本申請要求2015年10月23日申請的、“脈沖寬度調(diào)制電壓識別接口”、美國臨時專利申請?zhí)朜O.62/245,873的優(yōu)先權(quán)，其全部以參照方式合并于此，用于所有目的。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及集成電路裝置，更具體地，涉及生成和提供脈沖寬度調(diào)制信號來規(guī)定來自供應(yīng)集成電路的電壓調(diào)節(jié)器的電源電壓。

這部分旨在向讀者介紹可以與本發(fā)明的各個方面相關(guān)的現(xiàn)有文獻(xiàn)的各種方面，其在下面被描述和/或被要求。這個討論相信對于給讀者提供背景信息以便于更好地理解本發(fā)明的各個方面。因此，應(yīng)該理解的是這些表述就此而論，并不是對先前技術(shù)的認(rèn)可。

集成電路裝置(IC)內(nèi)對于高效電源管理的需求隨著每新一代集成電路裝置而增長。實際上，許多最近一代的集成電路裝置包括多種啟用有效功率使用管理的節(jié)能特征?？梢园ㄔ诩呻娐费b置中的節(jié)能特征中的一個選擇地激活電路的各個部分。可以包括的另一個節(jié)能特征是根據(jù)不同電路的具體性能水平向不同電路供應(yīng)各種電源電壓電平。一些集成電路裝置可以包括“智能”的節(jié)能特征。智能的節(jié)能特征包括控制向集成電路裝置的不同部分的電源供給需求的智能控制器。智能的節(jié)能特征有助于在使用相對較低的電壓電平時將集成電路裝置的性能保持在高水平。智能的節(jié)能特征的一個示例是來自Altera公司的

智能的節(jié)能特征可以使用在電壓調(diào)節(jié)器和集成電路裝置之間通信的接口。由于節(jié)能特征的復(fù)雜性，接口可以在集成電路裝置內(nèi)的節(jié)能特征和電壓調(diào)節(jié)器之間使用并行的導(dǎo)線。但是，并行通信可以增加其的指令和集成電路裝置與電壓調(diào)節(jié)器之間其的布線連接兩者的復(fù)雜性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

以下闡述本文中公開的確定的實施例的發(fā)明內(nèi)容。應(yīng)該理解的是，這些方面僅僅被呈現(xiàn)以向讀者提供有這些確定實施例的簡要發(fā)明內(nèi)容，并且這些方面不旨在限制這個公開的范圍。的確，這個公開可以涵蓋以下未闡述的各種方面。

本文中描述的實施例包括生成具體占空比的脈沖信號的脈沖寬度調(diào)制(PWM)接口以及操作脈沖寬度調(diào)制接口的方法。應(yīng)該領(lǐng)會的是，能夠以各種方式實施實施例，例如工藝、設(shè)備、系統(tǒng)、裝置或方法。以下描述了幾個實施例。

在一個實施例中，集成電路裝置包括輸入/輸出(I/O)接口和電壓識別(VID)電路。VID電路被耦合到輸入/輸出接口。電壓識別電路可以生成是在輸入/輸出接口上的輸出的電壓識別信號。電壓識別信號可以包括具有對應(yīng)于具體電壓電平的具體占空比的脈沖信號，以啟動接收電壓識別信號的電壓調(diào)節(jié)器以在具體電壓電平處將輸入電壓提供到集成電路裝置。

另一個實施例中，電路系統(tǒng)包括集成電路裝置和電壓調(diào)節(jié)器裝置。集成電路裝置可以生成具有從預(yù)定的占空比脈沖信號的組中選擇的具體占空比的脈沖信號。在一個實施例中，集成電路裝置可以是相似于上述實施例。電壓調(diào)節(jié)器電路可以通過串行通信鏈路被耦合到集成電路裝置。除此之外，電壓調(diào)節(jié)器電路通過串行通信鏈路從集成電路裝置接收具有具體占空比的脈沖信號。電壓調(diào)節(jié)器電路可以生成相對于具有具體占空比脈沖信號的具體電壓電平的電壓信號。

在另一個實施例中，操作集成電路裝置以控制電壓調(diào)節(jié)器電路的方法可以包括生成具有是基于具體的函數(shù)的具體占空比的脈沖信號。此外，該方法可以包括發(fā)送具有具體占空比的脈沖信號到集成電路裝置的外部。脈沖信號可以被發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置。

從附圖和以下詳細(xì)的說明書將更顯而易見的是，本公開的另外的特征的性質(zhì)和各種優(yōu)勢。以上注意的特征的各種改進(jìn)可以存在與本發(fā)明有關(guān)的各個方面中。另外的特征還可以同樣并入這些各種方面。這些改進(jìn)和附加特征可以獨立地或任何的組合的方式存在。例如，與一個或更多個的例示實施例相關(guān)的以下討論的各種特征可以以單獨地或任何組合的方式并入到本公開的上述的任一個中。另外，在不具有限制于權(quán)利要求主題的情況下，上述呈現(xiàn)的簡要發(fā)明內(nèi)容僅旨在使讀者熟悉本公開的實施例的確定方面和上下文內(nèi)容。

附圖說明

這個公開的各個方面可以根據(jù)閱讀下面詳細(xì)的說明書和根據(jù)參考附圖被更好被理解，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)實施例的示例性的集成電路裝置。

圖2示出了根據(jù)實施例的示例性的開環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)。

圖3示出了根據(jù)實施例的示例性的閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)。

圖4示出了根據(jù)實施例的示例性的電壓識別(VID)知識產(chǎn)權(quán)(IP)塊的更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。

