一種基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置，尤其涉及一種基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置及方法，屬于芯片設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電壓基準(zhǔn)是芯片基本的單元，起著非常重要的作用。在工業(yè)控制領(lǐng)域，電壓基準(zhǔn)及其精度與數(shù)模轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、檢測閾值、時(shí)鐘頻率、過流保護(hù)等密切相關(guān)。與此同時(shí)，由于所需功能的復(fù)雜性，芯片通常具有多個(gè)需要校準(zhǔn)的電壓基準(zhǔn)。
[0003]電壓校準(zhǔn)過程通常是通過測量電壓獲取最佳的電壓調(diào)整編碼，然后將調(diào)整編碼寫入非易失性存儲(chǔ)單元。如果每個(gè)基準(zhǔn)電壓都通過類似方式校準(zhǔn)，那么所需的非易失性存儲(chǔ)單元較多且可能占用較多面積，尤其采用諸如多晶硅熔絲之類的單位面積較大的非易失性存儲(chǔ)單元時(shí)；同時(shí)，這種校準(zhǔn)會(huì)占用較多的測試時(shí)間，從而增加芯片成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置及方法，解決現(xiàn)有的芯片的電壓基準(zhǔn)校準(zhǔn)所需的非易失性存儲(chǔ)單元較多且可能占用較多面積、占時(shí)多的問題。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
一種基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置，包括:
基準(zhǔn)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生若干個(gè)電壓基準(zhǔn)；
測量單元，用于將基準(zhǔn)產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的任意一個(gè)電壓基準(zhǔn)作為第一電壓基準(zhǔn)進(jìn)行測量;
控制電路，用于通過數(shù)字編碼調(diào)整所述基準(zhǔn)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的若干個(gè)電壓基準(zhǔn)；
優(yōu)化單元，通過所述控制電路調(diào)整第一電壓基準(zhǔn)，及根據(jù)測量單元所獲得的第一電壓基準(zhǔn)和第一電壓基準(zhǔn)的目標(biāo)值，選擇第一最佳數(shù)字編碼并將第一最佳數(shù)字編碼寫入非易失性存儲(chǔ)單元；
非易失性存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述第一最佳數(shù)字編碼；
自動(dòng)校準(zhǔn)電路，用于根據(jù)校準(zhǔn)后的第一電壓基準(zhǔn)自動(dòng)校準(zhǔn)基準(zhǔn)產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)。
[0006]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述非易失性存儲(chǔ)單元采用多晶硅熔絲。
[0007]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動(dòng)校準(zhǔn)電路在所述裝置上電后對其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
[0008]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動(dòng)校準(zhǔn)電路包括:
電壓比較電路，用于獲取所述校準(zhǔn)后的第一電壓基準(zhǔn)與待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)之間的比例關(guān)系； 自動(dòng)優(yōu)化電路，用于預(yù)設(shè)第一電壓基準(zhǔn)與待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)之間的目標(biāo)比例，及根據(jù)該目標(biāo)比例與所述電壓比較電路獲取的比例關(guān)系獲得目標(biāo)比例自動(dòng)選擇待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)的最佳數(shù)字編碼，并通過所述控制電路調(diào)整待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)。
[0009]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動(dòng)校準(zhǔn)電路還包括用于逐一選擇電壓基準(zhǔn)的通道選擇電路。
[0010]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電壓比較電路采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器或模擬比較器。
[0011]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動(dòng)校準(zhǔn)電路采用寄存器存儲(chǔ)待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)的最佳數(shù)字編碼。
[0012]本發(fā)明還提供了一種基于上述基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)方法，所述方法包括:
將任意一個(gè)電壓基準(zhǔn)作為第一電壓基準(zhǔn)進(jìn)行測量；
根據(jù)測量獲得的第一電壓基準(zhǔn)和第一電壓基準(zhǔn)的目標(biāo)值，選擇第一最佳數(shù)字編碼，及根據(jù)第一最佳數(shù)字編碼校準(zhǔn)第一電壓基準(zhǔn)；
將所述第一最佳數(shù)字編碼寫入非易失性存儲(chǔ)單元；
根據(jù)所述校準(zhǔn)后的第一電壓基準(zhǔn)對其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
[0013]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述對其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)包括:
獲取待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)與已校準(zhǔn)的第一電壓基準(zhǔn)之間的比例關(guān)系；
