一种基于RISC-V的IoT物联网硬件架构系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于RISC

【技术实现步骤摘要】
一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统


[0001]本专利技术涉及物联网
，尤其涉及一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统。

技术介绍

[0002]RISC
‑
V(发音为“risk
‑
five”)是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)。与大多数指令集相比，RISC
‑
V指令集可以自由地用于任何目的，允许任何人设计、制造和销售RISC
‑
V芯片和软件，无需像ARM那样购买昂贵的架构许可证。
[0003]RISC
‑
V是一个模块化的架构，其不同部分能以模块化的方式串在一起，从而试图通过一套统一的架构满足各种不同的应用。由于IoT场景非常广泛和碎片化，需要为数千种以多种不同方式连接世界的应用案例来设计芯片，因此可扩展的架构成为终端运算的关键。和不同系列相互不兼容的ARM相比，RISC
‑
V具有能够灵活地扩展指令集的优势，可以新增专用指令，也可以扩充边缘运算装置所需的运算资源，不仅能实现超低功耗的复杂AI计算，而且有助于推动架构创新以达到更高的能效。RISC
‑
V指令集架构具有低功耗、低成本、开源开放、可模块化、简洁、面积小、速度快等优点，与IoT场景需求碎片化的、可定制化的特性十分契合。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，本专利技术解决了IoT物联网设备对低功耗，兼容不同通信协议和低成本的需求问题，同时由于RISC
‑
V指令集具有独立扩展性和良好的兼容性，将基于RISC
‑
V指令集设计的处理器应用在IoT物联网设备端，解决了传统MCU编程扩展困难的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，包括基于RISC
‑
V的指令集处理器，统一通信协议接口模块，不同的通信协议模块；
[0007]所述基于RISC
‑
V指令集的处理器用于对从高级语言编译出来的指令进行处理和执行，通过统一通信协议接口的调用，实现对不同通信协议模块的通信及控制；
[0008]所述的基于RISC
‑
V指令集的处理器与通信协议接口模块相连接，基于RISC
‑
V指令集的处理器用于实现对不同通信协议模块的控制协调，同时计算和处理通信协议模块返回的数据，实现不同场景下的应用。
[0009]进一步方案为，所述基于RISC
‑
V指令集的处理器包括：取指令模块，执行模块，访问存储模块，数据存储模块及外部通信协议模块。
[0010]进一步方案为，所述执行模块中包括指令交付模块，预算单元，指令写模块三个部分，负责指令的获取，执行，及相关后续指令的写入；
[0011]所述的执行模块与取指令模块连接，所述取指令模块连接与访问存储模块连接，所述访问存储模块分别与数据存储模块以及外设通信协议模块相连接，所述的外设通信协
议模块与通信协议接口模块连接，通信协议接口模块和不同的通信模块连接。
[0012]进一步方案为，所述的取指令模块用于对指令进行部分译码，然后交付给执行模块；
[0013]所述的执行模块用于对取指令模块过来的指令进行译码和派遣到不同的运算单元执行，将运算的结果写回到寄存器；
[0014]所述运算单元用于负责具体的指令执行和运算，并将结果发送给指定的单元。
[0015]进一步方案为，所述的访问存储模块用于将要访存的指令进行仲裁，决定指令访问的存储器和外设；
[0016]所述的数据存储模块用于存储指令需要访存的数据信息。
[0017]进一步方案为，所述外设通信协议模块通过通信协议接口模块，统一的对外部不同的无线传输模块进行通信；
[0018]所述的外设通信模块用于和不同的通信模块(wifi，蓝牙，Zigbee)进行通信。
[0019]进一步方案为，所述不同的通信模块，包括wifi模块，蓝牙模块，Zigbee模块等，后续如果增加新的硬件通信协议模块统一在此处进行管理增加。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]本专利技术基于RISC
‑
V指令集设计的处理器，都是低功耗，小面积设计，更适合嵌入式IOT模组，加上RISC
‑
V处理器指令集设时候规避了兼容性的问题，所以处理设计中可以节省大量的电路，大大降低了功耗和面积。同时，利用对外部通信协议模块的加入，统一了IOT设备内部通信模块的耦合问题，能更好的兼容不同的通信协议模块，更好的根据业务场景对不同通信协议进行增加或者删减，大大的降低了后期的研发维护成本。
[0022]在物联网IOT模组领域，对比传统的ARM指令集MCU，本专利技术可以在低功耗的的情况下更好的模块化IoT物联模组。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实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专利技术的一些实施例，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。
[0024]图1为本专利技术构架图。
[0025]图2为本专利技术构架详图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0027]在任一实施例中，如图1所示，本专利技术的一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，包括：包括基于RISC
‑
V的指令集处理器，统一通信协议接口模块，不同的通信协议模块；
[0028]所述基于RISC
‑
V指令集的处理器用于对从高级语言编译出来的指令进行处理和
执行，通过统一通信协议接口的调用，实现对不同通信协议模块的通信及控制；
[0029]所述的基于RISC
‑
V指令集的处理器与通信协议接口模块相连接，基于RISC
‑
V指令集的处理器用于实现对不同通信协议模块的控制协调，同时计算和处理通信协议模块返回的数据，实现不同场景下的应用。
[0030]在一个具体实施例中，如图1
‑
2所示，本专利技术的一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，包括基于RISC
‑
V的指令集处理器，统一通信协议接口模块，不同的通信协议模块；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，其特征在于，包括基于RISC
‑
V的指令集处理器，统一通信协议接口模块，不同的通信协议模块；所述基于RISC
‑
V指令集的处理器用于对从高级语言编译出来的指令进行处理和执行，通过统一通信协议接口的调用，实现对不同通信协议模块的通信及控制；所述的基于RISC
‑
V指令集的处理器与通信协议接口模块相连接，基于RISC
‑
V指令集的处理器用于实现对不同通信协议模块的控制协调，同时计算和处理通信协议模块返回的数据，实现不同场景下的应用。2.如权利要求1所述的一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，其特征在于，所述基于RISC
‑
V指令集的处理器包括：取指令模块，执行模块，访问存储模块，数据存储模块及外部通信协议模块。3.如权利要求2所述的一种基于RISC
‑
V的IoT物联网硬件架构系统，其特征在于，所述执行模块中包括指令交付模块，预算单元，指令写模块三个部分，负责指令的获取，执行，及相关后续指令的写入；所述的执行模块与取指令模块连接，所述取指令模块连接与访问存储模块连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖尧，唐军，
申请(专利权)人：四川启睿克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：