圖5示出了根據(jù)實施例的依據(jù)基于時間的不同VID代碼變化的電壓信號的電壓電平的示例性的散布圖。

圖6示出了根據(jù)實施例的關(guān)于控制電壓調(diào)節(jié)器裝置的示例性的方法的流程圖。

圖7示出了根據(jù)實施例的關(guān)于生成針對電壓調(diào)節(jié)器裝置的控制信號的示例性的方法的流程圖。

具體實施方式

下面將描述一個或更多個具體的實施例。努力對這些實施例提供簡要的描述，在說明書中沒有對實際實施方式中的所有特征進(jìn)行描述。應(yīng)該領(lǐng)會的是，在開發(fā)任何這種實際實施例中，如在任何的工程或設(shè)計項目中，必須做出許多具體的實施方式的決定，以達(dá)到開發(fā)人員的具體目的，諸如遵守系統(tǒng)相關(guān)或業(yè)務(wù)相關(guān)的限制，其從一個實施方式到另一個實施方式可以變化。而且，應(yīng)該領(lǐng)會的是，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜的并且耗時的，但是對于具有這個公開的受益的普通技術(shù)人員將仍然是設(shè)計、制造和生產(chǎn)的常規(guī)任務(wù)。

下面的實施例包括生成具體占空比脈沖信號的脈沖寬度調(diào)制(PWM)接口和操作脈沖寬度調(diào)制接口的方法。在不具有一些或所有這些具體細(xì)節(jié)的情況下可以實踐實施例。在其它例子中，為了避免對本發(fā)明的實施例造成不必要的模糊，沒有詳細(xì)描述眾所周知的操作。

貫穿這個說明書，當(dāng)元件被指稱為被“連接”或“耦合”到另一個元件時，其可以被直接地連接或被耦合到另一個元件，或電連接或耦合到另一個元件，其中它們之間還有另一個元件。

圖1，意味著是示例性的并且不是限制性的，例示了根據(jù)實施例的集成電路裝置。集成電路(IC)裝置100包括邏輯電路110和輸入/輸出(I/O)電路120和收發(fā)器(XCVR)電路130。在一個實施例中，集成電路裝置100可以是專用的集成電路(ASIC)裝置、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)裝置、可編程邏輯裝置(PLD)或微處理器裝置。通常ASIC、ASSP和微處理器裝置可以執(zhí)行固定和專用功能。PLD裝置可以是可編程的，以執(zhí)行各種功能。PLD裝置的示例可以是場可編程門陣列(FPGA)裝置。

集成電路裝置100可以被使用在不同種類的高速系統(tǒng)中，例如諸如無線系統(tǒng)、有線系統(tǒng)等的通信系統(tǒng)。在一個實施例中，集成電路裝置100可以是為了控制例如微處理器裝置和存儲器裝置的這些不同裝置之間的數(shù)據(jù)傳送而使用的PLD。因此，集成電路裝置100可以包括可以被用于執(zhí)行各種傳輸標(biāo)準(zhǔn)的電路，該各種傳輸標(biāo)準(zhǔn)的電路允許集成電路裝置100與諸如存儲器裝置(未示出)的外部裝置通信，外部裝置可以被耦合到集成電路裝置100。

作為電路系統(tǒng)的一部分，集成電路裝置100可以耦合到多個外部裝置。在一個電路系統(tǒng)中，集成電路裝置100可以被耦合到一個或更多個電壓調(diào)節(jié)裝置(未示出)。在一個實施例中，電壓調(diào)節(jié)器可以是數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器。在可替換的實施例中，電壓調(diào)節(jié)器可以是模擬電壓調(diào)節(jié)器。

為了生成合適的電壓電平，在上述電路系統(tǒng)中的集成電路裝置100可以控制電壓調(diào)節(jié)器。在一個實施例中，數(shù)字電壓調(diào)節(jié)器可以接收來自集成電路裝置100的數(shù)字信號形式的控制信號，以生成具體的電壓電平。另選地，模擬電壓調(diào)節(jié)器可以接收來自集成電路裝置100的模擬信號形式的控制信號，或被轉(zhuǎn)換成模擬信號的數(shù)字信號，以生成具體的電壓電平。

除此之外，僅使用單個互連(例如導(dǎo)線)集成電路裝置100可以被耦合到電壓調(diào)節(jié)器(一個或多個)。集成電路裝置100可以使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號控制電壓調(diào)節(jié)器裝置。在一個示例中，PWM信號可以經(jīng)由單個控制導(dǎo)線而不是經(jīng)由大量的(例如8)并行控制導(dǎo)線被發(fā)送到集成電路裝置100。

仍參照圖1，I/O電路120和收發(fā)器電路130占據(jù)集成電路裝置100的外圍部分，而邏輯電路110占據(jù)集成電路裝置100的中心區(qū)域。應(yīng)該領(lǐng)會的是，在集成電路裝置100上布置I/O電路120、收發(fā)器電路130和邏輯電路110可以根據(jù)具體裝置的要求和電路設(shè)計者的偏好而變化。

在一個實施例中，邏輯電路110可以用于執(zhí)行集成電路裝置100的核心功能。邏輯電路110可以包括定義集成電路裝置100的功能的具體電路。例如，當(dāng)集成電路裝置100被用作存儲器控制器時，邏輯電路110可以包括執(zhí)行尋址和處理從存儲器裝置中檢索的信息的存儲器裝置的電路。

