一种多合一智能芯片的制作方法

1.本发明涉及智能芯片技术领域，具体为一种多合一智能芯片。


背景技术：

2.随着社会的进步和科学技术的不断发展，集成电路向微型化、高集成化发展。当前智能控制，人工智能的普及，各种智能设备兴起，而智能设备需要高度集成化的主芯片，目前各种智能设备除了主控芯片以外，还需要外挂各功能的芯片，而没有集成在一个芯片中实现集成控制，之前智能手机也是外围加各种元件如：显示驱动芯片，电源管理芯片，存储芯片，射频芯片，音频功放芯片等，而现在手机基本上就一个主控集成这些功能，就像现在的智能控制设备，功能比较集全，外围挂各种芯片，如：人工识别mic芯片，wifi芯片，蓝牙芯片，zigbee芯片，2.4g射频芯片，zivaver协议芯片，4g卡芯片，5g卡芯片，摄像人脸识别芯片等等，使智能产品设计开发工作量很大，占空间多，产品体积大，调试研发周期长，本来只做产品的功能，结果在周边硬件的协议软件调试上花费很多时间，如，智能产品需要跟相关wifi设备通讯，要调好wifi的通讯接口，跟红外设备通讯，需要跟周边的蓝牙设计通讯，，跟5g通讯，也是如此，又要调试跟各功能模块的通讯软件功能，，而主控周边的芯片端口，串口，iic，gpio口等等要反复调整，主控通讯端口不够用时，还要互用串口，iic，spi等等通讯协议，调试更加复杂，软件处理难度加大，功能bug相对也多，产品测试费时费力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种多合一智能芯片，以解决上述背景技术中提出的像现在的智能控制设备，外围挂各种芯片，设计开发工作量很大，占空间多，产品体积大，调试研发周期长，本来只做产品的功能，结果在周边硬件的协议软件调试上花费很多时间的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多合一智能芯片，包括供电保护模块、程序存储区、语音识别技术模块、mcu扩展接口、主mcu运算控制核心、红外功能模块、闪存区、2.4g普通射频信号收发模块、zigbee协议收发处理单元、蓝牙协议通讯处理单元、wifi协议通讯处理单元、2.4g天线选择开关、2.4g频率的天线模块、主mcu系统的时钟振荡电路、5g频率的天线模块、5g信号处理单元；
5.所述主mcu运算控制核心与供电保护模块、程序存储区、语音识别技术模块、mcu扩展接口、主mcu运算控制核心、红外功能模块、闪存区、2.4g普通射频信号收发模块、zigbee协议收发处理单元、蓝牙协议通讯处理单元、wifi协议通讯处理单元、2.4g天线选择开关、主mcu系统的时钟振荡电路、5g信号处理单元连接，所述5g信号处理单元与5g频率的天线模块连接，所述2.4g普通射频信号收发模块、zigbee协议收发处理单元、蓝牙协议通讯处理单元、wifi协议通讯处理单元与2.4g天线选择开关连接；
6.供电保护模块，对整个外来供电系统纹波过滤，过压保护，欠压提示，抗脉冲冲击处理，为整个功能系统进行电源级的安全提供保障；
7.程序存储区，供mcu程序代码固件进行固化存储，不会丢失；
8.语音识别技术模块，包括mic信号输入处理，还包括语音识别指令库，包括打开、关闭或开电视、关空调的人机交互语音识别命令，这些指令集存于flash中；
9.mcu扩展接口，为用户开发扩展功能之用；
10.主mcu运算控制核心，对周边各单片实行集中控制，存取，运算功能；
11.红外功能模块，包括红外设备遥控控制、人脸识别、人体感应功能，红外遥控控制的相应数据库储存在flash ir page区；
12.闪存区，数据在线、离线或烧录更新，方便更新语音库和红外码库以及与语音库和红外码库相关的rf射频协议指令集；
13.zigbee协议收发处理单元，与各zigbee协议主从模块通讯，实现数据收发；
14.蓝牙协议通讯处理单元，集成各版本蓝牙协议栈；
15.wifi协议通讯处理单元，集成wifi协议栈、wifi通讯收发配网协议；
16.2.4g天线选择开关，与2.4g频率的天线模块共用，2.4g、蓝牙协议、zigbee、wifi协议其中一个分时使用或单独全时通讯使用，wifi协议选择2.4g天线或5g天线两个频段工作模式；
17.2.4g频率的天线模块，供通讯协议选择使用，与外部终端设备进行射频匹配信号感应；
18.主mcu系统的时钟振荡电路，给系统工作提供时钟基准频率；
19.5g频率的天线模块，供5g协议或wifi协议使用，与外部终端或基站设备进行射频匹配信号感应；
20.5g信号处理单元，与5g设备通讯，另有移动通讯id。
21.优选的，所述mcu扩展接口包括gpio口、ad端口、pwm端口、uart口、i2c通讯口。
22.优选的，所述2.4g普通射频信号收发模块包括射频遥控开关、插座、灯光模块。
23.优选的，所述各版本蓝牙协议栈包括ble4.0、ble5.0协议、音频蓝牙协议。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.实现了mcu集成各输入输出技术于一体，大大提高智能设备集成度，为智能产品微型化提供技术基础。
