一种MCU芯片架构系统技术方案

本发明专利技术提供了一种MCU芯片构架，所述构架包括：专用无线处理芯片和主MCU芯片。其中：所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过SIP方式封装在一起；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过UART接口进行数据通信和控制；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片采用相同的JTAG调试接口方式，并都通过绑线打在SIP封装的同一组引脚上，实现共享；所述专用无线处理芯片的射频天线通过绑线打在SIP封装后的相应引脚上引出；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片的其他功能引脚通过绑线分别按需打在SIP封装后的引脚上。

【技术实现步骤摘要】
一种MCU芯片架构系统
本专利技术涉及集成电路芯片领域，特别是涉及一种MCU芯片的架构。
技术介绍
随着物联网的兴起，各种应用都开始提出了联网的需求，相应的MCU芯片行业也开始了新一轮的蓬勃发展。无论是传统的电子设备还是新出现的智能设备，在物联网应用的大潮下，都对MCU芯片提出了具备无线连接功能的要求。与传统的解决方案当中将MCU芯片与无线通信芯片搭配一起使用方式相比，集成了无线射频功能的单颗MCU芯片产品则在满足各类应用的联网需求的同时具备明显的成本优势。单颗具备无线功能的MCU芯片实现方式主要有两种架构：一种是SoC方式进行设计，即整个MCU产品是包含了射频模块在内的单颗芯片；另一种是采用SIP方式进行封装，将一颗MCU芯片与一颗RF射频芯片封装在一起，形成一个新的单颗MCU芯片。前者SoC单芯片架构的MCU芯片相对于后者SIP方式的MCU芯片在同等制程条件下通常具备更好的成本优势，但由于无线射频功能的实现非常依赖于具体的半导体工艺制程，而面向不同应用下的MCU芯片(有高压的，有需要低功耗的，有需要高速的)往往需要采用不同的半导体工艺制程才能实现最合适的性能和成本，意味着当需要采用不同的工艺制程时，SIP方式反倒具有更好的灵活性和甚至更低的总体成本，所以两种方式仍然是各有利弊。物联网的普及相应要求原有领域的MCU产品都需要进行无线化升级，而应用涉及各行各业，功能和类型都是多种多样，有需要，也就意味着各种不同的应用领域都需要重新设计新的无线化MCU芯片，这对于整个MCU芯片设计行业而言都是一次巨大的机会。但是无论是对于SoC方式还是SIP方式，都需要在原有MCU架构基础上增加相应的无线通信模块，也就是要重新设计新的MCU，这个设计周期往往在9～18个月，并且新产品可能因为制程的更换以及重新设计等因素，稳定性方面也需要时间来验证。因此快速推出稳定的无线MCU芯片方案，对MCU设计公司而言则是机遇和挑战。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的MCU芯片架构，通过将一颗专用无线处理芯片与其他现成MCU芯片通过SIP方式封装在一起，构成一颗新的MCU芯片，以适用于物联网不同应用需求。专用无线处理芯片主要针对Wi-Fi和蓝牙等常见的无线通信协议，整合了相应的协议和基带；该专用无线处理芯片具备独立的CPU和RAM、ROM资源，以及UART等标准通信接口实现和另一颗主MCU芯片的通信控制；专用无线处理芯片与另一颗主MCU芯片具备相同的JTAG调试接口，并且通过绑线打在SIP芯片封装的同一组引脚上，方便烧录和调试。外部设备可通过给SIP芯片JTAG调试引脚灌入不同的信号，分别使其内部的专用无线处理芯片和主MCU芯片进入调试模式，以实现分开烧录和调试等处理。采用该架构，可针对日新月异的市场需求变化，快速推出成熟稳定的物联网MCU芯片，有力的提高MCU芯片公司的整体方案解决能力。本专利技术提供了一种MCU芯片构架，其特征在于，所述构架包括：专用无线处理芯片；主MCU芯片；其中：所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过SIP方式封装在一起；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过UART接口进行数据通信和控制；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片采用相同的JTAG调试接口方式，并都通过绑线打在SIP封装的同一组引脚上，实现共享；所述专用无线处理芯片的射频天线通过绑线打在SIP封装后的相应引脚上引出；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片的其他功能引脚通过绑线分别按需打在SIP封装后的引脚上。所述专用无线处理芯片包括CPU、ROM、RAM、与无线通信协议相关的硬件基带和软件协议栈、至少一组有线通信接口、JTAG模块和调试接口、电源管理模块、无线射频模块和天线接口。所述专用无线处理芯片的ROM为FlashROM，可实现固件升级，以满足具体应用的未来升级需求。在一个实施例中，外部测试设备通过所述MCU芯片构架的JTAG调试引脚灌入不同的信号，分别使所述MCU芯片构架内部的专用无线处理芯片和主MCU芯片进入调试模式，以实现分开烧录和调试处理。在一个实施例中，所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过有线通信接口进行互联，实现通信和控制。在一个实施例中，所述有线通信接口为UART接口。在一个实施例中，所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片的封装可采用并列方式或上下堆叠的方式。在一个实施例中，所述专用无线处理芯片的JTAG模块和调试接口同时兼容4线、2线和1线三种方式，以适应不同MCU主芯片的JTAG调试接口。在一个实施例中，所述专用无线处理芯片具备1.8v～5.5v的宽输入电压特性，以满足不同类型应用场景。在一个实施例中，所述专用无线处理芯片为低功耗，以满足物联网应用对功耗的需求。本专利技术还提供了一种针对所述MCU芯片架构的芯片量产测试方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：外部测试设备对一具有所述MCU芯片构架的SIP芯片上电；所述外部测试设备给所述SIP芯片的JTAG引脚输入信号序列A，使其内部的所述专用无线处理芯片进入调试模式；所述外部测试设备对所述专用无线处理芯片进行相应的测试操作；对所述专用无线处理芯片的测试过程结束后，所述外部测试设备对所述SIP芯片复位并重新上电；所述外部测试设备给所述SIP芯片的JTAG引脚输入信号序列B，使其内部的所述主MCU芯片进入调试模式；所述外部测试设备对所述主MCU芯片进行相应的测试操作；对所述主MCU芯片的测试过程结束后，认为整个所述SIP芯片的测试完成。本专利技术的优点是：只需要设计一款专用无线处理芯片，搭配其他现成的MCU芯片，即可实现将现有应用的MCU产品升级为具备无线通信功能的新的MCU产品。采用本专利技术的MCU芯片架构，不需要重新设计，只需重新封装，并相应增加量产测试相关的流程，即可实现快速推出稳定成熟的无线MCU产品。研发周期大约只需3个月左右，大幅缩短了新产品的上市时间，有效帮助把握市场机会。并且专用无线处理芯片与搭配的MCU芯片各自都采用最合适的工艺制程，以及复用引脚等做法，构建而成的新MCU往往比研发相应的SoC单芯片产品在整体成本上更加具有优势。此外，无线网络处理器还内建了CPU以及Flash类型的ROM存储器，可实现无线协议的固件升级，让产品具有更大的灵活性。而对于不同的无线通信标准，也只需针对每一种无线通信标准，设计一颗相应的专用无线处理芯片即可，然后根据应用领域搭配其他不同的MCU芯片，衍生出一系列无线化新产品。附图说明本专利技术的以上
技术实现思路
以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的专利技术的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。图1为根据本专利技术一实施例的专用无线处理芯片的模块结构示意图；图2为根据本专利技术一实施例的MCU芯片架构示意图；图3为根据本专利技术一实施例的MCU芯片架构的芯片量产测试流程。附图标记说明101CPU102FlashROM103蓝牙基带104UART通信模块和接口105JTAG模块和调试接口106电源管理模块和接口107无线射频模块和天线接口301～307步骤具体实施方式以下在具体实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MCU芯片构架，其特征在于，所述构架包括：专用无线处理芯片；主MCU芯片；其中：所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过SIP方式封装在一起；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过UART接口进行数据通信和控制；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片采用相同的JTAG调试接口方式，并都通过绑线打在SIP封装的同一组引脚上，实现共享；所述专用无线处理芯片的射频天线通过绑线打在SIP封装后的相应引脚上引出；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片的其他功能引脚通过绑线分别按需打在SIP封装后的引脚上；所述专用无线处理芯片包括CPU、ROM、RAM、与无线通信协议相关的硬件基带和软件协议栈、至少一组有线通信接口、JTAG模块和调试接口、电源管理模块、无线射频模块和天线接口；所述专用无线处理芯片的ROM为Flash ROM，可实现固件升级，以满足具体应用的未来升级需求。

