CN106201987A - 一种功能可重构微控制器架构 - Google Patents

一种功能可重构微控制器架构 Download PDF

Info

Publication number
CN106201987A
CN106201987A CN201610489070.7A CN201610489070A CN106201987A CN 106201987 A CN106201987 A CN 106201987A CN 201610489070 A CN201610489070 A CN 201610489070A CN 106201987 A CN106201987 A CN 106201987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reconstruct
kernel
platform
bus
microcontroller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610489070.7A
Other languages
English (en)
Inventor
范延滨
王正彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao University
Original Assignee
Qingdao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao University filed Critical Qingdao University
Priority to CN201610489070.7A priority Critical patent/CN106201987A/zh
Publication of CN106201987A publication Critical patent/CN106201987A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7867—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit with reconfigurable architecture
    • G06F15/7871—Reconfiguration support, e.g. configuration loading, configuration switching, or hardware OS
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7896—Modular architectures, e.g. assembled from a number of identical packages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种功能可重构微控制器架构，包括微处理器的壳体，微处理器的壳体内包括处理器单元、IP核重构平台、总线控制逻辑、通用输入输出接口控制器，并通过片内系统总线实现互连，总线控制逻辑控制处理器单元、IP核重构平台、通用输入输出接口控制器之间的片内系统总线互连和仲裁，处理器单元包括处理器核、缓冲存储器、中断控制器及其它待扩展控制器，并通过片内系统总线互连到系统，IP核重构平台是用户构建其它功能部件的物理载体，且IP核重构平台通过重构端口和重构总线下载IP核，IP核重构平台通过片内系统总线互连到系统。本发明的体积小，设计灵活性高，节约成本，且终端用户能够根据设计需求、自主、灵活地构建功能完全不同的微控制器。

