由於網際網路的便利，用戶對於線上開發模擬工具的功能性與使用者介面的要求日高，這在編程元件與類比元件上特別顯著。編輯部有感於編程元件與類比元件廠商在線上設計工具的功能性上不斷強化的努力，特別企劃設計工具系列專題，特寫介紹工程師實用的線上設計工具網頁，也藉以讓工程師讀者有效運用這些具有評估模擬功能的免費線上工具。
PSoC Express開發工具助力前行
賽普拉斯把PSoC應用設計變容易了
想想，現在設計人員真是挺難的。為了要方便實現差異化，提高設計的靈活度，可編程功能成了很多時候的重點訴求，這股風潮甚至吹到了微控制器領域；但不可否認的，如此也憑添了些許困難度。Cypress(賽普拉斯半導體)的PSoC產品包括一個8位元的MCU，以“可編程的類比和數位資源”為特色縱橫業界；自2003年推出後，到目前為止全球出貨量已突破1億片，客戶數有1,500個。它的應用範圍極廣，包括：消費、電腦、工業、醫療設備，以及觸摸按鍵的應用。
Cypress表示，蘋果iPod上面的觸摸旋轉部分即是都是PSoC的成功案例，而近來刮起旋風的LG新款巧克力手機也是PSoC的傑作。這樣一個戰果輝煌的產品，作為供應商的Cypress卻在推廣過程中感受到客戶使用PSoC開發環境的困難，意識到開發套件的重要性，因而決定創建一些簡單易用的開發套件，進一步完善它的功能，讓終端設備的設計人員可以用友善的軟體平臺進行設計工作。PSoC Express就是在這麼一個期待中誕生的產物。什麼是PSoC Express？它是一個視覺化、嵌入設計工具，把設計仿真、到最後生成一連串目標代碼的整個環境集成在一套系統，以一個親切的圖形化可視環境取代枯燥的編程語言實現。
擺脫Machine-level語言的夢魘
Cypress的PSoC Express開發套件高級產品經理Jon Pearson介紹說，相較於原有的PSoC Designer、只能從非常底層做設計的傳統開發系統，PSoC Express省卻了管腳選定及逐一設定的麻煩；這套工具在嵌入式環境裏做開發不需要寫代碼，對每一個“庫”的行為只需從系統功能級來下手，設計人員並不需要掌握組合語言或C語言的細節。設計者只需在高層次的存儲進行設計，不需接觸到下面具體低層的設計；但若想瞭解底層具體的實現狀況，也是可行的。
“實用性強”是它的另一個特色，現有的模組都是從實際應用中摘取出來的。在PSoC Express裏面做設計大致有4個步驟：1.選定輸入、輸出以及介面的條件；2.定義輸出行為；3.在環境中做仿真，確認所給定的輸入條件是否得到了想要的輸出結果；4.生成目標代碼，然後下載到PSoC元件裏面。這樣一個設計就完成了。“簡單的幾個步驟，就能讓以前沒有設計經驗的人，也可在很短的時間內完成一個PSoC的設計，這也是我們做PSoC Express開發套件最終的理念”，Pearson如此聲明。
在這個設計環境裏面，包含的輸出/輸入種類相當廣泛；介面中的每一個輸入和按鈕行為，或者輸出控制都有詳細的說明，例如：LED燈的開關控制。使用者只需單擊一下滑鼠的右鍵，就能把想要的模組放到這個平面上，輕鬆選定輸出、輸入和介面狀態，非常簡單。其次在定義輸出行為方面，同樣只要單擊一下滑鼠右鍵，選取“轉移功能”這個選項就會出現一系列的規劃包，設計人員可以具體定義想輸出的行為，包括：輸出/輸入的對應關係、具體輸出的功能等。
圖1：PSoC Express會生成針對這個專案具體的一些報告，包括BoM，說明整個系統需要用到哪些元元件和具體介面的電路圖
整合環境方便代碼移植轉換
