系统级封装芯片以及包含该芯片的设备技术方案

本实用新型专利技术涉及微电子领域，公开了一种系统级封装芯片以及包含该系统级封装芯片的设备，该系统级封装芯片包含：射频前端模块；模数转换器及数模转换器；微控制器处理单元；系统总线单元；以及Wifi BB/MAC/PHY单元，与所述微控制器处理单元经由所述系统总线单元相连，用于执行以下操作中的一者或多者：将来自所述微控制器处理单元的信号经由所述数模转换器进行数模转换之后，通过所述射频前端模块发送出去；以及接收由所述射频前端模块接收、并由所述模数转换器进行模数转换之后的信号，并将该信号发送至所述微控制器处理单元。通过上述技术方案，可提供高速操作运行、数据吞吐量高，简化了硬件的设计。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微电子领域，具体地，涉及一种系统级封装芯片以及包含该系统级封装芯片的设备。
技术介绍
物联网(InternetofThings)是新一代信息技术的重要组成部分，物联网就是物物相连的互联网。它利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。随着物联网对高集成度、超小尺寸以及超低功耗等芯片的不断需求，以及芯片及通讯技术的不断进步，联网设备需要将更多的功能芯片封装在一个系统级封装(SiP)里面，预计在未来5到10年的时间里，80％的物联网智慧家居和可穿戴设备将会采用SiP模组，因为SiP尺寸更小，具有更好的抗机械和化学腐蚀能力，能够显著缩短产品研制和投放市场的周期，无线射频性能更稳定，可靠性更高等诸多优点。图1为现有的一种可应用于物联网的SiP模块的方块图。该SiP模块包含BB/MAC/PHY处理单元100、射频前端模块102、滤波器110、滤波器112、振荡器106、振荡器108、以及存贮器104。BB/MAC/PHY处理单元100用于传送或接收并处理信号。射频模块102连接于BB/MAC/PHY处理单元100，用于处理射频信号和射频传输的协定。BB/MAC/PHY处理单元100包含连接于射频前端模块102的传送/接收方式选择端口，使BB/MAC/PHY处理单元100能决定一处理方式。存贮器连104接于BB/MAC/PHY处理单元100，其中该存贮器可以是非易失性(non-volatile)存贮器。射频前端模块102包含第一天线端口和第二天线端口，以连接至第一天线和第二天线。因此，BB/MAC/PHY处理单元100包含连接至射频前端102的天线分集选择端口，使BB/MAC/PHY处理单元100可以选择一天线分集方式。BB/MAC/PHY处理单元100还包含蓝牙端口，以连接至蓝牙模块。BB/MAC/PHY处理单元100包含区域总线端口以连接至一区域总线。在现有技术中，通用输入/输出装置(GPIO)、联合测试行动小组连接器(JTAGconnector)、初值化组态、区域总线、压缩闪存存贮器、和保密数字输入输出/通用串列周边接口(SDIO/GSPI)分别连接至BB/MAC/PHY处理单元100的对应的连接端口，以执行其预先设定的功能。然而，随着物联网对芯片在其各方面性能上的不断需求，图1所示的SiP模块以越来越难以满足物联网的需求。本领域亟须一种可在性能方面超过图1所示的SiP模块。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种系统级封装芯片以及包含该系统级封装芯片的设备，其可展现出与现有的SiP模块更好的性能。为了实现上述目的，本技术提供一种用于家用电器的系统级封装芯片，该系统级封装芯片包含：射频前端模块；模数转换器及数模转换器；微控制器处理单元；系统总线单元；以及WifiBB/MAC/PHY单元，与所述微控制器处理单元经由所述系统总线单元相连，用于执行以下操作中的一者或多者：将来自所述微控制器处理单元的信号经由所述数模转换器进行数模转换之后，通过所述射频前端模块发送出去；以及接收由所述射频前端模块接收、并由所述模数转换器进行模数转换之后的信号，并将该信号发送至所述微控制器处理单元。其中，该系统级封装芯片还包含：匹配及滤波器，连接在所述射频前端模块与所述系统级封装芯片外部的天线之间。其中，该系统级封装芯片还包含安全芯片单元，用于对所述微控制器处理单元所输出的信号进行加密。其中，该系统级封装芯片还包含外围接口，连接至所述系统总线单元。其中，所述外围接口包含以下一者或多者：通用异步收发传输器UART接口；串行外设接口SPI；通用输入/输出GPIO接口；以及两线式串行总线I2C接口。其中，该系统级封装芯片还包含：BTBB/MAC/PHY处理单元，用于将来自所述微控制器处理单元的信号经由所述数模转换器进行数模转换之后，通过所述射频前端模块发送出去；和/或接收由射频前端模块接收、并由所述模数转换器进行模数转换之后的信号，并将该信号发送至所述微控制器处理单元。