =LED_state_OFF，这是默认的状态，然后点击OK，此时输入输出之间的逻辑关系就定义好了。

Simulate

下面进入仿真阶段。仿真是一个比较重要的工具，因为可以看到项目的操作情况，看看是否按照定义的逻辑关系变化，可以节约时间和精力。点击 Simulation，进入仿真区域，可以改变输入值，然后观察LED输出变化，假如结果满足设计，仿真结束。

Build

对这个项目仿真之后，验证了它的逻辑关系，就可以进入Build步骤了。从主菜单点击Bulid， 选择Generate/Build 'CapSenseTouchSensing' Project，然后就可以看到所有符合条件的PSoC器件，选择32-Pin CY8C21434，点击next.进入管脚分配界面，可以拖拉这些定义好的信号到相应的IO脚， CapSenseSlider_CSD_Slider06 到 Port 2[7]， CapSenseSlider_CSD_Slider05 到Port 2[6] 以此类推，当所有管脚都定义好后，点击下一步， PSoC Express 开始Bulid，生成16进制文件，可以把这个16进制文件编程到PSoC FirstTouch 入门工具的PSoC器件。Build结束以后，器件清单，原理图等也会同步生成。

Program

现在可以对PSoC进行编程了，从主菜单中，点击Program，会进入 PSoC Programmer界面，在PSoC Programmer窗口中，Port选为FirstTouch，器件型号为21X34系列CY8C21434-24LFXI，也就是在FirstTouch多功能扩展卡上的PSoC型号。然后设置变成模式为reset。设置好后点击Program按钮，这时候Programmer就会下载16进制文件到First Touch PC桥， First Touch PC桥会把程序编程到多功能扩展卡的PSoC器件里，编程结束后First Touch PC桥会复位多功能扩展卡然后开始运行项目
到现在为止就完成了整个项目，可以验证项目了，在滑条上滑动手指，可以看到LED颜色随手指位置变化而变化的情况。

结语

通过上面的介绍，就可以对PSoC有所了解，体会到它的集成度高，设计灵活，简单易学，所以当下次老板再给您这样的任务时，您可以毫不犹豫地回答：“没问题！”