PSoC Express還擁有良好的“可攜性”；在1.1版本以前，PSoC Express是構架在PSoC開發環境下，其執行必須依託於PSoC的開發環境，到了2.0版已可獨立運行；到了2.1版，Cypress更想直接通過某種應用互通有無，其整個的底層設計都是由XML構成，使在PSoC Express下做的設計具備很強的通用性，可在不同PSoC系列產品裏轉換。
要使得PSoC Express符合“實用性”的期待，一個非常豐富和實用的庫是必不可少的。其內建的基礎函式庫，採用開放式構建，內容相當豐富，第三方供應商也可向Cypress免費申請將自己的元元件資訊加到裏面，由Cypress負責對其元元件進行測試和驗證，通過者會在這套開發工具裏明確標出，確保它的可靠性，讓終端客戶可以放心使用。如此將使這個開發工具積累越來越多實用的庫元件。
開放架構，歡迎第三方踴躍加盟
“今年僅上半年，由我們第三方加入和開放這個庫的元元件就有60個，後面估計會有更多的元元件加入”，Pearson說。整個PSoC Express從2003年開始提出概念，一直到2004年12月才正式發佈1.0版，今天所發佈的是2.1版本。他並透露，除了向第三方開放的元元件外，Cypress自己也會做一些更新，包括：觸摸式和無線USB這些介面，都會陸續被添加進來；2.1版本之後可能還有非常大的改進及提升，以便把庫裏面元元件的類型不斷的加大，且這些升級都是免費的。
從2.0到2.1版本，Cypress進一步將設計流程最佳化,從一開始設計就從整個”系統”的角度去考慮干擾等問題,增強實用性.。PSoC Express 2.1版增加了眾多新型裝置驅動器，設計人員能夠選擇所需驅動器並在PSoC元件中輕鬆自如地設置諸如7段顯示器、熱電耦、加速計、I2C遠端監控設備、遠端感測器以及環境光感測器等有關功能。
圖2：PSoC Express 2.1還具有多種其他功能，包括用戶可定義的管腳與記憶體映射、狀態機創建器(state machine creator)、多目標移動功能以及電路的複製與重命名功能等
由於PSoC Express在更高的抽象概念水平上運行，且無需韌體開發，因此設計人員只需要數小時或數天時間即可完成對PSoC元件的新設計開發、模擬及編程。該新型工具不僅使用戶能針對Cypress的任何PSoC元件來定位設計方案，而且還可創建定制的項目文檔，包括帶有暫存器映射的資料表、介面示意圖以及材料清單(BoM)等。設計人員在無需編寫任何微控制器代碼的情況下即可更快速地實施可靠的定制應用。為進一步加速設計週期，PSoC Express還以PSoC Express為基礎的“一級內容驅動架構”，提供設計人員學習借鑒的說明性示例，設計人員既可完全照單全收，也可進行修改以滿足特定應用要求。
獲專利的應用生成引擎(透明連接至獲獎的PSoC Designer低級代碼生成器)採用一套包括：現實環境設備驅動器(如風扇、熱敏電阻、開關、電壓等)、傳輸功能(狀態機、真值表、閾值檢查、優先順序編碼器等)以及I2C與RS232等通信協定的目錄。Cypress計畫每季度發佈更新目錄，今年晚些時候還將發佈完整的內容開發人員指南，以幫助第三方生成PSoC Express內容。PSoC Express 2.1目前已在賽普拉斯網站上免費提供：www.cypress.com/psocexpress。
IR擴充myPOWER線上設計服務
加入POWIR+晶片組參考設計及網頁工具
功率半導體和管理方案領導廠商 – 國際整流器公司 (International Rectifier，簡稱IR) 擴大其myPOWER線上設計服務的覆蓋範疇，推出POWIR+晶片組參考設計及經過強化的線上設計服務，簡化及加快功率管理電路設計。
