本公开提供了一种片上系统、温度测量单元、相关设备和方法。该片上系统包括温度测量单元。所述温度测量单元包括：第一环形振荡器，输入第一电流，输出具有第一频率的第一电信号，所述第一电流随温度线性变化；第二环形振荡器，输入第二电流，输出具有第二频率的第二电信号，所述第二电流随温度线性变化；频率比模块，用于获取所述第一频率与所述第二频率的比，作为所述温度测量单元的输出，以表征温度信息。本公开实施例在片上系统中实现了数字化温度测量，能够解决片上系统供电电压兼容性问题，降低功耗，减少芯片面积。