CN114238929B - 一种内置运放的mcu芯片及其在变频系统中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置运放的MCU芯片及其在变频系统中的应用，包括：属性信息校验模块，用于读取外部存储器中的属性信息并进行校验；生成模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息，对所述配置程序信息进行识别，确定所述配置程序信息的类型，并根据所述类型确定相应的转换标识；第一确定模块，用于根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，在内部存储器集合中确定目标集合，并将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中；所述目标集合中包括的内部存储器的数量小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。便于提高MCU芯片的存储的安全性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及微控制单元技术领域，特别涉及一种内置运放的MCU 芯片及其在变频系统中的应用。
背景技术
微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器 (Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU 的身影。现有技术中在对芯片进行上电步骤，尤其时烧录程序时，可靠性及安全性较低，无法保证程序或待存储数据的在芯片上的安全及稳定的存储。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种内置运放的MCU芯片及其在变频系统中的应用，便于提高MCU芯片的存储的安全性及稳定性。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种内置运放的MCU芯片，包括：
属性信息校验模块，用于读取外部存储器中的属性信息并进行校验；
生成模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息，对所述配置程序信息进行识别，确定所述配置程序信息的类型，并根据所述类型确定相应的转换标识；
第一确定模块，用于根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，在内部存储器集合中确定目标集合，并将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中；所述目标集合中包括的内部存储器的数量小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。
根据本发明的一些实施例，所述属性信息校验模块通过外部存储器数据总线与所述外部存储器连接。
根据本发明的一些实施例，所述属性信息校验模块包括：
第一读取模块，用于读取外部存储器中的属性信息；
存储模块，用于存储预设属性信息；
校验模块，用于计算所述属性信息与预设属性信息的匹配度，在确定所述匹配度大于预设匹配度时，表示校验成功；反之，表示校验不成功。
根据本发明的一些实施例，所述属性信息包括外部存储器的ID 信息。
根据本发明的一些实施例，所述生成模块，包括：
第二读取模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息；
识别模块，用于对所述配置程序信息进行特征提取，确定特征向量，将所述特征向量输入预先训练好的识别模型中，输出所述配置程序信息的类型；
第二确定模块，用于根据所述类型查询预设的类型-转换标识数据表，得到相应的转换标识。
根据本发明的一些实施例，第一确定模块包括：
筛选模块，用于：
根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，对内部存储器集合中包括的内部存储器进行标号；
构建加密集合，并从加密集合中选取n个数值作为加密参数；
获取内部存储器的故障概率；
假设目标集合中包括的内部存储器的数量为m；
在m＝n时，根据内部存储器的故障概率基于预设算法，计算将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中的稳定度，并判断是否大于预设稳定度；
在确定所述稳定度不大于预设稳定度时，将n加1并赋值给m，基于预设算法再次进行计算，得到在所述稳定度大于预设稳定度时， m的取值，其中m小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。
根据本发明的一些实施例，所述内部存储器集合包括易失性存储器集合、非易失性存储器集合。
在一实施例中，还包括：
获取模块，用于在所述属性信息校验模块读取外部存储器中的属性信息并进行校验时，获取所述属性信息校验模块的感应信号；
运放模块，用于对所述感应信号进行放大处理，得到放大信号；
第三确定模块，用于根据所述放大信号进行运算，根据运算结果确定属性信息校验模块的状态信息。
在一实施例中，还包括：
信号接收模块，用于接收雷达回波信号；
相位校正模块，用于对所述雷达回波信号进行相位校正处理，得到校正雷达回波信号；
降噪模块，用于：
将所述校正雷达回波信号分割成若干个子校正雷达回波信号，获取每个子校正雷达回波信号的频谱幅值；
将若干个子校正雷达回波信号基于分割顺序，建立排队队列；
设置滑动窗口的长度为3，步长为1，在所述排队队列上进行滑动；滑动窗口中框选中3个子校正雷达回波信号，分别为第一子校正雷达回波信号、第二子校正雷达回波信号及第三子校正雷达回波信号；
计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第一子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第一比值，并判断是否在预设比值范围内；