首個POWIR+晶片組系列結合了IR3637SPbF和IR3637ASPbF應用調校PWM控制IC，以及其相關、用於電腦運算和高階消費者應用的單相位同步降壓應用之HEXFET MOSFET。IRPP3637-06A、IRPP3637-12A和IRPP3637-18A參考設計分別設有6、12及18安培3種功率水平，在加快設計程序的同時，亦消除了不必要的重覆設計步驟。此外，用戶也可透過網頁http://powirplus.irf.com，為任何標準設計進行修改，定制出專用電路。
IR台灣分公司總經理朱文義表示：「IR的POWIR+參考設計採用經小心挑選的的功率半導體、被動元件及以特定功率水平為目標的電感器，並將它們安放於經優化的PCB 電路圖，提供可預測的電力及散熱表現。相比傳統的測試電路板，這些參考設計能盡量反映真實電路，為複雜的底電路圖、散熱設計及裝置互動進行最佳化，提供有建設的結果。」
IRPP3637-06A適用於要求減少面積和元件數目的低電流應用，並透過採用IR最新的IRF8910PbF雙SO-8 MOSFET來達致目標。IRPP3637-12A則適合中電流應用，以IR新推出的IR7823PbF及IRF7832ZPbF獨立SO-8 MOSFET來提升電力及散熱效率。IRPP3637-18A就為需要卓越散熱表現，但又側重成本效益的中至高電流應用設計，並為達到要求而採用IR嶄新的IRLR8713PbF和IRLR7843PbF D-Pak MOSFET。
當用戶按需要定制標準參考設計時，可以調校系統水平的輸入以控制主要表現準則的變動，例如電力效率、功率損耗、接點溫度、面積大小及用料表成本之取捨。完成後，電路便可馬上在線上模擬，接著更可作為一個經全面測試及具特性的設計來訂購。有關設計可在3.0V至13.2V的輸入電壓、0.8V至5.0V的輸出電壓之間，以及400kHz或600kHz的交換頻率上運作。
線上模擬及定制工具現已在網頁http://powirplus.irf.com提供。
ADI 全方位的類比元件線上設計工具
ADI美商亞德諾(www.analog.com)線上設計工具種類相當齊全，除了放大器、ADC、RF、Interface等元件皆有模擬設計工具外，在今年年中也提供更新版的ADIsimPLL 3.0版。ADIsimPLL 3.0版是該公司鎖相迴路(PLL)電路設計和評估工具的新一代產品，同時發佈的還有兩款新的PLL合成器，為無線基地台設備中RF訊號的上變頻和下變頻提供優秀的性能。ADIsimPLL 3.0版以該軟體工具之前版本為基礎，提供九種新的迴路濾波結構，一個新的壓控振盪器(VCO)和參考庫編輯器，增強的VCO庫，新的分析功能，支援六種新元件。這些創新的特色進一步消除了設計過程中的耗時，因而最終加速了設計上市。
ADIsimPLL 3.0版是原有的ADIsimPLL設計工具的升級版本。該模擬器提供一個整合的PLL設計和模擬組件，適合ADI公司各種PLL頻率合成器，因而實現快速的原型開發和設計最佳化。其支援六種新元件，包括新的ADF4156。該工具在9～18號模擬器中增加了PLL迴路濾波器結構的種類。九種新迴路濾波器結構中的許多都包含了更高階的主動濾波器，可以增強對雜散訊號的抑制，尤其是在分數N設計中。
為了支援輸入並保存VCO和參考振盪器資料庫，ADIsimPLL 3.0版提供一種新的專用VCO和參考庫檔案編輯器，允許瀏覽VCO或參考振盪器庫檔案，以及用戶輸入VCO頻率和相位雜訊資料。在3.0版中，在FreqDomain頁上運算並顯示PLL的閉環增益，而相位雜訊曲線已經經過增強以便顯示出PLL中每種雜訊源的貢獻。
