用于车辆自动检测的soc芯片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种SOC芯片，具体地说，涉及一种用于车辆自动检测的SOC芯 片，属于电子技术领域。
【背景技术】
[0002] 多路频率测量方式广泛应用于道路检测、计量、航空航天、工业控制、军事等诸多 领域。以往的测频方式，多采用硬件模拟电路，通过比较测量信号与标准信号过零点时间差 的方式获取待测信号频率，这种方式依赖于模拟电路的实现净度，然而在实际的应用过程 中由于电路本身的干扰和来自外界的各种噪声将严重影响系统频率测量的精度，因此在对 测频精度要求高的今天，这种基于模拟测试电路的方式显然不能满足应用。随着数字电路 的发展，在测频领域提出了用专用的SOC芯片进行测量的方式，这种方法测频精度比较高， 然而在进行多路信号的同步测量时却因为其设计因素很难做到测量工作的连续性以及同 步测量，需要另加微处理芯片才可以进行。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型提供的一种用于车辆自动检测的SOC芯片，解决了现有技术中在进行 同步测量时因涉及因素很难做到同步测量的问题。本实用新型的目的由以下技术方案实 现：
[0004] -种用于车辆自动检测的SOC芯片，包括如下片内子模块：处理器模块、时钟管理 器、存储控制单元、AHB总线控制器、AHB to APB桥、测频模块、串行通讯接口，各个片内子模 块利用片内互联总线连接；其特征在于：测频模块包括第一通道、第二通道、第三通道以及 闸门控制单元，第一通道、第二通道、第三通道与所述闸门控制单元连接，所述闸门控制单 元同时控制第一通道、第二通道、第三通道的闸门的开关。
[0005] 作为具体的技术方案：所述的第一通道、第二通道以及第三通道均由顺序连接的 数字滤波单元、计数脉冲产生单元、计数单元组成，计数脉冲产生单元还与所述闸门控制单 元连接，闸门控制单元的输出连接计数单元。
[0006] 作为具体的技术方案：所述处理器模块包括整形处理单元、数据缓存单元、指令缓 存单元以及AHB总线接口，数据缓存单元和指令缓存单元分别与整形处理单元连接，AHB总 线接口分别与数据缓存单元和指令缓存单元连接。
[0007] 作为具体的技术方案：所述处理器模块采用哈佛体系结构，所述整形处理单元通 过数据通道同所述数据缓存连接，通过指令通道同所述指令缓存连接。
[0008] 作为具体的技术方案：所述片内子模块还包括64位浮点运算单元。
[0009] 作为具体的技术方案：所述片内子模块还包括数据存储器RAM。
[0010] 作为具体的技术方案：所述片内子模块还包括硬件调试支持单元。
[0011] 作为具体的技术方案：所述片内子模块还包括看门狗定时器。
[0012] 本实用新型的有益效果在于：测频模块的三个通道的闸门时间计时电路共用同一 个，这样可以保证三个通道同时开闸、同时关闸，实现三通道同步测量。三个通道都是由独 立的硬件逻辑自动完成，软件只需对它们进行初始化，计时技术过程中不需要软件的干预。 这样就不存在软件开销中断硬件工作的情况，可以从软件开销角度保证测量的连续性。闸 门及时采用滚动计时方式，中间不会有任何间断，从闸门计时角度保证了测量的连续性。各 模块集成于SOC芯片中，性能稳定、可靠，检测速度快。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型实施例提供的用于车辆自动检测的SOC芯片的硬件结构图。
[0014] 图2为本图1所示用于车辆自动检测的SOC芯片中处理器模块的结构图。
[0015] 图3为本图1所示用于车辆自动检测的SOC芯片中测频模块的结构图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1，本实施例提供的用于车辆自动检测的SOC芯片，包括如下子模块：处理器 模块、64位浮点运算单元、数据存储器RAM、硬件调试支持单元、时钟管理器、存储控制单 元、AHB总线控制器、AHB to APB桥、测频模块、串行通讯接口以及看门狗定时器。
[0017] 本实施例提供的用于车辆自动检测的SOC芯片内部采用总线式结构，利用片内互 联总线连接各个片内子模块，由AHB总线控制器控制总线上的片内子模块。
[0018] 片内集成64位浮点运算单元，提高了本SOC芯片的浮点处理能力。片上具有数据 存储器RAM，使得本SOC芯片无需外接SRAM就可以直接运行程序。片内集成硬件调试支持 单元，所以本SOC芯片无需仿真器支持，就可以直接进行硬件调试。时钟管理器产生时钟作 为测频模块的基准时钟，产生一个时钟作为处理器系统时钟，另外产生一个时钟作为外设 时钟。测频模块作为外设连接在AMBA的低速总线APB上，测频模块的测频结果被处理器读 取，按照公式计算后，其结果由串行通讯接口发送给上位机。本SOC芯片设有看门狗定时 器，看门狗定时器专门为防止程序跑飞而设计。
[0019] 如图2所示，本实用新型用于车辆自动检测的SOC芯片内部集成处理器模块，处理 器模块是整个SOC芯片的核心，其包括整形处理单元、数据缓存、指令缓存以及AHB总线接 口四个部分组成。采用哈佛体系结构，配置有彼此独立数据缓存和指令缓存。整形处理单 元通过数据通道同数据缓存连接，通过指令通道同指令缓存连接。这种结构可以使得处理 器的数据通道与指令通道彼此分离，避免总线竞争，有助于提高数据和指令的访问效率，进 而提高处理模块的运算处理能力。
