[发明专利]一种微控制单元MCU芯片

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种微控制单元MCU芯片。

背景技术

随着集成电路工艺的不断提高，MCU(Micro Control Unit，微控制单元)芯片的应用越来越广泛，小到儿童玩具，大到工程机械，都需要用到MCU芯片，然而在不同的应用场景中，MCU芯片所发挥的功能各不一样。

为了应对不同应用场景中MCU芯片发挥不同功能的需求，可以有两种解决方案：一种是在一颗MCU芯片上实现功能，另一种是针对不同的应用场景设计不同的MCU芯片。

显然，如果在一颗MCU芯片上实现功能，MCU芯片的面积就会非常大，并且非常没有必要，因为在特定的产品中，很可能只用到其中一小部分功能，而大部分功能从始至终都未被使用，这样不仅造成功能上的浪费，还增加芯片制造的成本，因此，在一颗MCU芯片上实现功能非常不划算。

如果针对不同的应用场景设计不同的MCU芯片，需要用单一的专用集成电路设计MCU芯片，由于一颗MCU芯片不能满足的功能需求，因此，生产MCU芯片的厂商需要采用海量芯片的策略，即生产多个系列的产品以区分不同的应用场景，同时，一个系列的产品细分出多种型号的MCU芯片，而这些同一个系列的多种型号的MCU芯片的功能差别非常小。这样将的功能需求细化，特定的一颗MCU芯片针对特定的一些应用场景。虽然这种方案部分的解决了不同应用场景对功能需求不同的矛盾，但是生产、销售如此多的芯片，以及管理如此多的产品生产线等工作，都需要非常庞大的工作量，增加MCU芯片生产的成本。

另外，在MCU芯片中，实现的都是一些通用的、常用的功能、接口等，以满足大多数用户的需求，而实际应用中经常还会需要一些特殊的功能，而在通用的MCU芯片设计和生产过程中缺少对这方面的考虑，造成通用的MCU芯片不具备很高的灵活性，因而无法实现这些特殊的功能。

针对MCU芯片生产出来后，可能会有错误，需要修改，通常的做法是在设计时放一些冗余单元，这样需要修改时，通过修改连线，将冗余单元组成新电路，这种做法只能做简单的修改，因为冗余单元不可能放很多，而且冗余单元放的很分散，布线也很困难，所以对一些比较复杂的修改无能为力。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：提供一种微控制单元MCU芯片，用以灵活满足不同的应用场景，实现不同需求的功能，完成对芯片的不同复杂程度的修改，同时，减少生产成本，减少工作量，降低芯片修改难度，以及，提高芯片的灵活性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种微控制单元MCU芯片，用以灵活满足不同的应用场景，实现不同需求的功能，完成对芯片的不同复杂程度的修改，同时，减少生产成本，减少工作量，降低芯片修改难度，以及，提高芯片的灵活性。

为了解决上述问题，本发明公开了一种微控制单元MCU芯片，所述MCU芯片集成有现场可编程门阵列FPGA模块，所述MCU芯片还包括：

CPU、系统总线、芯片IO控制模块以及时钟复位模块，其中，

所述CPU和所述FPGA模块分别连接在所述系统总线上；所述时钟复位模块与所述FPGA模块互连；

所述FPGA模块设置有现场可编程门阵列FPGA器件和现场可编程门阵列FPGA IO配置子模块，所述FPGA器件和所述FPGA IO配置子模块各自包括内部IO引脚，所述FPGA器件的内部IO引脚与所述FPGA IO配置子模块的内部IO引脚互连，所述FPGA器件和所述FPGA IO配置子模块之间通过互连的内部IO引脚对进行内部相互通信；

所述FPGA IO配置子模块与所述芯片IO控制模块对应的IO引脚相连，所述芯片IO控制连接到预设的外接设备上；

所述FPGA器件中的外接信号通过互连的内部IO引脚传输到所述FPGAIO配置子模块中，再通过相连的对应的IO引脚传输到所述芯片IO控制中，之后传输到所述外接设备中。

优选地，所述现场可编程门阵列FPGA模块还包括现场可编程门阵列FPGA配置信息下载子模块、配置寄存器，其中，

所述FPGA配置信息下载子模块中IO引脚的输出端与所述FPGA器件中IO引脚的输入端相连，所述FPGA器件中IO引脚的输出端与所述FPGAIO配置子模块中IO引脚的输入端相连，所述配置寄存器中IO引脚的输出端与所述FPGA IO配置子模块中IO引脚的输入端相连，所述配置寄存器中IO引脚的输入端连接在所述系统总线上。

优选地，所述芯片还包括直接存储器访问DMA，所述DMA连接在所述系统总线上。