Description

一种功能可重构微控制器架构
技术领域
本发明涉及控制器技术领域，尤其涉及一种功能可重构微控制器架构。
背景技术
微控制器的发展现状，①根据市场研究公司IC Insights研究结果：全球微控制器市场出货量2012年为20亿颗、2015年将达到254亿颗；②从体系结构的角度看，微控制器架构是静态的、固定的，即每一颗微控制器的功能是固定不变的；③可以集成到微控制器中的模块数量可达百余种，而在一款微控制器中至多能够集成十余种，因此固定架构的微控制器难以满足不同领域的需求，或者不同针对领域设计生产多种类的控制器，且提高了人们的使用成本，因此人们需要一种“可重构微控制器架构”，实现微控制器的功能可配置、可重构，能够有效地解决固定架构微控制器所存在的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种功能可重构微控制器架构。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种功能可重构微控制器架构，包括微处理器的壳体，所述微处理器的壳体内包括处理器单元、IP核重构平台、总线控制逻辑、通用输入输出接口控制器，并通过片内系统总线实现互连，所述总线控制逻辑控制处理器单元、IP核重构平台、通用输入输出接口控制器之间的片内系统总线互连和仲裁，所述处理器单元包括处理器核、缓冲存储器、中断控制器及其它待扩展控制器，并通过片内系统总线互连到系统，所述IP核重构平台是用户构建其它功能部件的物理载体，且IP核重构平台通过重构端口和重构总线下载IP核，所述IP核重构平台通过片内系统总线互连到系统。
优选的，IP核重构平台能够满足用户根据设计需求在其上自主、灵活地构建起多种功能模块。
优选的，采用该架构的微控制器能够通过IP核重构平台，在同一微处理器的壳体中实现多种功能完全不同的微控制器。
优选的，所述总线控制逻辑位于处理器单元和IP核重构平台之间，且IP核重构平台为可重构FPGA。
优选的，所述重构端口位于微控制器的壳体的一侧，且重构端口靠近微控制器的壳体的一侧和重构总线连接。
本发明的有益效果：本发明的体积小，设计灵活性高，节约成本，且终端用户能够根据设计需求、自主、灵活地构建自己的微控制器，充分解决现有微控制器功能由生产厂家设计固定、应用受限的问题。当用户从微控制器厂商购买本发明的微控制器时，同时购买应用所需功能部件的IP核，自主通过重构端口完成功能部件的构建，当设计功能增加时可以再行购买IP核来添加相应的功能部件。
附图说明
图1为本发明提出的一种功能可重构微控制器架构的结构示意图；
图2为本发明提出的一种功能可重构微控制器架构的实例实施图；
图3为本发明提出的一种功能可重构微控制器架构的实例实施图。
图1中：1 处理器核、2 缓冲存储器、3 中断控制器、4 其它待扩展控制器、5 处理器单元、6 IP核重构平台、7 总线控制逻辑、8 通用输入输出接口控制器、9 重构端口、10微控制器的壳体(也称之为封装)、11 重构总线、12 片内系统总线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种功能可重构微控制器架构，包括微处理器的壳体10，微处理器的壳体10内包括处理器单元5、IP核重构平台6、总线控制逻辑7、通用输入输出接口控制器8，并通过片内系统总线12实现互连，总线控制逻辑7控制处理器单元5、IP核重构平台6、通用输入输出接口控制器8之间的片内系统总线12互连和仲裁，处理器单元5包括处理器核1、缓冲存储器2、中断控制器3及其它待扩展控制器4，并通过片内系统总线12互连到系统，IP核重构平台6是用户构建其它功能部件的物理载体，且IP核重构平台6通过重构端口9和重构总线11下载IP核，IP核重构平台6通过片内系统总线12互连到系统，本发明的体积小，设计灵活性高，节约成本，且终端用户能够根据设计需求、自主、灵活地构建微控制器。当用户从微控制器厂商购买本发明的微控制器时，同时购买应用所需功能部件的IP核，自主通过重构端口完成功能部件的构建，当设计功能增加时可以再行购买IP核来添加相应的功能部件。
本发明中，处理器单元5、IP核重构平台6和总线控制逻辑7均位于通用输入输出接口控制器8的上方，总线控制逻辑7位于处理器单元5和IP核重构平台6之间，且IP核重构平台6为可重构FPGA，重构端口9位于微控制器的壳体10的一侧，且重构端口9靠近微控制器的壳体10的一侧和重构总线11连接，本发明的体积小，设计灵活性高，节约成本，且终端用户能够根据设计需求、自主、灵活地构建微控制器。当用户从微控制器厂商购买本发明的微控制器时，同时购买应用所需功能部件的IP核，自主通过重构端口完成功能部件的构建，当设计功能增加时可以再行购买IP核来添加相应的功能部件。
工作原理：实施例1(如图2)，假设用户需要一款微控制器具有2个UART、1个IIC、1个IIS、1个SPI、1个USB共6个接口控制器，那么用户在购买微控制器时，需要购买控制器的壳体10和相应的5个IP核，然后自己将5个IP核通过重构端口9下载到微控制器的壳体10内的IP核重构平台6中，即可实现一款具有所需功能的微控制器。实施例2(如图3)，在实施例1的基础上，如果用户还需要再添加一个LCD控制器模块，那么用户可以再从厂商处购买一个LCDC的IP核，并通过重构端口9下载到微控制器的壳体10内的IP核重构平台6中即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种功能可重构微控制器架构，包括微处理器的壳体(10)，其特征在于，所述微处理器的壳体(10)内包括处理器单元(5)、IP核重构平台(6)、总线控制逻辑(7)、通用输入输出接口控制器(8)，并通过片内系统总线(12)实现互连，所述总线控制逻辑(7)控制处理器单元(5)、IP核重构平台(6)、通用输入输出接口控制器(8)之间的片内系统总线(12)互连和仲裁，所述处理器单元(5)包括处理器核(1)、缓冲存储器(2)、中断控制器(3)及其它待扩展控制器(4)，并通过片内系统总线(12)互连到系统，所述IP核重构平台(6)是用户构建其它功能部件的物理载体，且IP核重构平台(6)通过重构端口(9)和重构总线(11)下载IP核，所述IP核重构平台(6)通过片内系统总线(12)互连到系统。
2.根据权利要求1所述的一种功能可重构微控制器架构，其特征在于，所述IP核重构平台(6)能够满足用户根据设计需求在其上自主、灵活地构建起多种功能模块。
3.根据权利要求1所述的一种功能可重构微控制器架构，其特征在于，采用该架构的微控制器能够通过IP核重构平台(6)，在同一微处理器的壳体(10)中实现多种功能完全不同的微控制器。
4.根据权利要求1所述的一种功能可重构微控制器架构，其特征在于，所述总线控制逻辑(7)位于处理器单元(5)和IP核重构平台(6)之间实现总线互连和逻辑仲裁，且IP核重构平台(6)可使用可重构FPGA。
5.根据权利要求1所述的一种功能可重构微控制器架构，其特征在于，所述重构端口(9)位于微控制器的壳体(10)的一侧，且重构端口(9)靠近微控制器的壳体(10)的一侧和重构总线(11)连接。
CN201610489070.7A 2016-06-28 2016-06-28 一种功能可重构微控制器架构 Pending CN106201987A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610489070.7A CN106201987A (zh) 2016-06-28 2016-06-28 一种功能可重构微控制器架构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610489070.7A CN106201987A (zh) 2016-06-28 2016-06-28 一种功能可重构微控制器架构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106201987A true CN106201987A (zh) 2016-12-07

