[發明專利]一種用于電能計量芯片的數字信號處理裝置及方法

在審

• 申請號: 202110003900.1
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112834819A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 肖曉輝;曹杰;杜兆勝;譚年熊
• 申請（專利權）人: 杭州萬高科技股份有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁曼曼

本申請公開了一種用于電能計量芯片的數字信號處理裝置及方法。該裝置包括：第一內核模塊，用于根據第一只讀存儲器中的DSP指令代碼生成相應的控制信號；第二內核模塊，用于根據第二只讀存儲器中的DSP指令代碼生成相應的控制信號；分別與第一內核模塊和第二內核模塊相連的仲裁模塊，用于接收第一內核模塊和第二內核模塊發送的訪存類指令和/或運算類指令對應的控制信號，并根據預設優先級篩選出目標訪存指令和/或目標運算指令對應的控制信號；與仲裁模塊相連的數據存儲模塊，用于接收仲裁模塊發送的目標訪存指令對應的控制信號；與仲裁模塊相連的算數邏輯單元，用于接收仲裁模塊發送的目標運算指令對應的控制信號。提高了DSP運算能力同時實現低成本。

技術領域

本發明涉及數字信號處理領域，特別涉及一種用于電能計量芯片的數字信號處理裝置及方法。

背景技術

當前，隨著智能電網的發展，新一代單相智能物聯電能表不僅要求提供傳統的計量和測量的數據，例如基波/全波的有功功率、無功功率、有效值、視在功率、有功無功能量等，還要求提供包括電能質量和電表運行狀態等相關的數據，以幫助更好地做配電決策，例如通過諧波分析對諧波進行計量，以及通過諧波分析檢測電網信號的畸變率，為電網的諧波治理提供參考，提高電能質量；再比如，通過端子座測溫檢測端子座過熱、端子座溫度劇變、端子座溫度不平衡等電表異常運行狀態，從而及時產生報警或作出跳閘等決策。而面對多種功能的實現，需要對電能計量芯片進行升級，以滿足新一代智能物聯電表的應用需求，考慮實現的成本和一定的靈活性，電能計量芯片通常以專用的DSP(Digital SignalProcess，數字信號處理)為運算核心，采用ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，專用集成電路)方式實現?，F有技術中，當DSP運算能力已經不能滿足新的需求時，通過對系統的時鐘頻率翻倍提升DSP運算能力，但系統時鐘頻率升高，增大了功耗，而且提高頻率需要增加內置PLL或者替換更高頻的晶振，增加了成本。現有技術中，還通過增加一個DSP核的方式提升DSP運算能力，但增加一個DSP核的同時會新增其他配置以及DSP內部的控制邏輯，增加成本和復雜程度。因此，如何在保持低功耗、低成本的基礎上提高DSP的運算能力是目前亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于電能計量芯片的數字信號處理裝置及方法，能夠在保證低功耗的同時提高DSP的運算能力。其具體方案如下：

第一方面，本申請公開了一種用于電能計量芯片的數字信號處理裝置，包括：

第一內核模塊，用于根據第一只讀存儲器中的DSP指令代碼生成相應的控制信號；

第二內核模塊，用于根據第二只讀存儲器中的DSP指令代碼生成相應的控制信號；其中，DSP指令包括運算類指令、訪存類指令、跳轉類指令和空指令；

分別與所述第一內核模塊和所述第二內核模塊相連的仲裁模塊，用于接收所述第一內核模塊和所述第二內核模塊發送的所述訪存類指令和/或所述運算類指令對應的控制信號，并根據預設優先級篩選出目標訪存指令和/或目標運算指令對應的控制信號；

與所述仲裁模塊相連的數據存儲模塊，用于接收并執行所述仲裁模塊發送的所述目標訪存指令對應的控制信號；

與所述仲裁模塊相連的算數邏輯單元，用于接收并執行所述仲裁模塊發送的所述目標運算指令對應的控制信號。

可選的，所述第一內核模塊，包括：

第一程序計數器，用于生成DSP指令對應的內存地址；

與所述第一程序計數器相連的第一只讀存儲器，用于存儲DSP指令代碼，以及根據所述內存地址確定出相應的DSP指令并發送給第一指令譯碼器；

與所述第一只讀存儲器相連的所述第一指令譯碼器，用于對所述DSP指令進行譯碼得到相應的控制信號，并將譯碼得到的運算類指令對應的控制信號，和訪存類指令對應的控制信號發送給所述仲裁模塊；