Couverture ElectroniqueS n°127

Cypress Semiconductor lance deux familles supplémentaires de PSoC, bénéficiant de cœurs 8051 et ARM-Cortex M3 plus puissants, de blocs analogiques plus précis et d’un logiciel de conception perfectionné. Plusieurs fabricants de semiconducteurs analogiques et mixtes se sont essayé, ces dernières années, à combler le vide existant entre circuits catalogue et circuits spécifiques en lançant des familles de composants mixtes configurables… Mais pour l’heure, seul Cypress Semiconductor semble avoir trouvé la bonne combinaison avec ses PSoC, ces circuits mêlant un cœur de microcontrôleur et des blocs analogiques et numériques programmables. Après avoir livré plus de 500 millions de ce type de composants, l’Américain maintient plus que jamais son credo et lance deux nouvelles familles de PSoC, baptisées PSoC 3 et PSoC 5, ainsi qu’un tout nouvel environnement logiciel de développement, PSoC Creator. Du côté des composants, le bond en performances s’avère très significatif. Alors que les PSoC 1 n’embarquaient qu’un cœur 8 bits M8C limité à une puissance de calcul de 4 Mips, les PSoC 3 adoptent un cœur 8051 fournissant jusqu’à 33 Mips à 66 MHz, tandis que les PSoC 5 visent les applications 16/32 bits avec un cœur ARM Cortex-M3 délivrant jusqu’à 100 Mips. La mémoire flash maximale embarquée passe, elle, de 32 Ko à 64 Ko (PSoC 3) et 256 Ko (PSoC 5), et la Sram de 2 à 8 et 64 Ko. L’autre progression notable de performances se situe au niveau des blocs analogiques et mixtes programmables, qui gagnent en précision avec les PSoC 3 et aussi en vitesse avec les PSoC 5. Ainsi, là où le convertisseur analogique-numérique delta-sigma réalisable au sein d’un PSoC 1 était limité à une résolution de 14 bits et une cadence d’échantillonnage de 31 Kéch/ s en 8 bits, les PSoC 3 supportent un modèle 20 bits délivrant jusqu’à 192 kéch/s en 12 bits, tandis que les PSoC 5 peuvent se voir dotés d’un double convertisseur A/N à approximations successives 12 bits 1 Méch/ s. La conversion numérique-analogique peut, elle, désormais comporter jusqu’à quatre canaux 8 bits à 8 Méch/ s. Autres exemples : la précision de la référence de tension intégrée, qui passe de ± 1,53 % pour les PSoC 1 à ± 0,1 % pour les PSoC 3/5, ainsi que la présence de filtres numériques de type DSP. Ces nouveaux modèles embarquent également de nouvelles interfaces (CAN, LIN, I2S) et des blocs de logique programmable qui étaient absents de la précédente génération. Ces blocs de type PLD permettent d’implémenter des temporisateurs sur 8, 16, 24 ou 32 bits, des compteurs, des modulateurs PWM, ainsi que des fonctions numériques sophistiquées comme des générateurs CRC (cyclic redundancy check), PRS (pseudo-random sequence) et des décodeurs de quadrature. Les PSoC 3/5 se distinguent également par leur faculté à être alimentés sous 0,5 V seulement (1,7 V minimum pour les PSoC 1) et de disposer d’un mode “ hibernation ” dans lequel ils ne consomment que 200 nA : de quoi aborder de nombreuses applications portables. Cypress estime d’ailleurs que le spectre des systèmes visés par les PSoC 3/5 est dix fois plus large que celui couvert par les seuls PSoC 1. Un environnement de développement remanié Les améliorations s’avèrent également sensibles du côté de la programmabilité des circuits PSoC : qu’on en juge seulement par la possibilité de router n’importe quel signal analogique ou numérique sur n’importe laquelle des entrées et sorties disponibles. Le cœur du système de configuration réside dans le logiciel PSoC Creator, équivalent du PSoC Designer des précédents PSoC 1. L’utilisateur y retrouve une interface graphique lui permettant de définir le schéma logique du composant souhaité, à partir duquel le programme assure la configuration des différents blocs programmables. Le routage automatisé, la bibliothèque de fonctions analogiques et numériques prédéfinies, la génération d’API réutilisables et le développement conjoint du matériel et du logiciel accélèrent et facilitent la tâche du concepteur, qui retrouve aussi au sein de PSoC Creator des compilateurs (CA51 de Keil pour les modèles à cœur 8051, GNU GCC-ARM Compiler pour les versions à cœur Cortex-M3), un débogueur et des systèmes d’exploitation temps réel (RTX51Tiny de Keil, μC/OS-II de Micrium, embOS de Segger). Actuellement en cours d’échantillonnage, les PSoC 3 et 5 seront disponibles en volume au premier trimestre 2010. Parmi les applications visées par les nouvelles générations de PSoC figurent notamment le contrôle moteur et les systèmes médicaux, automobiles et industriels.

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