專利名稱：集成電路封裝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集成電路，尤其涉及一種包括兩個或更多個集成電路芯片(die)的集成電路組合。
背景技術：
電子產(chǎn)品或設備(例如移動電話、MP3播放器、游戲控制臺、個人電腦、電視機等) 的設計者希望減少零件數(shù)量并且因此減小物理尺寸和產(chǎn)品組裝成本。因而他們希望將多種功能集成到單個封裝中。終端產(chǎn)品的設計者也想要使用帶有多種功能的單個集成電路(IC)。例如，如果具有兩種或更多種分立功能的兩個或更多個IC能被執(zhí)行所有這些功能的單個IC代替，則對于終端產(chǎn)品設計者有潛在的成本和尺寸上的益處。然而，被設計為實現(xiàn)兩種功能的IC對這些功能的執(zhí)行可能一般不如兩個專用IC好或經(jīng)濟。這也許有邏輯上的原因，因為電路設計的進步更有可能首先在由專家工程師所設計的專用芯片上進行嘗試，而非在主要包括通?？傻玫碾娐穳K的較大芯片上進行嘗試。更根本地，可能是因為，專用芯片可以是使用最合適的方法設計的，所述最合適的方法涉及最小的特征尺寸和額定電壓，以及用于電壓或高頻性能的特定的結(jié)構(gòu)。上述問題的一個解決方案是，在單個IC封裝中使用兩個或更多個IC來提供所要求的功能組，也稱為封裝內(nèi)系統(tǒng)(system-in-package) (SiP)。這種技術也提供了附帶的益處。例如，一些列IC對組合可在“混合和匹配”基礎上被提供。S卩，一個普通的功率管理IC 能夠與不同性能級別的音頻編解碼器配對，或者用于不同設備功率方案的有差別的功率IC 能夠與同一音頻編解碼器配對。這增大了由SiP族服務的市場范圍。而且，對于更多的專家應用，這些部件IC可作為分立的封裝設備被銷售。從而，設計成本可在更廣泛的客戶范圍上被攤還。而且，部件IC可通過再設計以消除過剩功能或者通過轉(zhuǎn)化到較小的特征尺寸處理來降低成本，而不必在整個族的硅芯片上重復該設計。SiP在本領域中是已知的，并且在一種形式中包括一個處理器和耦合至該處理器的單個“從動(slave) " IC0例如，US7M7930公開了一種中央處理單元(CPU)芯片，其以三維封裝布局(layout)聯(lián)結(jié)至一個功率管理芯片。將處理芯片提供為SiP中的IC之一有效地“隱藏”了功率管理芯片，因為CPU通常將與功率管理IC通信，不管該功率管理芯片是否與該CPU在同一封裝內(nèi)。功率管理芯片一般并不與除CPU之外的其他IC通信，因此將功率管理芯片與CPU提供在同一封裝內(nèi)只不過減小了 CPU和功率管理芯片的組合的覆蓋區(qū) (footprint)。如下的SiP也是已知的其中設有兩個IC，但每個IC都分立地連接至該封裝外面的電路系統(tǒng)(circuitry)。再一次，這些SiP減小了兩個IC的組合的覆蓋區(qū)，并且為兩個 IC提供了一種方便的傳遞機制。然而，每個IC必須經(jīng)由引腳分立地連接至外部電路系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種集成電路組合，包括第一集成電路芯片和第二集成電路芯片， 其分別帶有第一控制寄存器組(bank)和第二控制寄存器組；以及，用于外部控制數(shù)據(jù)的路徑，其在所述組合內(nèi)，將所述第一芯片上的接收所述外部控制數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)接口耦合至所述第一控制寄存器組和所述第二控制寄存器組。尤其，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種集成電路組合，或封裝內(nèi)系統(tǒng)(SiP)，包括第一集成電路芯片，至少包括第一接口(其至少用于接收控制信號)、第二接口以及第一控制寄存器組；第二集成電路芯片，至少包括第三接口(其耦合至所述第二接口)以及第二控制寄存器組；以及，信號路徑，其在所述組合內(nèi)，經(jīng)由所述第二接口和所述第三接口將所述第一接口耦合至所述第一控制寄存器組和所述第二控制寄存器組。因而，本發(fā)明提供了一種包括兩個或更多個集成電路芯片的集成電路組合，其被布置為使得與該組合通信的控制器或處理器僅“看到”單個設備，例如具有單個設備地址。 這顯著減少了該處理器上與該組合通信所要求的引腳數(shù)目。在第二個方面，本發(fā)明提供了一種在集成電路芯片中的方法。該集成電路芯片被連接至作為集成電路組合的一部分的另一集成電路芯片。該方法包括接收控制信號；以及，將所述控制信號轉(zhuǎn)送至所述另一集成電路芯片，不管所述控制信號是否旨在用于所述另一集成電路芯片。


