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随着单片机应用的日益普及,其集成度越来越高,但单片机应用系统通常仍然需要多个外围器件,如地址锁存器、EPROM、SRAM、PLD等。PSD系列芯片提出并实现了单片机系统的MCU+PSD“两芯片”解决方案。 PSD芯片全称“现场可编程微控制器外围芯片”(Programmable System Device),最早由由美国WSI公司(现已被ST公司收购)公司于1990年推出。它将单片机所需的多个外围芯片,如地址锁存器、EPROM或FLASH、SRAM、PLD等集成在一个芯片内,从而大大简化了电路设计。
| 1. PSD的分类 |
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PSD按照其存储器特点可以分为OTP 型PSD和FLASH型 PSD两大类。 1. OTP型PSD OTP型PSD是美国WSI公司较早推出的PSD产品,由于其推出较早且价格低、保密性好,因此在国内有广泛的用户群。该型PSD按照内部整合的功能模块可以分为PSD2××系列、PSD3××系列、PSD4××系列和PSD5××系列。其存储器容量范围从256K位 到1M位。用户代码写入后不能再更改。 2. FLASH型PSD FLASH 型PSD是ST公司推出的在系统可编程的单片机外围器件,允许用户对数据多次擦写。目前的产品系列有PSD8××F、PSD9××F、PSD4000系列及DSM21××。其FLASH存储器容量范围从1M位 到4M位。 |
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按照PSD接口总线类型可以分为用于8位单片机、用于16位单片机以及与DSP接口的三类产品。 1. 与8位单片机接口的PSD。 如PSD2××系列、PSD3××系列、PSD4××系列、PSD5××系列、PSD8××F系列和PSD9××F系列。 2. 与16位单片机接口的PSD。 如PSD4000系列。 3. 与DSP系统接口的PSD。 如DSM21XX系列。
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| 2. PSD的主要特性 |
1. 大容量存储器。PSD提供了从256K位到4M位灵活的存储容量。 2. 大量I/O口扩展。PSD提供了最多可达52个可配置的I/O口线。 3. 与MCU无缝连接。PSD不需要外加锁存器对来自多路复用地址/数据总线的地址和数据进行分离,实现与MCU的无缝连接。 4. 在系统编程ISP(In System Programmable)及在应用中编程IAP(In Application Programmable)。 ISP是指通过Flash PSD上的JTAG接口与PC机相连,在系统下载程序代码并配置整个芯片内的所有功能块,无需硬件编程器。IAP特性允许系统正常工作的同时现场更新程序。
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| 3. PSD应用系统的开发 |
1. 软件开发环境 PSDsoft Express 是ST公司针对PSD系列产品(包括μPSD)开发的基于WINDOWS平台的一套软件开发环境。经过不断升级,目前最新版是PSDsoft Express 7.9,它提供非常容易的点击设计窗口环境,用户不需要自己编程,也不需要了解HDL语言,仅需7步即可完成所有配置和写入,它支持所有PSD器件的开发,可以在ST网站免费下载(www.st.com/psd) 2. 硬件开发工具 PSD(包括μPSD)的开发通常还需要一个硬件编程器,如支持在系统编程的FlashLink或离线编程的PSDpro。FLASH型的PSD产品通常采用FLASHLINK,它支持基本的IEEE1149.1 JTAG信号(TCK,TMS,TDI,TDO)及增强型信号(TERR,TSTAT)以提高下载速度,支持宽电压范围2.7~5.5V,通过PC机并口与PSDsoft Express软件配合,支持所有FLASH PSD和μPSD芯片。并口编程器PSDpro只能离线编程,对一些OTP型PSD如PSD311则采用PEP300编程器。 3. PSD应用系统开发流程 PSD应用系统开发过程如图所示。 |

 上述流程的第七步对于OTP型PSD如PSD2XX,PSD3XX等可用PEP300编程器离线编程。 4. PSD开发工具推荐表
| 4. PSD应用领域及发展 |
PSD器件以它的优越性能博得了广大电子工程师的厚爱。目前在税控加油机、出租车计价器、POS机、IC卡电话等各类收费系统、工业控制、仪器仪表、GPS车载台以及通信领域如ISDN 、SDH、DWDM、 PABX、 VoIP等有着广泛应用。 ST公司已成功推出嵌入高速8032微控制器核的Flash型可编程系统器件μPSD32××系列, 被称为“真正的片上系统”,并迅速在国内得到广泛应用。μPSD32××系列带一个8032微控制器、两块Flash存储器、SRAM、通用I/O口、ADC、可编程逻辑、功率管理及系统监控功能,并可提供USB, I2C, DDC 接口和 PWM功能,片内8032微控核心带两个标准异步通信口、三个16位定时/计数器和一个外部中断。和其他Flash PSD系列一样,μPSD32××系列同样可以通过JTAG接口进行在系统编程。 基于SoC的产品的融合、技术的融合、市场的融合是PSD器件的发展方向。SOC给设计带来方便,除了成本低以外还具有减少PCB 板占用面积、功耗低、EMI 小和可靠性高等多种优越功能。 |
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PSD813F2——1M位主FLASH、256K位第二FLASH、16K位SRAM、27个可配置I/O口的在系统可编程PSD |
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特性 |

