【全新 M251/M252 特色功能】新唐專利 可程式化序列介面 PSIO

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NuvotonMarcom
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27 May 2020, 19:39

何謂 PSIO
可程式化序列介面 ( Programmable Serial I / O,PSIO ),是一種藉由新唐自有專利硬體,能夠產生任意且多樣的串列通訊格式,與外部介面溝通的外設。PSIO 可以模擬常見的串列通訊介面 ( UART、SPI …等 ) 、特定應用的串列通訊介面 ( Maxim 1-wire、使用在 EEPROM 的 Microchip single-wire UNI / O、使用在刷卡機的 Wiegand…等 ) 、甚至私有協定的串列通訊介面 ( 用來做 LED 燈控的類 SPI 協議…等 ) 。
PSIO支援8個腳位,每個腳位可以依據序列介面的使用,設定成輸出資料或是接收資料。PSIO具有4組槽控制器,每組槽控制器可以區分成8個槽。使用者可以根據串列通訊的定義,調整每個槽的週期,控制串列通訊的時序。PSIO還支援不同的重複模式,可以根據通訊格式,處理輸出或輸入的資料。為了滿足在連續傳輸時,不會占住CPU資源,PSIO更支援直接記憶體存取 ( Peripheral Direct Memory Access, PDMA ) 功能。在不需要CPU干預下,將要輸出或輸入的資料與記憶體互動。
PSIO的用途廣泛,接著我們以控制可程式設計RGB LED (Addressable RGB LED, ARGB LED)為例。ARGB LED是透過單一序列介面傳輸資料,上位機能夠控制串接燈條的每一顆LED燈的顏色,進而創造多層次燈光效果,是目前LED燈控應用的主流。ARGB LED的傳輸資料格式,如下圖所示。每串列24個資料,即可控制1顆ARGB LED燈的紅、綠、藍顏色;當串列越多的資料,就可以控制越多顆ARGB LED燈。
PSIO lighting control.png
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藉由控制槽控制器的槽週期,可以調整T0H/T0L以及T1H/T1L的時間,達到資料0或1的傳輸。並且同時使用PDMA功能以及重複模式,可以將要顯示的色彩資料,從記憶體連續輸出,節省CPU資源。使用的系統方塊圖,如下圖所示。當要刷新燈條色彩時,將新的色彩資料放入指定的記憶體位址,並且驅使PSIO。PSIO會發出請求,使PDMA將記憶體的資料,傳給PSIO。PSIO根據設定好的配置,將收到的資料,輸出給ARGB LED燈條。
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新唐NuMicro ® M251系列支援PSIO外設。具有32 KB記憶體的M251xG6AE,可以控制8條ARGB LED燈條,每條約180顆LED燈;具有16 KB記憶體的M251xE3AE,可以控制8條ARGB LED燈條,每條約80顆LED燈。其他型號可以支援的數量,請參考下表:
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