同步处理电路、同步处理装置以及同步处理系统的制作方法

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种同步处理电路、同步处理装置以及同步处理系统。

背景技术：

随着大数据、人工智能等技术的不断发展，诸如ADAS(Advanced Driver Assistance System，先进驾驶辅助系统)、自动驾驶等技术也取得了巨大的进步。在ADAS、自动驾驶等领域中，需要用到很多的传感器，例如图像传感器、IMU (Inertial measurement unit，惯性测量单元)传感器等。在传统技术中，都是利用芯片，例如，ARM(Advanced RISC Machine，进阶精简指令集机器)处理器、片上系统等等器件外加多个传感器。

但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统芯片等器件难于满足对拓展更多传感器的需求。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统芯片等器件难于满足对拓展更多传感器的需求的问题，提供一种同步处理电路、同步处理装置以及同步处理系统。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种同步处理电路，包括处理电路、图像传感器接口组件、交互接口组件以及拓展接口组件；

图像传感器接口组件包括至少一个第一类接口和至少一个第二类接口；交互接口组件包括第三类接口、第四类接口和第五类接口；拓展接口组件包括至少一个第六类接口；

各第一类接口、各第二类接口、第三类接口、第四类接口、第五类接口以及各第六类接口分别连接处理电路。

在其中一个实施例中，处理电路包括图像处理电路以及连接图像处理电路的数据处理电路；

图像处理电路分别连接各第一类接口、各第二类接口、第三类接口和第五类接口；数据处理电路分别连接第四类接口、各第六类接口。

在其中一个实施例中，还包括融合电路；

融合电路连接在图像处理电路与数据处理电路之间。

在其中一个实施例中，还包括仲裁电路；

仲裁电路分别连接图像处理电路、融合电路、拓展接口组件以及数据处理电路。

在其中一个实施例中，还包括同步时钟电路和缓存器；

同步时钟电路分别连接图像处理电路、数据处理电路、拓展接口组件、融合电路、仲裁电路以及缓存器；

缓存器分别连接图像处理电路、数据处理电路以及仲裁电路。

在其中一个实施例中，第一类接口为MIPI接口；第二类接口为IIC接口。

在其中一个实施例中，第三类接口为MIPI接口；第四类接口为以下接口中的任意一种：IIC接口、SPI接口和串行接口；第五类接口为IIC接口。

在其中一个实施例中，第六类接口为以下接口中的任意一种：SPI接口、IIC 接口和串行接口。

另一方面，本申请实施例还提供了一种同步处理装置，包括电路板以及如上所述的同步处理电路；

同步处理电路布置在电路板上。

在一方面，本申请实施例还提供了一种同步处理系统，包括如上所述的同步处理装置，还包括连接图像传感器接口组的图像传感器，还包括连接交互接口组的ARM处理器和/或系统级芯片，还包括连接拓展接口组的RTK传感器和 /或惯性传感器。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

利用处理电路、图像传感器接口组件、拓展接口组件以及交互接口组件构建本申请同步处理电路，其中，图像传感器接口组件包括至少一个第一类接口和至少一个第二类接口；拓展接口组件包括第三类接口、第四类接口和第五类接口；交互接口组件包括至少一个第六类接口；各第一类接口、各第二类接口、第三类接口、第四类接口、第五类接口以及各第六类接口分别连接处理电路，在实际使用过程中，通过图像传感器接口组件和拓展接口组件接收外部数据，经由处理电路处理后，由交互接口组件传输给与交互接口组件连接的芯片等外部器件，或者同步接口组件接收外部数据，直接经由交互接口组件传输给与交互接口组连接的芯片等外部器件，从而实现为芯片等外部器件拓展多路接口，进而使得芯片等外部器件能够接收多路数据，能够满足同时接受更多数据的要求。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中本申请同步处理电路的第一结构示意图；

图2为一个实施例中本申请同步处理电路的处理电路的结构示意图；

图3为一个实施例中本申请同步处理电路的第二结构示意图；

图4为一个实施例中本申请同步处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统芯片等器件用于拓展传感器的接口少，难于满足对拓展更多传感器的需求的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种同步处理电路，包括处理电路11、图像传感器接口组件13、交互接口组件15以及拓展接口组件17；

