專利名稱：便于實(shí)現(xiàn)自校正功能的集成電路、測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種作為測量應(yīng)用領(lǐng)域的集成電路、應(yīng)用該集成電路的電子測量裝置。
背景技術(shù)：
目前，公知的電子測量裝置的電路構(gòu)造是由待測信號如壓力、重量等傳感器(sensor)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、MCU和校正系數(shù)儲存器組成。而MCU則包含有程序內(nèi)存、數(shù)據(jù)存儲器、以及中央計算單元等。
在進(jìn)行測量時，將傳感器與待測信號接觸，傳感器將待測信號的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(電壓量或是電流量)，該電信號被模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，被MCU計算、處理或是進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，并顯示在顯示器上。然而促使MCU計算、處理或是進(jìn)一步轉(zhuǎn)換的根源，就是來自于程序內(nèi)存內(nèi)所儲存的指令，指令的總和及順序便成為程序。
但是，很多包含有ADC的集成電路在能夠正確顯示測量值之前，都必須經(jīng)過校正手續(xù)，如此ADC及MCU方可正確無誤地將該待測信號的物理量轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的數(shù)字結(jié)果顯示出來。在電子測量裝置之校正程序中，使用具有標(biāo)準(zhǔn)物理量之標(biāo)準(zhǔn)量測物，傳感器接觸標(biāo)準(zhǔn)量測物后發(fā)出一標(biāo)準(zhǔn)量測信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后成為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)并儲存于內(nèi)存之中，當(dāng)微處理器執(zhí)行一般量測程序時，從內(nèi)存中取出校正用的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，并根據(jù)量測信號計算實(shí)際量測值。因此，經(jīng)過校正之后，會產(chǎn)生相對應(yīng)的校正系數(shù)，這些校正系數(shù)需要被儲存下來，同時必須能夠被MCU讀取，如此，MCU方可正確地運(yùn)行計算或轉(zhuǎn)換的功能并呈現(xiàn)精確的數(shù)值。因此，大多數(shù)電子組件部需要外接的電子組件EEPROM以提供儲存這些校正參數(shù)的能力。
然而，若要將校正系數(shù)儲存放于EEPROM中，尚需另外的燒錄器，方可將系數(shù)燒錄進(jìn)入EEPROM中儲存。燒錄完成后，再將該EEPROM取出燒錄器并且連接于最終系統(tǒng)產(chǎn)品電子測量裝置上，才算完成校正手續(xù)。
現(xiàn)在可能有比較好的校正系數(shù)燒錄方式，不需將EEPROM從最終產(chǎn)品取出。如圖1所示，系顯示一種集成電路100的電路架構(gòu)圖，此集成電路100外接顯示器115、電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)105與傳感器101。集成電路100必須經(jīng)過校正程序之后才能夠執(zhí)行一般量測程序，校正程序系以傳感器101直接接觸標(biāo)準(zhǔn)量測物(未顯示于第1圖)，傳感器101輸出標(biāo)準(zhǔn)信號至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器103，此標(biāo)準(zhǔn)信號為模擬信號，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器103根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)信號輸出數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)信號至微處理器109，經(jīng)過微處理器109的計算之后，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)經(jīng)由串行接口電路107被儲存于電抹除程序化只讀存儲器105之中，而微處理器109在執(zhí)行任何指令時，都必須從可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)111讀取指令集。在完成校正程序之后，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)被儲存于電擦除可編程只讀存儲器105之中，在進(jìn)行一般量測程序時，傳感器101直接接觸待量測物，輸出量測信號至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器103，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器103輸出數(shù)字量測信號至微處理器109，微處理器109經(jīng)由串行接口電路107至電擦除可編程只讀存儲器105讀取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，經(jīng)過計算后，獲得相對應(yīng)于數(shù)字量測信號之實(shí)際量測值，微處理器109經(jīng)由時序控制器113輸出實(shí)際測量值至顯示器115之上。微處理器109在待量測物之實(shí)際量測值時，必須使用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，而標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)是被儲存于電擦除可編程只讀存儲器105之中，微處理器109在存取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時，都必須經(jīng)過串行接口電路107，而且電擦除可編程只讀存儲器105系外接于集成電路100之外。
