6以及一個(gè)或多個(gè)部件224。自供電存儲(chǔ)器系統(tǒng)100和系統(tǒng)總線已在上文作了描述。系統(tǒng)200包括用于汽車應(yīng)用等的使用。
[0029]系統(tǒng)控制器226控制系統(tǒng)200的操作。部件224可以包括傳感器、控制機(jī)構(gòu)等。系統(tǒng)200需要持久性數(shù)據(jù),并且利用所述自供電存儲(chǔ)器系統(tǒng)100來(lái)保持該數(shù)據(jù)。
[0030]圖3為示出了可以與自供電的存儲(chǔ)器系統(tǒng)一起使用的硅電池300的橫截面視圖。電池300作為示例來(lái)提供,并且要理解的是,允許合適的變型。電池300可以被用于上述的電池部件110。
[0031]所述電池包括背側(cè)金屬302、陽(yáng)極304、間隔件306、和陰極308。背側(cè)金屬302形成在陽(yáng)極302的背側(cè)上。在一個(gè)示例中,背側(cè)金屬302包括銅。陽(yáng)極304包括半導(dǎo)體材料,在本示例中,該半導(dǎo)體材料是硅。陽(yáng)極304作為負(fù)電極。
[0032]陰極308包括合適的材料,在本例中。該合適的材料例如為銅,以結(jié)合間隔件306和陽(yáng)極304來(lái)提供所存儲(chǔ)的能量。間隔件306位于陰極308和陽(yáng)極304之間。在一個(gè)示例中,間隔件306包括疊置的層。
[0033]電池300被配置為具有所選定的或所期望的電池特性。該特性應(yīng)當(dāng)匹配所期望的應(yīng)用。
[0034]在一個(gè)示例中,所述特性包括12mAh的容量、3.6-4伏的電壓、1.5mA的峰值負(fù)載、以及在第二充電/放電周期中大于92%的效率。
[0035]作為示例,配置有數(shù)據(jù)的RAM模塊具有假定平均I微安培的漏電流并限于83%的放電,這等于1mAh的差異或Λ。這些特征根據(jù)以下因素而改變,諸如技術(shù)和溫度。因此,1mAh的RAM模塊的備用時(shí)間將提供lOmAh/0.0OlmA = 10, 000h。因此,電池300將適當(dāng)?shù)靥峁┰撌纠璧?0,000小時(shí),這是因?yàn)槠渚哂?2mAh的容量,超過(guò)了 lOmAh。
[0036]圖4為示出了自供電實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)400的框圖。系統(tǒng)400使用其自身的功率以保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息,而無(wú)需使用非易失性存儲(chǔ)器。操作中,系統(tǒng)400類似于系統(tǒng)100。相同標(biāo)記的部件的詳細(xì)細(xì)節(jié)可以參考上述。系統(tǒng)400可以用于需要基于時(shí)間的信息跟蹤或記錄的應(yīng)用。所述應(yīng)用可以包括例如安全要求嚴(yán)格的應(yīng)用、氣囊應(yīng)用等。所述系統(tǒng)400被包括在單個(gè)芯片和/或晶片上。
[0037]系統(tǒng)400包括易失性或主電源108、電池電路124、電池部件110、開關(guān)部件406、和實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件404。易失性電源108、電池電路124以及電池部件110如上所述地進(jìn)行工作。
[0038]開關(guān)部件406操作基本上類似于開關(guān)部件106,如上所述。開關(guān)部件406通過(guò)在易失性電源不可用或不足時(shí)從易失性電源112切換到非易失性電源114,向?qū)崟r(shí)時(shí)鐘部件提供了持久性電源416。非易失性電源114與實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件一同在芯片上,而易失性電源108可以在芯片之外。
[0039]實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件404包括存儲(chǔ)器,例如易失性存儲(chǔ)器104,以用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)信息。實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件404還包括振蕩器,以用于保持實(shí)時(shí)。通過(guò)利用持久性電源,甚至當(dāng)易失性電源106關(guān)斷時(shí),實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件404也能保持其時(shí)鐘。此外,實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件404還被配置來(lái)保持實(shí)時(shí)信息418。
[0040]實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件404與其他部件傳送實(shí)時(shí)信息418,通常經(jīng)由總線。所述實(shí)時(shí)信息可以包括時(shí)間戳、當(dāng)前時(shí)間、和記錄的信息。
[0041]圖5為示出了一種自供電的角度傳感器系統(tǒng)500的框圖。系統(tǒng)500利用持久性電源,以便僅使用單個(gè)傳感器來(lái)監(jiān)視轉(zhuǎn)向角。
[0042]汽車系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向角是基于度數(shù)和旋轉(zhuǎn)。其它系統(tǒng)需要多個(gè)傳感器來(lái)跟蹤從O至360度的方向盤角度、以及多個(gè)旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)的方向。
