[实用新型]一种存算一体芯片中数模转换电路与模数转换电路复用装置

说明书

本实用新型提供一种存算一体芯片中数模转换电路与模数转换电路复用装置，包括数模转换电路(DAC)模块、模拟向量‑矩阵乘法运算电路(AMAC)模块、模数转换电路(ADC)模块、第一多对一多路复用器(M1‑MUX)模块、第二多对一多路复用器模块、第一一对多多路复用器(1M‑MUX)模块、第二一对多多路复用器模块与开关晶体管模块。在AMAC输入端，每个DAC对应多个输入端口，通过第一M1‑MUX模块与第一1M‑MUX模块以时间复用的方式进行共享；在AMAC输出端，每个ADC对应多个输出端口，通过第二M1‑MUX模块与第二1M‑MUX模块以时间复用的方式进行共享；减小DAC与ADC的数量，减小芯片面积。

技术领域

本实用新型涉及微电子集成电路领域，尤其涉及一种存算一体芯片中数模转换电路与模数转换电路复用装置。

背景技术

存算一体芯片架构目前被认为是解决大数据实时智能处理的高效硬件平台之一，而模拟向量-矩阵乘法是存算一体芯片的核心电路，尤其是基于闪存的存算一体芯片。对于典型的模拟向量-矩阵乘法电路，由于其处理的信号是模拟信号，而通常其输入信号与输出信号要求是数字信号，因此，通常需要在输入端通过数模转换电路(DAC)把数字信号转换成模拟信号，而在输出端通过模数转换电路(ADC)把处理完之后的模拟信号转换成数字信号，如图1所示。

但是，高精度DAC和ADC的面积通常都很大，在典型的存算一体芯片中，要求模拟向量-矩阵乘法电路的每个输入端都连接一个DAC，而每个输出端都连接一个ADC，如图2所示，这种方式极大地造成面积浪费与成本开销。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种存算一体芯片中数模转换电路与模数转换电路复用装置，通过时分复用的方式来共享DAC和ADC，从而有效减少元器件数量，减小电路面积，降低成本开销，利于集成化。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种存算一体芯片中数模转换电路与模数转换电路复用装置，包括第一多对一多路复用器(M1-MUX)模块、数模转换电路(DAC)模块、第一一对多多路复用器(1M-MUX)模块；其中DAC模块的输入端连接第一M1-MUX模块的输出端，DAC模块的输出端连接第一1M-MUX模块的输入端；

所述的第一M1-MUX模块包括多个第一M1-MUX单元，用于从多个输入端口中选择一个信号作为输出；

所述的第一1M-MUX模块包括多个第一1M-MUX单元，用于把一个输入信号输出到不同的输出端口；

所述的DAC模块包括多个DAC单元，用于把数字信号转换为模拟信号；各个DAC单元的输入端连接相应的第一M1-MUX单元输出端，DAC单元的输出端连接相应的第一1M-MUX单元的输入端；

所述的每个DAC单元对应多个输入端口，通过相应的第一M1-MUX单元与相应的第一1M-MUX单元以时分复用的方式进行共享。

进一步地，复用装置还包括模拟向量-矩阵乘法运算电路(AMAC)模块与开关晶体管模块；其中，第一1M-MUX模块的输出端通过开关晶体管模块连接AMAC模块的输入端；

所述的AMAC模块由可编程半导体器件组成，每个可编程半导体器件的阈值电压可以动态编程；

所述的开关晶体管模块包括多个开关晶体管单元，用于导通或者断开第一1M-MUX单元与AMAC模块输入端的信号连接；

所述的AMAC模块的每一行分别连接其对应的开关晶体管单元。

进一步地，复用装置还包括第二M1-MUX模块、模数转换电路(ADC)模块、第二1M-MUX模块；其中，ADC模块的输入端连接第二M1-MUX的输出端，ADC模块的输出端连接第二1M-MUX模块的输入端，第二M1-MUX模块的输入端连接AMAC模块的输出端。