上述以外接式內(nèi)存來儲存標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的方式，雖然使用電擦除可編程只讀存儲器105較易于被存取，但是會增加整個量測系統(tǒng)的制造成本。而且，即使如此，最終的系統(tǒng)產(chǎn)品在進(jìn)行校正手續(xù)或是燒錄程序進(jìn)入程序內(nèi)存時，除了正常的芯片電源以外，仍然需要額外的2個電壓源，稱為VPP＝12volt及VDD＝5.8volt，以便提供給程序燒錄及標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)燒錄之用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種校正程序簡化、應(yīng)用成本降低、便于實(shí)現(xiàn)自校正功能的集成電路及應(yīng)用該集成電器的測量裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種便于實(shí)現(xiàn)自校正功能的集成電路，至少包含一微處理器；一一次可程序化內(nèi)存，直接連接該微處理器，還包含一電荷泵、一開關(guān)電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關(guān)電路控制端與該微處理器連接；該開關(guān)電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源端共接，該開關(guān)電路輸出端與該一次可程序化內(nèi)存連接，以提供該一次可程序化內(nèi)存工作電壓及燒錄電壓。
上述之集成電路，還包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于該微處理器，用于接收模擬信號，并將該模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。還包含一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經(jīng)由該時序控制器輸出該模擬信號的實(shí)際量測值。
同時，本實(shí)用新型提出了一種便于實(shí)現(xiàn)自校正功能的測量裝置，包括一傳感器、一測量電路，該測量電路至少包含一微處理器，用于接收數(shù)字信號；一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于該微處理器，用于接收該傳感器的量測信號，并將該量測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；一一次可程序化內(nèi)存，直接連接該微處理器；該測量電路還包含一電荷泵、 一開關(guān)電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關(guān)電路控制端與該微處理器連接；該開關(guān)電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源端共接，該開關(guān)電路輸出端與該一次可程序化內(nèi)存連接，以提供該一次可程序化內(nèi)存工作電壓及燒錄電壓。
上述之測量裝置，還包括一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經(jīng)由該時序控制器輸出該模擬信號的實(shí)際量測值。還包括一顯示器，與該時序控制器連接，用于顯示實(shí)際量測值。
由于采用了以上的方案，本實(shí)用新型的集成電路，增設(shè)一電荷泵，由于集成電路內(nèi)的系統(tǒng)內(nèi)存具有可選擇的工作電壓、燒錄電壓，可根據(jù)工作狀態(tài)作對應(yīng)選擇，使最終應(yīng)用的測量裝置不需要再額外多連接一個5.8volt的VDD電壓，在燒錄校正的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時，可以減少外接的電壓源，簡化校正程序；可以簡化生產(chǎn)時的校正程序所需的電壓，節(jié)省能源消耗。
本實(shí)用新型的集成電路在應(yīng)用時，由于可由內(nèi)部提供燒錄電壓，可直接將校正的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)燒錄到系統(tǒng)內(nèi)存中，不需要額外的外接EEPROM等存儲組件，節(jié)省最終系統(tǒng)產(chǎn)品的組件，降低最終的電子測量裝置的成本。無需集成電路的應(yīng)用廠商在生產(chǎn)最終系統(tǒng)產(chǎn)品前先利用外接存儲器寫入校正參數(shù)，也無需集成電路廠商針對不同應(yīng)用提前寫入各種校正參數(shù)，使其校正程字簡化，對于應(yīng)用廠商或集成電路廠商均可以藉以降低生產(chǎn)成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的測量裝置的架構(gòu)示意圖。
圖2是應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的測量裝置的架構(gòu)示意圖之一。
圖3是應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的測量裝置的校正流程圖。
圖4是應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的測量裝置的架構(gòu)示意圖之二。
符號說明100、200-集成電路，101、201-傳感器，103、203-模數(shù)轉(zhuǎn)換器，105電擦除可編程只讀存儲器，107-串行接口電路，109、209微處理器，111、211可擦除可編程只讀存儲器，113、213-時序控制器，115、215-顯示器，220-參數(shù)記憶區(qū)。
具體實(shí)施方式下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
請參閱第2圖，系根據(jù)具體實(shí)施例，顯示內(nèi)建一次可程序化內(nèi)存之測量裝置的電路架構(gòu)圖，包括集成電路200、外接傳感器201與顯示器215，傳感器201輸入量測信號至集成電路200，集成電路200輸出待量測物的實(shí)際量測值至顯示器215。于校正程序中，傳感器201接觸標(biāo)準(zhǔn)量測物，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號至集成電路200的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器203，標(biāo)準(zhǔn)信號為模擬信號，經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器203轉(zhuǎn)換成數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)信號，并輸入至微處理器209，經(jīng)過微處理器209之計算后得到標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，微處理器209直接儲存標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)于可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)211之中規(guī)劃的參數(shù)記憶區(qū)220。