【技术特征摘要】
1.一种MCU芯片构架，其特征在于，所述构架包括：专用无线处理芯片；主MCU芯片；其中：所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过SIP方式封装在一起；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过UART接口进行数据通信和控制；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片采用相同的JTAG调试接口方式，并都通过绑线打在SIP封装的同一组引脚上，实现共享；所述专用无线处理芯片的射频天线通过绑线打在SIP封装后的相应引脚上引出；所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片的其他功能引脚通过绑线分别按需打在SIP封装后的引脚上；所述专用无线处理芯片包括CPU、ROM、RAM、与无线通信协议相关的硬件基带和软件协议栈、至少一组有线通信接口、JTAG模块和调试接口、电源管理模块、无线射频模块和天线接口；所述专用无线处理芯片的ROM为FlashROM，可实现固件升级，以满足具体应用的未来升级需求。2.如权利要求1所述的MCU芯片构架，其特征在于，外部测试设备通过所述MCU芯片构架的JTAG调试引脚灌入不同的信号，分别使所述MCU芯片构架内部的专用无线处理芯片和主MCU芯片进入调试模式，以实现分开烧录和调试处理。3.如权利要求1所述的MCU芯片构架，其特征在于，所述专用无线处理芯片与所述主MCU芯片通过有线通信接口进行互联，实现通信和控制。4.如权利要求3所述的MCU芯片构架，其特征在于，所述有线通信接口为UART接口。5.如权利要求1所述的MCU芯片构架，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦，
申请(专利权)人：中颖电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31