為了更好地理解本發(fā)明，并更清楚地示出它如何執(zhí)行生效，現(xiàn)在將通過實施例的方式對下列圖進行參考，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的包括一個集成電路組合的一個裝置；圖2更加詳細地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括一個集成電路組合的一個
裝置；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的寄存器映射；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的寄存器映射；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的SiP中的一個布置；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的SiP中的另一布置；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的SiP中的又一布置；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的一個方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種包括兩個或更多個IC芯片的組合(在此也被稱為封裝內(nèi)系統(tǒng)或SiP)。第一 IC芯片還包括與外部電路系統(tǒng)的接口，去往第一 IC芯片和第二 IC芯片的所有信號通過該接口被路由。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括SiP 18的裝置10的一個實施例。裝置10可以是便攜式電子設備，例如計算設備、膝上型電腦、筆記本電腦、PDA、媒體播放器、MP3播放器、視頻播放器、便攜式電視設備、通信設備、移動電話、移動電子郵件設備、GPS設備和導航設備。裝置10包括控制器12，例如處理器；以及SiP 18，其耦合至控制器12。SiP 18
5自身包括兩個集成電路(IC)芯片第一“父(parent) ” IC芯片19和第二“子(child)” IC 芯片20。IC芯片19、20中的每一個都提供除了通常由控制器12提供的以外的專門功能。 例如，IC芯片19、20可以個別地專用于功率管理、音頻編碼/解碼、視頻編碼/解碼、加密， 或者由專用I C提供比由控制器12提供更好的任何功能。IC芯片19、20中的每一個接收來自控制器12的信號，以提供它們的功能的至少一部分。來自控制器12的信號被路由經(jīng)過父IC芯片19，不管所述信號旨在用于父IC芯片 19還是子IC芯片20。父IC芯片19接收來自控制器12的信號，并且將來自控制器12的信號轉(zhuǎn)送至子IC芯片20，下面將更加詳細地描述。IC芯片19、20可以有一套可控制的特征，例如可編程輸出電壓電平、信號路徑路由，以及啟用和禁用電路塊等。這些是經(jīng)由存儲數(shù)字控制數(shù)據(jù)的片上(on-chip)寄存器可配置的，要么作為一組物理連續(xù)的寄存器，要么作為一組在與所涉及的塊鄰近的芯片上散布的寄存器。這樣，父IC芯片19包括一組寄存器28，且子IC芯片20包括一組寄存器36。 這些寄存器觀、36被從控制器12接收的控制信號編程，控制器12管理主機裝置10。芯片上的每個寄存器都有寄存器地址，并且所引入的(incoming)控制信號包括該地址以及待被寫至具有該地址的寄存器的控制數(shù)據(jù)。因此，來自控制器12的信號至少具有寄存器地址部分，還可以具有依賴于所使用的協(xié)議的設備地址部分(即，對裝置10的特定IC部件尋址)。這允許控制信號等被正確地路由至期望的裝置，然后路由至該裝置的期望的寄存器地址。根據(jù)下面將更加詳細描述的本發(fā)明的實施方案，SiP 18具有單個設備地址，所述單個設備地址允許去往SiP的信號被路由至父芯片19或子芯片20。也就是說，控制器12僅“看到”其發(fā)送信號至單個設備，而非個別地看到這兩個IC芯片19、20。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，父IC芯片19被配置為將信號轉(zhuǎn)送至子IC芯片20。 在這些實施方案中，該“轉(zhuǎn)送”功能和執(zhí)行該功能的相應電路系統(tǒng)都位于父IC芯片19內(nèi)。 這允許子IC芯片20基本上是常規(guī)的(即，基本上與子IC芯片20并不是SiP的一部分時相同)，并且直接與控制器12通信。圖2更加詳細地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括SiP 18的裝置10。裝置10可以是任何電子裝置，并且這樣可以包括若干不同的電子部件。