[0043]系統(tǒng)500包括當(dāng)前角度部件502、旋轉(zhuǎn)部件504、角度控制器506以及單個(gè)轉(zhuǎn)向傳感器508。轉(zhuǎn)向傳感器508向角度控制器506提供轉(zhuǎn)向信息512。轉(zhuǎn)向信息包括一定量的變化,可能是度數(shù),以及方向,例如正向或負(fù)向。例如,轉(zhuǎn)向信息512可以包括+5度,其表示方向盤在正向(+)或順時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)5度。在另一個(gè)示例中,轉(zhuǎn)向信息512可以包括-20度,其表示方向盤在負(fù)向(_)或逆時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)10度。
[0044]角度控制器506接收轉(zhuǎn)向信息512,并提供角度信息510。該角度信息510是基于角度和轉(zhuǎn)速,并標(biāo)識(shí)車輛的方向。
[0045]當(dāng)前角度部件502保持當(dāng)前角度514,并且旋轉(zhuǎn)部件504保持當(dāng)前旋轉(zhuǎn)516。角度控制器506基于所述轉(zhuǎn)向信息512更新502和504。因此,當(dāng)發(fā)生完整旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向時(shí),控制器506能夠?qū)Υ鎯?chǔ)在旋轉(zhuǎn)部件504中的旋轉(zhuǎn)516進(jìn)行增量。
[0046]角度控制器506根據(jù)當(dāng)前角度514和當(dāng)前旋轉(zhuǎn)516等于當(dāng)前旋轉(zhuǎn)516乘以360度加上當(dāng)前角度514來(lái)確定角度信息510。
[0047]至少角度控制器506、角度部件502和旋轉(zhuǎn)部件504是由持久性電源116供電的。因此,方向盤的角度信息510可以被得到保持,即使主電源關(guān)斷,例如當(dāng)汽車被斷電時(shí)。
[0048]圖6為具有操作為功率緩沖器的集成電池部件的系統(tǒng)600的示意圖。系統(tǒng)600以簡(jiǎn)化的形式提供以便于理解。
[0049]用于系統(tǒng)的電源可以具有針對(duì)充足功率的故意的或非故意的失效時(shí)間段。這可能是例如由于非故意的系統(tǒng)功率波動(dòng),由于系統(tǒng)并行運(yùn)行的電磁耦合效應(yīng)引起的電源線上的過(guò)渡效應(yīng),引起電源被切斷或者以低于適當(dāng)?shù)碾娏骱?或電壓來(lái)提供??蛇x擇地,由于接口需求和/或其它規(guī)格,功率還可以故意地降低。例如,在相同的線路上共享電源和數(shù)據(jù)通信的雙線接口可以意味著在數(shù)據(jù)傳輸階段期間有意的電壓降低。至少一些系統(tǒng)部,諸如傳感器或存儲(chǔ)器,可能仍需要在該階段期間完全或合適的供電。
[0050]系統(tǒng)600包括主電源602、電壓調(diào)節(jié)部件604、電池部件110以及負(fù)載606。所述主電源602提供易失性電源,其可以故意地或非故意地隨時(shí)間變化。在某個(gè)時(shí)間,由電源602所提供的易失性電源可以下降到低于針對(duì)負(fù)載606的(多個(gè))閾值。系統(tǒng)600通常集成到單個(gè)芯片中。
[0051]負(fù)載606是系統(tǒng)部件,例如存儲(chǔ)器、傳感器、控制器等。就運(yùn)行所需的電流和/或電壓方面,負(fù)載606具有最小功率需求。這些最小功率需求在所述閾值上得到反映。
[0052]電壓調(diào)節(jié)部件604調(diào)節(jié)來(lái)自主電源602的易失性電源。電池部件110對(duì)電壓調(diào)節(jié)部件604的輸出進(jìn)行緩沖,使得負(fù)載606接收經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)碾娫?08。所述經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)碾娫?08等于或大于針對(duì)負(fù)載606的閾值。
[0053]圖7為示出了使用集成電池提供持久性存儲(chǔ)器的方法700的流程圖。方法700識(shí)別出易失性存儲(chǔ)器的操作需求,并基于該需求選擇電池部件。然后,當(dāng)主、易失性電源不可用時(shí),電池部件被用于向易失性存儲(chǔ)器緩沖或補(bǔ)充功率。
[0054]方法700開始于模塊702,其中針對(duì)易失性存儲(chǔ)器部件識(shí)別操作閾值。操作值包括電壓、電流、峰值負(fù)載電流、效率等。易失性存儲(chǔ)器部件可以包括,例如,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)等。在一個(gè)示例中,易失性存儲(chǔ)器部件包括基于反饋CMOS反相器結(jié)構(gòu)(2X2晶體管)的6個(gè)晶體管SRAM結(jié)構(gòu)。
[0055]模塊704中,針對(duì)所述易失性存儲(chǔ)器部件識(shí)別使用壽命特性。所述壽命特性屬于僅使用電池部件來(lái)將數(shù)據(jù)保持在易失性存儲(chǔ)器中的能力。所述使用壽命特性可以包括備用操作的年份、周期次數(shù)、電池容量(即安培小時(shí))等。
[0056]模塊706中,選擇電池部件。電池部件的選擇是依據(jù)使用壽命特性和所識(shí)別的操作閾值。在一個(gè)示例中,所選擇的電池部件是形成在半導(dǎo)體基板中的硅基電池。
[0057]模塊708中,使用電池部件產(chǎn)生持久性電源。持久性電源對(duì)易失性電源保持處于所識(shí)別的操作閾值的功率水平。
[0058]模塊710中,監(jiān)視來(lái)自主電源的隨時(shí)間變化的電源或易失性電源。隨時(shí)間變化的電源一般用于為易失性存儲(chǔ)器功率。在隨時(shí)間變化的電源下降到低于(多個(gè))操作閾值時(shí),來(lái)自電池部件的功率被用來(lái)補(bǔ)充或替代易失性存儲(chǔ)器部件的功率。來(lái)自電池部件的功率被稱為非易失性電源。
[0059]要