在另一個示例中，當(dāng)集成電路是PLD時，邏輯電路110可以包括可編程邏輯元件?？删幊踢壿嬙梢赃M(jìn)一步包括諸如查找表電路、多路復(fù)用器、乘積項邏輯件、寄存器、存儲器電路等的電路?？删幊踢壿嬙梢酝ㄟ^用戶(例如設(shè)計者或工程師)編程來執(zhí)行所需的功能。

在一個示例性實施例中，邏輯電路110可被構(gòu)造成包括節(jié)能特征。該節(jié)能特征的示例中的一個包括電壓識別(VID)塊(未示出)。電壓識別塊確定集成電路裝置100需要的電壓電平并且生成電壓調(diào)節(jié)器的控制信號。在一個實施例中，控制信號可以是具體占空比的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。

邏輯電路110還可以包括多個互連件。該互連件可以被利用于發(fā)送邏輯電路110內(nèi)的兩個不同的電路之間的信號。當(dāng)集成電路裝置100是PLD時，邏輯電路可以包括可編程互連件。可編程互連件可以被構(gòu)造成傳送一個實例中的第一電路和第二電路之間的信號，以及傳送另一個實例中的第一電路和第三電路之間的信號。

I/O電路120和收發(fā)器電路130可以用于將信號(即，數(shù)據(jù))傳送進(jìn)入到集成電路裝置100或從該集成電路裝置100傳送出。例如，可以通過I/O電路120中的一個或收發(fā)器電路130的任一將來自邏輯電路110的信號從集成電路裝置100傳送出。因此，從外部裝置(用于集成電路裝置100的外部)接收的信號可以通過I/O電路120中的一個或收發(fā)器電路130的任一向邏輯電路110傳送。在一個實施例中，I/O電路120和收發(fā)器電路130可以被認(rèn)為集成電路裝置100的外部接口電路。可以經(jīng)由其引腳(未示出)由這些I/O電路120中的一個或收發(fā)器電路130將信號傳送出去或接收信號。

圖2，意味著是示例性并且不是限制性的，例示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的開環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)。開環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)200包括集成電路裝置210、電壓調(diào)節(jié)器(VR)裝置270和低通濾波器(LPF)260。但是，應(yīng)該顯而易見的是，在開環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)200中可以存在多于一個的電壓調(diào)節(jié)器裝置，例如相似于電壓調(diào)節(jié)器裝置270。

在一個實施例中，集成電路裝置210可與圖1的集成電路裝置100相似。集成電路裝置210可以包括多個電路塊，例如電壓識別(VID)知識產(chǎn)權(quán)(IP)塊290、溫度傳感器塊220、聯(lián)合測試行為組(JTAG)電路塊230和輸入/輸出(I/O)電路塊240。當(dāng)集成電路裝置210是PLD時，可以使用可編程邏輯元件實施圖2中示出的電路塊。另選地，當(dāng)集成電路裝置210是ASSP裝置或ASIC裝置時，圖2中示出的電路塊可以被形成為硬化的和固定的功能電路。

如在圖2的實施例中示出的，將溫度傳感器塊220和JTAG電路塊230耦合到VID IP塊290。溫度傳感器塊220可以通過互連件221和222耦合到VID塊290。通過互連件231和232將JTAG電路塊230耦合到VID IP塊290。當(dāng)集成電路裝置210是PLD時，互連件221、222、231和232可以是可編程互連件。另選地，當(dāng)集成電路裝置210是ASSP裝置或ASIC裝置時，互連件221、222、231和232可以是硬化的信號互連件。

除此之外，VID IP塊290還被耦合到I/O電路塊240。I/O電路塊240進(jìn)一步被耦合到LPF 260，其耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置270。其中在不具有任何反饋的情況下將集成電路裝置210耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置270的方式示出電路系統(tǒng)200是開環(huán)電路系統(tǒng)。

可以通過互連件221和222將溫度傳感器塊220耦合到VID IP塊290。溫度傳感器塊220可以測量環(huán)境溫度并且生成與測量的溫度成比例的溫度輸出信號。可以通過互連件221向VID IP塊290發(fā)送溫度輸出信號。當(dāng)通過互連件222由VID IP塊290供應(yīng)觸發(fā)信號時，溫度傳感器塊220可以開始測量環(huán)境溫度。

還可以通過互連件231和232將JTAG電路塊230耦合到VID IP塊290。JTAG電路230可以被利用成基于熔斷保險絲檢索關(guān)于微調(diào)電壓電平的信息。應(yīng)該領(lǐng)會的是，保險絲可以被熔斷(即，微調(diào)電壓電平)，以彌補(bǔ)制造變化。當(dāng)集成電路裝置(例如，集成電路裝置210)在制造過程中經(jīng)過測試塊時，這些保險絲通常被熔斷。JTAG電路塊230可以通過專門電路(例如，測試模塊電路)讀取這個信息。然后可以通過互連231將信息發(fā)送到VID IP塊290。當(dāng)通過互連232由VID IP塊290供應(yīng)觸發(fā)信號時，JTAG電路塊230可以開始檢索信息。

VID IP塊290可以基于從溫度傳感器塊240和JTAG電路塊230接收到的輸入生成脈沖信號(V_PWM)。該脈沖信號可以具有具體的占空比。應(yīng)該領(lǐng)會的是，占空比是信號其中信號是在總體信號周期上的高電壓電平處的周期的比率。通常以百分比形式示出占空比值。例如，如果脈沖信號是在用于脈沖信號的信號周期的一半的高電壓電平處，則然后脈沖信號的占空比將是50％。在另一個示例中，如果脈沖信號是在用于脈沖信號的信號周期的僅十分之一的高電壓電平處，則任何信號的占空比將僅為10％。