Family

ID=57462182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610489070.7A Pending CN106201987A (zh) 2016-06-28 2016-06-28 一种功能可重构微控制器架构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106201987A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109889748A (zh) * 2019-01-29 2019-06-14 中国航空无线电电子研究所 可重构的机载视频记录仪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006039759A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Moritoshi Yasunaga 情報処理装置および情報処理方法
CN101169866A (zh) * 2006-10-26 2008-04-30 朱明程 自重构片上多媒体处理系统及其自重构实现方法
CN101436225A (zh) * 2008-12-11 2009-05-20 国网电力科学研究院 一种动态局部可重构的嵌入式数据控制器芯片的实现方法
CN103076849A (zh) * 2012-12-26 2013-05-01 无锡江南计算技术研究所 可重构微服务器系统
CN205212923U (zh) * 2015-11-02 2016-05-04 上海唐舜电信科技有限公司 可重构网络媒体话机终端

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006039759A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Moritoshi Yasunaga 情報処理装置および情報処理方法
CN101169866A (zh) * 2006-10-26 2008-04-30 朱明程 自重构片上多媒体处理系统及其自重构实现方法
CN101436225A (zh) * 2008-12-11 2009-05-20 国网电力科学研究院 一种动态局部可重构的嵌入式数据控制器芯片的实现方法
CN103076849A (zh) * 2012-12-26 2013-05-01 无锡江南计算技术研究所 可重构微服务器系统
CN205212923U (zh) * 2015-11-02 2016-05-04 上海唐舜电信科技有限公司 可重构网络媒体话机终端

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109889748A (zh) * 2019-01-29 2019-06-14 中国航空无线电电子研究所 可重构的机载视频记录仪
CN109889748B (zh) * 2019-01-29 2021-10-26 中国航空无线电电子研究所 可重构的机载视频记录仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8627057B2 (en) Reconfigurable sensing platform for software-defined instrumentation
RU2015131352A (ru) Усиление механизма перечисления и/или конфигурации одного протокола межсоединений для другого протокола межсоединений
IN2014CN03959A (zh)
CN106201987A (zh) 一种功能可重构微控制器架构
RU2013102873A (ru) Система моделирования в реальном времени окружения двигателя летательного аппарата
EP2325747A3 (en) Virtual platform for prototyping system-on-chip designs
Desmond et al. Development of modular sensors for semi-autonomous wheelchairs
CN108594715A (zh) 无人机主控板
CN102779052A (zh) 网卡在mips架构服务器中的实现方法及系统
CN204808750U (zh) 动态沙盘
CN208722014U (zh) 一种用于对多个目标单并发控制的外置控制部分的通信电路
Rajasekhar et al. Arduino Controlled Special Stair Climbing Wheel-chair Bot
Aithal et al. FPGA implementation of AHB to APB protocol
CN107495790A (zh) 一种玻璃杯的放置架
CN206930355U (zh) 包含折叠控制与显示面板的折叠秤
D'Souza et al. Morphing Bus: A rapid deployment computing architecture for high performance, resource-constrained robots
CN205162274U (zh) 一种救援用便携式多功能背包
Baans et al. Implementation of an ARM-Based system using a Xilinx ZYNQ SoC
CN202956612U (zh) 一种E8a仿真器与M30626单片机连接电路
CN114018266B (zh) 基于fpga和dsp的多串口通信导航计算装置
CN205667383U (zh) 一种宠物按摩手套
CN105595584A (zh) 一种可携带的悬挂式眼镜包
Št'astný A modular hardware platform for brain-computer interface
ES2193041T3 (es) Dispositivo de reproduccion funcional de un circuito integrado especifico y su utilizacion como dispositivo de emulacion.
CN107528571A (zh) 一种fpga仿真器切换装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161207