用于像素阵列扫描控制的低功耗RISCV处理器

在高能物理实验中,需要在探测器范围内准确测量粒子的时间和位置信息,因此需要大型像素阵列。当像素探测器在有限的区域内形成统一的模块时,多控制器互连和像素阵列的控制将变得复杂。文中提出了一种可重构的数字读出系统来克服这个问题。处理器包括三部分:核心模块、通信接口和像素扫描阵列。处理器的核心模块是基于RISCV指令集的低功耗CPU;通信接口能够在核心控制器之间进行数据交换和程序烧录;像素扫描阵列支持256×256像素点,并且扫描面积和像素阈值可以根据不同情况下的要求进行配置。该原型已成功建立并通过仿真验证,130 nm工艺下处理器面积为7.68 mm^(2),在40 MHz频率下的动态功耗为53.0249 mW。