附图说明
26.图1为本发明的逻辑框图；
27.图2为本发明与外接设备连接的示意图。
28.图中：1供电保护模块、2程序存储区、3语音识别技术模块、4 mcu扩展接口、5主mcu运算控制核心、6红外功能模块、7闪存区、8 2.4g普通射频信号收发模块、9 zigbee协议收发处理单元、10蓝牙协议通讯处理单元、11 wifi协议通讯处理单元、12 2.4g天线选择开关、13 2.4g频率的天线模块、14主mcu系统的时钟振荡电路、15 5g频率的天线模块、16 5g信号处理单元。
具体实施方式
29.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。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.实施例：
32.请参阅图1
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2，本发明提供一种技术方案：一种多合一智能芯片，包括供电保护模块1、程序存储区2、语音识别技术模块3、mcu扩展接口4、主mcu运算控制核心5、红外功能模块6、闪存区7、2.4g普通射频信号收发模块8、zigbee协议收发处理单元9、蓝牙协议通讯处理单元10、wifi协议通讯处理单元11、2.4g天线选择开关12、2.4g频率的天线模块13、主mcu系统的时钟振荡电路14、5g频率的天线模块15、5g信号处理单元16；
33.所述主mcu运算控制核心5与供电保护模块1、程序存储区2、语音识别技术模块3、mcu扩展接口4、主mcu运算控制核心5、红外功能模块6、闪存区7、2.4g普通射频信号收发模块8、zigbee协议收发处理单元9、蓝牙协议通讯处理单元10、wifi协议通讯处理单元11、2.4g天线选择开关12、主mcu系统的时钟振荡电路14、5g信号处理单元16连接，所述5g信号处理单元16与5g频率的天线模块15连接，所述2.4g普通射频信号收发模块8、zigbee协议收发处理单元9、蓝牙协议通讯处理单元10、wifi协议通讯处理单元11与2.4g天线选择开关12连接；
34.供电保护模块1，对整个外来供电系统纹波过滤，过压保护，欠压提示，抗脉冲冲击处理，为整个功能系统进行电源级的安全提供保障；
35.程序存储区2，供mcu程序代码固件进行固化存储，不会丢失；
36.语音识别技术模块3，包括mic信号输入处理，还包括语音识别指令库，包括打开、关闭或开电视、关空调的人机交互语音识别命令，这些指令集存于flash中；
37.mcu扩展接口4，为用户开发扩展功能之用；
38.主mcu运算控制核心5，对周边各单片实行集中控制，存取，运算功能；
39.红外功能模块6，包括红外设备遥控控制、人脸识别、人体感应功能，红外遥控控制的相应数据库储存在flashirpage区；
40.闪存区7，数据在线、离线或烧录更新，方便更新语音库和红外码库以及与语音库和红外码库相关的rf射频协议指令集；
41.zigbee协议收发处理单元9，与各zigbee协议主从模块通讯，实现数据收发；
42.蓝牙协议通讯处理单元10，集成各版本蓝牙协议栈；
43.wifi协议通讯处理单元11，集成wifi协议栈、wifi通讯收发配网协议；
44.2.4g天线选择开关12，与2.4g频率的天线模块13共用，2.4g、蓝牙协议、zigbee、wifi协议其中一个分时使用或单独全时通讯使用，wifi协议选择2.4g天线或5g天线两个频段工作模式；
45.2.4g频率的天线模块13，供通讯协议选择使用，与外部终端设备进行射频匹配信号感应；
46.主mcu系统的时钟振荡电路14，给系统工作提供时钟基准频率；
47.5g频率的天线模块15，供5g协议或wifi协议使用，与外部终端或基站设备进行射频匹配信号感应；
48.5g信号处理单元16，与5g设备通讯，另有移动通讯id。
49.进一步地，所述mcu扩展接口4包括gpio口、ad端口、pwm端口、uart口、i2c通讯口。
50.进一步地，所述2.4g普通射频信号收发模块8包括射频遥控开关、插座、灯光模块。
51.进一步地，所述各版本蓝牙协议栈包括ble4.0、ble5.0协议、音频蓝牙协议。
52.如图1所示，将wifi协议，蓝牙协议，zigbee协议，2.4g通讯，红外感应和控制，5g协议和语音识别输入技术等集成在一颗mcu中。
53.芯片内部flash存储器烧录语音识别库数据和红外万能码库数据。
54.mcu工程师开发相应功能的程序代码，输入识别，包括语音输入或按键输入，红外感觉输入，相应数据调用接口处理，同时和周边各协议处理单元通讯功能。
55.如图2所示，用户使用:人机交互通过语音输入口输入语音信号，或端口按键扫描输入，红外感应输入，mcu识别后确定功能，跟wifi设备收发或蓝牙设备，zigbee终端，2.4g模块，5g通讯协议设备收发数据，实现相应的产品功能处理。
56.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。