计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第三子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第二比值，并判断是否在预设比值范围内；
在确定所述第一比值及所述第二比值均在预设比值范围内时，滑动窗口继续滑动；反之，根据第一子校正雷达回波信号的频谱幅值及第三子校正雷达回波信号的频谱幅值计算得到平均频谱幅值，根据平均频谱幅值对第二子校正雷达回波信号的频谱幅值进行修正，进而得到降噪后的校正雷达回波信号。
在一实施例中，内置运放的MCU芯片在变频系统中的应用，用于变频系统的变频控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种内置运放的MCU芯片的框图；
图2是根据本发明一个实施例的属性信息校验模块的框图；
图3是根据本发明一个实施例的生成模块的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提出了一种内置运放的MCU芯片，包括：
属性信息校验模块，用于读取外部存储器中的属性信息并进行校验；
生成模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息，对所述配置程序信息进行识别，确定所述配置程序信息的类型，并根据所述类型确定相应的转换标识；
第一确定模块，用于根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，在内部存储器集合中确定目标集合，并将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中；所述目标集合中包括的内部存储器的数量小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。
上述技术方案的工作原理：属性信息校验模块，用于读取外部存储器中的属性信息并进行校验；生成模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息，对所述配置程序信息进行识别，确定所述配置程序信息的类型，并根据所述类型确定相应的转换标识；第一确定模块，用于根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，在内部存储器集合中确定目标集合，并将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中；所述目标集合中包括的内部存储器的数量小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。
上述技术方案的有益效果：在将外部存储器中的配置程序信息存储至MCU芯片中时，基于属性信息对外部存储器的身份进行验证，提高了的存储的安全性。不同类型的配置程序信息对应不同的转换标识，基于该转换标识作为一个索引进行查询，确定对应的内部存储器集合。在内部存储器集合中确定目标集合，并将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中，便于将配置程序信息分布存储至目标集合包括的各个内部存储器，提高了数据存储的安全性。
根据本发明的一些实施例，所述属性信息校验模块通过外部存储器数据总线与所述外部存储器连接。
上述技术方案的工作原理：所述属性信息校验模块通过外部存储器数据总线与所述外部存储器连接。
上述技术方案的有益效果：便于实现属性信息校验模块对外部存储器的属性信息的准确读取。
如图2所示，根据本发明的一些实施例，所述属性信息校验模块包括：
第一读取模块，用于读取外部存储器中的属性信息；
存储模块，用于存储预设属性信息；
校验模块，用于计算所述属性信息与预设属性信息的匹配度，在确定所述匹配度大于预设匹配度时，表示校验成功；反之，表示校验不成功。
上述技术方案的工作原理：属性信息校验模块包括第一读取模块，用于读取外部存储器中的属性信息；存储模块，用于存储预设属性信息；校验模块，用于计算所述属性信息与预设属性信息的匹配度，在确定所述匹配度大于预设匹配度时，表示校验成功；反之，表示校验不成功。预设属性信息为预设ID信息。
上述技术方案的有益效果：实现对属性信息的准确校验，提高了确定外部存储器的身份是否合法的准确性。
根据本发明的一些实施例，所述属性信息包括外部存储器的ID 信息。
如图3所示，根据本发明的一些实施例，所述生成模块，包括：
第二读取模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息；
识别模块，用于对所述配置程序信息进行特征提取，确定特征向量，将所述特征向量输入预先训练好的识别模型中，输出所述配置程序信息的类型；
第二确定模块，用于根据所述类型查询预设的类型-转换标识数据表，得到相应的转换标识。
上述技术方案的工作原理：生成模块包括第二读取模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息；识别模块，用于对所述配置程序信息进行特征提取，确定特征向量，将所述特征向量输入预先训练好的识别模型中，输出所述配置程序信息的类型；第二确定模块，用于根据所述类型查询预设的类型-转换标识数据表，得到相应的转换标识。
上述技术方案的有益效果：基于预先训练好的识别模型提高了确定配置程序信息的类型的准确性，也便于得到相应的转换标识。
根据本发明的一些实施例，第一确定模块包括：
筛选模块，用于：
根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，对内部存储器集合中包括的内部存储器进行标号；
构建加密集合，并从加密集合中选取n个数值作为加密参数；
获取内部存储器的故障概率；
假设目标集合中包括的内部存储器的数量为m；