VID IP塊290可以能夠生成具有可以對應(yīng)于具體函數(shù)的占空比的脈沖信號。在一個示例性實施例中，該函數(shù)包括脈沖信號的具有與測量溫度成線性比例的占空比。因此，當(dāng)新測量的溫度是比先前測量的溫度較高時，可以增加脈沖信號的占空比。另選地，當(dāng)新測量的溫度是比先前測量的溫度較低時，可以減小脈沖信號的占空比。

在另一個示例性實施例中，占空比可以與測量溫度成反比例。因此，當(dāng)新測量的溫度是比先前測量的溫度較高時，可以減小脈沖信號的占空比。另選地，當(dāng)新測量的溫度是比先前測量的溫度較低時，可以增加脈沖信號的占空比。

另選地，VID IP塊290可以能夠生成具有從至少2^N個不同的占空比的組中選擇的具體占空比的脈沖信號。在一個實施例中，當(dāng)N的值為6時，組可以包括至少64個不同的占空比?？梢栽赩ID IP塊290內(nèi)限定和存儲這些64個不同的占空比。選擇這些占空比中的一個可以基于通過從溫度傳感器塊220和JTAG電路塊230獲得的信息反射的變化。

每個脈沖信號可以具有對應(yīng)于具體控制信息的具體占空比。例如，具有第一占空比的脈沖信號可以對應(yīng)于第一控制信息，以及具有第二占空比的脈沖信號可以對應(yīng)于第二控制信息。接收控制信息之后，電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以生成對應(yīng)的電壓信號?？刂菩畔⒖梢约葘㈦妷弘娖皆黾拥奖犬?dāng)前電壓電平較高的值，又可以將電壓電平降低到比當(dāng)前電壓電平較低的值。

在一個示例性實施例中，VID IP塊290是能夠生成64個不同的脈沖信號。這些64個不同的脈沖信號中的每個可以是具體的控制信號。這些控制信號可以控制電壓調(diào)節(jié)器裝置270，以生成相差至少5毫伏(mV)的電壓信號。例如，第一控制信號可以生成具有0.9V電壓電平(即，標(biāo)準(zhǔn)電壓電平)的電壓信號，并且第二控制信號可以生成具有0.905V電壓電平的電壓信號。

如上所述，在從溫度傳感器塊220和JTAG電路塊230接收VID IP塊290的信息之后，VID IP塊290可以生成脈沖信號。一旦接收到信息，VID IP塊290就可以基于例如預(yù)先設(shè)定的一組占空比或函數(shù)生成具有具體占空比的脈沖信號。預(yù)先設(shè)定的一組占空比可以是，但不限于，n個離散形式(例如，脈沖信號的64個不同類型的占空比)。

在一個實施例中，當(dāng)溫度測量是比預(yù)期的溫度值較低時，VID IP塊290可以生成具有對應(yīng)于要求增加由電壓調(diào)節(jié)器裝置270生成的電壓信號的電壓電平的具體占空比的脈沖信號。此外或另選地，當(dāng)溫度測量是比預(yù)期溫度較高時，VID IP塊290可以生成具有相應(yīng)于要求降低由電壓調(diào)節(jié)器裝置270生成的電壓信號的電壓電平的具體占空比的脈沖信號。

可以通過I/O電路塊240將脈沖信號從集成電路裝置210發(fā)送出。如在圖1中所述的，I/O電路塊240可以相似于圖1中的I/O電路120。I/O電路塊240可耦合到I/O引腳(未示出)，引腳可以耦合到與LPF 260耦合的導(dǎo)線261。如在圖2的實施例中示出的，僅需要一根導(dǎo)線通過I/O電路塊240將脈沖信號發(fā)送出。在一個實施例中，其中通過導(dǎo)線261將電壓調(diào)節(jié)器裝置270耦合到集成電路裝置210的方式是串行通信鏈路。

在圖2的實施例中，LPF 260可以形成在電路系統(tǒng)200內(nèi)的集成電路裝置210和電壓調(diào)節(jié)器裝置270之間?？梢酝ㄟ^導(dǎo)線261將LPF 260耦合到I/O電路塊240以及通過導(dǎo)線262將LPF 260耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置。在另一個實施例中(未示出)，集成電路裝置210可以直接地被耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置270(即，在不具有LPF 260的情況下)。

應(yīng)該領(lǐng)會的是，LPF 260允許具有比確定的截至頻率較低的頻率值的信號穿過，衰減具有比截至頻率較高的頻率值的信號，以及平均化具有大體上比LPF 260的截至頻率較高的的頻率。除此之外，LPF 260還可以以作為以限制由電壓調(diào)節(jié)器270生成的電壓信號的速度變化到預(yù)定的最大轉(zhuǎn)換速度這種方式選擇。

仍參照圖2，電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以相似于圖1中提及的示例性實施例。電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以接收來自LPF 260的輸出。電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以包括用于將具有具體占空比的接收的脈沖信號解碼成具體指令的電路。在一個示例性實施例中，具體指令可以包括用于增加電壓信號的電壓電平或降低電壓信號的電壓電平的指令。應(yīng)該領(lǐng)會的是，存在許多方法以解碼接收的脈沖信號。在一個示例性實施例中，可以通過將接收的脈沖信號的占空比與來自占空比的預(yù)定組的占空比匹配來執(zhí)行解碼。在占空比的預(yù)定組中的占空比中的每一個可以對應(yīng)關(guān)于是否增加/降低電壓信號的電壓電平的指令。