裝置10 包括控制器12，控制器12可以是處理器(即，中央處理單元)或不那么有力的控制部件。 控制器12可以用作對其他部件的總線管理器(bus master)，盡管那些其他部件在特定通信中也可用作總線控制器。因而，裝置10可以包括，例如，存儲器、至少一個功率源、顯示器 (或者用于顯示器的驅(qū)動器)、一個或更多個換能器(例如麥克風或擴音器)、用戶接口等。 這些部件的各自連接對于理解本發(fā)明并不重要，因此為清楚起見未說明。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，裝置10還包括集成電路組合18，也被稱為SiP。如上所述，SiP 18包括父IC芯片19和子IC芯片20，并且這些芯片中的每一個可執(zhí)行一個具體的功能。例如，父IC芯片19可以是一個功率管理IC，且子IC芯片20可以是一個音頻編解碼器?？刂破?2包括一個外部控制接口和其他電氣部件(未示出)，信號通過所述外部控制接口被發(fā)送至SiP 18。在圖示的實施例中，SiP 18包括一套連接至外部控制接口的聯(lián)結(jié)墊(bond
6pad) 22，父I C芯片19包括耦合至聯(lián)結(jié)墊22的控制接口對。父IC芯片19還包括耦合至控制接口 M的轉(zhuǎn)換塊(translati0nbl0Ck)26。一組寄存器觀耦合至轉(zhuǎn)換塊26。寄存器觀存儲數(shù)字控制數(shù)據(jù)，要么作為一組物理連續(xù)的寄存器，要么做為一組在與所涉及的塊鄰近的父IC芯片19上散布的寄存器。為清楚起見，在此未示出與父IC芯片19的功能相關的其他電路系統(tǒng)(例如，音頻編解碼電路系統(tǒng)、加密電路系統(tǒng)等)。父IC芯片19可包括存儲器27，存儲器27被該轉(zhuǎn)換塊訪問以配置其操作。存儲器27可以是一個ROM或一套與寄存器的金屬掩模連接，或者可以是電氣可編程的。在后一情況下，存儲器27可以是非易失性存儲器，諸如金屬或多晶硅熔絲，或者是一次性可編程陣列。存儲器27也可以是可重復編程存儲器，諸如EEPROM或閃存器。在被組裝進SiP 18之后，該存儲器可以作為芯片級制造測試的一部分進行編程，或者可以在稍后編程。父IC芯片19還包括耦合至轉(zhuǎn)換塊沈的橋接控制接口(bridge control interface) 30ο橋接控制接口 30可以包括電平移位(level shift)電路系統(tǒng)32，以及與子 IC芯片20的連接。子IC芯片20包括它自身的控制接口 34，控制接口 34被連接以接收來自橋接控制接口 30的信號。子IC芯片20的一組寄存器36耦合至控制接口 34。寄存器36存儲數(shù)字控制數(shù)據(jù)，作為一組物理連續(xù)的寄存器，或者作為一組在與所涉及的塊鄰近的子IC芯片20 上散布的寄存器。如同父IC芯片19，為清楚起見，在此未示出與子IC芯片20的功能相關的其他電路系統(tǒng)。在SiP 18的運行中，經(jīng)由聯(lián)結(jié)墊22從控制器12的外部控制總線接收控制信號， 并且該控制信號被傳送到父IC芯片19的控制接口 M。在一個實施方案中，該外部控制接口使用I2C(內(nèi)部IC)總線與控制接口 M通信； 然而，根據(jù)本發(fā)明的其他實施方案，也可使用JTAG(聯(lián)合測試行動組)、SPI (串行外設接口) 或任何其他總線。依賴于總線協(xié)議，所述信號可以包括不同的字段(field)和信息。例如， 使用1 總線協(xié)議發(fā)出的信號具有設備地址部分和寄存器地址部分，以及數(shù)據(jù)部分。使用 SPI協(xié)議發(fā)出的信號僅具有寄存器地址部分和數(shù)據(jù)部分。在該協(xié)議中，通過為每個目的芯片 (destination chip)使用芯片選擇(CS)線來對設備進行尋址。在某些實施方案中，所述控制信號隨后從控制接口 M傳送到轉(zhuǎn)換塊26。轉(zhuǎn)換塊 26的功能依賴于本發(fā)明的具體實施方案，下面將更加詳細地描述。在一些實施方案中，轉(zhuǎn)換塊26可能完全沒有必要。在采用具有設備地址部分的總線協(xié)議(例如，I2C)的實施例中，轉(zhuǎn)換塊沈?qū)σ呀邮盏目刂菩盘枅?zhí)行設備地址轉(zhuǎn)換。也就是說，SiP 18具有它自身的唯一設備地址，所引入的信號使用該唯一設備地址進行標記，也就是說，外部設備在該SiP的位置上僅看到單個實體。然而，父IC芯片19和子IC芯片20也具有唯一設備地址，這使得它們可被個別地用在其他設備中(即，當未被用作SiP的一部分時)。轉(zhuǎn)換塊沈訪問寄存器27 (其中存儲有子IC芯片20的唯一設備地址)，并且將該控制信號中的SiP地址替換為該子IC芯片的設備地址。當然，在采用不具有設備地址部分的總線協(xié)議(例如，SPI)的實施方案中，不發(fā)生設備地址轉(zhuǎn)換。在這種情況下，可以存在用于整個SiP的單個CS線，因為目的寄存器是由信號的寄存器地址部分限定的，下面將更加詳細地描述。