图像传感器接口13组件包括至少一个第一类接口131和至少一个第二类接口133；交互接口组件15包括第三类接口151、第四类接口153和第五类接口155；拓展接口组件17包括至少一个第六类接口171；

各第一类接口131、各第二类接口133、第三类接口151、第四类接口153、第五类接口155以及各第六类接口171分别连接处理电路11。

其中，处理电路用于图像传感器接口组件中的第一类接口和拓展接口组件中的第六类接口采集的外部数据，并对外部数据进行相应的数据处理后通过交互接口组件中的第三类接口或者第四类接口传输给与交互接口组件连接的外部器件，例如芯片。在一个示例中，芯片可为ARM处理器，也可为SOC (System-on-a-Chip，片上系统)。

在一个具体的实施例中，如图2所示，处理电路11包括图像处理电路111 以及连接图像处理电路111的数据处理电路113；图像处理电路111分别连接各第一类接口131、各第二类接口133、第三类接口151和第五类接口155；数据处理电路113分别连接第四类接口153、各第六类接口171。

需要说明的是，图像处理电路用于接收图像传感器接口组件中的第一类接口传输的图像数据，对图像数据进行拼接处理、压缩处理或者其他图像处理，并将处理后的图像数据经由交互接口组件中的第三类接口或者第四类接口传输给与交互接口组件连接的外部器件。将图像数据经由图像处理电路处理后再输出，有利于减少带宽，提高数据的传输效率。

数据处理电路用于接收拓展接口组件传输的数据，并对数据进行处理后通过交互接口组件传输给与交互接口组件连接的外部器件。

图像传感器接口组件用于连接图像采集设备，具体的，图像传感器接口组件与图像采集设备中的图像传感器连接，并将图像采集设备采集的图像数据传输给图像处理电路。在一个具体的实施例中，图像传感器接口组件包括至少一个第一类接口和至少一个第二类接口。进一步的，第一类接口为MIPI(Mobile Industry Processor Interface，移动产业处理器接口)接口；第二类接口为IIC (Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)接口，其中，第二类接口与交互接口组件中的第五类接口通过处理电路进行桥接。需要说明的是，第一类接口和第一类接口的数量可为一个或两个以上，具体数量可根据实际需要而定。

拓展接口组件用于为连接外部器件提供拓展接口，并将拓展接口组件与连接的外部器件采集的数据传输给处理电路，或者直接将拓展接口组件连接的外部器件采集的数据通过交互接口组件中的第三类接口或者第四类接口传输给与交互接口组件连接的外部器件。在一个具体的实施例中，拓展接口组件包括至少一个第六类接口，进一步的，第六类接口为以下接口中的任意一种：SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口、IIC接口和串行接口。需要说明的是，第六类接口的数量均可为一个或两个以上，具体数量可根据实际需要而定。

交互接口组件用于为外接芯片等外部器件提供接口，实现本申请同步处理电路与外部器件之间的数据交换。在一个具体的实施例中，交互接口组件包括第三类接口、第四类接口和第五类接口，进一步的，第三类接口为MIPI接口；第四类接口为以下接口中的任意一种：IIC接口、SPI接口和串行接口；第五类接口为IIC接口。需要说明的是，第三类接口、第四类接口、第五类接口的数量均可为一个或两个以上，具体数量可根据实际需要而定。

本申请同步处理电路的各实施例中，利用处理电路、图像传感器接口组件、拓展接口组件以及交互接口组件构建本申请同步处理电路，其中，图像传感器接口组件包括至少一个第一类接口和至少一个第二类接口；拓展接口组件包括第三类接口、第四类接口和第五类接口；交互接口组件包括至少一个第六类接口；各第一类接口、第三类接口、第四类接口以及各第六类接口分别连接处理电路；各第二类接口分别连接第五类接口，在实际使用过程中，通过图像传感器接口组件和拓展接口组件接收外部数据，经由处理电路处理后，由交互接口组件传输给与交互接口组件连接的芯片等外部器件，或者同步接口组件接收外部数据，直接经由交互接口组件传输给与交互接口组连接的芯片等外部器件，从而实现为芯片等外部器件拓展多路接口，进而使得芯片等外部器件能够接收多路数据，能够满足同时接受更多数据的要求。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种同步处理电路，包括图像处理电路111、数据处理电路113、图像传感器接口组件13、拓展接口组件15以及交互接口组件17，还包括融合电路31，还包括仲裁电路33以及还包括同步时钟电路35和缓存器37；