請參考圖4所示，本例中，集成電路內(nèi)增設(shè)一電荷泵，將系統(tǒng)電源直接升壓后，提供給自我校正模式下的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)寫入之用。在自我校正模式下，當(dāng)校正指令對一次可程序化內(nèi)存的參數(shù)記憶區(qū)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)燒錄時，微處理器發(fā)出一使能信號啟動電荷泵216，并通過一開關(guān)電路217選擇導(dǎo)通電荷泵的輸出電壓，提供給一次可程序化內(nèi)存，直至標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的燒錄程序完成。例如如果集成電路電源為3volt，經(jīng)過電荷泵升壓后，會產(chǎn)生一電壓6volt。如此一來，最終的系統(tǒng)產(chǎn)品便不需要再額外多連接一個5.8volt的VDD電壓，在燒錄校正的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時，可以減少外接的電壓源?？梢院喕a(chǎn)時的校正程序所需的電壓，節(jié)省能源消耗。
根據(jù)具體實(shí)施例，參數(shù)記憶區(qū)220是位于可擦除可編程只讀存儲器211之中，微處理器209在可擦除可編程只讀存儲器211之中直接存取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)與指令集，在微處理器209執(zhí)行功能運(yùn)算時，從可擦除可編程只讀存儲器211之中取出指令并加以執(zhí)行。
根據(jù)具體實(shí)施例，可擦除可編程只讀存儲器211可被一次可程序化內(nèi)存(One Time Programmable Memory；OTP memory)所取代，由于數(shù)據(jù)存入內(nèi)存之后無須將數(shù)據(jù)抹除，因此可使用一次可程序化內(nèi)存來取代可擦除可編程只讀存儲器211。
根據(jù)本發(fā)明之具體實(shí)施例，傳感器201可量測溫度、電壓、水壓、電流或液體流量等等物理量而輸出量測信號，所輸出的量測信號為模擬信號。
在集成電路200執(zhí)行一般量測程序時，傳感器201直接接觸待量測物，并輸出量測信號至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器203，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器203輸出數(shù)字量測信號至微處理器209，微處理器209從可擦除可編程只讀存儲器211之參數(shù)記憶區(qū)220中取出標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，計算出相對應(yīng)于此數(shù)字量測信號之實(shí)際量測值。微處理器209經(jīng)由時序控制器213輸出實(shí)際量測值至顯示器215，由顯示器215顯示實(shí)際量測值給使用者。根據(jù)具體實(shí)施例，將校正程序之標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)儲存于內(nèi)建內(nèi)存之中，微處理器需要標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時直接讀取可擦除可編程只讀存儲器211，而無須使用外接電擦除可編程只讀存儲器，而且微處理器于校正程序與量測程序之中，直接存取可擦除可編程只讀存儲器211的指令集與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，無須使用序列界面電路，更有助于加快集成電路的操作速度。再者，集成電路以可擦除可編程只讀存儲器211儲存標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，以微處理器直接存取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，無須使用外接的電擦除可編程只讀存儲器，有助于降低電子測量裝置的成本。
請參閱第3圖，根據(jù)具體實(shí)施例，依照第2圖之內(nèi)建可擦除可編程只讀存儲器211的集成電路200，說明其校正程序與量測程序的操作流程。步驟301，開始操作集成電路200。步驟303，判斷是否開始進(jìn)行自我校正模式，若是則進(jìn)入步驟305，若否則進(jìn)入步驟331。進(jìn)入自我校正模式，進(jìn)入步驟305，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器203提供標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)至微處理器209，然后執(zhí)行步驟307，微處理器209找尋標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的儲存地址，這儲存地址系位于可擦除可編程只讀存儲器211之中。在找到標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的儲存地址之后，微處理器209確認(rèn)此儲存地址是否為空白，是否已儲存標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，若為空白則進(jìn)入步驟311，若已有標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)則進(jìn)入步驟319，結(jié)束自我校正程序。步驟311，微處理器209執(zhí)行程序化指令，在可擦除可編程只讀存儲器211之中儲存標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，在完成標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的儲存動作之后，進(jìn)行步驟313，微處理器209確認(rèn)已儲存的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)是否正確。步驟315，確認(rèn)已儲存標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)是否正確，若是則進(jìn)入步驟319，結(jié)束自我校正程序，若否則進(jìn)入步驟317，顯示錯誤訊息后進(jìn)入步驟319，結(jié)束自我校正程序。