在m＝n时，根据内部存储器的故障概率基于预设算法，计算将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中的稳定度，并判断是否大于预设稳定度；
在确定所述稳定度不大于预设稳定度时，将n加1并赋值给m，基于预设算法再次进行计算，得到在所述稳定度大于预设稳定度时， m的取值，其中m小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。
上述技术方案的工作原理：第一确定模块包括筛选模块，用于：根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，对内部存储器集合中包括的内部存储器进行标号；构建加密集合，并从加密集合中选取n 个数值作为加密参数；获取内部存储器的故障概率；假设目标集合中包括的内部存储器的数量为m；在m＝n时，根据内部存储器的故障概率基于预设算法，计算将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中的稳定度，并判断是否大于预设稳定度；在确定所述稳定度不大于预设稳定度时，将n加1并赋值给m，基于预设算法再次进行计算，得到在所述稳定度大于预设稳定度时，m的取值，其中m小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量。
上述技术方案的有益效果：将配置程序信息分布在目标集合中包括的内部存储器中，在保证数据存储的稳定度的同时，尽可能的减少目标集合中包括的内部存储器的数量，便于提高在对配置程序信息进行调用及存储时的效率，提高了配置程序信息存储的安全性。
在一实施例中，预设算法为：
F m为稳定度，p为内部存储器的故障概率。
基于上述算法，便于准确且快速的确定目标集合中包括的内部存储器的数量，进而便于实现安全且稳定的存储。
根据本发明的一些实施例，所述内部存储器集合包括易失性存储器集合、非易失性存储器集合。
在一实施例中，还包括：
获取模块，用于在所述属性信息校验模块读取外部存储器中的属性信息并进行校验时，获取所述属性信息校验模块的感应信号；
运放模块，用于对所述感应信号进行放大处理，得到放大信号；
第三确定模块，用于根据所述放大信号进行运算，根据运算结果确定属性信息校验模块的状态信息。
上述技术方案的工作原理：获取模块，用于在所述属性信息校验模块读取外部存储器中的属性信息并进行校验时，获取所述属性信息校验模块的感应信号；运放模块，用于对所述感应信号进行放大处理，得到放大信号；第三确定模块，用于根据所述放大信号进行运算，根据运算结果确定属性信息校验模块的状态信息。
上述技术方案的有益效果：实现对感应信号的放大处理，得到放大信号，便于根据放大信号进行相应的运算，使得运算更加的简单方便，示例的，将放大信号与预设阈值进行比较，在确定与预设阈值一致时，表示为数字1；反之表示为0；1表示属性信息校验模块的状态正常；0表示属性信息校验模块的状态异常。
在一实施例中，还包括：
信号接收模块，用于接收雷达回波信号；
相位校正模块，用于对所述雷达回波信号进行相位校正处理，得到校正雷达回波信号；
降噪模块，用于：
将所述校正雷达回波信号分割成若干个子校正雷达回波信号，获取每个子校正雷达回波信号的频谱幅值；
将若干个子校正雷达回波信号基于分割顺序，建立排队队列；
设置滑动窗口的长度为3，步长为1，在所述排队队列上进行滑动；滑动窗口中框选中3个子校正雷达回波信号，分别为第一子校正雷达回波信号、第二子校正雷达回波信号及第三子校正雷达回波信号；
计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第一子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第一比值，并判断是否在预设比值范围内；
计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第三子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第二比值，并判断是否在预设比值范围内；
在确定所述第一比值及所述第二比值均在预设比值范围内时，滑动窗口继续滑动；反之，根据第一子校正雷达回波信号的频谱幅值及第三子校正雷达回波信号的频谱幅值计算得到平均频谱幅值，根据平均频谱幅值对第二子校正雷达回波信号的频谱幅值进行修正，进而得到降噪后的校正雷达回波信号。
上述技术方案的工作原理：信号接收模块，用于接收雷达回波信号；相位校正模块，用于对所述雷达回波信号进行相位校正处理，得到校正雷达回波信号；降噪模块，用于：将所述校正雷达回波信号分割成若干个子校正雷达回波信号，获取每个子校正雷达回波信号的频谱幅值；将若干个子校正雷达回波信号基于分割顺序，建立排队队列；设置滑动窗口的长度为3，步长为1，在所述排队队列上进行滑动；滑动窗口中框选中3个子校正雷达回波信号，分别为第一子校正雷达回波信号、第二子校正雷达回波信号及第三子校正雷达回波信号；计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第一子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第一比值，并判断是否在预设比值范围内；计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第三子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第二比值，并判断是否在预设比值范围内；在确定所述第一比值及所述第二比值均在预设比值范围内时，滑动窗口继续滑动；反之，根据第一子校正雷达回波信号的频谱幅值及第三子校正雷达回波信号的频谱幅值计算得到平均频谱幅值，根据平均频谱幅值对第二子校正雷达回波信号的频谱幅值进行修正，进而得到降噪后的校正雷达回波信号。预设比值范围为(0.9，1.1)。