图像传感器接口组件13包括至少一个第一类接口131和至少一个第二类接口133；交互接口组件15包括第三类接口151、第四类接口153和第五类接口 155；拓展接口组件17包括至少一个第六类接口171；

各第一类接口131、各第二类接口133、第三类接口151和第五类接口155 分别连接图像处理电路111；第四类接口151、各第六类接口171分别连接数据处理电路113；

融合电路31连接在图像处理电路111与数据处理电路113之间；

仲裁电路33分别连接图像处理电路111、融合电路31、拓展接口组件17 以及数据处理电路113；

同步时钟电路35分别连接图像处理电路111、数据处理电路113、拓展接口组件17、融合电路31、仲裁电路33以及缓存器37；

缓存器37分别连接图像处理电路111、数据处理电路113以及仲裁电路33。

需要说明的是，本实施例提供的同步处理电路，在实际使用过程中，图像传感器接口组件可连接图像采集设备的图像传感器，交互接口组件可连接ARM 处理器或SOC，拓展接口组件可连接RTK(Real-time kinematic，实时动态)传感器、惯性传感器等传感器。

其中，融合电路用于将图像采集设备采集的图像数据与RTK(Real-time kinematic，实时动态)传感器、惯性传感器等传感器采集的传感器数据进行融合处理，具体的，利用现有技术融合算法，将传感器数据融合进图像数据，使得图像数据具有相应的特征值。

同步时钟电路用于根据外部连接的器件的时钟要求，产生多种同步的时钟驱动源。同步时钟电路可通过拓展接口组件为与拓展接口组件连接的RTK传感器、惯性传感器等传感器提供同步时钟，并利用全局时钟网络为图像处理电路，数据处理电路，融合电路以及仲裁电路提供同步时钟。

缓存器用于缓存图像处理电路处理后的图像数据，缓存数据处理电路处理后的数据。在一个示例中，缓冲器可为DDR3(Double-Data-Rate，双倍速率同步动态随机存储器)内存。

仲裁电路用于对图像处理电路、融合电路、拓展接口组件以及数据处理电路进行仲裁控制，具体的，仲裁电路控制拓展接口组件采集与其拓展接口组件连接的RTK传感器、惯性传感器等传感器采集的数据，仲裁电路控制数据处理电路将拓展接口组件传输的数据处理后传输给融合电路，仲裁电路控制缓存器对图像处理电路、数据处理电路等电路的数据进行缓存，仲裁电路控制图像处理电路对图像传感器接口组件传输的图像数据进行图像处理。

本申请同步处理电路的各实施例中，利用时钟电路为本申请同步处理电路内其他电路以及为申请同步处理电路连接的外部器件进行时序约束降低传输路径的延时，实现本申请同步处理电路的同步控制；利用融合电路实现数据的融合，解决了传统ARM处理器或SOC难于对数据进行融合的问题，利用仲裁电路使得合理地控制和管理本申请同步处理电路的各部分电路，使得本申请同步处理电路能够有序运行；利用缓存器提高了本申请同步处理电路的运行速率。

在一个实施例中，提供了一种同步处理电路，包括图像处理电路、数据处理电路、图像传感器接口组件、拓展接口组件以及交互接口组件，还包括融合电路，还包括仲裁电路，还包括同步时钟电路以及还包括缓存器；

图像传感器接口组件包括至少一个第一类接口和至少一个第二类接口；交互接口组件包括第三类接口、第四类接口和第五类接口；拓展接口组件包括至少一个第六类接口；

各第一类接口、各第二类接口、第三类接口和第五类接口分别连接图像处理电路；第四类接口、各第六类接口分别连接数据处理电路；

融合电路连接在图像处理电路与数据处理电路之间；

仲裁电路分别连接图像处理电路，融合电路以及数据处理电路；

同步时钟电路分别连接图像处理电路，数据处理电路，拓展接口组件，融合电路以及仲裁电路；

缓存器分别连接图像处理电路，数据处理电路，仲裁电路以及同步时钟电路；

其中，第一类接口为MIPI接口；第二类接口为IIC接口；第三类接口为 MIPI接口；第四类接口为以下接口中的任意一种：IIC接口、SPI接口和串行接口；第五类接口为IIC接口；第六类接口为以下接口中的任意一种：SPI接口、 IIC接口和串行接口。