ADIsimPLL新版本還提供一個經過重大擴充的VCO/VCXO (壓控晶體振盪器)庫集，可以自動搜索滿足用戶頻率要求的合適VCO。其它的增強特色包括ADF4360-8輸出匹配電路的自動設計和抖動特色影響分數N設計建模。另外，ADIsimPLL 3.0版與ADIsimPLL之前版本的檔案可相容。
ADIsimPLL 3.0版可以從ADI公司的網站免費下載，允許設計工程師在本地進行模擬。
PSoC Express開發工具助力前行
賽普拉斯把PSoC應用設計變容易了
想想，現在設計人員真是挺難的。為了要方便實現差異化，提高設計的靈活度，可編程功能成了很多時候的重點訴求，這股風潮甚至吹到了微控制器領域；但不可否認的，如此也憑添了些許困難度。Cypress(賽普拉斯半導體)的PSoC產品包括一個8位元的MCU，以“可編程的類比和數位資源”為特色縱橫業界；自2003年推出後，到目前為止全球出貨量已突破1億片，客戶數有1,500個。它的應用範圍極廣，包括：消費、電腦、工業、醫療設備，以及觸摸按鍵的應用。
Cypress表示，蘋果iPod上面的觸摸旋轉部分即是都是PSoC的成功案例，而近來刮起旋風的LG新款巧克力手機也是PSoC的傑作。這樣一個戰果輝煌的產品，作為供應商的Cypress卻在推廣過程中感受到客戶使用PSoC開發環境的困難，意識到開發套件的重要性，因而決定創建一些簡單易用的開發套件，進一步完善它的功能，讓終端設備的設計人員可以用友善的軟體平臺進行設計工作。PSoC Express就是在這麼一個期待中誕生的產物。什麼是PSoC Express？它是一個視覺化、嵌入設計工具，把設計仿真、到最後生成一連串目標代碼的整個環境集成在一套系統，以一個親切的圖形化可視環境取代枯燥的編程語言實現。
擺脫Machine-level語言的夢魘
Cypress的PSoC Express開發套件高級產品經理Jon Pearson介紹說，相較於原有的PSoC Designer、只能從非常底層做設計的傳統開發系統，PSoC Express省卻了管腳選定及逐一設定的麻煩；這套工具在嵌入式環境裏做開發不需要寫代碼，對每一個“庫”的行為只需從系統功能級來下手，設計人員並不需要掌握組合語言或C語言的細節。設計者只需在高層次的存儲進行設計，不需接觸到下面具體低層的設計；但若想瞭解底層具體的實現狀況，也是可行的。
“實用性強”是它的另一個特色，現有的模組都是從實際應用中摘取出來的。在PSoC Express裏面做設計大致有4個步驟：1.選定輸入、輸出以及介面的條件；2.定義輸出行為；3.在環境中做仿真，確認所給定的輸入條件是否得到了想要的輸出結果；4.生成目標代碼，然後下載到PSoC元件裏面。這樣一個設計就完成了。“簡單的幾個步驟，就能讓以前沒有設計經驗的人，也可在很短的時間內完成一個PSoC的設計，這也是我們做PSoC Express開發套件最終的理念”，Pearson如此聲明。
在這個設計環境裏面，包含的輸出/輸入種類相當廣泛；介面中的每一個輸入和按鈕行為，或者輸出控制都有詳細的說明，例如：LED燈的開關控制。使用者只需單擊一下滑鼠的右鍵，就能把想要的模組放到這個平面上，輕鬆選定輸出、輸入和介面狀態，非常簡單。其次在定義輸出行為方面，同樣只要單擊一下滑鼠右鍵，選取“轉移功能”這個選項就會出現一系列的規劃包，設計人員可以具體定義想輸出的行為，包括：輸出/輸入的對應關係、具體輸出的功能等。
圖1：PSoC Express會生成針對這個專案具體的一些報告，包括BoM，說明整個系統需要用到哪些元元件和具體介面的電路圖
整合環境方便代碼移植轉換
PSoC Express還擁有良好的“可攜性”；在1.1版本以前，PSoC Express是構架在PSoC開發環境下，其執行必須依託於PSoC的開發環境，到了2.0版已可獨立運行；到了2.1版，Cypress更想直接通過某種應用互通有無，其整個的底層設計都是由XML構成，使在PSoC Express下做的設計具備很強的通用性，可在不同PSoC系列產品裏轉換。