預(yù)設(shè)第一電壓基準(zhǔn)與待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)之間的目標(biāo)比例，及根據(jù)該目標(biāo)比例與已獲取的比例關(guān)系自動(dòng)選擇并鎖存待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)的最佳校準(zhǔn)編碼；
根據(jù)所鎖存待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)的最佳校準(zhǔn)編碼調(diào)整其所對應(yīng)的待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)。
[0014]進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法中對第一電壓基準(zhǔn)至少進(jìn)行一次校準(zhǔn)。
[0015]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
本發(fā)明所提供的基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置及方法，采用少量的非易失性存儲(chǔ)單元完成多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)，具體而言在于只校準(zhǔn)其中一個(gè)電壓基準(zhǔn)并將校準(zhǔn)碼寫入非易失性存儲(chǔ)單元，其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)以該校準(zhǔn)后的電壓為基礎(chǔ)自動(dòng)校準(zhǔn)并鎖存校準(zhǔn)碼。從而降低非易失性存儲(chǔ)單元的面積，增強(qiáng)可靠性，并降低芯片自動(dòng)測試時(shí)間。
[0016]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于芯片中電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)，尤其是多個(gè)電壓基準(zhǔn)需要同時(shí)校準(zhǔn)的時(shí)候?？梢詮V泛應(yīng)用于對芯片上多個(gè)電壓基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)的設(shè)計(jì)中。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)裝置的框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓基準(zhǔn)自動(dòng)校準(zhǔn)電路的框圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓基準(zhǔn)調(diào)整的電路圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于多電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種多電壓基準(zhǔn)校準(zhǔn)裝置，如圖1所示，所述裝置包括:測量單元110、基準(zhǔn)產(chǎn)生電路120、自動(dòng)校準(zhǔn)電路130、優(yōu)化單元140、控制電路150和非易失性存儲(chǔ)單元160。
[0024]首先，校準(zhǔn)第一個(gè)電壓基準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)碼寫入非易失性存儲(chǔ)單元中。具體為:基準(zhǔn)產(chǎn)生電路120產(chǎn)生若干個(gè)電壓基準(zhǔn)，測量其中任意一個(gè)電壓基準(zhǔn)作為第一電壓基準(zhǔn)，其他的電壓基準(zhǔn)則為待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)；控制電路150通過一位或多位數(shù)字編碼調(diào)整測量基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路120的第一電壓基準(zhǔn)，測量單元110對相應(yīng)的第一電壓基準(zhǔn)進(jìn)行測量；優(yōu)化單元140根據(jù)不同數(shù)字編碼及其對應(yīng)的第一電壓基準(zhǔn)的測量值選擇第一最佳數(shù)字編碼，并將其寫入非易失性存儲(chǔ)單元160中?？刂齐娐?50還根據(jù)第一最佳數(shù)字編碼校準(zhǔn)所述第一電壓基準(zhǔn)，及通過一位或多位數(shù)字編碼調(diào)整所述基準(zhǔn)產(chǎn)生電路120產(chǎn)生的其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)；然后，自動(dòng)校準(zhǔn)電路130根據(jù)基于已經(jīng)校準(zhǔn)的第一電壓基準(zhǔn)，自動(dòng)校準(zhǔn)電路130自動(dòng)校準(zhǔn)其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)，并鎖存相應(yīng)的數(shù)字編碼。
[0025]需要指出的是，所述第一電壓基準(zhǔn)的校準(zhǔn)可以是只進(jìn)行一次，也可以是進(jìn)行多次；所述其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)的自動(dòng)校準(zhǔn)可以是每次所述裝置上電后自動(dòng)進(jìn)行一次，其獲得的待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)的最佳數(shù)字編碼通過寄存器鎖存，而不采用非易失性存儲(chǔ)單元。
[0026]更進(jìn)一步地，自動(dòng)校準(zhǔn)電路130可由圖2所示的電路構(gòu)成。具體地:包括電壓比較電路、自動(dòng)優(yōu)化電路350、通道選擇電路320。所述電壓比較電路用于獲取所述校準(zhǔn)后的第一電壓基準(zhǔn)與其他待校準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)之間的比例關(guān)系，可以優(yōu)選采用可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，也可以是模擬比較器，本實(shí)施例中所采用的是模數(shù)轉(zhuǎn)換器330 ;通過控制電路150可以產(chǎn)生由基準(zhǔn)產(chǎn)生電路120產(chǎn)生的同一個(gè)電壓基準(zhǔn)在不同的數(shù)字編碼下的電壓；通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器330，可以獲取該電壓基準(zhǔn)與已經(jīng)校準(zhǔn)過的第一電壓基準(zhǔn)之間的比例關(guān)系，進(jìn)而由自動(dòng)優(yōu)化電路350預(yù)設(shè)該電壓基準(zhǔn)