因此，當(dāng)VID IP塊290生成可以對應(yīng)于增加電壓電平的脈沖信號時，電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以增加電壓信號的電壓電平。另選地，當(dāng)VID IP塊290生成可以對應(yīng)于降低電壓電平的脈沖信號時，電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以降低電壓信號的電壓電平。

通常，電壓調(diào)節(jié)器裝置270生成用于集成電路裝置210的具體的電壓(例如，0.9V的標(biāo)準(zhǔn)電壓)。然而，隨著變化條件(例如，環(huán)境溫度)電壓調(diào)節(jié)器裝置270可以被要求以生成不同的電壓電平信號。

應(yīng)該領(lǐng)會的是，還可以將具有具體占空比的脈沖信號發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置270，以控制除電壓信號的電壓電平之外的電壓調(diào)節(jié)器裝置270的其它參數(shù)。在一個實施例中，能夠使用脈沖信號控制的電壓調(diào)節(jié)器裝置270的其它參數(shù)可以包括限制由電壓調(diào)節(jié)器裝置270生成的電流，改變由電壓調(diào)節(jié)器裝置270生成的電壓信號的斜坡時間或由電壓調(diào)節(jié)器裝置270生成的電壓信號的補(bǔ)償電壓電平。

圖3，意味著是示例性的并且是非限制的，示出了根據(jù)本公開的一個實施例的閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)。相似于圖2中的開環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)200，閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)300包括集成電路裝置310、電壓調(diào)節(jié)器(VR)裝置370和低通濾波器(LPF)360。然而，閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)300進(jìn)一步包括反饋由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號的附加導(dǎo)線381。相似于圖2，應(yīng)該領(lǐng)會的是，在閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)300內(nèi)存在多于一個電壓調(diào)節(jié)器裝置，例如相似于電壓調(diào)節(jié)器裝置370。

在一個實施例中，在具有額外電壓傳感電路350的情況下，集成電路裝置310可以相似于圖2中的集成電路裝置210。電壓傳感電路350包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)電路。電壓調(diào)節(jié)器裝置370和低通濾波器360可以相似于圖2中的電壓調(diào)節(jié)器裝置270和低通濾波器260。電壓識別(VID)知識產(chǎn)權(quán)(IP)塊390、溫度傳感器塊320、聯(lián)合測試行為組(JTAG)塊330和輸入/輸出(I/O)電路塊340還可以分別相似于圖2中的VID IP塊290、溫度傳感器塊220、JTAG電路塊230和I/O電路塊240。因此，為了簡潔，將不再重復(fù)電壓調(diào)節(jié)器裝置370、低通濾波器360、VID IP塊390、溫度傳感器塊320、JTAG電路塊330和I/O電路塊340的細(xì)節(jié)。

如在圖3的實施例中示出，VID IP塊390還耦合到I/O電路塊340和電壓傳感電路350。I/O電路塊340進(jìn)一步耦合到LPF 360，其耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置370。電壓傳感電路350還被耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置370。其中集成電路裝置310利于反饋回路通過導(dǎo)線381穿過電壓傳感器電路350被耦合到電壓調(diào)節(jié)器裝置370的方式示出電路系統(tǒng)200是閉環(huán)電路系統(tǒng)。

如在圖3中示出的，電壓傳感電路350內(nèi)的ADC電路塊形成電壓調(diào)節(jié)器裝置370和VID IP塊390之間的中間電路。ADC電路塊可以轉(zhuǎn)換具有具體電壓電平的模擬信號(即，由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號)至數(shù)字信號。在一個實施例中，從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換可以通過采樣和數(shù)字化模擬信號來執(zhí)行。數(shù)字信號然后可以被發(fā)送到VID IP塊390。由ADC電路塊生成的數(shù)字信號還可以被稱作為反饋信號。反饋信號被發(fā)送到VID IP塊390來生成控制信號，其可以具有用于增加或降低由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號(V_Vr)的電壓電平的信息的任一。

進(jìn)一步，在接收到來自溫度傳感器塊320、JTAG電路塊330和電壓傳感電路350的VID IP塊390的信息之后，VID IP塊390可以生成脈沖信號。在一個實施例中，VID IP塊390可以基于由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號的期望的電壓電平和通過電壓傳感電路350被反饋到VID IP塊390的電壓電平之間的差生成具有具體占空比的脈沖信號。應(yīng)該領(lǐng)會的是，用于生成脈沖信號的這種方法還可以被稱為生成脈沖信號的基于誤差的方法，因為其是基于電壓信號的期望的電壓電平和當(dāng)前電壓電平之間的差。

在一個示例性實施例中，當(dāng)電壓信號的反饋電壓電平是比電壓信號的期望電壓電平更低時，VID IP塊390可以生成具有可以對應(yīng)于用于增加由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號的電壓電平的要求的占空比的脈沖信號。另選地，當(dāng)電壓信號的反饋電壓電平是比電壓信號的期望的電壓電平較高時，VID IP塊390可以生成具有對應(yīng)于用于降低由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號的電壓電平的要求的具體占空比的脈沖信號。

相似于圖2的實施例，應(yīng)該領(lǐng)會的是，具有具體占空比的脈沖信號可以被發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置370，以控制電壓調(diào)節(jié)器裝置370的其它參數(shù)。在一個實施例中，能夠使用脈沖信號控制的電壓調(diào)節(jié)器裝置370的其它參數(shù)包括限制在電壓調(diào)節(jié)器裝置370處電生成、改變由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號的斜坡時間或補(bǔ)償由電壓調(diào)節(jié)器裝置370生成的電壓信號的電壓電平。