基于控制信號的寄存器地址部分的內(nèi)容，轉(zhuǎn)換塊沈還可以確定已接收的控制信號旨在用于父IC芯片19還是子IC芯片20。在某些實施方案中，如果已接收的控制信號旨在用于父IC芯片19，則轉(zhuǎn)換塊沈也可以對已接收的控制信號執(zhí)行寄存器地址轉(zhuǎn)換。將參考圖3和圖4來更加詳細地描述這些功能。轉(zhuǎn)換塊沈還可以接收來自子IC芯片20的信號(經(jīng)由橋接控制接口 30)，并且必要時在將它們傳送至控制接口 M和控制器12或者裝置10的其他部件之前轉(zhuǎn)換它們。所述(可能已被轉(zhuǎn)換的)控制信號從轉(zhuǎn)換塊沈被傳送至橋接控制接口 30，并且從橋接控制接口 30傳送至子IC芯片20的控制接口 34。這不管控制信號旨在用于父IC芯片 19還是子IC芯片20都發(fā)生，以減小發(fā)送至該子IC芯片的信號的延遲(latency)。也就是說，一般期望的是盡可能快地將信號傳送至SiP 18。然而，至子IC芯片20的信號必須經(jīng)過父IC芯片19，如上所述，這增加了延遲。為了減小這種延遲，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在轉(zhuǎn)換塊沈確定控制信號旨在用于的IC芯片之前，所有已接收的控制信號都被轉(zhuǎn)送至該子IC芯片。因此，在采用具有設備地址的總線協(xié)議的實施方案中，已接收的控制信號的設備地址部分被如上所述地轉(zhuǎn)換，并且所述信號被轉(zhuǎn)送至子IC芯片20?？赡艿氖?，對于去往子IC芯片20的控制信號，寄存器地址轉(zhuǎn)換是沒有必要的，如將參考圖3和圖4描述的?？刂平涌?34接收來自橋接控制接口 30的控制信號，并且使用它們來訪問該子IC 芯片的寄存器36。如果稍后確定了所述控制信號并非旨在用于子IC芯片20，則依賴于所選擇的實施方式，可以執(zhí)行若干可能的動作。在一個實施方案中，轉(zhuǎn)換塊沈指示橋接控制接口 30向子IC芯片20發(fā)出一個中斷信號，終止它對寄存器36的訪問，例如當所引入的數(shù)據(jù)在實際上寫至實際的存儲寄存器36之前仍在保持寄存器(holding register)中。在另一個實施方案中，轉(zhuǎn)換塊沈可以響應所轉(zhuǎn)送的控制信號來指示橋接控制接口 30忽略從子IC芯片20 接收的任何信號。在其他實施方案中，所述控制信號可能會不被子IC芯片20理解，或者可能被識別為處于子IC芯片20的寄存器地址范圍以外，因此并不能響應。在這些實施方案中，沒有必要采取進一步的動作以響應所轉(zhuǎn)送的控制信號來中止子IC芯片20的操作。在父IC芯片19和子IC芯片20的電壓要求不一致的情況下，可以采用電平移位電路系統(tǒng)32來改變控制信號的電壓電平。如果控制信號并非旨在用于子IC芯片20，則它將旨在用于父IC芯片19。在這些情況下，寄存器地址部分可以被轉(zhuǎn)換塊26轉(zhuǎn)換，并且被用于訪問父IC芯片的寄存器28?？赡艿氖?，對于所有所引入的信號，在被輸入該轉(zhuǎn)換塊中的任何判決電路系統(tǒng)之前，根據(jù)該父芯片的要求轉(zhuǎn)換該寄存器地址。如果已轉(zhuǎn)換的地址對于該父芯片是有效的，則可立即寫至父芯片的寄存器觀。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的子從動IC芯片20和父從動IC芯片19 分別的寄存器36、28。子芯片寄存器36包括寄存器地址空間40，寄存器地址空間40開始于地址OOOOh 并結(jié)束于地址4000h之前。父芯片寄存器28包括寄存器地址空間42，其開始于地址4000h， 也就是說，該父芯片的寄存器地址空間42相對于該子芯片的寄存器地址空間40被偏移，并且所述偏移使得這兩個地址空間40、42不出現(xiàn)重疊，即所述地址不重疊。所述偏移允許這兩個寄存器組28、36的組合(如圖3的右側(cè)所示)被SiP 18外部的電路系統(tǒng)唯一地可尋址。也就是說，一個復合寄存器地址空間(即，地址總量)被定義為這兩個個體寄存器地址空間40、42的組合。如上所述，對于訪問子芯片寄存器36，寄存器地址轉(zhuǎn)換是沒有必要的，因為在該復合寄存器地址空間(對于SiP 18外部的電路系統(tǒng)是可見的)和子芯片20自身中，子寄存器地址空間40都開始于OOOOh。此外，因為父寄存器地址空間42在父IC芯片19內(nèi)被偏移，所以在該實施方案中，對于訪問父寄存器28，寄存器地址轉(zhuǎn)換也是沒有必要的。