要使得PSoC Express符合“實用性”的期待，一個非常豐富和實用的庫是必不可少的。其內建的基礎函式庫，採用開放式構建，內容相當豐富，第三方供應商也可向Cypress免費申請將自己的元元件資訊加到裏面，由Cypress負責對其元元件進行測試和驗證，通過者會在這套開發工具裏明確標出，確保它的可靠性，讓終端客戶可以放心使用。如此將使這個開發工具積累越來越多實用的庫元件。
開放架構，歡迎第三方踴躍加盟
“今年僅上半年，由我們第三方加入和開放這個庫的元元件就有60個，後面估計會有更多的元元件加入”，Pearson說。整個PSoC Express從2003年開始提出概念，一直到2004年12月才正式發佈1.0版，今天所發佈的是2.1版本。他並透露，除了向第三方開放的元元件外，Cypress自己也會做一些更新，包括：觸摸式和無線USB這些介面，都會陸續被添加進來；2.1版本之後可能還有非常大的改進及提升，以便把庫裏面元元件的類型不斷的加大，且這些升級都是免費的。
從2.0到2.1版本，Cypress進一步將設計流程最佳化,從一開始設計就從整個”系統”的角度去考慮干擾等問題,增強實用性.。PSoC Express 2.1版增加了眾多新型裝置驅動器，設計人員能夠選擇所需驅動器並在PSoC元件中輕鬆自如地設置諸如7段顯示器、熱電耦、加速計、I2C遠端監控設備、遠端感測器以及環境光感測器等有關功能。
圖2：PSoC Express 2.1還具有多種其他功能，包括用戶可定義的管腳與記憶體映射、狀態機創建器(state machine creator)、多目標移動功能以及電路的複製與重命名功能等
由於PSoC Express在更高的抽象概念水平上運行，且無需韌體開發，因此設計人員只需要數小時或數天時間即可完成對PSoC元件的新設計開發、模擬及編程。該新型工具不僅使用戶能針對Cypress的任何PSoC元件來定位設計方案，而且還可創建定制的項目文檔，包括帶有暫存器映射的資料表、介面示意圖以及材料清單(BoM)等。設計人員在無需編寫任何微控制器代碼的情況下即可更快速地實施可靠的定制應用。為進一步加速設計週期，PSoC Express還以PSoC Express為基礎的“一級內容驅動架構”，提供設計人員學習借鑒的說明性示例，設計人員既可完全照單全收，也可進行修改以滿足特定應用要求。
獲專利的應用生成引擎(透明連接至獲獎的PSoC Designer低級代碼生成器)採用一套包括：現實環境設備驅動器(如風扇、熱敏電阻、開關、電壓等)、傳輸功能(狀態機、真值表、閾值檢查、優先順序編碼器等)以及I2C與RS232等通信協定的目錄。Cypress計畫每季度發佈更新目錄，今年晚些時候還將發佈完整的內容開發人員指南，以幫助第三方生成PSoC Express內容。PSoC Express 2.1目前已在賽普拉斯網站上免費提供：
IR擴充myPOWER線上設計服務
加入POWIR+晶片組參考設計及網頁工具
功率半導體和管理方案領導廠商 – 國際整流器公司 (International Rectifier，簡稱IR) 擴大其myPOWER線上設計服務的覆蓋範疇，推出POWIR+晶片組參考設計及經過強化的線上設計服務，簡化及加快功率管理電路設計。
首個POWIR+晶片組系列結合了IR3637SPbF和IR3637ASPbF應用調校PWM控制IC，以及其相關、用於電腦運算和高階消費者應用的單相位同步降壓應用之HEXFET MOSFET。IRPP3637-06A、IRPP3637-12A和IRPP3637-18A參考設計分別設有6、12及18安培3種功率水平，在加快設計程序的同時，亦消除了不必要的重覆設計步驟。此外，用戶也可透過網頁