[0020] 如图3所示，本实用新型用于车辆自动检测的SOC芯片内部集成测频模块，测频模 块负责处理输入信号并对信号进行计数测频，然后输出到存储控制单元进行存储，测频模 块包括第一通道、第二通道、第三通道以及闸门控制单元，其中，第一通道由数字滤波单元 1、计数脉冲产生单元1、计数单元1组成，第二通道由数字滤波单元2、计数脉冲产生单元2、 计数单元2组成，第三通道由数字滤波单元3、计数脉冲产生单元3、计数单元3组成，三个 通道与同一个闸门控制单元连接，闸门控制单元同时对三个通道进行闸门的开关控制。
[0021] 本实施例提供的用于车辆自动检测的SOC芯片测量频率的具体方法为：以被测 信号通过第一通道为例说明，被测信号首先通过数字滤波单元，数字滤波单元对被测信号 进行滤波以及同步采样，采样过后的被测信号进入计数脉冲产生单元。计数脉冲产生单元 在被测信号的上升沿处产生一个基准时钟周期宽的时钟脉冲信号，给后面的计数单元计 数。被测信号从计数脉冲产生单元输出进入到计数单元，计数单元根据被测信号的有效时 钟周期个数来测量被测信号的上升沿个数。另一方面，经过计数脉冲产生单元处理后的被 测信号输出到闸门控制单元，闸门控制单元对收到的被测信号进行处理，在闸门开启至被 测频率第一个有效上升沿时以及闸门关闭至被测频率最后一个有效上升沿时对计数单元 输出连续的时钟信号，测量闸门开启至被测频率第一个有效上升沿的时钟周期个数、闸门 关闭至被测频率最后一个有效上升沿的时钟周期个数。
[0022] 已知基准时钟频率（F)，闸门时间段（T)内对应的基准时钟个数（N)，测量在闸门 内被测频率的上升沿个数〇〇、闸门开启至被测频率第一个有效上升沿的时钟周期个数 (H1)、闸门关闭至被测频率最后一个有效上升沿的时钟周期个数（n 2)，则被测频率为：
[0023]
[0024] 使用本实施例提供的用于车辆自动检测的SOC芯片进行测量时，特点有：
[0025] 1)三个通道的nl计数、n2计数、nx计数都是由三套相互独立的硬件逻辑自动完 成，软件只需对它们进行初始化，计时计数过程中不需要软件的干预，这样就不存在软件开 销中断硬件工作的情况，可以从软件开销角度保证测量的连续性。闸门及时采用滚动计时 方式，前一周期计结束后，立刻开始下一周期的计时，中间不会有任何间断，使得前一闸门 关闭时刻就是下一闸门的开始时刻。这样就从闸门及时角度保证了测量的连续性。三者的 闸门时间计时电路公用同一个。这样可以保证三个通道同时开闸、同时关闸，实现三个通道 的同步测量。
[0026] 2)测频子模块最终将同处理器、串口通讯接口等一起集成在一个SOC芯片内，测 量系统功耗低、检测速度高、性能稳定、可靠。
[0027] 以上所述为本实用新型的最佳实施方式的举例，其中未详细描述的部分均为本领 域普通技术人员的公知常识，任何基于本实用新型的技术其实而进行的等效变换，也在本 实用新型的揭露范围之内。
【主权项】
1. 一种用于车辆自动检测的SOC芯片，包括如下片内子模块：处理器模块、时钟管理 器、存储控制单元、AHB总线控制器、AHB to APB桥、测频模块、串行通讯接口，各个片内子模 块利用片内互联总线连接；其特征在于：测频模块包括第一通道、第二通道、第三通道以及 闸门控制单元，第一通道、第二通道、第三通道与所述闸门控制单元连接，所述闸门控制单 元同时控制第一通道、第二通道、第三通道的闸门的开关。2. 根据权利要求1所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述的第一通 道、第二通道以及第三通道均由顺序连接的数字滤波单元、计数脉冲产生单元、计数单元组 成，计数脉冲产生单元还与所述闸门控制单元连接，闸门控制单元的输出连接计数单元。3. 根据权利要求1所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述处理器模 块包括整形处理单元、数据缓存单元、指令缓存单元以及AHB总线接口，数据缓存单元和指 令缓存单元分别与整形处理单元连接，AHB总线接口分别与数据缓存单元和指令缓存单元 连接。4. 根据权利要求3所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述处理器模 块采用哈佛体系结构，所述整形处理单元通过数据通道同所述数据缓存连接，通过指令通 道同所述指令缓存连接。5. 根据权利要求3所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述片内子模 块还包括64位浮点运算单元。6. 根据权利要求3所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述片内子模 块还包括数据存储器RAM。7. 根据权利要求3所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述片内子模 块还包括硬件调试支持单元。8. 根据权利要求3所述的用于车辆自动检测的SOC芯片，其特征在于：所述片内子模 块还包括看门狗定时器。
【专利摘要】本实用新型公开一种用于车辆自动检测的SOC芯片，包括如下片内子模块：处理器模块、时钟管理器、存储控制单元、AHB总线控制器、AHB？to？APB桥、测频模块、串行通讯接口，各个片内子模块利用片内互联总线连接；测频模块包括第一通道、第二通道、第三通道以及闸门控制单元，三个通道与所述闸门控制单元连接，所述闸门控制单元同时控制三个通道的闸门的开关。本实用新型的测频模块的三个通道的闸门时间计时电路共用同一个，这样可以保证三个通道同时开闸、同时关闸，实现三通道同步测量。
【IPC分类】G01R23/10
【公开号】CN204807625
【申请号】CN201520292011
【发明人】王海峰
【申请人】广东科学技术职业学院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月7日