也就是說，從該SiP外部看去，該復合寄存器地址空間的地址都是個別地唯一的(individually unique)且直接可尋址的。圖4示出了一個替代實施方案，其中寄存器地址空間40、42重疊。如同前面的實施方案，該子芯片的寄存器地址空間40開始于OOOOh并結(jié)束于 4000h之前。然而，在父芯片19內(nèi)，該父芯片的寄存器地址空間42也開始于OOOOh。因此， 在該實施方案中，寄存器地址空間40、42重疊，即所述地址確實重疊，并且寄存器地址轉(zhuǎn)換是必要的，使得這兩個寄存器組都被SiP 18外部的電路系統(tǒng)唯一地可尋址。在該實施方案中，子寄存器地址空間40未被轉(zhuǎn)換，從而對于旨在用于子IC芯片20 的信號不要求寄存器地址轉(zhuǎn)換。這有助于使延遲最小化，這在總線時序約束尤其嚴格的系統(tǒng)中是一個優(yōu)勢。當子寄存器地址空間40未被轉(zhuǎn)換時，父寄存器地址空間42被轉(zhuǎn)換，使得它開始于4000h，即，使得它被偏移，并且對于SiP 18外部的電路系統(tǒng)這兩個寄存器地址空間40、42之間不出現(xiàn)重疊。因而，在該替代實施方案中，子寄存器地址空間40的地址和父寄存器地址空間42的地址并非都是個別地唯一的和直接可尋址的。然而，借助于轉(zhuǎn)換子寄存器地址空間40或者父寄存器地址空間42中的至少一個，該替代實施方案中的復合寄存器地址空間的所有地址又是從該SiP外部看去可尋址的。本領域的技術人員應明了，寄存器大小、偏移和地址空間依賴于實施方式，并且并不通過在此公開的寄存器大小、地址空間或精確偏移來暗示任何限制。例如，圖3和圖4示出了該復合寄存器地址空間中的寄存器地址空間40、42之間的一個空間，即間隙。然而，通過設置該偏移使得它等于該子寄存器地址空間的大小，該空間可被減小或被完全移除。因而，要么通過使父寄存器28的地址空間42偏移(即，直接可尋址)，要么通過轉(zhuǎn)換地址空間42使得它對外部電路系統(tǒng)呈現(xiàn)偏移(即，間接可尋址)，使得父寄存器28和子寄存器36都可被SiP 18外部的電路系統(tǒng)唯一可尋址。在以上描述的大部分中，為清楚起見，父IC芯片19和子IC芯片20被描繪為并排 (side-by-side)的。實際上，這是這些芯片在SiP 18中的一種可能的配置。然而，為了減小SiP 18的覆蓋區(qū)，IC芯片19、20可以堆疊在彼此之上，可能地被絕緣分隔物(spacer)分隔開。在一個實施方案中，父IC芯片19和子IC芯片20可以通過它們之間的線聯(lián)結(jié)(wire bond)直接相連。在另一個實施方案中，父IC芯片19和子IC芯片20可以被安裝在一個內(nèi)部印刷電路板(PCB)上，每個芯片分立地聯(lián)結(jié)至該PCB的區(qū)域，其中這些聯(lián)結(jié)之間存在跡線 (track running)。在又一實施方案中，父IC芯片19和子IC芯片20可以直接安裝在彼此之上(其中“底部”芯片面朝下)，安裝在PCB的傳導球(conducting ball)上。“頂部”芯片(也面朝下)可以被安裝在傳導球上，至該“底部”芯片的背側(cè)的區(qū)域。然后，該頂部芯片可經(jīng)由“通硅孔(through silicon vias) ”連接至該底部芯片的前側(cè)，或引至將該底部芯片連接至該PCB的一些球。本發(fā)明適用于父芯片和子芯片的任何布置。這兩個芯片19、20的外殼也都未示出。在一個實施方案中，芯片19、20 二者可以被單個的共同外殼(即，單個“封裝”)圍繞。然而，本發(fā)明也可應用于所謂的“封裝上封裝 (package-on-package)”布置，其中每個芯片被其自身的外殼圍繞，并且芯片之間的連接在各自外殼的端子之間形成。盡管圖2和本說明書示出和描述了僅具有兩個芯片(即，父芯片19和子芯片20) 的SiP 18，但是本領域技術人員也應明了，本發(fā)明可擴展至包括多于兩個芯片的SiP。例如，在包括三個芯片的SiP中，第一 IC芯片可用作上述的父芯片；第二 IC芯片和第三IC芯片可用作子芯片，其中所述第二 IC芯片和所述第三IC芯片并行地連接至所述第一 IC芯片?？梢杂孟嗨频姆绞较蛟摲庋b添加將其他芯片。圖5示出了包括三個IC芯片51、52、53的SiP 50。每個IC芯片分別包括一組寄存器54、55、56。為清楚起見，未示出其他電路系統(tǒng)。然而，通過參考圖2可以容易地理解這三個IC芯片的功能。在這個實施例中，第一 IC芯片51用作父IC芯片，并且包括用于連接至第二 IC芯片52和第三IC芯片53中的每一個的分立接口電路系統(tǒng)，第二 IC芯片52和第三IC芯片53作為子IC芯片被并行地耦合。在運行中，父IC芯片51接收來自控制器或處理器的控制信號，并且將該控制信號轉(zhuǎn)送至這兩個子IC芯片52、53。