其中，该系统级封装芯片还包含以下一者或多者：温度传感器，用于将温度量转换为电信号，并经由所述系统总线单元发送至被所述微控制器处理单元；以及湿度传感器，用于将湿度量转换为电信号，并经由所述系统总线单元发送至被所述微控制器处理单元。其中，该系统级封装芯片还包含：红外线传感器，用于产生反应是否存在人体或动物活动的电信号，并经由所述系统总线单元发送至被所述微控制器处理单元。其中，该系统级封装芯片还包含：第一振荡器，用于产生第一振荡频率，以供所述系统级封装芯片内的其他模块在正常操作模式使用；以及第二振荡器，用于产生第二振荡频率，以供所述系统级封装芯片内的其他模块在省电操作模式使用。其中，该系统级封装芯片还包含以下一者或多者：闪存存取存储器，与所述微控制器处理单元及所述系统总线单元相连；以及随机存取存储器，与所述微控制器处理单元及所述系统总线单元相连。其中，该系统级封装芯片还包含电源管理单元，用于给所述系统级封装芯片内的用电模块供电。相应地，本技术还提供一种包含上述系统级封装芯片的设备，该设备可包括以下一者或多者：可穿戴设备、家用电器以及智能照明设备。通过上述技术方案，WiFiBB/MAC/PHY处理单元可以通过系统总线端口与微控制器处理单元连接，因而能够提供高速操作运行。另外，系统总线单元为数据吞吐量高，单位时间内的数据处理量远远高于SDIO/SPI的数据处理量。此外，系统总线单元简化了硬件的设计，便于采用模块化结构设计方法，面向总线的芯片设计只要按照规定制作MCU插件、存储器插件以及I/O插件等，将它们连入总线就可工作，而不必考虑总线的详细操作。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为现有的一种可应用于物联网的SiP模块的方块图；图2为本技术一实施例提供的SiP模块的方块图；图3为本技术另一实施例提供的SiP模块的方块图；图4为本技术一实施例提供的SiP模块的制作工艺流程图；以及图5为本技术另一实施例提供的的SiP模块的制作工艺流程图。附图标记说明100BB/MAC/RF处理单元102射频前端104存贮器106第一振荡器108第二振荡器110滤波器112滤波器200MCU201系统总线单元202FLASH203RAM204WiFiBB/MAC/PHY单元205BTBB/MAC/PHY单元206模数转换器207数模转换器208射频前端模块209匹配及滤波器210外围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统级封装芯片，其特征在于，该系统级封装芯片包含：射频前端模块；模数转换器及数模转换器；微控制器处理单元；系统总线单元；以及Wifi BB/MAC/PHY单元，与所述微控制器处理单元经由所述系统总线单元相连，用于执行以下操作中的一者或多者：将来自所述微控制器处理单元的信号经由所述数模转换器进行数模转换之后，通过所述射频前端模块发送出去；以及接收由所述射频前端模块接收、并由所述模数转换器进行模数转换之后的信号，并将该信号发送至所述微控制器处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种系统级封装芯片，其特征在于，该系统级封装芯片包含：射频前端模块；模数转换器及数模转换器；微控制器处理单元；系统总线单元；以及WifiBB/MAC/PHY单元，与所述微控制器处理单元经由所述系统总线单元相连，用于执行以下操作中的一者或多者：将来自所述微控制器处理单元的信号经由所述数模转换器进行数模转换之后，通过所述射频前端模块发送出去；以及接收由所述射频前端模块接收、并由所述模数转换器进行模数转换之后的信号，并将该信号发送至所述微控制器处理单元。2.根据权利要求1所述的系统级封装芯片，其特征在于，该系统级封装芯片还包含：匹配及滤波器，连接在所述射频前端模块与所述系统级封装芯片外部的天线之间。3.根据权利要求1所述的系统级封装芯片，其特征在于，该系统级封装芯片还包含安全芯片单元，用于对所述微控制器处理单元所输出的信号进行加密。4.根据权利要求1所述的系统级封装芯片，其特征在于，该系统级封装芯片还包含外围接口，连接至所述系统总线单元。5.根据权利要求4所述的系统级封装芯片，其特征在于，所述外围接口包含以下一者或多者：通用异步收发传输器UART接口；串行外设接口SPI；通用输入/输出GPIO接口；以及两线式串行总线I2C接口。6.根据权利要求1所述的系统级封装芯片，其特征在于，该系统级封装芯片还包含：BTBB/MAC/PHY处理单元，用于将来自所述微控制器处理单元的信号经由所述数模转换器进行数模转换之后，通过所述射频前端模块发送出去；和/或接收由射频前端模块接收、并由所述模数转换器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海浪，
申请(专利权)人：美的智慧家居科技有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44