最近我被要求设计一款双通道讯号转换器，从双极输入电压到双极输出电流；我马上假设这应该是一个纯类比设计，但有些事情却困扰了我。其中一个明确的需求是，每个通道要有一颗根据输入讯号变化亮度的双色LED，并以红灯或是绿灯来分别指示讯号为正或是负。 这会遇到两个问题；第一， LED驱动会需要升压，所以没有接近零的死区；第二，我可以预见一个状况是当讯号为负，LED (以及可能是输出)却呈现正值，反之亦然。这种状况的机械当量称作为后座力(backlash)。我认为并非要采用可变电压来驱动LED，而是采用PWM驱动器如Linear的LTC6992，但我仍会产生一个偏移，也无法解决后座力的问题。 此外，我会需要两颗PWM驱动器(每个通道一颗)，这也可能得增加额外的电路让LED由红变绿；于是一个合乎逻辑的作法是去找适合的低阶微控制器(MCU)。 我先从Microchip的产品找起，但我发现适合的是存储器容量较小的16C系列，意味着得使用汇编语言。我曾在其他的开发案使用过16C系列，却遇到指令集不足(该系列MCU是RISC架构元件)以及存储器区段(memory segmentation)问题；因为这样的偏见，我又找了NXP的元件以及Freescale的ARM Cortex-M0芯片。 因为选择太多，我开始犹豫不决。不过以前我曾在一个案子采用Freescale的CodeWarrior开发环境，却发现我们得额外付费才能取得我们需要的支援服务，这又让我产生偏见。 总之我现在可以告诉你，我已经成为Cypreess的 PSoC 的支持者。我曾采用PSoC 1做过许多个小规模设计案，以及用PSoC 5做过一个大型设计；我也听过一些关于采用ARM Cortex-M0核心的PSoC 4的一些热门讨论，但看到 PSoC 4 的价格，实在是令我惊喜。 还好我的设计案在价格上有一些机动性，而且据了解，PSoC的配置灵活性通常能减少一些外部元件的运用；当然，我们已经有仿真器以及一些经验，所以我决定进一步看看这款元件以及搭配的PSoC 4 Pioneer Kit开发工具(可兼容Arduino外壳)。该款开发工具采用多才多艺的PSoC 4200系列元件，这也成为我的设计案出发点。 Cypress提供了很棒的开发环境PSoC Creator，能让你进行产品配置、编程以及除错；PSoC的架构介于 MCU 与 FPGA 之间，除了处理器核心，该元件具备一些可配置的类比电路，以及一些可编程数位电路(不过与FPGA的又不太相同)。开发者也能随着元件取得一系列所需功能IP进行配置；该开发环境如下图所示。 PSoC Creator开发环境 如果你需要ADC，只要从开发环境右方的元件选择区选择该功能区块并拖曳下来；如果你需要PWM，也是一样的步骤。要运算放大器或是SPI控制器吗？也没问题！把它们连结在一起以取得一个架构图，然后选择哪些接脚与不同的功能关联，完成了硬件编译，就可以准备好撰写应用程序。 每个你所配置的元素都有其代码与标头，在开发环境的“Workspace Explorer”区域可以找到；所有的API呼叫包含在标头档案中，能轻易地复制剪贴到你的程序码中。在开发环境的右下角可以看到符号与“Open Datasheet”选项，每个零件都有自己的规格表，你能在进行配置前先取得，或是在配置完成后按鼠标右键来取得。 PSoC Creator还包含免费的Keil C编译器，可提供的支援也是免费的；令我个人满意的是，此系统并非以Eclipse为基础。如果你真的想要冒险，你也可以采用一种Cypress称为“datapaths”的技巧，打造小型硬件机器或其他功能。甚至还可以使用 Verilog语言。