該父IC芯片為每個子IC芯片提供分立接口允許了，如有必要，每個接口中的電平移位電路系統(tǒng)將不同的電壓移位應用至所述控制信號。圖6示出了與參照圖5描述的SiP 50相似的SiP 50。然而，在該實施方案中，父 IC芯片51僅包括單個接口，并且信號通過父IC芯片外部的耦合傳播至子IC芯片52、53。圖7示出了一個根據(jù)又一實施方案的SiP 50，其中第一 IC芯片51用作父IC芯片。第二 IC芯片52耦合至第一 IC芯片51，并且第三IC芯片53耦合至第二 IC芯片52。 也就是說，這三個IC芯片51、52、53被串行連接。因而，在該實施方案中，第二 IC芯片52 也用作父IC芯片，并且要求如圖2中所示的必要電路系統(tǒng)(例如，轉(zhuǎn)換塊、橋接控制接口)。 第三IC芯片53用作子IC芯片。在具有多于兩個的IC芯片的實施方案中，寄存器地址轉(zhuǎn)換遵循與參照圖3和圖4 描述的那些相似的原理。然而，在圖5和圖6的實施例中，對于子IC芯片中的至少一個，寄存器地址傳送是必要的。也就是說，這些布置具有兩個子IC芯片，它們的寄存器地址空間根據(jù)上述的原理都開始于OOOOh。因此，要求這些寄存器地址空間之一的寄存器地址部分的轉(zhuǎn)換，使得在各自子寄存器地址空間之間不出現(xiàn)重疊。例如，假定這兩個子寄存器組55、56的寄存器地址空間都開始于0000h，并且父寄存器組54的寄存器地址空間開始于8000h。在該情況下，SiP 50的復合寄存器地址空間必須覆蓋所有三個寄存器地址空間。假定第二 IC芯片寄存器組55的寄存器地址空間可被轉(zhuǎn)換使得它開始于4000h。因而，由第一 IC芯片51接收的控制信號可以包括一個范圍為 OOOOh至CFFFh(或更高)的寄存器地址部分。如果所述控制信號在范圍8000h至CFFFh 內(nèi)，則它們旨在用于父IC芯片51。如果所述控制信號在范圍OOOOh至3FFFh內(nèi)，則它們旨在用于第三IC芯片53。如果所述控制信號在范圍4000h至7FFFh內(nèi)，則它們旨在用于第二 IC芯片52，并且在被轉(zhuǎn)送至第二 IC芯片52之前必須被轉(zhuǎn)換到范圍OOOOh至3FFFh。
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圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的在父IC芯片19中執(zhí)行的一個方法的流程圖。該方法開始于步驟100，此時從SiP 18的外部(S卩，經(jīng)由引腳22)接收到一個信號 (例如一個控制信號)。該控制信號包括一個對復合寄存器地址空間進行尋址的寄存器地址部分，例如圖3和圖4所示。該流程圖包括可并行執(zhí)行或依序執(zhí)行的兩個分支轉(zhuǎn)送動作(即，將該信號轉(zhuǎn)送至該子IC芯片)；以及，處理動作(即，解釋該父IC芯片內(nèi)的信號，或者使用它來訪問父IC 芯片19中的寄存器地址)。在步驟101，父IC芯片19可選地可以對已接收的控制信號的寄存器地址部分執(zhí)行寄存器地址轉(zhuǎn)換，用于轉(zhuǎn)送至該子IC芯片。例如，這可以出現(xiàn)在該SiP包括多于一個的子 IC芯片(因此它具有上述的重疊的寄存器地址)時。替代地，該子寄存器地址空間可以要求轉(zhuǎn)換，因為它與該父寄存器地址空間重疊。可選地，如果該信號是使用采用設備地址的總線協(xié)議來接收的，則父IC芯片19在步驟102執(zhí)行設備地址轉(zhuǎn)換。也就是說，已接收的信號指定了一個設備地址，其是SiP地址， 并且該父IC芯片將該地址替換為子IC芯片20的地址。如果該信號是使用未采用設備地址的總線協(xié)議來接收的，則不執(zhí)行步驟102。在步驟103，該信號經(jīng)由橋接控制接口 30轉(zhuǎn)送至子IC芯片20。因而，可見，不管該信號用于該子IC芯片還是該父IC芯片，該步驟都發(fā)生。與上述步驟101、102和103并行地，在一個實施方案中，父IC芯片19可選地針對該父IC芯片轉(zhuǎn)送已接收的控制信號的寄存器地址部分(步驟104)。這種轉(zhuǎn)換可涉及，例如，使一個或更多個寄存器地址位移位，或者使一個或更多個寄存器地址位翻轉(zhuǎn)(flip)?？蛇x地，在該階段可以可能的是，在(可能已被轉(zhuǎn)換的)已接收的控制信號的基礎上在步驟105寫至該父寄存器。也就是說，在該實施方案中，沒有必要確定該控制信號旨在用于該父IC芯片還是該子IC芯片。而是，無論如何都執(zhí)行對該父寄存器的寫；如果該寫失敗(即，由于在步驟100接收的復合地址空間寄存器地址是在該復合寄存器空間的子區(qū)(child area)中，所以——可能在轉(zhuǎn)換步驟104之后——在該父芯片的物理地址空間以外)，這暗示了該控制信號旨在用于該子IC芯片。