本申请同步处理电路的实施例中，提供了大量的接口，即为本申请连接芯片等外部器件提供大量的拓展接口，从而使得芯片等外部器件能够同时连接大量的外部器件，接收多路数据，增强了芯片等外部器件的拓展能力。

在一个实施例中，提供了一种同步处理装置，包括电路板以及如本申请同步处理电路各实施例中所述的同步处理电路；

同步处理电路布置在电路板上。

需要说明的是，为节约制造成本和设计成本，本申请的同步处理装置可基于FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)设计。

其中，在一个示例中，电路板可为氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板等。

本申请同步处理装置，通过将同步处理电路布置在电路板上，提高同步处理电路的集成化，方便同步处理电路的使用。

在一个示例中，如图4所示，还提供了一种同步处理系统，包括如上所述的同步处理装置，还包括连接图像传感器接口组件13的图像传感器41，还包括连接交互接口组件15的ARM处理器43和/或系统级芯片43，还包括连接拓展接口组件17的RTK传感器45和/或惯性传感器45。

其中，图像传感器接口组件包括至少一个第一类接口和至少一个第二类接口；交互接口组件包括第三类接口、第四类接口和第五类接口；拓展接口组件包括至少一个第六类接口。

需要说明的是，第一类接口为MIPI接口；第二类接口为IIC接口；第三类接口为MIPI接口；第四类接口为以下接口中的任意一种：IIC接口、SPI接口和串行接口；第五类接口为IIC接口；第六类接口为以下接口中的任意一种：SPI 接口、IIC接口和串行接口。

具体的，图像传感器接口组件通过多路第一类接口连接图像传感器，实现多路MIPI接口输入。交互接口组件的第五类接口与图像传感器接口组件的第二类接口通过图像处理电路进行桥接，能够同时对多个图像传感器的开始捕获时间、曝光时间等进行同步控制。

RTK传感器、惯性传感器或者其他类型传感器通过拓展接口组件接入本申请同步处理电路。

交互接口组件的第四类接口通过处理电路与拓展接口组件通过数据处理电路进行桥接，实现ARM处理器和/或系统级芯片通过拓展接口组件的第六类接口对外部拓展的若干RTK传感器、若干惯性传感器或者若干其他类型传感器进行同步控制。

在本申请同步处理系统运行时，RTK传感器、惯性传感器或者其他类型传感器采集的数据可有四种流向：

(1)拓展接口组件的第六类接口同步采集的若干RTK传感器、若干惯性传感器或者及若干其他类型传感器采集的数据，并通过交互接口组件的第四类接口传输给ARM处理器和/或系统级芯；

(2)数据处理电路将通过拓展接口组件同步接收的若干RTK传感器、若干IMU传感器或者及若干其他类型传感器采集的数据，并进行处理，然后通过交互接口组件的通过第四类接口传输给ARM处理器和/或系统级芯；

(3)数据处理电路将通过拓展接口组件同步接收的若干RTK传感器、若干IMU传感器或者及若干其他类型传感器采集的数据，输出给融合电路，经过融合电路将上述数据融合进通过图像传感器同步采集的图像数据中去，从而让采集的图像数据，具有相应的特征值；

(4)数据处理电路将通过拓展接口组件同步接收的若干RTK传感器、若干IMU传感器或者及若干其他类型传感器采集的数据，并进行处理，然后传输给缓存器，缓存器将数据传输给图像处理电路，最后通过交互接口组件的第三类接口传输给ARM处理器和/或系统级芯。

本同步处理系统的各实施例中，实现了多路图像传感器，多路RTK传感器以及多路惯性传感器的同步数据采集以及数据处理，可减少传统技术的硬件投入，节约了成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。