[發明專利]一種帶APB接口的多路頻率采集電路

有效

• 申請號: 201610094623.9
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105760330B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 張躍玲;張磊;趙忠惠;張瑾;汪健
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業集團第二一四研究所蘇州研發中心
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 耿英;董建林

本發明公開了一種帶APB接口的多路頻率采集電路，包括集成在SoC系統中形成一通用的IP模塊的APB接口、內部寄存器、可編程計數器/計時器、多個獨立的捕捉模塊和對應的多個用于存儲捕捉時刻時間值的FIFO模塊；為內部寄存器分配片上SoC系統的寄存器地址空間，SoC系統中的微處理器通過APB接口配置和讀寫內部寄存器，并處理收到的中斷信號。帶APB接口的IP模塊，主要是應用的SoC系統中的通用IP模塊，實用性、移植性高、通用性強。占用面積小、節約電路成本、使用資源有限，簡單易實現。內部設計能夠存儲一定捕捉時刻時間信息的FIFO模塊，防止CPU不能及時響應中斷覆蓋掉捕獲時刻存儲時間信息的值。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域及集成電路大規模SoC系統領域，尤其主要涉及SoC系統中的一種多路頻率采集接口IP模塊電路。

背景技術

隨著大規模SoC技術的進步與發展，片上集成多功能IP模塊需求變得越來越多，使用簡單通用的方法實現片上SoC系統的一些功能需求可以節省面積、減少電路板上的元器件量、簡單易操作。

現有頻率采集電路實現技術都是通過PCB板上的大的電阻電容等元器件搭出的硬件電路來實現的，現有提出的基于電阻電容元器件實現的硬件電路實現的頻率采集系統，都存在電路復雜、占用面積大、難以在SoC系統中集成等特點，不能應用于SoC系統中。

例如在專利《一種調制域頻率計數器》，授權公開號：CN204422648U一文中，提出了一種調制域頻率計數器，通過設置預備閘門的方法實現對被測信號頻率測量。本發明實現方法不同，內部設計頻率計數器和頻率捕捉模塊，實現對SoC外部多路采集信號頻率測量，并且本設計是應用于SoC領域的電路。

在專利《一種頻率及相位差采集電路》，授權公開號：CN2042214499U一文中，提出采用單片機及采集單元組成的頻率及相位差采集電路，電路中內部包含有電阻、電容等大的元器件，主要是應用在PCB板上的電路系統，不能集成和應用于SoC系統中，不同于本設計提出的頻率采集電路。

在論文《基于VB和DLL技術的多通道頻率采集系統》(作者：丁莉、賈黨平)中提出的采用DLL技術實現的多通道頻率采集系統，通過開發電路板系統等帶有大的元器件及系統的硬件電路實現頻率采集，占用電路面積大、資源浪費多、而且電路成本高；其不能應用在SoC系統中，其實現方法和本設計提出的方案不同。

通過查閱和對比發現在現有的文獻中還沒有提出在SoC系統中設計頻率采集電路方案,還沒有提出應用于SoC系統的頻率采集電路。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供提出一種帶APB接口的通用多路頻率采集電路，用于基于APB總線的SoC系統中，并且用于對多路輸入信號的進行采樣，具有高實時性、高精度等特點；可實現每路頻率采集電路能夠對采集的信號進行周期計數、高(低)電平計數、脈沖計數、信號頻率計算、信號相位差計算等多種功能，且該電路具有占用面積小，使用資源少，節約成本等。

為解決上述技術問題，本發明提供帶APB接口的多路頻率采集電路，其特征是，包括集成在SoC系統中形成一通用的IP模塊的APB接口、內部寄存器、可編程計數器/計時器、多個獨立的捕捉模塊和對應的多個用于存儲捕捉時刻時間值的FIFO模塊；

為內部寄存器分配片上SoC系統的寄存器地址空間，SoC系統中的微處理器通過APB接口配置和讀寫內部寄存器，并處理收到的中斷信號。

可編程計數器/計時器的計數時間基準可根據應用環境或采集信號的頻率進行配置。

捕捉模塊工作頻率也可以根據采集信號的頻率及采集精度要求進行設置。

內部寄存器包括頻率采集控制寄存器、頻率采集計時方式寄存器、多個頻率采集捕捉寄存器、多個頻率采集捕捉時間信息寄存器、頻率采集計數器/定時器當前計數值；其中的頻率采集捕捉寄存器、頻率采集捕捉時間信息寄存器的數量根據需采集的外部信號路數進行配置。