在步驟106，該父IC芯片(例如，在轉(zhuǎn)換塊26中)確定(可能已被轉(zhuǎn)換的)已接收的信號旨在用于父IC芯片19還是子IC芯片20。在一個實施方案中，這可以通過確定該信號中指定的寄存器地址(在轉(zhuǎn)換之前或在轉(zhuǎn)換之后)是否在父寄存器地址空間范圍內(nèi)來做出，也就是說，使用圖3和圖4的實施例，所指定的地址是否等于或大于4000h。再一次使用圖3或圖4的實施例，如果在步驟104已經(jīng)對寄存器地址進行了轉(zhuǎn)換，則確定已轉(zhuǎn)換的地址是否在范圍OOOOh至3FFFh內(nèi)(子地址空間在步驟104被相似地轉(zhuǎn)換，通過，例如，反轉(zhuǎn)與4000h相應的位使得它不會落入該范圍內(nèi))。如果所指定的地址未落入該父寄存器地址空間內(nèi)，則在該父IC芯片內(nèi)沒有必要進行進一步的動作(步驟108)，因為該信號已經(jīng)在步驟103轉(zhuǎn)送至該子IC芯片，該子IC芯片將使用該信號來訪問其寄存器36。如果所指定的地址落入該父寄存器地址空間內(nèi)，則該父IC芯片可以終止對該子 IC芯片的訪問，例如通過發(fā)出一個中斷信號(步驟110)，忽略來自該子IC芯片的任何響應 (步驟112)，或者不采取與該子IC芯片有關的任何動作。后一實施方案將出現(xiàn)在如下情況
11下，例如，由于所指定的寄存器地址在該子IC芯片的范圍以外而造成該子IC芯片不響應。 該父IC芯片也使用該信號來訪問其自己的寄存器28 (步驟114)。在訪問父寄存器28之前對寄存器地址進行轉(zhuǎn)換(步驟113)可以是有必要的，如果在步驟104尚未如此做，以及如果在子寄存器地址空間和父寄存器地址空間之間存在重疊(如圖4所示)。該控制信號中的地址數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(典型的是，該地址中的多個有效位中的一個或兩個的反轉(zhuǎn))可以即時(on-the-fly)發(fā)生，而不會向該數(shù)據(jù)信號添加可察覺的延遲，因而不會違反對該數(shù)據(jù)接口的任何時序約束。然而，關于該控制數(shù)據(jù)的目的地是哪個芯片的探測可能不明顯，直到至少一些地址已經(jīng)被接收和發(fā)送。此外，所要求的動作可能不明顯，直到全部的控制數(shù)據(jù)字都被接收和發(fā)送。因而，期望的是，在生成某中斷之前或在其他適當情況下，允許全部的數(shù)據(jù)字被發(fā)送至子IC芯片20，而非使其與不完整數(shù)據(jù)混淆。因此，本發(fā)明提供了一種方便的方案，用于將兩個或更多個IC芯片組合在一起， 使得對它們連接至的外部電路系統(tǒng)呈現(xiàn)單個接口。此外，該方案使得這些IC芯片中的每一個都可以既在該SiP內(nèi)被采用，又在電子系統(tǒng)內(nèi)作為它自己被采用。尤其，子IC芯片不要求進行修改以作為該組合的一部分或作為它自己。應注意，上述實施方案示出而非限制本發(fā)明，并且在不違背隨附權利要求的范圍的前提下，本領域技術人員將能夠設計許多替代實施方案。詞語“包括(comprising)”不排除權利要求中列舉的元素或步驟以外的元素或步驟的存在，“一 (a/an) ”不排除復數(shù)，并且單個處理器或其他單元可以實現(xiàn)權利要求中記載的多個單元的功能。權利要求中的任何參考符號不應被解釋為限制它們的范圍。
權利要求
1.一種集成電路組合，包括第一集成電路芯片，至少包括第一接口，其用于至少接收控制信號；第二接口 ；以及， 第一控制寄存器組；第二集成電路芯片，至少包括第三接口，其耦合至所述第二接口 ；以及，第二控制寄存器組；以及信號路徑，其在所述組合內(nèi)，經(jīng)由所述第二接口和所述第三接口將所述第一接口耦合至所述第一控制寄存器組和所述第二控制寄存器組。
2.根據(jù)權利要求1所述的集成電路組合，其中所述第一控制寄存器組具有第一寄存器地址空間，并且其中所述第二控制寄存器組具有第二寄存器地址空間，并且其中所述控制信號至少具有如下的寄存器地址部分，該寄存器地址部分對具有若干地址的復合寄存器地址空間進行編址，所述若干地址等于所述第一寄存器地址空間和所述第二寄存器地址空間中的至少若干地址。
3.根據(jù)權利要求2所述的集成電路組合，其中所述第一集成電路芯片包括判決電路系統(tǒng)，用于在所述寄存器地址部分的基礎上確定所述控制信號用于所述第一集成電路芯片還是所述第二集成電路芯片。
4.根據(jù)權利要求3所述的集成電路組合，其中所述判決電路系統(tǒng)被配置為，基于所述寄存器地址部分是否位于預定范圍內(nèi)來確定所述控制信號用于所述第一集成電路芯片還是所述第二集成電路芯片。