上述技术方案的有益效果：对所述雷达回波信号进行相位校正处理，便于消除雷达回波信号之间相互影响，减少雷达回波信号之间的噪声，得到校正雷达回波信号。对校正雷达回波信号中的部分子校正雷达回波信号的频谱幅值进行调整，便于提高校正雷达回波信号的信噪比，减少校正雷达回波信号中的噪声。使得根据降噪后的校正雷达回波信号进行计算，得到更加精确的计算结果。
在一实施例中，对所述雷达回波信号进行相位校正处理，得到校正雷达回波信号，包括：
对所述雷达回波信号进行延迟处理；
基于计时器器获取所述雷达回波信号的延迟数量；
根据所述延迟数量及相应算法进行相位校正处理，得到校正雷达回波信号；
其中，T(k)为校正的第k个雷达回波信号；T’(k)为未校正的第k个雷达回波信号；j为虚数单位；M为雷达回波信号的数量；U为延迟数量。
实现对雷达回波信号的相位校正处理，避免各个雷达回波信号之间噪声的干扰。
在一实施例中，内置运放的MCU芯片在变频系统中的应用，用于变频系统的变频控制。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种内置运放的MCU芯片，其特征在于，包括：
属性信息校验模块，用于读取外部存储器中的属性信息并进行校验；
生成模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息，对所述配置程序信息进行识别，确定所述配置程序信息的类型，并根据所述类型确定相应的转换标识；
第一确定模块，用于根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，在内部存储器集合中确定目标集合，并将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中；所述目标集合中包括的内部存储器的数量小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量；
第一确定模块包括：
筛选模块，用于：
根据所述转换标识确定对应的内部存储器集合，对内部存储器集合中包括的内部存储器进行标号；
构建加密集合，并从加密集合中选取n个数值作为加密参数；
获取内部存储器的故障概率；
假设目标集合中包括的内部存储器的数量为m；
在m＝n时，根据内部存储器的故障概率基于预设算法，计算将所述配置程序信息存储在所述目标集合包括的各个内部存储器中的稳定度，并判断是否大于预设稳定度；
在确定所述稳定度不大于预设稳定度时，将n加1并赋值给m，基于预设算法再次进行计算，得到在所述稳定度大于预设稳定度时，m的取值，其中m小于等于内部存储器集合中包括的内部存储器的数量；
获取模块，用于在所述属性信息校验模块读取外部存储器中的属性信息并进行校验时，获取所述属性信息校验模块的感应信号；
运放模块，用于对所述感应信号进行放大处理，得到放大信号；
第三确定模块，用于根据所述放大信号进行运算，根据运算结果确定属性信息校验模块的状态信息。
2.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片，其特征在于，所述属性信息校验模块通过外部存储器数据总线与所述外部存储器连接。
3.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片，其特征在于，所述属性信息校验模块包括：
第一读取模块，用于读取外部存储器中的属性信息；
存储模块，用于存储预设属性信息；
校验模块，用于计算所述属性信息与预设属性信息的匹配度，在确定所述匹配度大于预设匹配度时，表示校验成功；反之，表示校验不成功。
4.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片，其特征在于，所述属性信息包括外部存储器的ID信息。
5.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片，其特征在于，所述生成模块，包括：
第二读取模块，用于在所述属性信息校验模块确定校验成功时，读取所述外部存储器中的配置程序信息；
识别模块，用于对所述配置程序信息进行特征提取，确定特征向量，将所述特征向量输入预先训练好的识别模型中，输出所述配置程序信息的类型；
第二确定模块，用于根据所述类型查询预设的类型-转换标识数据表，得到相应的转换标识。
6.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片，其特征在于，所述内部存储器集合包括易失性存储器集合、非易失性存储器集合。
7.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片，其特征在于，还包括：
信号接收模块，用于接收雷达回波信号；
相位校正模块，用于对所述雷达回波信号进行相位校正处理，得到校正雷达回波信号；
降噪模块，用于：
将所述校正雷达回波信号分割成若干个子校正雷达回波信号，获取每个子校正雷达回波信号的频谱幅值；
将若干个子校正雷达回波信号基于分割顺序，建立排队队列；
设置滑动窗口的长度为3，步长为1，在所述排队队列上进行滑动；滑动窗口中框选中3个子校正雷达回波信号，分别为第一子校正雷达回波信号、第二子校正雷达回波信号及第三子校正雷达回波信号；
计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第一子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第一比值，并判断是否在预设比值范围内；
计算第二子校正雷达回波信号的频谱幅值与第三子校正雷达回波信号的频谱幅值的比值，作为第二比值，并判断是否在预设比值范围内；
在确定所述第一比值及所述第二比值均在预设比值范围内时，滑动窗口继续滑动；反之，根据第一子校正雷达回波信号的频谱幅值及第三子校正雷达回波信号的频谱幅值计算得到平均频谱幅值，根据平均频谱幅值对第二子校正雷达回波信号的频谱幅值进行修正，进而得到降噪后的校正雷达回波信号。
8.如权利要求1所述的内置运放的MCU芯片在变频系统中的应用，用于变频系统的变频控制。
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