[发明专利]一种机载嵌入式智能微处理系统

权利要求书

1.一种机载嵌入式智能微处理系统，其特征在于，所述机载嵌入式智能微处理系统包括通用计算单元(1)、智能计算单元(2)、数据存储单元(3)、信息安全单元(4)、有线通信接口单元(5)、无线通信接口单元(6)和内部互连网络(7)，其中：

所述通用计算单元(1)，采用多核CPU，运行嵌入式实时操作系统和应用软件，用于实现系统管理、综合控制、数据计算功能；所述通用计算单元(1)通过内部互连网络(7)与有线通信接口单元(5)和无线通信接口单元(6)连接，通过有线通信接口单元(5)和无线通信接口单元(6)接收外部控制设备的指令和外部信息采集设备的原始数据，并将处理结果通过有线通信接口单元(5)和无线通信接口单元(6)发送给外部显示设备和作动设备；所述通用计算单元(1)通过内部互连网络(7)与数据存储单元(3)连接，从数据存储单元(3)中加载应用程序和读取数据进行数据计算，并将计算结果存储在数据存储单元(3)；所述通用计算单元(1)通过内部互连网络(7)与智能计算单元(2)连接，调用智能计算单元(2)完成包括语音识别、图像目标检测、决策控制的智能计算任务；所述通用计算单元(1)通过内部互连网络(7)与信息安全单元(4)连接，配置信息安全单元(4)中的数据加解密和身份认证鉴权算法；

所述智能计算单元(2)，采用DSP、GPU、FPGA和ASIC芯片，用于实现决策树和神经网络智能算法的硬件加速功能，完成语音识别、图像目标检测、决策控制的智能计算任务；所述智能计算单元(2)通过内部互连网络(7)与数据存储单元(3)和有线通信接口单元(5)连接，读取数据存储单元(3)中的智能算法参数，通过有线通信接口单元(5)接收外部信息采集设备的原始数据，多个智能计算单元(2)并行计算，完成智能算法的硬件加速；

所述数据存储单元(3)，包括DRAM和NorFlash、Nand Flash非易失性存储体，用于存储应用程序、文件、算法参数、原始数据、计算结果；所述数据存储单元(3)通过内部互连网络(7)与有线通信接口单元(5)和无线通信接口单元(6)连接，接收外部控制设备的应用程序、文件、算法参数和外部信息采集设备的原始数据；所述数据存储单元(3)通过内部互连网络(7)与信息安全单元(4)连接，通过信息安全单元(4)完成数据加解密；

所述信息安全单元(4)，包括数据加解密、身份认证鉴权、访问控制功能，用于实现所述机载嵌入式智能微处理系统关键数据的安全存储和安全传输，禁止非授权用户操作；所述信息安全单元(4)通过内部互连网络(7)与数据存储单元(3)、有线通信接口单元(5)和无线通信接口单元(6)连接；

所述有线通信接口单元(5)，包括PCIE、RapidIO、以太网、光纤通道、RS-232、JTAG接口类型，用于实现所述嵌入式智能微处理系统之间、所述嵌入式智能微处理系统与其它设备之间的有线数据通信，以及所述机载嵌入式智能微处理系统的配置、调试、测试功能；

所述无线通信接口单元(6)，包括微型天线、调制解调器、放大器，支持WIFI、蓝牙、60GHz、5G通信协议，用于实现所述嵌入式智能微处理系统之间、所述嵌入式智能微处理系统与其它设备之间的无线数据通信；

所述内部互连网络(7)，包括总线、多级总线、片上网络拓扑结构的互连网络，用于实现所述嵌入式智能微处理系统内部硬件单元之间的数据通信；

所述机载嵌入式智能微处理系统通过多核SoC芯片、系统级封装SIP实现；

所述系统采用模块化的异构多核架构设计，根据特定应用场景的功能及性能指标要求，定制通用计算单元(1)、智能计算单元(2)、数据存储单元(3)、信息安全单元(4)、有线通信接口单元(5)、无线通信接口单元(6)的数量，定制智能计算单元(2)所支持人工智能算法的参数配置，定制内部互连网络(7)的拓扑结构和通信协议；

所述信息安全单元(4)使用128位AES密钥加密存储数据，运行数据清除命令在100S之内删除数据存储单元(3)中的所有数据；所述信息安全单元(4)具备基于轻量级ECC数字证书的身份认证和基于CTR模式的数据安全通信功能，对通过有线通信接口单元(5)和无线通信接口单元(6)的控制指令和数据访问请求进行认证。