5.根據(jù)權利要求2至4之一所述的集成電路組合，其中所述第一寄存器地址空間相對于所述第二寄存器地址空間被偏移，使得所述第一寄存器地址空間不與所述第二寄存器地址空間重疊。
6.根據(jù)權利要求2至4之一所述的集成電路組合，其中所述第一寄存器地址空間與所述第二寄存器地址空間至少局部重疊，所述第一集成電路芯片還包括用于適配所述控制信號的寄存器地址部分的寄存器地址轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)。
7.根據(jù)任一前述權利要求所述的集成電路組合，其中所述控制信號還包括設備地址部分，并且其中所述第一集成電路芯片還包括設備地址轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)，該設備地址轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)被配置為，將所述設備地址部分從所述集成電路組合的地址轉(zhuǎn)換至所述第二集成電路芯片的地址。
8.根據(jù)任一前述權利要求所述的集成電路組合，其中所述第一集成電路芯片被配置為，將所述控制信號轉(zhuǎn)送至所述第二集成電路芯片，不管所述控制信號是否用于所述第二集成電路芯片。
9.根據(jù)任一前述權利要求所述的集成電路組合，還包括至少第三集成電路芯片，其包括至少第三控制寄存器組。
10.根據(jù)權利要求9所述的集成電路組合，其中所述第三集成電路芯片耦合至所述第一集成電路芯片。
11.根據(jù)權利要求9所述的集成電路組合，其中所述第三集成電路芯片耦合至所述第二集成電路芯片。
12.根據(jù)任一前述權利要求所述的集成電路組合，其中所述第一集成電路芯片是功率管理設備。
13.根據(jù)任一前述權利要求所述的集成電路組合，其中所述第二集成電路芯片是音頻編解碼設備。
14.一種集成電路，適合用作任一前述權利要求中的第一集成電路芯片。
15.一種包括根據(jù)權利要求1至13之任一所述的集成電路組合的裝置。
16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中所述裝置是便攜式電子設備。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中所述裝置是下列至少之一計算設備；膝上型電腦；筆記本電腦；PDA ；媒體播放器；MP3播放器；視頻播放器；便攜式電視設備；通信設備； 移動電話；移動電子郵件設備；GPS設備或?qū)Ш皆O備。
18.—種在集成電路芯片中的方法，該集成電路芯片被連接至作為集成電路組合的一部分的另一集成電路芯片，該方法包括接收控制信號；以及將所述控制信號轉(zhuǎn)送至所述另一集成電路芯片，不管所述控制信號是否旨在用于所述另一集成電路芯片。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中所述集成電路芯片包括具有第一寄存器地址空間的第一控制寄存器組，并且所述另一集成電路芯片包括具有第二寄存器地址空間的第二控制寄存器組，所述控制信號至少包括如下的寄存器地址部分，該寄存器地址部分對至少包括所述第一寄存器地址空間和所述第二寄存器地址空間的復合寄存器地址空間進行編址。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，還包括從所述寄存器地址部分確定所述控制信號是否旨在用于所述另一集成電路芯片。
21.一種集成電路組合，包括第一集成電路，包括第一寄存器組，其具有第一寄存器地址空間；第一接口，其用于接收控制信號；以及，第二接口 ；以及第二集成電路，包括第二寄存器組，其具有第二寄存器地址空間；以及，第三接口，其耦合至所述第二接口；其中所述控制信號至少包括如下的寄存器地址部分，該寄存器地址部分用于對至少包括所述第一寄存器地址空間和所述第二寄存器地址空間的復合寄存器地址空間進行編址。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種集成電路組合(18)，其包括第一和第二集成電路芯片(19，20)，其分別帶有第一和第二控制寄存器組(28，36)；以及，用于外部控制數(shù)據(jù)的路徑，其在所述組合內(nèi)，將所述第一芯片上的接收所述外部控制數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)接口(24)耦合至所述第一和第二控制寄存器組。
文檔編號G06F13/362GK102483726SQ201080040710
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權日2009年7月22日
發(fā)明者A·克吉沃爾, G·M·摩爾, H·海皮克 申請人:沃福森微電子股份有限公司