一種基于多電壓基準的校準裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電壓基準的校準裝置，尤其涉及一種基于多電壓基準的校準裝置及方法，屬于芯片設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電壓基準是芯片基本的單元，起著非常重要的作用。在工業(yè)控制領(lǐng)域，電壓基準及其精度與數(shù)模轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、檢測閾值、時鐘頻率、過流保護等密切相關(guān)。與此同時，由于所需功能的復(fù)雜性，芯片通常具有多個需要校準的電壓基準。
[0003]電壓校準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單元。如果每個基準電壓都通過類似方式校準，那么所需的非易失性存儲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單元時；同時，這種校準會占用較多的測試時間，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的校準裝置及方法，解決現(xiàn)有的芯片的電壓基準校準所需的非易失性存儲單元較多且可能占用較多面積、占時多的問題。
[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的校準裝置，包括:
基準產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生若干個電壓基準；
測量單元，用于將基準產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的任意一個電壓基準作為第一電壓基準進行測量;
控制電路，用于通過數(shù)字編碼調(diào)整所述基準產(chǎn)生電路產(chǎn)生的若干個電壓基準；
優(yōu)化單元，通過所述控制電路調(diào)整第一電壓基準，及根據(jù)測量單元所獲得的第一電壓基準和第一電壓基準的目標(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單元；
非易失性存儲單元，用于存儲所述第一最佳數(shù)字編碼；
自動校準電路，用于根據(jù)校準后的第一電壓基準自動校準基準產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的其他待校準電壓基準。
[0006]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述非易失性存儲單元采用多晶硅熔絲。
[0007]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動校準電路在所述裝置上電后對其他待校準電壓基準進行自動校準。
[0008]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動校準電路包括:
電壓比較電路，用于獲取所述校準后的第一電壓基準與待校準電壓基準之間的比例關(guān)系； 自動優(yōu)化電路，用于預(yù)設(shè)第一電壓基準與待校準電壓基準之間的目標(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)比例自動選擇待校準電壓基準的最佳數(shù)字編碼，并通過所述控制電路調(diào)整待校準電壓基準。
[0009]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動校準電路還包括用于逐一選擇電壓基準的通道選擇電路。
[0010]進一步地，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]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述自動校準電路采用寄存器存儲待校準電壓基準的最佳數(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的校準裝置的校準方法，所述方法包括:
將任意一個電壓基準作為第一電壓基準進行測量；
根據(jù)測量獲得的第一電壓基準和第一電壓基準的目標(biāo)值，選擇第一最佳數(shù)字編碼，及根據(jù)第一最佳數(shù)字編碼校準第一電壓基準；
將所述第一最佳數(shù)字編碼寫入非易失性存儲單元；
根據(jù)所述校準后的第一電壓基準對其他待校準電壓基準進行自動校準。
[0013]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述對其他待校準電壓基準進行自動校準包括:
獲取待校準電壓基準與已校準的第一電壓基準之間的比例關(guān)系；
預(yù)設(shè)第一電壓基準與待校準電壓基準之間的目標(biāo)比例，及根據(jù)該目標(biāo)比例與已獲取的比例關(guān)系自動選擇并鎖存待校準電壓基準的最佳校準編碼；
根據(jù)所鎖存待校準電壓基準的最佳校準編碼調(diào)整其所對應(yīng)的待校準電壓基準。
[0014]進一步地，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至少進行一次校準。
[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的校準裝置及方法，采用少量的非易失性存儲單元完成多電壓基準的校準，具體而言在于只校準其中一個電壓基準并將校準碼寫入非易失性存儲單元，其他待校準電壓基準以該校準后的電壓為基礎(chǔ)自動校準并鎖存校準碼。從而降低非易失性存儲單元的面積，增強可靠性，并降低芯片自動測試時間。
[0016]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于芯片中電壓基準的校準，尤其是多個電壓基準需要同時校準的時候。可以廣泛應(yīng)用于對芯片上多個電壓基準進行校準的設(shè)計中。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實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)明實施例提供的一種基于多電壓基準的校準裝置的框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實施例提供的電壓基準自動校準電路的框圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實施例提供的電壓基準調(diào)整的電路圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種基于多電壓基準的校準方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]本發(fā)明實施例一提供了一種多電壓基準校準裝置，如圖1所示，所述裝置包括:測量單元110、基準產(chǎn)生電路120、自動校準電路130、優(yōu)化單元140、控制電路150和非易失性存儲單元160。
[0024]首先，校準第一個電壓基準，并將校準碼寫入非易失性存儲單元中。具體為:基準產(chǎn)生電路120產(chǎn)生若干個電壓基準，測量其中任意一個電壓基準作為第一電壓基準，其他的電壓基準則為待校準電壓基準；控制電路150通過一位或多位數(shù)字編碼調(diào)整測量基準電壓產(chǎn)生電路120的第一電壓基準，測量單元110對相應(yīng)的第一電壓基準進行測量；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單元160中?？刂齐娐?50還根據(jù)第一最佳數(shù)字編碼校準所述第一電壓基準，及通過一位或多位數(shù)字編碼調(diào)整所述基準產(chǎn)生電路120產(chǎn)生的其他待校準電壓基準；然后，自動校準電路130根據(jù)基于已經(jīng)校準的第一電壓基準，自動校準電路130自動校準其他待校準電壓基準，并鎖存相應(yīng)的數(shù)字編碼。
[0025]需要指出的是，所述第一電壓基準的校準可以是只進行一次，也可以是進行多次；所述其他待校準電壓基準的自動校準可以是每次所述裝置上電后自動進行一次，其獲得的待校準電壓基準的最佳數(shù)字編碼通過寄存器鎖存，而不采用非易失性存儲單元。
[0026]更進一步地，自動校準電路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后的第一電壓基準與其他待校準電壓基準之間的比例關(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)生由基準產(chǎn)生電路120產(chǎn)生的同一個電壓基準在不同的數(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與已經(jīng)校準過的第一電壓基準之間的比例關(guān)系，進而由自動優(yōu)化電路350預(yù)設(shè)該電壓基準