[实用新型]基于FPGA实现的片上系统

说明书

本实用新型涉及一种基于FPGA实现的片上系统，在FPGA芯片设置了微控制器、系统总线、两个以上的片内外设以及与所述片内外设一一对应的I/O接口，所述I/O接口中至少包括一个上位机接口和一个下位机接口。一方面通过在FPGA芯片上设置微控制器的多个片内外设，提高了设计灵活性，并且，通过在同一FPGA芯片上同时配置上位机接口和下位机接口，有助于系统的小型化，扩宽用户设计应用场景，同时降低成本和FPGA应用现场的实施复杂度。

技术领域

本实用新型涉及FPGA应用领域，尤其涉及一种基于FPGA实现的片上系统。

背景技术

随着FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)技术的飞速发展，基于MCU(Micro-controller Unit，微控制器)与FPGA的片上系统(System on Chip，SoC)架构的应用越来越广泛。利用FPGA可编程的特点，该架构具有良好的扩展性，MCU能根据不同应用场景自由扩展外部设备，在移动互联网、人工智能等应用领域也具有一定需求，现已成为一个技术热点，如何充分发挥MCU和FPGA的优势，对基于FPGA的片上系统进行配置，仍然是本领域存在的技术问题。

实用新型内容

为了满足不同种类的设备连接以及数据传输需求，本实用新型提供了一种基于FPGA实现的片上系统。

本实用新型提供的基于FPGA实现的片上系统，包括FPGA芯片，所述FPGA芯片上设置有微控制器、系统总线、通过所述系统总线连接所述微控制器的两个以上的片内外设以及与所述片内外设一一对应的I/O接口，所述I/O接口中至少有一个上位机接口和一个下位机接口。

可选的，所述FPGA芯片上设置有缓存器，所述缓存器挂载在所述系统总线上。

可选的，至少一个所述片内外设为片内USB外设。

可选的，所述上位机接口为与所述片内USB外设对应的I/O接口。

可选的，至少一个所述片内外设为片内I2C外设。

可选的，至少一个所述片内外设为片内I3C外设，与所述片内I3C外设对应的I/O接口通过I3C协议传输数据。

可选的，至少一个所述片内外设为片内SPI外设。

可选的，所述下位机接口通过I2C协议、I3C协议、SPI协议中的一种连接下位机。

可选的，所述FPGA芯片上设置有只读存储器，所述只读存储器挂载在所述系统总线上。

可选的，所述系统总线包括AHB总线、APB总线、wishbone总线以及avalon总线中的至少一种。

本实用新型提供的基于FPGA实现的片上系统，在FPGA芯片上设置了微控制器、系统总线、通过所述系统总线连接所述微控制器的多个片内外设以及与所述片内外设一一对应的I/O接口，所述I/O接口中至少包括一个上位机接口和一个下位机接口。一方面通过在FPGA芯片上设置微控制器的多个片内外设，提高了设计灵活性，并且，通过在同一FPGA芯片上同时配置上位机接口和下位机接口，有助于系统的小型化，扩宽用户设计应用场景，同时降低成本和FPGA应用现场的实施复杂度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的基于FPGA实现的片上系统的结构示意图。

附图标记说明：

10-微控制器；20-系统总线；31-片内USB外设；32-片内I2C外设； 33-片内I3C外设；34-片内SPI外设；40-缓存器；50-只读存储器。

具体实施方式