圖4，意味著是示例性的和非限制性的，例示了根據(jù)本發(fā)明公開的一個實施例的電壓識別(VID)知識產(chǎn)權(quán)(IP)塊的另外細(xì)節(jié)。在一個實施例中，VID IP塊400可以相似于圖2中的VID IP塊290或圖3的VID IP塊390。因此，VID IP塊400可以被形成在圖1的集成電路裝置100、圖2的集成電路裝置210或圖3的集成電路裝置310上。

相似于圖2的VID IP塊290和圖3的VID IP塊390，VID IP塊400可以被利用于生成具有具體占空比的脈沖信號。另外，VID IP塊400可以通過互連件421和422耦合到溫度傳感器塊(例如，圖2中的溫度傳感器塊220或圖3中的溫度傳感器塊330)，并且可以通過互連件431和432被耦合到JTAG電路塊(例如，圖2的JTAG電路塊230或圖3的JTAG電路塊330)。

VID IP塊400包括控制電路塊410和脈沖寬度調(diào)制(PWM)塊320?？刂齐娐穳K410可以分別通過互連件421和431接收關(guān)于測量的溫度和電壓微調(diào)電平的信息。另外，控制電路塊410可以分別通過互連件422和432觸發(fā)溫度傳感器塊和JTAG電路塊。

當(dāng)VID IP塊400被形成為閉環(huán)電路系統(tǒng)(例如，圖3的閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)300)的部分時，控制電路塊410還可以通過互連件451接收由電壓調(diào)節(jié)器電路生成的電壓電平。在一個實施例中，互連件451可以被耦合到電壓傳感電路(例如，圖3的電壓傳感電路350)內(nèi)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)電路塊。

控制電路塊410可以生成電壓識別(VID)編碼信號。在一個實施例中，VID編碼信號可以包括至少N+I位。在一個實施例中，N的值可以是7。因此，在VID編碼信號中可以是8位。VID編碼信號可以被發(fā)送到PWM生成器塊420。接收這個VID編碼信號之后，PWM生成器塊420可以生成具有具體占空比的脈沖信號。例如‘00’2位VID編碼信號可以請求PWM生成器塊420，以生成具有占空比的脈沖信號，其通知電壓調(diào)節(jié)器裝置(例如，圖2中的電壓調(diào)節(jié)器裝置270或圖3中的電壓調(diào)節(jié)器裝置370)生成標(biāo)準(zhǔn)電壓電平電壓信號?！?1’的2位VID編碼可以請求PWM生成器塊420生成具有不同占空比的脈沖信號，這通知電壓調(diào)節(jié)器裝置生成具有大于標(biāo)準(zhǔn)電壓值(例如，0.905V)的至少一個電壓塊的電壓電平的電壓信號?！?0’的VID編碼可以請求PWM生成器塊420生成脈沖信號，這通知電壓調(diào)節(jié)器裝置，以生成具有小于標(biāo)準(zhǔn)電壓值(例如，0.895V)的至少一個電壓塊的電壓電平的電壓信號。

如在圖4的實施例示出的，PWM生成器塊420可以接收N+1位VID編碼信號。當(dāng)N值為7時(即，N+1＝8)，PWM生成器420可以能夠生成至少256個不同占空比的脈沖信號。在一個實施方式中，盡管PWM生成器塊420可以能夠生成用于脈沖信號的至少2^N個不同類型的占空比，則PWM生成器420可以生成少于2^N個不同類型的占空比脈沖信號。例如，盡管PWM生成器420可以能夠生成用于脈沖信號的至少256個(當(dāng)N＝7時)不同類型的占空比，但PWM生成器420可以僅生成用于脈沖信號的64個不同類型的占空比脈沖信號。

應(yīng)該領(lǐng)會的是，通過改變占空比以反映這些位變化中的每一個，僅需要單個導(dǎo)線在集成電路裝置(例如，圖1的集成電路裝置100、圖2的集成電路裝置210或圖3的集成電路裝置310)和電壓調(diào)節(jié)器裝置(例如，圖2的電壓調(diào)節(jié)器裝置270或圖3的電壓調(diào)節(jié)器裝置370)之間通信。因此，集成電路裝置和電壓調(diào)節(jié)器之間的這種單個導(dǎo)線的通信可以明顯減小共同是最新一代電路系統(tǒng)之中的問題的信號路由通信量擁擠。

圖5意味著是示例性的并且是非限制性的。例示了根據(jù)本公開的一個實施例依據(jù)基于時間的不同VID編碼變化的電壓信號的電壓電平的散布圖。散布圖包括(i)由壓力調(diào)節(jié)器電路生成的電壓信號的電壓電平(V_VR)，和(ii)具有不同占空比的脈沖信號(V_PWM)。這個散點反應(yīng)了不同的占空比脈沖信號在電壓調(diào)節(jié)器電路處如何可以生成電壓信號的不同電壓電平。在一個實施例中，由具有VID IP塊(例如，圖2的VID IP塊290、圖3的VID IP塊390或圖4的VID IP塊400)的集成電路裝置(例如，圖1的集成電路裝置100、圖2的集成電路裝置210或圖3的集成電路裝置310)生成脈沖信號。除此之外，接收脈沖信號和生成電壓電平的電壓調(diào)節(jié)器裝置可以相似于圖2的電壓調(diào)節(jié)器裝置270或圖3的電壓調(diào)節(jié)器裝置370。

