Динамическая индикация на PSoC 4 и 74HC595

В последние время очень много разных разработок на Arduino и STM32. Задача поста показать альтернативные решения.

Публикую пример работы с PSoC 4 от Cypress. В качестве примера покажу как подключить PSoC 4 к дисплею с управлением на 74HC595 микросхеме регистре.
Кит для разработки: CY8CKIT-042 PSoC 4 Pioneer Kit:



PSoC (Programmable System on Chip) — программированная система на кристалле от компании Cypress. Другими словами чип, где есть процессорное ядро, а периферия конфигурируется в зависимости от задач разработчика. В качестве периферии используют готовые компоненты, которые разработчик добавляет на схему и настраивает (через GUI) в зависимости от задачи. Компоненты могут соединяться с другими компонентами. Дальше задается на какие выводы микросхемы должен выводиться сигнал. После сборки проекта, для каждого компонента будут сгенерированы API для работы с программы.
Дисплей изят из старого прибора КИПиА. Он состоит из 74HC595, 4-х транзисторов для управления и светодиодных 7-х индикаторов.

В основе проекта состоит схема которая содержит следующие компоненты:

Clock – компонент источник тактового сигнала, нужная частота задается в его настройках.
Toggle Flip Flop – T- триггер, значение на выходе которого меняется при каждом фронте тактового сигнала.
SPI Master – предназначен для работы с интерфейсом SPI
Interrupt – предназначен для генерации прерываний
Pin_Anodes — выводы GPIO




Источником тактового сигнала есть Clock который для удобства переименован в clk. Частота тактового сигнала 500 Hz подается на вход Т – тригера и на выходе будет 250 Hz (так как соеденить Clock с Interrupt напрямую нельзя, использован T- триггер. Триггер делит входную частоту на 2, потому входная должна быть 500 Hz. Можно также использовать компонент Frequency Divider ). У дисплея 4 индикатора, частота обновления каждого идикатора будет 250 Hz / 4 = 62.5 Hz. Для получения прерывания с такой частотой Interrupt подключен к T- триггеру(для удобства он переименован в ClkISR))
С частотой 62.5 Hz срабатывает прерывание, в котором отсылаються данные по SPI в микросхему 74HC595 с помощью API функции SPIM_WriteTxData() SPI Master компонента. После окончания передачи по SPI срабатывает прерывания, в обработчике которого на Pin_Enable формируется импульс для записи данных в микросхему регистр ссува:



Основная работа делаеться в обработчиках преривания, для пользователя достаточно 2 функций для работы с дисплеем:

void Display_Init(void);
void Display_Update(uint16 bcdValue);

программа для демонстрации обратного отсчета, полный текст программы на GitHub.

static uint16 cnt = 9999u;
 
int main(void)
{ 
    CyGlobalIntEnable; /* Enable global interrupts. */
 
    Display_Init();
 
    for(;;)
    {
        Display_Update(cnt);
        if (--cnt == 0u) cnt = 9999u;
        CyDelay(100);
    }
}

Видео как все работает: