片上系统芯片架构技术方案

本申请所提供了一种片上系统芯片架构。所述片上系统芯片架构包括基于精简指令集原则的开源指令集架构、存储器、AHB总线矩阵、总线架构和外设模块。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构与所述存储器电连接。AHB总线矩阵与所述存储器和所述基于精简指令集原则的开源指令集架构电连接。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述总线架构与所述存储器和所述AHB总线矩阵电连接。所述AHB总线矩阵与所述外设模块电连接。通过基于精简指令集原则的开源指令集架构，可以自主可控的进行开发。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述总线架构与所述存储器和所述AHB总线矩阵电连接，所述AHB总线矩阵与所述外设模块电连接，可以对缓存、总线、核心的性能和参数等进行自主可控的配制设计，能够针对不同的应用场景完成自主可控的开发。用场景完成自主可控的开发。用场景完成自主可控的开发。

【技术实现步骤摘要】
片上系统芯片架构


[0001]本申请涉及芯片架构
，特别是涉及一种片上系统芯片架构。

技术介绍

[0002]随着经济社会的发展，电能成为了社会发展的重要基石。而电力系统的安全、稳定和高效使用成为了研究的热点。目前，智能电网系统正在逐步的推广和发展，其安全性问题是发展的重中之重。
[0003]智能电网中的嵌入式控制系统是保障电网系统安全的关键，必须能够实时地对电网系统故障进行监测和预警，同时具备自主可控的特点。处理器内核是嵌入式系统的核心组成部分，其中软核处理器的应用非常广泛。现有的软核处理器存在无法自主可控进行开发的技术问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有的软核处理器无法自主可控进行开发的问题，提供一种片上系统芯片架构。
[0005]一种片上系统芯片架构包括基于精简指令集原则的开源指令集架构、存储器、AHB总线矩阵、总线架构和外设模块。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构与所述存储器电连接。AHB总线矩阵与所述存储器和所述基于精简指令集原则的开源指令集架构电连接。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述总线架构与所述存储器和所述AHB总线矩阵电连接。所述AHB总线矩阵与所述外设模块电连接。
[0006]在其中一个实施例中，片上系统芯片架构包括调试组件和时钟控制模块。所述调试组件与所述基于精简指令集原则的开源指令集架构连接。所述时钟控制模块与所述基于精简指令集原则的开源指令集架构连接，控制所述片上系统芯片架构的工作时钟。
[0007]在其中一个实施例中，所述外设模块包括高速外设、AHB2APB桥和低速外设。所述AHB总线矩阵与所述高速外设和所述AHB2APB桥电连接。所述AHB2APB桥与所述低速外设电连接。
[0008]在其中一个实施例中，所述总线架构包括指令总线、数据总线和系统总线。所述存储器包括片上静态随机存取存储器、只读存储器和/或片上闪速存储器。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述指令总线与所述只读存储器和/或片上闪速存储器电连接。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述数据总线与所述片上静态随机存取存储器电连接。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述系统总线与所述AHB总线矩阵电连接。
[0009]在其中一个实施例中，所述高速外设包括锁相环控制器、模数转换器控制器、故障算法判决器和独立静态随机存取存储器。所述锁相环控制器与所述AHB 总线矩阵和锁相环模块连接，用于控制所述锁相环模块的寄存器配置。所述模数转换器控制器与所述AHB总线矩阵和模数转换器采样开关连接，用于控制所述模数转换器前端采样开关进行数据采样。
所述故障算法判决器与所述AHB总线矩阵连接，用于根据所述模数转换器采样前端的采样数据对电网系统的故障进行排查和/或预警。所述独立静态随机存取存储器与所述AHB总线矩阵连接，用于存储数据，包括所述模数转换器采样的数据和所述故障算法判决器处理的数据。
[0010]在其中一个实施例中，所述模数转换器前端采样开关包括多路采样开关。所述多路采样开关与模数转换器控制器连接，所述模数转换器控制器控制所述多路采样开关进行多路数据采集。
[0011]在其中一个实施例中，所述AHB总线矩阵包括主机仲裁器、地址和控制选择器、写数据选择器、读数据选择器和从机译码器。所述地址和控制选择器与所述主机仲裁器电连接，所述写数据选择器与所述主机仲裁器电连接，所述读数据选择器与所述从机译码器电连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述模数转换器控制器包括模数转换器控制器主机和模数转换器控制器从机。所述故障算法判决器包括故障算法判决主机和故障算法判决从机。所述模数转换器控制器主机分别与所述地址和控制选择器和所述写数据选择器电连接。所述故障算法判决主机分别与所述地址和控制选择器和所述写数据选择器电连接。所述模数转换器控制器主机与所述故障算法判决主机相连再共同与所述读数据选择器电连接。所述模数转换器控制器从机与所述读选择器电连接，所述故障算法判决从机与所述读数据选择器电连接。所述模数转换器控制器从机与所述故障算法判决从机相连再共同与所述地址和控制选择器电连接。所述模数转换器控制器从机与所述故障算法判决从机相连再共同与所述写数据选择器电连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述低速外设包括外设总线、脉宽调制器、看门狗、定时器、通用异步收发传输器串口、串行外设接口和通用I/O端口。所述外设总线与所述AHB2APB桥连接。所述脉宽调制器通过所述外设总线与所述AHB2APB 桥连接。所述看门狗通过所述外设总线与所述AHB2APB桥连接。所述定时器通过所述外设总线与所述AHB2APB桥连接。所述通用异步收发传输器串口通过所述外设总线与所述AHB2APB桥连接。所述串行外设接口通过所述外设总线与所述AHB2APB桥连接。所述通用I/O端口通过所述外设总线与所述AHB2APB桥连接。
[0014]在其中一个实施例中，所述基于精简指令集原则的开源指令集架构包括单发射五级流水线架构。
[0015]综上，本申请所提供了一种片上系统芯片架构。所述片上系统芯片架构包括基于精简指令集原则的开源指令集架构、存储器、AHB总线矩阵、总线架构和外设模块。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构与所述存储器电连接。 AHB总线矩阵与所述存储器和所述基于精简指令集原则的开源指令集架构电连接。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述总线架构与所述存储器和所述AHB总线矩阵电连接。所述AHB总线矩阵与所述外设模块电连接。通过基于精简指令集原则的开源指令集架构，可以自主可控的进行开发。所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述总线架构与所述存储器和所述 AHB总线矩阵电连接，所述AHB总线矩阵与所述外设模块电连接，可以对缓存、总线、核心的性能和参数等进行自主可控的配制设计，能够针对不同的应用场景完成自主可控的开发。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请一实施例提供的片上系统芯片架构的结构示意图一；
[0018]图2为本申请一实施例提供的片上系统芯片架构的结构示意图二；
[0019]图3为本申请一实施例提供的片上系统芯片架构的结构示意图三；
[0020]图4为本申请一实施例提供的片上系统芯片架构的结构示意图四。
[0021]图5为本申请一实施例提供的片上系统芯片架构的AHB总线矩阵与模数转换器控制器和故障算法判决器的连接示意图。
[0022]附图标号：
[0023]基于精简指令集原则的开源指令集架构100；总线架构200；指令总线210；数据总线220；系统总线230；存储器300；只读存储器和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上系统芯片架构，其特征在于，包括：总线架构；基于精简指令集原则的开源指令集架构，与所述总线架构连接，存储器，与所述总线架构连接；AHB总线矩阵，与所述存储器连接；以及外设模块，所述AHB总线矩阵与所述外设模块电连接。2.如权利要求1所述的片上系统芯片架构，其特征在于，包括：调试组件，与所述基于精简指令集原则的开源指令集架构连接，用于对所述片上系统芯片架构进行调试；时钟控制模块，与所述基于精简指令集原则的开源指令集架构连接，用于控制所述片上系统芯片架构的工作时钟。3.如权利要求1所述的片上系统芯片架构，其特征在于，所述外设模块包括高速外设、AHB2APB桥和低速外设，所述AHB总线矩阵分别与所述高速外设和所述AHB2APB桥电连接，所述AHB2APB桥与所述低速外设电连接。4.如权利要求所述3的片上系统芯片架构，其特征在于，所述总线架构包括指令总线、数据总线和系统总线，所述存储器包括片上静态随机存取存储器、只读存储器和/或片上闪速存储器，所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述指令总线与所述只读存储器和/或片上闪速存储器电连接，所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述数据总线与所述片上静态随机存取存储器电连接，所述基于精简指令集原则的开源指令集架构通过所述系统总线与所述AHB总线矩阵电连接。5.如权利要求4所述的片上系统芯片架构，其特征在于，所述高速外设包括：锁相环控制器，与所述AHB总线矩阵和锁相环模块连接，用于控制所述锁相环模块的寄存器配置；模数转换器控制器，与所述AHB总线矩阵和模数转换器前端采样开关连接，用于控制所述模数转换器前端采样开关进行数据采样；故障算法判决器，与所述AHB总线矩阵连接，用于根据所述模数转换器采样前端的采样数据对电网系统的故障进行排查和/或预警；独立静态随机存取存储器，与所述AHB总线矩阵连接，用于存储数据，包括所述模数转换器采样的数据和所述故障算法判决器处理的数据。6.如权利要求5所述的片上系统芯片架构，其特征在于，所述模数转换器前端采样开关包括多路采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：习伟，姚浩，陈军健，李肖博，向柏澄，关志华，于杨，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：