如在圖5中實施例中示出的，在周期0-T1期間電壓調(diào)節(jié)器電路可以正在供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)電壓電平。在一個實施例中，標(biāo)準(zhǔn)電壓電平可以是在0.9V處。

在T1處，集成電路裝置可以生成具有DUTY 1占空比的脈沖信號。在一個實施例中，可以由VID IP塊生成具有DUYT 1占空比的脈沖信號。VID IP塊內(nèi)的VID編碼可以是VID 1?？梢曰跍y量的溫度、電壓微調(diào)電平和或由電壓調(diào)節(jié)器裝置生成的當(dāng)前電壓電平由VID IP塊生成具有占空比DUTY 1的脈沖信號。

隨后，脈沖信號可以使用單個導(dǎo)線被發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置。一旦電壓調(diào)節(jié)器裝置接收具有占空比DUTY 1的脈沖信號，電壓調(diào)節(jié)器裝置在T2處開始生成具有V1電壓電平的電壓信號。如在圖5的實施例中示出的，電壓電平V1可以比VN較小。電壓調(diào)節(jié)器裝置繼續(xù)生成具有V1的電壓電平的電壓信號直到T4。

在T3處，集成電路裝置可以生成具有占空比DUYT 2的脈沖信號。VID IP塊內(nèi)的VID編碼可以是VID 2。在一個示例性實施例中，當(dāng)溫度測量是比期望的溫度值較低時，生成具有DUYT 2占空比的脈沖信號。具有DUTY 2占空比的脈沖信號可以對應(yīng)于請求增加用于由電壓調(diào)節(jié)器裝置生成的電壓信號的電壓電平。

如在圖5的實施例中示出的，DUYT 2值可高于DUYT 1值，因為具有DUTY 2占空比的脈沖信號相比于具有DUYT 1占空比的脈沖信號在信號周期內(nèi)具有更長部分的邏輯高電壓。

隨后，可以使用單個導(dǎo)線將具有DUTY 2占空比的脈沖信號發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置。一旦電壓調(diào)節(jié)器裝置接收具有DUTY2占空比的脈沖信號，電壓調(diào)節(jié)器裝置開始在T4處生成具有V2的電壓電平的電壓信號。如在圖5的實施例中示出的，電壓電平V2可以是比VN和V1較小。電壓調(diào)節(jié)器裝置繼續(xù)生成具有V2的電壓電平的電壓信號直到T6。

在T5處，集成電路裝置可以生成具有DUTY 3占空比的脈沖信號。VID IP塊內(nèi)的VID編碼可以是VID 3。在一個示例性實施例中，當(dāng)溫度測量是比期望的溫度值較高時，生成具有占空比DUTY 3的脈沖信號。具有占空比DUTY 3的脈沖信號可以相應(yīng)于請求增加用于由電壓調(diào)節(jié)器裝置生成的電壓信號的電壓電平。在一個實施例中，DUTY 3值與DUYT 1和DUTY2值進(jìn)行比較可以是最大的。隨后，可以使用單個導(dǎo)線將具有DUTY 3占空比的脈沖信號發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置。一旦電壓調(diào)節(jié)器裝置接收具有DUTY 3占空比的脈沖信號，電壓調(diào)節(jié)器裝置開始在T6處生成具有V4電壓電平的電壓信號。如在圖5的實施例中示出，電壓電平V3可以是比VN較小，然而可以是比V1和V2較大。

圖6，意味著是示例性的并且是非限制性的，例示了根據(jù)本公開的一個實施例的控制電壓調(diào)節(jié)器裝置的方法的流程圖。電壓調(diào)節(jié)器裝置可以是相似于圖2的電壓調(diào)節(jié)器裝置270或圖3的電壓調(diào)節(jié)器裝置370?？梢酝ㄟ^由集成電路裝置生成的控制信號控制電壓調(diào)節(jié)器裝置。在一個示例性實施例中，集成電路裝置可相似于圖1的集成電路裝置100、圖2的集成電路裝置210或圖3的集成電路裝置310。

在塊610處，生成具有選自占空比的組的具體占空比的脈沖信號。該脈沖信號由集成電路裝置生成。在一個實施例中，具體占空比處的脈沖信號可以是相似于如圖5的實施例中示出的具有占空比DUTY 1的脈沖信號、具有占空比DUTY2的脈沖信號或具有占空比DUTY3的脈沖信號。

除此之外，在一個實施例中，具有具體占空比的脈沖信號可以選自64個不同類型占空比的組。脈沖信號還可以被稱作為脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。

在塊620處，可以使用單個導(dǎo)線將具有具體占空比的脈沖信號發(fā)送到電壓調(diào)節(jié)器裝置。單個導(dǎo)線可以是相似于圖2的導(dǎo)線261。在一個實施例中，在由電壓調(diào)節(jié)器裝置接收之前，脈沖信號可以穿過低通濾波器(LPF)電路。在一個實施例中，LPF電路可以是相似于圖2的LPF 260。

在塊630處，具體電壓電平的電壓信號被生成對應(yīng)于具體占空比的脈沖信號。在一個實施例中，電壓信號可以是相似于如圖5的實施例中示出的V_Vr。因此，當(dāng)脈沖信號具有DUTY 1占空比時，具有電壓電平的電壓信號可以相似于在T2至T4之間示出的V_Vr(即，V1)，當(dāng)脈沖信號具有DUTY 2占空比時，具有電壓電平的電壓信號可以相似于T4至T6之間示出的V_Vr(即，V2)，或當(dāng)脈沖信號具有DUTY3占空比時，具有電壓電平的電壓信號可以相似于在前面示出的T6的V_Vr(即，V3)。

