使用CY8C22X45系列PSoC設(shè)計(jì)低功耗觸摸按鍵應(yīng)用系統(tǒng)

　　1. 引言

　　電容式觸摸按鍵已經(jīng)在越來越多的電子產(chǎn)品中得到應(yīng)用，相對于傳統(tǒng)機(jī)械式按鍵，電容式觸摸按鍵可以增加產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)的靈活性，提高按鍵使用壽命，為用戶帶來全新的零壓力觸控體驗(yàn)，從而提升產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，穩(wěn)定可靠的觸摸按鍵技術(shù)也益發(fā)變得重要。

　　Cypress的PSoC系列產(chǎn)品具有高效可靠的觸摸按鍵技術(shù)——CapSense，很多電子產(chǎn)品皆已使用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)觸摸按鍵。PSoC(可編程片上系統(tǒng))是Cypress半導(dǎo)體生產(chǎn)的包含有8位微處理器核和數(shù)字與模擬混合信號陣列的可編程片上系統(tǒng)。其應(yīng)用領(lǐng)域與8位的MCU相同。區(qū)別于8位的MCU，PSoC的數(shù)字資源(如定時(shí)器、PWM、UART等等)和模擬資源(放大器、比較器、濾波器等等)以數(shù)字模塊和模擬模塊的方式給出。不同型號的PSoC芯片的差異主要在于其擁有的數(shù)字模塊和模擬模塊的數(shù)量的不同。用戶可以根據(jù)自己的需要來定義這些模塊。所有這些預(yù)定義的模塊被稱之為用戶模塊(User Module)。PSoC的開發(fā)IDE——PSoC Designer也為用戶提供這些用戶模塊的API函數(shù)供用戶編程時(shí)調(diào)用。

　　由于PSoC可以同時(shí)處理模擬信號和數(shù)字信號，并且它的數(shù)字模塊和模擬模塊資源可以由用戶配置，所以與MCU相比有更好的彈性和更高的集成度。這些性能使得它適合便攜式設(shè)備的觸摸按鍵應(yīng)用。但便攜式設(shè)備的觸摸按鍵應(yīng)用通常要求芯片有低的功耗，這就需要工程師深入細(xì)致的了解PSoC諸多特性。本文即針對應(yīng)用工程師的需求，以Cypress CY8C22545 產(chǎn)品系列為例，分析了芯片資源配置對功耗的影響，然后討論了PSoC低功耗固件代碼的實(shí)現(xiàn)方法，從而為應(yīng)用工程師提供快捷直觀的技術(shù)參考。

　　2. PSoC芯片資源配置

　　每個(gè)型號的PSoC芯片都包含一些全局資源配置，表格 1列出了CY8C22545產(chǎn)品系列一些常用的全局資源。

　　其中Power Setting，CPU Clock，SysClk*2，VC1，VC2和VC3參數(shù)的選擇對功耗有著至關(guān)重要的影響。下面以CY8C22545產(chǎn)品系列為例，測試不同參數(shù)配置對功耗的具體影響。測試時(shí)未涉及的全局參數(shù)采用表格 2中的默認(rèn)設(shè)置。測試時(shí)不添加任何數(shù)字模塊或模擬模塊，所有的GPIO也都設(shè)置為高阻態(tài)(High Z)，不接受任何模擬和數(shù)字輸入，也不產(chǎn)生任何輸出，此外，在固件主函數(shù)中通過死循環(huán)使CPU一直處于工作狀態(tài)。