一种嵌入式芯片以及嵌入式系统

本发明涉及嵌入式芯片，具体涉及一种嵌入式芯片以及嵌入式芯系统。

背景技术：

1、模数转换器(analog digital converter，adc)接口是一种典型的嵌入式产品的外设接口，能够将自然界中客观存在的连续变换模拟信号转换成数字信号，提供给数字系统进行处理，被广泛应用于通信设备、工业控制、医疗设施、汽车控制中。

2、在传统的嵌入式产品中，adc接口作为cpu的外设，挂载在soc总线上。adc接口工作时，首先通过总线向cpu发起中断，cpu进入中断函数后对采集到的数据进行处理。

3、随着集成电路的不断发展，芯粒技术的出现，接口作为一种专用的功能部件也有了被芯粒化的可能。目前adc接口芯粒化的代表是intel的transceiver tile，这种tile形式的接口芯粒是通过aib总线与中间的一个大的fpga芯粒进行连接，而aib协议是一种点对点的互联协议，因此这种adc接口芯粒是一种依赖于fpga本身高度可编程性进行工作的接口。

4、基于以上分析，现有技术存在的问题以及缺陷为：

5、1)面对复杂的嵌入式应用场景，传统的嵌入式芯片更替外设时，需要重新设计soc芯片，并且进行流片，需要耗费大量的时间、金钱成本。

6、2)传统的嵌入式芯片设计中，adc接口作为一种从设备，不具备主动读写的能力，依赖于中断信号向主机发起通信。但这种在行为方式不适用于接口芯粒化，芯粒化之后芯粒之间的通信方式是片间传输，两个芯片之间是通过封装键合线连接起来，如果需要中断信号则会引入布局布线上的困难。同时键合线不如在片内走线稳定，一旦出现断开，则该adc接口将完全无法工作。

7、3)transceiver tile接口芯粒虽然将adc芯粒化了，但是仍然是作为一种从机设备使用，其虽然通过fpga芯片避开了第2点的问题，但是导致adc将严重依赖于fpga芯片进行工作，这种芯粒化方法同样不适用于嵌入式芯片中的接口芯粒设计。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种嵌入式芯片以及嵌入式系统，可作为一种主机设备，可自动执行数据采集，并对数据进行暂存，并在cpu发送读取指令时，通过芯粒间互联网络向目标主机提供采集数据，简化数据处理流程。

2、为了达到上述发明目的，本发明实施例采用的技术方案为：

3、一方面，本实施例提供一种嵌入式芯片，所述嵌入式芯片包括：存储粒芯、处理器粒芯、模数转换接口芯粒；所述处理器粒芯与所述存储粒芯连接；所述存储粒芯还与所述模数转换接口芯粒连接；其中，

4、所述模数转换接口芯粒用于获取采集数据，并将所述采集数据暂存至所述存储粒芯；

5、所述存储粒芯用于在收到所述采集数据后，向所述处理器粒芯发送数据写入信号；

6、所述处理器粒芯用于向所述存储粒芯发送请求，以读取所述采集数据，发送至目标主机。

7、优选地，所述模数转换接口芯粒包括：模数转换驱动模块、模数转换读取模块以及打包\分解模块；所述打包\分解模块包括打包单元；所述打包单元分别与所述模数转换读取模块、所述存储粒芯连接；所述模数转换驱动模块与所述模数转换读取模块连接；

8、所述模数转换驱动模块，用于向所述模数转换读取模块发送驱动信号；所述驱动信号包括预设工作序列；

9、所述模数转换读取模块，用于按照预设工作序列写入采样数据，并将所述采样数据发送至所述打包单元；

10、所述打包单元，用于将所述采样数据压缩，构成数据包，并将所述数据包暂存至所述存储粒芯。

11、优选地，所述预设工作序列包括工作频率序列、工作时间序列；所述模数转换读取模块包括模数转换单元、模数转换数据读取电路；所述模数转换单元的输出端与所述模数转换数据读取电路的输入端连接；所述模数转换数据读取电路的输出端与所述打包单元连接；

12、所述模数转换单元，用于按照所述工作频率序列写入采样数据，并将所述采样数据发送至所述模数转换数据读取电路；同时将向所述模数转换数据读取电路发送写入使能信号；

13、所述模数转换数据读取电路，用于按照所述工作时间序列，依据所述写入使能信号将所述采样数据发送至所述打包单元。

14、优选地，

15、所述模数转换数据读取电路包括数据计数器、状态机；所述状态机分别与所述数据计数器、所述打包单元连接；

16、所述数据计数器，用于计算所述采样数据的写入次数；并在所述写入次数满足预设阈值时，将所述状态机的工作状态切换至准备状态，以为采样数据提供信息微片；

17、所述状态机，还用于在处于读出状态时，以使所述打包单元打包所述采样数据，并将数据包暂存至所述存储粒芯。优选地，所述嵌入式芯片还包括芯粒间互联网络，所述芯粒间互联网络包括片间协议层，所述模数转换接口芯粒通过所述片间协议层与所述存储芯粒实现数据交互；

