PSoC 설계, 드래그-앤-드롭으로 간단히

PSoC 디바이스는 임베디드 시스템 설계 시에 필수적인 다양한 주변기기 기능을 내장한 설정 가능한 혼합 시그널 어레이이다. 이 디바이스는 ASIC NRE 혹은 대기 시간 없이 ASIC의 장점을 제공하며, 제품의 설계 시간과 보드 공간, 전력 소모 및 시스템 비용을 줄여주면서 마이크로컨트롤러를 포함해 다양한 주변기기 기능을 통합할 수 있다.현재 PSoC는 소비자가전, 휴대전화, 컴퓨팅 및 네트워킹 장비, 산업 시스템, 자동차 시스템 등과 같은 다양한 유비쿼터스 애플리케이션에 사용되고 있다. 이는 PSoC 아키텍처가 아날로그, 디지털, I/O 유연성, 보다 쉬운 설계, 시스템 차원의 비용절감 기능 등의 장점을 갖추고 있기 때문이다.싸이프레스(www.cypress.com)의 PSoC 디바이스는 플래시 메모리, 아날로그 및 디지털 블록, 하드웨어 I2C 통신 인터페이스 등을 포함하고 있는데 아날로그 블록의 경우 rail-to-rail 인풋, 프로그래머블 이득 증폭기 및 아주 낮은 잡음과 입력 누설 및 전압 오프셋을 갖춘 ADC 등을 포함한다. 특히 싸이프레스의 PSoC 아키텍처를 기반으로 한 CapSense의 경우 LG전자의 초콜릿폰 버튼에 적용된 것처럼, 디자인을 중시하는 모바일 기기 등 소비자가전 시장에서 채용되는 사례가 증가하고 있다.PSoC 사용이 주는 장점쪾디자인 플랫폼의 유연성쪾 개발기간의 단축쪾 제조공정의 단순화쪾 부품 수의 감소PSoC 설계 툴, ‘PSoC Express’임베디드 시스템 설계에 있어 유용한 PSoC 디바이스의 경우 설계를 위한 툴의 지원은 필수적이라고 할 수 있다. 싸이프레스는 최근 자사의 PSoC 제품과 더불어 광범위한 임베디드 시스템에 적용할 수 있는 PSoC 혼합 시그널 어레이를 위한 개발 툴을 버전 2.1로 업그레이드 해 선보였다.싸이프레스의 존 피어슨(Jon Pearson) PSoC 개발 툴 프로덕트 매니저는 “PSoC 익스프레스를 사용할 경우 어셈블리 언어나 C 프로그래밍 없이도 간편하게 마이크로컨트롤러 기반의 임베디드 시스템 개발이 가능해졌다”며 “직관적인 도구를 통해 단 몇 시간 만에 PSoC의 설계가 가능하다”라고 덧붙였다.새로운 익스프레스 버전은 지난해 12월 발표된 2.0 버전에 비해 60개 이상의 서드파티 디바이스 드라이버(입력, 출력, 인터페이스)가 추가되어 이전보다 강력해진 디바이스 지원이 특징이다. 이전 버전들과 같이 PSoC 익스프레스는 임베디드 설계를 위한 PSoC의 디자인, 시뮬레이션, 빌드 기능을 기본적으로 제공하고 있다. 특히 PSoC 익스프레스는 간단한 마우스 클릭의 4단계를 통해 빠르고 쉬운 방법으로 임베디드 디자인을 가능케 한다. 1단계 : 입력, 출력, 인터페이스의 선택 2단계 : 출력 형태 정의 3단계 : 검증을 위해 디자인 시뮬레이트 4단계 : 타깃 디바이스를 위한 디자인한층 업그레이드된 PSoC 익스프레스 2.1은 사용자들이 독자적으로 설계를 완료할 수 있도록 지원한다. 높은 수준과 낮은 수준(PSoC Express로 시작하여 PSoC Designer로 완료)의 설계를 결합 할 수 있도록 하거나 기계 차원(PSoC 익스프레스만을 이용하여)에서 독자적으로 개발할 수 있게 해준다. 이 같은 지원을 통해 PSoC Designer 소프트웨어와 함께 새로운 차원의 통합기능의 추가가 가능해졌다. 