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Article

1 - COMPOSANT ANADIGM

2 - COMPOSANTS LATTICE

3 - COMPOSANTS CYPRESS MICROSYSTEMS

4 - LE RESTE DE L’OFFRE

5 - CONCLUSION

| Réf : E2516 v1

Composants Cypress Microsystems
FPAA : offre commerciale

Auteur(s) : Alain AUBERT, Cédric RUBY

Date de publication : 10 août 2004

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Auteur(s)

  • Alain AUBERT : Ingénieur ICPI, docteur de l’Institut national de sciences appliquées (INSA) de Lyon - Enseignant chercheur, École supérieure chimie physique électronique (ESCPE)

  • Cédric RUBY : Ingénieur ESCPE, docteur de l’INSA de Lyon

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INTRODUCTION

Le concept d’analogique programmable (voir Composants analogiques programmables : FPAA) a récemment trouvé un intérêt auprès de plusieurs fabricants. Lattice, Cypress et Anadigm sont tous partis d’un constat commun : il s’agit de permettre à l’utilisateur de personnaliser le traitement analogique du signal dans son application, mais sans s’éloigner trop du prix des composants classiques. Pour cela, il a fallu écarter les fonctions analogiques les plus complexes : les filtres à plusieurs mégahertz de fréquence de coupure, les convertisseurs A/N ou N/A hautes performances et les amplificateurs large bande. Autre point commun entre les acteurs de ce marché : à terme, ces fonctions analogiques programmables ont vocation à être intégrées dans des systèmes sur puce, où l’analogique serait traité en bloc IP (propriété intellectuelle) comme une autre fonction.

C’est déjà le cas pour la famille CY8C25/26xxx de Cypress Microsystems, composée de microcontrôleurs 8 bits dont l’utilisateur peut paramétrer les périphériques à sa guise, y compris dans l’application, en programmant simplement la configuration de blocs de base analogiques et numériques embarqués, baptisés PSoC. Lattice et Anadigm ont, eux, pour imposer leur concept, choisi de commercialiser leur technologie analogique programmable sous forme de circuits isolés d’abord. Mais ils visent également à l’intégrer dans des circuits plus complexes, sous forme d’IP pour des circuits spécifiques chez Anadigm et, chez Lattice, dans ses propres CPLD.

Les ispPAC de Lattice intègrent plusieurs dizaines de composants analogiques et passifs prédéfinis (amplificateurs, comparateurs, références de tension, convertisseurs numériques-analogiques...) que l’utilisateur relie les uns aux autres pour former la fonction analogique voulue. Le réseau d’Anadigm, quant à lui, est essentiellement constitué de blocs composés de cellules d’amplificateurs opérationnels à capacités commutées. La fonction remplie par chacun de ces blocs n’est pas prédéfinie : elle est entièrement du ressort de l’utilisateur, qui a le choix entre des fonctions courantes de mise en forme des signaux et des fonctions plus complexes.

Là où les deux fabricants se rejoignent, c’est sur le sentiment d’apporter aux concepteurs non rompus aux subtilités de l’analogique une façon d’intégrer facilement des fonctions analogiques dans leurs systèmes, simplement à partir d’un cahier des charges. Ils proposent ainsi tous les deux des macros permettant de créer par exemple, en quelques clics de souris, un filtre biquadratique en spécifiant la fréquence de coupure, le gain en bande passante et le facteur de qualité. Autre point commun, la possibilité de reconfigurer dans l’application la fonction remplie par le réseau analogique. Ainsi l’ispPAC80 de Lattice intègre deux EEPROM stockant deux configurations de filtres différentes. Chez Anadigm, la reconfiguration se fait par le biais d’une EEPROM externe ou du processeur externe.

Nota :

L’aspect théorique des FPAA fait l’objet de l’article Composants analogiques programmables : FPAA.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e2516


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3. Composants Cypress Microsystems

En assurant la synthèse entre différentes technologies, cœur de microprocesseur, mémoire flash, cellules numériques et analogiques programmables, Cypress Microsystems a introduit récemment une famille de microcontrôleurs 8 bits à mémoire flash intégrant des blocs analogiques et numériques programmables permettant à l’utilisateur de choisir, y compris dans l’application, les périphériques embarqués . L’intérêt affiché par Cypress Microsystems en ce qui concerne ces circuits est le traitement du signal totalement intégré sur une même puce ; ainsi, toute la chaîne de traitement du signal (mise en forme de signaux analogiques, conversion numérique, traitement numérique, conversion numérique-analogique) peut être réalisée par les PSoC.

3.1 Architecture du circuit

À la base de ces circuits (figure 9), il y a le cœur 8 bits M8C cadencé à 24 MHz. Ce cœur lui-même est original, puisqu’il est épaulé par un bloc de multiplication (sur 8 bits) et d’accumulation (sur 32 bits) de type DSP. Le nombre de cycles d’horloge nécessaires à l’exécution d’une instruction varie selon l’instruction, mais Cypress évalue que la puissance du cœur cadencé à 24 MHz est de 4 MIPS (méga-instructions par seconde). Comme la plupart des familles de microcontrôleurs récemment annoncées, les CY8C25/ 26xxx embarquent de la mémoire flash de 4 à 16 ko selon les modèles ainsi que de la SRAM de 64 à 256 octets.

La principale innovation de Cypress réside dans les blocs programmables baptisés PSoC (programmable system on chip ) et répartis en douze blocs analogiques et huit blocs numériques.

Une quarantaine de configurations prêtes à l’emploi est proposée pour les blocs analogiques, pour former un convertisseur analogique-numérique ou numérique-analogique, un filtre passe- bas, passe-haut ou passe-bande jusqu’à une fréquence de coupure de 20 kHz, un amplificateur à gain programmable, un générateur de signaux, etc. Les caractéristiques de chaque bloc, par exemple la fréquence de coupure...

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