IR台灣分公司總經理朱文義表示：「IR的POWIR+參考設計採用經小心挑選的的功率半導體、被動元件及以特定功率水平為目標的電感器，並將它們安放於經優化的PCB 電路圖，提供可預測的電力及散熱表現。相比傳統的測試電路板，這些參考設計能盡量反映真實電路，為複雜的底電路圖、散熱設計及裝置互動進行最佳化，提供有建設的結果。」
IRPP3637-06A適用於要求減少面積和元件數目的低電流應用，並透過採用IR最新的IRF8910PbF雙SO-8 MOSFET來達致目標。IRPP3637-12A則適合中電流應用，以IR新推出的IR7823PbF及IRF7832ZPbF獨立SO-8 MOSFET來提升電力及散熱效率。IRPP3637-18A就為需要卓越散熱表現，但又側重成本效益的中至高電流應用設計，並為達到要求而採用IR嶄新的IRLR8713PbF和IRLR7843PbF D-Pak MOSFET。
當用戶按需要定制標準參考設計時，可以調校系統水平的輸入以控制主要表現準則的變動，例如電力效率、功率損耗、接點溫度、面積大小及用料表成本之取捨。完成後，電路便可馬上在線上模擬，接著更可作為一個經全面測試及具特性的設計來訂購。有關設計可在3.0V至13.2V的輸入電壓、0.8V至5.0V的輸出電壓之間，以及400kHz或600kHz的交換頻率上運作。
線上模擬及定制工具現已在網頁
ADI 全方位的類比元件線上設計工具
ADI美商亞德諾(www.analog.com)線上設計工具種類相當齊全，除了放大器、ADC、RF、Interface等元件皆有模擬設計工具外，在今年年中也提供更新版的ADIsimPLL 3.0版。ADIsimPLL 3.0版是該公司鎖相迴路(PLL)電路設計和評估工具的新一代產品，同時發佈的還有兩款新的PLL合成器，為無線基地台設備中RF訊號的上變頻和下變頻提供優秀的性能。ADIsimPLL 3.0版以該軟體工具之前版本為基礎，提供九種新的迴路濾波結構，一個新的壓控振盪器(VCO)和參考庫編輯器，增強的VCO庫，新的分析功能，支援六種新元件。這些創新的特色進一步消除了設計過程中的耗時，因而最終加速了設計上市。
ADIsimPLL 3.0版是原有的ADIsimPLL設計工具的升級版本。該模擬器提供一個整合的PLL設計和模擬組件，適合ADI公司各種PLL頻率合成器，因而實現快速的原型開發和設計最佳化。其支援六種新元件，包括新的ADF4156。該工具在9～18號模擬器中增加了PLL迴路濾波器結構的種類。九種新迴路濾波器結構中的許多都包含了更高階的主動濾波器，可以增強對雜散訊號的抑制，尤其是在分數N設計中。
為了支援輸入並保存VCO和參考振盪器資料庫，ADIsimPLL 3.0版提供一種新的專用VCO和參考庫檔案編輯器，允許瀏覽VCO或參考振盪器庫檔案，以及用戶輸入VCO頻率和相位雜訊資料。在3.0版中，在FreqDomain頁上運算並顯示PLL的閉環增益，而相位雜訊曲線已經經過增強以便顯示出PLL中每種雜訊源的貢獻。
ADIsimPLL新版本還提供一個經過重大擴充的VCO/VCXO (壓控晶體振盪器)庫集，可以自動搜索滿足用戶頻率要求的合適VCO。其它的增強特色包括ADF4360-8輸出匹配電路的自動設計和抖動特色影響分數N設計建模。另外，ADIsimPLL 3.0版與ADIsimPLL之前版本的檔案可相容。
ADIsimPLL 3.0版可以從ADI公司的網站免費下載，允許設計工程師在本地進行模擬。