그 밖의 다른 새로운 특징들로써 사용자 규명 핀과 메모리 맵, 스테이트 머신 생성, 복수 개체 이동 기능 및 회로 복사 및 개명 기능 등을 포함하고 있다.PSoC 익스프레스 2.1의 장점인 사용이 간편한 개발 툴은 설계자들이 증폭기, ADC, DAC 필터, 비교기 등과 같은 아날로그 기능과 타이머, 카운터, PWM, SPI, UART 등과 같은 디지털 기능을 제공하기 위해 구성 가능한 라이브러리 요소들을 다양하게 선택할 수 있도록 돕는다.특히 PSoC 익스프레스는 보다 높은 수준의 추상개념에서 작동하며 펌웨어 개발이 필요하지 않아 수주 혹은 수개월의 개발 소요 기간 대신 수일 안에 목표로 하는 PSoC 디바이스의 새로운 설계가 가능해졌다. 뿐만 아니라 개발자는 PSoC 익스프레스를 사용해 PSoC의 시뮬레이트와 프로그램까지 완료할 수 있고 이동성, 멀티프로세싱, 디자인 시각화, 풍부한 콘텐츠 라이브러리 등을 위한 내장 지원기능으로 설계를 보다 빨른 설계가 가능하다.드래그-앤-드롭으로 PSoC 디바이스 설계 ‘간편’싸이프레스의 PSoC 익스프레스 버전 2.1은 소프트웨어 개발자들이 특수한 목적을 위해 모듈을 쓸 수 있도록 해 주는 제 3자 개발 기능을 포함하고 있다. 이 제품은 또한 설계자들이 7분할 디스플레이, 열전지, 가속도계, I2C 원격 모니터와 컨트롤 디바이스, 거리 센서, 주변 조명센서 등을 포함해 PSoC 디바이스 내에서 기능을 보다 손쉽게 구현하기 위해 선택할 수 있는 많은 새로운 디바이스 드라이버들을 추가하고 있다.PSoC 익스프레스로 설계자들은 카탈로그에서 입력 및 출력 디바이스를 선택하고 이를 통해 각각 디바이스의 시스템 동작을 정의하기 위해 논리적으로 연결시키는 기능들을 간단히 마우스 클릭으로 마칠 수 있다(그림 3). 예를 들어, 사용자는 라이브러리에서 온도 센서, 전압 인풋, 팬, LED를 선택할 수 있어서 팬 작동, 전압 감시 문턱값과 ‘sequence-on’ 회로를 위한 온도 영역을 간편하게 규정할 수 있다. PSoC 익스프레스 내에서 설계자는 시뮬레이션을 통해 설계를 확인할 수 있으며(그림 5), 이후 디바이스-프로그래밍 파일을 만들고 다운로드가 가능하다.PSoC 익스프레스는 사용자들이 싸이프레스의 모든 PSoC 디바이스를 사용해 칩을 설계할 수 있도록 지원해주며 최종 단계에서는 레지스터 맵, 인터페이스 배선, BOA (bill of materials)를 포함한 주문형 프로젝트 문서의 제작이 가능하다(그림 7). 이 과정에서 어떠한 마이크로컨트롤러 코드도 설계자가 직접 프로그래밍 할 필요 없거니와 설계자들은 그들의 요구조건을 직접 코딩하는 것보다 더 빨리 안정적인 맞춤형 애플리케이션을 구현할 수 있다.심리스한 멀티프로세스 지원PSoC 익스프레스를 이용할 경우 여러 개의 임베디드 장치에 쉽게 디자인을 분리시킬 수 있어 심리스한 멀티프로세싱을 가능케 한다. 가령, 원격 I2C 커넥터를 선택해서 입력과 출력 장치를 마치 하드-와이어드 디바이스와 같이 연결할 수 있다. 이를 위해 I2C 슬레이브를 라이브러리에서 기능을 선택해 적용하고자 하는 인터페이스에 드래그-앤-드롭으로 추가시키면 된다. 커뮤니케이션 하드웨어를 제어하기 위한 펌웨어와 적절한 프로토콜은 이미 PSoC 익스프레스의 라이브러리에 준비되어 있다. 이처럼 PSoC 익스프레스는 싱글 디바이스를 만들 듯 간단히 멀티 디바이스의 생성도 가능하다.
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