[发明专利]一种主控芯片的运算协处理模块

说明书

技术领域

本发明涉及电力终端设备用主控芯片的设计技术领域，尤其涉及一种主控芯片的运算协处理模块。

背景技术

目前，随着终端设备采集和运算需求日益提升，提高主控的运算性能日益迫切。主控芯片是电力所有终端设备里的核心芯片，完成整个终端设备的数据采集、运算和调度控制等功能，涉及电力终端有效值、相位和谐波等各类电参数的运算。

目前电力终端中常用的主控芯片主要包含中央处理器(英文全称：Central Processing Unit，缩写：CPU)，直接内存存取(英文全称：Direct Memory Access，缩写：DMA)模块，标准总线、存储器、模数AD/数模DA转换电路、外设控制模块以及其它外设模块。CPU用于发送控制指令以及进行某些参数的采样运算。DMA模块独立于CPU，用于将运算后或处理后的数据写入存储器中。模数转换电路用于对外接传感器的模拟信号进行采样转换为数字信号。

基于此，本发明的发明人发现，现有技术中的主控芯片，在需要对电力的某些监测信号进行采样运算的时候，只能通过CPU或者DSP去软件进行运算，这些运算大量用到乘加和快速傅立叶变换(Fast Fourier Transformation，缩写：FFT)运算，软件运算效率极低，影响电力系监测终端的响应时间。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种主控芯片的运算协处理模块，以解决现有的电力终端中主控芯片计算效率不高的问题。

为解决以上技术问题，本发明在第一方面提供一种主控芯片的运算协处理模块，其特征在于，包括：模数转换电路、运算模块以及控制器；所述模数转换电路与传感器相连接，用于采集所述传感器的信号，将采集后的信号进行模数转换，并发送所述转换后的数据；所述运算模块分别与所述模数转换电路以及所述控制器相连接，所述运算模块用于在接收到的待运算的数据之后，对所述接收的待运算的数据进行预设的运算，并将运算后的数据发送给控制器；所述控制器用于将接收到的数据写入主控芯片的存储器中。

在一种可能的实现方式中，所述待运算的数据包括：所述模数转换电路发送的转换后的数据。

在一种可能的实现方式中，所述待运算的数据包括：所述控制器获取的所述存储器中的数据。

在一种可能的实现方式中，所述运算协处理模块还包括：降采样模块，所述降采样模块分别与所述模数转换电路、所述运算模块以及所述控制器相连接；所述降采样模块对所述模数转换电路转换后的数据进行降采样处理，并且当降采样处理后的数据需要进行预设的运算时，将所述处理后的数据发送给所述运算模块；当降采样处理后的数据不需要进行预设的运算时，将所述处理后的数据发送给所述控制器。

在一种可能的实现方式中，所述运算模块包括：快速傅立叶变换FFT运算模块，所述FFT运算模块用于对所述待运算的数据进行64点或者128点的FFT运算。

在一种可能的实现方式中，所述FFT运算模块包括：蝶形运算单元，所述蝶形运算单元在不需要进行FFT运算时，还用于对所述待运算的数据进行乘加运算。

在一种可能的实现方式中，所述控制器包括：直接内存存取DMA模块。

在一种可能的实现方式中，所述控制器用于将接收到的数据写入主控芯片的存储器中包括：所述DMA模块将所述降采样模块发送的所述处理后的数据写入主控芯片的存储器中；

在一种可能的实现方式中，所述控制器还用于将接收到的数据写入主控芯片的存储器中包括：所述DMA模块将所述运算模块发送的所述运算后的数据写入主控芯片的存储器中。

本发明提供的主控芯片的运算协处理模块，通过模数转换电路采集所述传感器的信号，将采集后的信号进行模数转换，并发送所述转换后的数据；所述运算模块在接收到的待运算的数据之后，对所述接收的待运算的数据进行预设的运算，并将运算后的数据发送给控制器；控制器将接收到的数据写入主控芯片的存储器中，提高了运算效率并且节约了成本。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出本发明一实施例提供的主控芯片的运算协处理模块的结构示意图；