在執(zhí)行步驟303判斷是否進(jìn)入自我校正模式時，若不進(jìn)入自我校正模式，則執(zhí)行步驟331，開始集成電路200的量測模式。步驟331，微處理器209查詢儲存于可擦除可編程只讀存儲器211的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，然后執(zhí)行步驟333，微處理器209接收從模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器203所提供之?dāng)?shù)字量測信號，執(zhí)行步驟335，微處理器209根據(jù)數(shù)字量測信號與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)計算實(shí)際量測值，最后進(jìn)入步驟319，結(jié)束集成電路200的量測模式。
根據(jù)具體實(shí)施例，當(dāng)集成電路使用一次可程序化內(nèi)存(One TimeProgrammable Memory；OTP memory)時，參數(shù)記憶區(qū)220可分為多個子區(qū)，每一子區(qū)可用于一次自我校正模式下的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)寫入。則本發(fā)明之集成電路可對一次可程序化內(nèi)存進(jìn)行多次的校正標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的寫入。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與潤飾，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視申請專利權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種便于實(shí)現(xiàn)自校正功能的集成電路，至少包含一微處理器；一一次可程序化內(nèi)存，直接連接該微處理器，其特征是還包含一電荷泵、一開關(guān)電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關(guān)電路控制端與該微處理器連接；該開關(guān)電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源端共接，該開關(guān)電路輸出端與該一次可程序化內(nèi)存連接，以提供該一次可程序化內(nèi)存工作電壓及燒錄電壓。
2.如權(quán)利要求1所述之集成電路，其特征是還包含一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于該微處理器，用于接收模擬信號，并將該模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
3.如權(quán)利要求1所述之集成電路，其特征是還包含一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經(jīng)由該時序控制器輸出該模擬信號的實(shí)際量測值。
4.一種便于實(shí)現(xiàn)自校正功能的測量裝置，包括一傳感器、一測量電路，該測量電路至少包含一微處理器，用于接收數(shù)字信號；一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，連接于該微處理器，用于接收該傳感器的模擬信號，并將該模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；一一次可程序化內(nèi)存，直接連接該微處理器；其特征是該測量電路還包含一電荷泵、一開關(guān)電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關(guān)電路控制端與該微處理器連接；該開關(guān)電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源端共接，該開關(guān)電路輸出端與該一次可程序化內(nèi)存連接，以提供該一次可程序化內(nèi)存工作電壓及燒錄電壓。
5.如權(quán)利要求4所述之測量裝置，其特征是還包括一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經(jīng)由該時序控制器輸出該模擬信號的實(shí)際量測值。
6.如權(quán)利要求5所述之測量裝置，其特征是還包括一顯示器，與該時序控制器連接，用于顯示實(shí)際量測值。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種集成電路、應(yīng)用該集成電路的測量裝置，該集成電路包含微處理器、一次可程序化內(nèi)存、電荷泵、開關(guān)電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關(guān)電路控制端與該微處理器連接；該開關(guān)電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源連接，該開關(guān)電路輸出端與該一次可程序化內(nèi)存連接，以提供該一次可程序化內(nèi)存工作電壓及燒錄電壓。由于集成電路內(nèi)的系統(tǒng)內(nèi)存具有可選擇的工作電壓、燒錄電壓，可根據(jù)工作狀態(tài)作對應(yīng)選擇，使最終應(yīng)用的測量裝置不需要再額外多連接一個5.8volt的VDD電壓，在燒錄校正的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時，可以減少外接的電壓源，簡化校正程序；可以簡化生產(chǎn)時的校正程序所需的電壓，節(jié)省能源消耗。
文檔編號G01D3/02GK2932310SQ20062001691
公開日2007年8月8日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者趙伯寅, 林祥民, 袁國元 申請人:富享微電子(深圳)有限公司