圖7，意味著是示例性的并且是非限制性的，例示了根據(jù)公開的一個實施例的生成用于電壓調(diào)節(jié)器裝置的控制信號的方法的流程圖。

相似于圖6，電壓調(diào)節(jié)器裝置可以是相似于圖2的電壓調(diào)節(jié)器裝置270或圖3的電壓調(diào)節(jié)器裝置370?？梢允褂眉呻娐费b置(例如，圖1的集成電路裝置100、圖2的集成電路裝置210或圖3的集成電路裝置310)執(zhí)行這些塊710-740中的每個。當(dāng)與圖4的VID IP塊400一起讀取時可以進(jìn)一步理解塊710-740。

在塊710處，接收關(guān)于測量的溫度、電壓微調(diào)電平和當(dāng)前電壓電平的信息。在一個實施例中，信息可以由VID IP塊(例如，圖2的VID IP塊290、圖3的VID IP塊390或圖4的VID IP塊400)接收?？梢詮臏囟葌鞲衅?例如，圖2的溫度傳感器塊220或圖3的溫度傳感器塊320)接收測量的溫度，以及可以從JTAG電路(例如，圖2的JTAG電路塊230或圖3的JTAG電路塊330)接收電壓電平微調(diào)。在一個實施例中，當(dāng)集成電路裝置形成閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的部分時，可以從外部電壓調(diào)節(jié)器裝置接收當(dāng)前電壓電平。另選地，當(dāng)集成電路裝置形成開環(huán)電壓調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)時，VID IP塊可以不接收當(dāng)前電壓電平。

在塊720處，基于信息生成控制脈沖寬度生成器電路的控制信號。在一個實施例中，控制信號可以是相似于VID編碼信號(例如，圖5的VID 1、VID 2或VID 3編碼信號)。在一個實施例中，控制信號可以至少是8位長。每個位序列可以對應(yīng)于具體占空比脈沖信號。例如，如在圖5的實施例中示出的，VID 1編碼信號可以對應(yīng)于占空比DUTY 1的脈沖信號。

在塊730處，生成具有從限定的占空比的組中選擇的具體占空比的脈沖信號。這個塊可以是相似于圖6的610，并且因此出于簡潔的目的，將不再重復(fù)。但是，在另一個實施例中，具有具體占空比的脈沖信號可以是基于具體的函數(shù)。該函數(shù)可以是相似于線性函數(shù)或與測量溫度的相反函數(shù)，例如在圖2的實施例中所述的。

在塊740處，具有具體占空比的脈沖信號可以被發(fā)送出去。在一個實施例中，脈沖信號可以向I/O電路塊發(fā)送到VID IP塊的外部(例如，圖2的I/O電路塊240或圖3的I/O電路塊340)。

因此，參照集成電路目前已經(jīng)被描述該實施例。本文中描述的方法和設(shè)備可以被合并到任何合適的電路中。例如，它們可以合并成許多類型的裝置，諸如，可編程邏輯裝置、專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)和專用集成電路(ASIC)。可編程邏輯裝置的例子包括可編程陣列邏輯(PAL)、可編程邏輯陣列(PLA)、場可編程邏輯陣列(FPLA)、電可編程邏輯裝置(EPLD)、電可擦除可編程邏輯裝置(EEPLD)、邏輯單元陣列(LCA)、復(fù)雜可編程邏輯裝置(CPLD)和場可編程門陣列(FPGA)，僅列舉了一些。

描述在本文中的一個或更多個實施例中的可編程邏輯裝置可以是包括一個或更多個以下構(gòu)件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的部分，以下構(gòu)件包括：處理器；存儲器；IO電路；和外圍裝置。數(shù)據(jù)處理能夠被使用在各種廣泛的應(yīng)用中，諸如其中使用可編程或可再編程邏輯件的優(yōu)點是值得期待的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、儀器儀表、視頻處理、數(shù)字信號處理、或任何合適的其它應(yīng)用?？删幊踢壿嬔b置能夠被用于執(zhí)行各種不同的邏輯函數(shù)件。例如，可編程邏輯裝置能夠被配置為如與系統(tǒng)處理器合作工作的處理器或控制器?？删幊踢壿嬔b置還可以被用作為仲裁器，其用于仲裁向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的共享資源的訪問。在另外另一個示例中，可編程邏輯裝置能夠被配置為系統(tǒng)中的處理器和其它構(gòu)件中的一個之間的接口。在一個實施例中，可編程邏輯裝置可以是由ALTERA公司擁有的裝置族中的一個。

雖然以具體的順序描述操作的方法，但是應(yīng)該理解的是，可以在所描述的操作之間執(zhí)行其它操作，所描述的操作可以被調(diào)整，使得它們在稍有不同的時刻發(fā)生或所描述的操作可以被分布在系統(tǒng)中，該系統(tǒng)允許在與處理相關(guān)的各種間隔處發(fā)生理操作，以及以處理所需的方式執(zhí)行的疊加操作。

當(dāng)本發(fā)明公開中闡述的實施例可以是對各種修改和替換形式可易受影響的，具體實施例已經(jīng)通過示例的方式在圖中被示出，并且已經(jīng)在本文中被詳細(xì)描述。但是，可以理解的是，本公開不旨在限制于所公開的具體的形式。本公開如以下附屬的權(quán)利要求限定的是涵蓋落入本公開精神和范圍內(nèi)的全部修改、等價物和替換。