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适用所有通用8位/16位总线的MCU 主FLASH存储器空间:1M位 第二个FLASH存储器空间:256K位 SRAM:16K位 PLD为内部/外部存储器提供译码,CPLD宏单元提供通用复杂的可编程逻辑 页逻辑扩展地址寻址范围 JTAG在系统编程接口 支持在系统编程的地址空间重新映射 通用可编程逻辑 27个可配置I/O口 加密特性 功率管理单元,极低功耗 工作电压:3.0V~3.6V,4.5V~5.5V 温度范围:0℃~70℃;-40℃~+85℃ 封装形式:52脚PLCC及52脚PQFP |
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应用范围 |
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加油机 出租车计价器 POS机 ISDN适配器 电话计费器 IC卡电话 投币电话等各类收费系统及工业控制 工业仪表等 |
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PSD934F2——2M位主FLASH、256K位第二FLASH、64K位SRAM、27个可配置I/O口的在系统可编程PSD
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特性 |

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复用或非复用8位总线MCU的简单接口 2M位主Flash程序存贮器 256K位第二个Flash 存贮器 64K位SRAM JTAG在系统编程接口 通用可编程逻辑 (GPLD),实现外部片选或逻辑功能组合 DPLD为内部存贮器提供译码 27个可配置I/O口 页逻辑扩展地址寻址范围 加密特性 工作电压:3.0V~3.6V或4.5V~5.5V 功率管理单元,极低功耗,掉电模式电流仅50μA (5V器件) 温度范围:0℃~70℃;-40℃~+85℃ 封装形式:52脚PLCC及52脚PQFP |
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应用范围
加油机、出租车计价器、POS机、电话计费器、各类收费系统、仪器仪表工业控制设备等。
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PSD935G2——4M位主FLASH、256K位第二FLASH、64K位SRAM、52个可配置I/O口的在系统可编程PSD |
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特性 复用或非复用8位总线MCU的简单接口 4M位主Flash程序存贮器 256K位第二个Flash 存贮器 64K位SRAM JTAG在系统编程接口 通用可编程逻辑译码(GPLD),实现外部片选或逻辑功能组合 DPLD为内部存贮器提供译码 52个可配置I/O口 页逻辑扩展地址寻址范围 加密特性 功率管理单元,极低功耗,掉电模式电流仅100μA (5V器件) 工作电压:3.0V~3.6V或4.5V~5.5V 温度范围:民品级,工业级 封装形式:80脚TQFP |

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应用范围
加油机、POS机、ISDN适配器、医疗仪器、IC卡电话、投币电话、家用电器以及工业控制、工业仪表等。 |
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PSD4235G2——4M位主FLASH、256K位第二FLASH、64K位SRAM、专为16位单片机接口的 在系统可编程PSD |
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特性
4M位主Flash存贮器 256K位第二个Flash 存贮器 64K位SRAM可编程逻辑,含宏单元 52个可配置I/O口 温度范围:0℃~70℃;-40℃~+85℃ |
功率管理单元 加密特性 ISP在系统编程功能及IAP在应用编程特性 工作电压:3.0V~3.6V或 4.5V~5.5V 封装形式: 80脚TQFP封装
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应用范围
税控加油机、POS机、ISDN适配器、税控收款机、IC卡电话、投币电话、家用电器以及工业控制、工业仪表等。 |
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ZPSD312——512K位EPROM、16K位SRAM、零功耗OTP型可编程PSD
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特性
512K位的EPROM 16K位SRAM 可编程逻辑译码PLD 19个可编程I/O口 4位页寄存器,灵活的地址空间管理 功率管理单元 可加密 44脚PLCC封装 工作电压:2.7V~5.5V |

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应用范围 加油机、传真机、医疗仪器、ISDN适配器、电话计费器、投币电话等各类收费系统以及工业控制、工业仪表、自动机车控制等。 |
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