18、当所述状态机处于准备状态时，所述打包单元用于向所述片间协议层发送信息微片；其中，所述数据信息微片包括头微片、长度微片、地址微片；

19、当所述状态机处于读出状态时，所述打包单元用于打包所述采样数据，得到数据微片，并将所述数据微片发送至所述片间协议层；还用于在所述写入次数满足预设阈值时，向所述片间协议层发送尾微片。

20、优选地，所述嵌入式芯片还包括芯粒间互联网络，所述芯粒间互联网络还用于暂存所述数据包，并接受全部所述数据包后，将全部数据包发送至所述存储粒芯。

21、优选地，所述模数转换数据读取电路还用于依据采样精度，调整所述采样数据的位宽。

22、优选地，所述数转换数据读取电路还包括长度寄存器，其中，所述长度寄存器用于提供预设阈值，以在所所述采样数据的写入次数预设阈值时，切换所述状态机的工作状态至准备状态。

23、优选地，所述数据计数器至少包括或门、比较器以及计数器。

24、另一方面，本发明还提供一种嵌入式系统，包括：上述第一方面任一项所述的嵌入式芯片。本发明具有以下有益效果：

25、本实施例提供一种嵌入式芯片及嵌入式系统，该嵌入式芯片包括：存储粒芯、处理器粒芯、模数转换接口芯粒；处理器粒芯与存储粒芯、模数转换接口芯粒连接；存储粒芯还与模数转换接口芯粒连接。其中，模数转换接口芯粒用于获取采集数据，并将采集数据暂存至所述存储粒芯。存储粒芯用于在收到采集数据后，向处理器粒芯发送数据写入信号。处理器粒芯用于向存储粒芯发送请求，以读取采集数据，发送至目标主机。本发明提供的嵌入式芯片可作为一种主机设备，可自动执行数据采集，并对数据进行暂存，并在cpu发送读取指令时，通过芯粒间互联网络向目标主机提供采集数据，简化数据处理流程。

技术特征：

1.一种嵌入式芯片，其特征在于，所述嵌入式芯片包括：存储粒芯、处理器粒芯、模数转换接口芯粒；所述处理器粒芯与所述存储粒芯连接；所述存储粒芯还与所述模数转换接口芯粒连接；其中，

2.根据权利要求1所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述模数转换接口芯粒包括：模数转换驱动模块、模数转换读取模块以及打包\分解模块；所述打包\分解模块包括打包单元；所述打包单元分别与所述模数转换读取模块、所述存储粒芯连接；所述模数转换驱动模块与所述模数转换读取模块连接；

3.根据权利要求2所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述预设工作序列包括工作频率序列、工作时间序列；所述模数转换读取模块包括模数转换单元、模数转换数据读取电路；所述模数转换单元的输出端与所述模数转换数据读取电路的输入端连接；所述模数转换数据读取电路的输出端与所述打包单元连接；

4.根据权利要求3所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述模数转换数据读取电路包括数据计数器、状态机；所述状态机分别与所述数据计数器、所述打包单元连接；

5.根据权利要求4所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述嵌入式芯片还包括芯粒间互联网络，所述芯粒间互联网络包括片间协议层，所述模数转换接口芯粒通过所述片间协议层与所述存储芯粒实现数据交互；

6.根据权利要求3所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述嵌入式芯片还包括芯粒间互联网络，所述芯粒间互联网络还用于暂存所述数据包，并接受全部所述数据包后，将全部数据包发送至所述存储粒芯。

7.根据权利要求3所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述模数转换数据读取电路还用于依据采样精度，调整所述采样数据的位宽。

8.根据权利要求3所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述数转换数据读取电路还包括长度寄存器，其中，所述长度寄存器用于提供预设阈值，以在所所述采样数据的写入次数预设阈值时，切换所述状态机的工作状态至准备状态。

9.根据权利要求4所述的嵌入式芯片，其特征在于，所述数据计数器至少包括或门、比较器以及计数器。

10.一种嵌入式系统，其特征在于，包括：权利要求1至9任一项所述的嵌入式芯片。

技术总结本发明提供一种嵌入式芯片及嵌入式系统，涉及嵌入式芯片技术领域。该嵌入式芯片包括：存储粒芯、处理器粒芯、模数转换接口芯粒；处理器粒芯与存储粒芯连接；存储粒芯还与模数转换接口芯粒连接。其中，模数转换接口芯粒用于获取采集数据，并将采集数据暂存至所述存储粒芯。存储粒芯用于在收到采集数据后，向处理器粒芯发送数据写入信号。处理器粒芯用于向存储粒芯发送请求，以读取采集数据，发送至目标主机。本发明提供的嵌入式芯片可作为一种主机设备，可自动执行数据采集，并对数据进行暂存，并在CPU发送读取指令时，通过芯粒间互联网络向目标主机提供采集数据，简化数据处理流程。技术研发人员：黄乐天,陈龙,刘洋受保护的技术使用者：电子科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1