传感器还能这样设计，工程师缓缓打出一个?

任何一个系统，无论大小，无论是生命体还是非生命体，要想维持正常的生存和运作，都不可避免地与外部世界发生联系。传感器作为这一系统连接内外的“触角”，在整个系统中担当着重要角色。

随着人类社会进入到万物互联和智能化的时代，新一代电子系统对传感器的精度和灵敏度的要求也在不断提高，数字传感器通常不能满足要求，需要使用模拟传感器。并且在同一个系统中所需的传感器数量也越来越多，这就增加了系统的复杂性和整体功耗。因此，在新一代电子系统中，往往需要借助专门的模拟协处理器，使之承担接收并处理灵敏度和精确度更高的传感器输出信号的功能，从而降低主处理器负荷，简化主处理器软件，并降低其功耗。

此外，工程师们在设计新一代传感器系统时，通常还会遇到更多难题。

例如：

1、模拟传感器电路很难设计，并且要求优化模拟前端(AFE)，进行增益补偿、改善线性度和偏移误差。

2、许多模拟传感器（如血压、应力或光传感器）要求将模拟前端AFE靠近传感器，这样可以得到最大的信噪比（SNR）。

3、使用模拟传感器的系统需要多片专用IC，用于执行模拟前端AFE、模拟滤波器、ADC和信号处理等功能。

4、需要小型化的IC，并尽可能使其靠近传感器，从而减少电路板面积。

5、原型化新传感器并增加新功能时，需要反复研究测试验证，容易拖延产品上市进度。

6、产品发布前最后一刻的修改会因PCB重制而影响项目进度。

赛普拉斯独有的PSoC可编程模数混合片上系统架构，是理想的实现模拟协处理器功能的单芯片解决方案，可将上述分立元件的功能集成于同一芯片中，有效减少芯片外围分立元件的数量，简化传感器系统的设计，降低系统成本和功耗。

PSoC模拟协处理器具有以下特点：

1、提供了尺寸为3.7 x 2.0 mm芯片级封装中的低成本模拟协处理器，最多可以支持38个模拟传感器。

2、利用可编程模拟模块、组件以及完全工程化的嵌入式初始化、校准和温度校正算法，使模拟传感器系统的设计更为简单。

3、能够轻松更新传感器特性和能力，而不必修改主处理器软件。

4、通过修改免费的PSoC Creator集成设计环境中的组件 ，利用软件实现快速原型化并可以反复设计，直至得到满意的结果，不需要进行硬件更改。

上图为PSoC模拟协处理器的系统框图。可见，PSoC完全可以解决工程师们在设计新一代传感器系统时常见的各种难题，轻松创建小型、低成本的模拟协处理器，用于多传感器系统。

采用PSoC Creator IDE进行设计，过程非常轻松简单。如下图所示，以气体检测仪为例，使用PSoC模拟协处理器中的可编程模拟模块，在PSoC Creator IDE中，将相应的组件（运放、滤波器等）图标拖放到设计界面中，并使用组件的图形配置工具完成自定义操作，可以使基于模拟传感器的系统设计变得更为简单。

对于多传感器系统，下图针对一般传感器系统和采用PSoC的传感器系统设计过程中，添加新传感器所需的步骤进行了对比。可见，采用PSoC，完全不必更改主机软件和重制PCB，开发进度更快，费用更低。

以下为一个常见的气体检测模块的设计实例，PSoC模拟协处理器外接两个传感器——气体传感器和烟雾传感器，同时还接驳了报警指示灯，并与系统主机进行通讯。

那么，该如何学习使用PSoC 模拟协处理器呢？很简单，点击链接，赶快去看看吧！

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