[发明专利]平台化的智能终端系统及其实现方法

说明书

一种平台化的智能终端系统及其实现方法，包括：基于精简指令集(RISC‑V)原则的开源指令集架构且具有微控制单元(MCU)的主板、片上系统的现场可编程逻辑器件(Soc FPGA)、高速计算板卡、传感器组合、无线通讯模块、有线通讯模块和电源模块，其中：中低速的有线通讯模块、无线通讯模块以及传感器组合分别与主板和SoC FPGA相连，SoC FPGA与主板之间通过排线相连，SoC FPGA与计算板卡通过PCIE相连接。本发明通过构建软硬件可重构、可编程、面向多应用场景自主适应的平台化多类型智能终端系统，提升终端处理信息的能力；采用MCU+FPGA+PCRAM的架构，并给出智能终端低功耗运行的电能管理技术，集数据高效处理、低功耗运行于一体。

技术领域

本发明涉及的是一种物联网领域的技术，具体是一种平台化的智能终端系统及其实现方法。

背景技术

现有的智能终端虽然为日常生活提供了诸多方便，但也存在诸如软硬件难以重构的问题，其导致智能终端种类繁多，智能终端基础硬件设施的碎片化；对于规模化的信息难以做到智能感知、交互协同，导致终端处理信息的效能难以进一步提升；在低速率、低数据量类型的超低功耗物联网终端装置中，普遍存在着供电困难、超长待机与运行的能耗难题。

发明内容

本发明针对当前智能终端基础硬件设施碎片化、难以重构、终端处理信息的效能较低、难以实现超长待机等问题，提出一种平台化的智能终端系统及其实现方法，通过构建软硬件可重构、可编程、面向多应用场景自主适应的平台化多类型智能终端系统，解决智能终端基础硬件碎片化问题；同时对现有物联网架构进行创新，提出新型四层架构，提升终端处理信息的能力；采用MCU+FPGA+相变存储器(PCRAM)的架构，并给出智能终端低功耗运行的电能管理技术，集数据高效处理、低功耗运行于一体；进行环境微能源的收集，实现多类型能源对终端的复合供电，解决能耗难题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种平台化的智能终端系统，包括：基于精简指令集(RISC-V)原则的开源指令集架构且具有微控制单元(MCU)的F0板卡、混合可编程片上系统(SoC FPGA)、高速计算板卡、传感器组合、中低速和高速无线通讯模块、中低速有线通讯模块、相变存储器(PCRAM)和电源模块，其中：中低速有线通讯模块、中低速无线通讯模块、电源模块以及传感器组合分别与F0板卡相连并构成低端底板；高速计算板卡、PCRAM以及高速无线通讯模块分别与混合可编程片上系统相连并构成中高端底板；中高端底板与低端底板之间通过排线相连。

技术效果

本发明整体解决了面向多源传感信息感知、运算、融合功能的开源、可重构终端研制的技术问题。

与现有技术相比，本发明具备多源传感信息感知、运算、融合功能，适用于多种应用场景，信息处理效能比现有三层架构高出35％，且可以实现实现低功耗、低速率场景下的10年待机目标。

附图说明

图1为本发明所提供的智能通用终端详细设计方案示意图；

图2为本发明所提供的可编程、可剪裁、可重构的片上系统结构示意图；

图3为本发明所提供的智能终端低功耗运行的电能管理技术示意图。

具体实施方式