專利名稱：對集成電路的物理工作參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路和一種用于監(jiān)視此類集成電路物理工作參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
美國專利申請NO.2004/0128115描述了一種集成電路，其中該電路具有用于測量電源噪聲值的傳感器。移位寄存器可被提供并且用于從傳感器中讀出數(shù)據(jù)。此外，傳感器是為了確定最大電源噪聲電壓和最小電源噪聲電壓而提供的。在操作過程中，每個傳感器都會在一個數(shù)值范圍中掃描基準(zhǔn)電壓，直至發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)電壓超出最大或最小電源噪聲電壓為止。該傳感器將會獲取這些代表最大和最小電源噪聲電壓的數(shù)字值，并且將所獲取的數(shù)字值加載到移位寄存器中。然后，這些數(shù)字值將通過使用移位寄存器而被連續(xù)地從集成電路中移出。
PCT專利申請NO.2004/068156同樣描述的是將代表被測物理工作參數(shù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)獲取到掃描鏈中的處理，但是這其中并未述及通過電壓掃描來確定最大和最小電壓。歐洲專利申請647905則描述了一種測試電路，該電路通過比較電壓與基準(zhǔn)電壓來執(zhí)行測試，并且通過掃描鏈來移出比較結(jié)果。
隨著電路復(fù)雜度的不斷增長，有必要增加用于檢測集成電路中的物理參數(shù)的檢測電路數(shù)量。此外，如果能夠通過測量物理參數(shù)來監(jiān)視集成電路是否正常運作，那么將會是非常理想的，其中舉例來說，這些物理參數(shù)可以是溫度和電源噪聲、集成電路中的不同位置的串?dāng)_時鐘抖動，但是，對由集成電路執(zhí)行的功能而言，用于這些物理工作參數(shù)的檢測電路是毫無價值的開銷。因此，較為理想的是將檢測電路占用的電路面積減至最小。

發(fā)明內(nèi)容
其中，本發(fā)明的一個目的是減少供集成電路物理工作參數(shù)的檢測電路使用的電路面積數(shù)量。
其中，本發(fā)明的一個目的是提供能夠使用少量電路面積來測量集成電路中的物理工作參數(shù)值的檢測電路。
在權(quán)利要求1中闡述了一種根據(jù)本發(fā)明的集成電路。在這個集成電路中，其中使用了借助逐步逼近的A/D轉(zhuǎn)換(模數(shù)轉(zhuǎn)換)來獲取那些代表被測物理工作參數(shù)值的數(shù)字值。此外還使用了一個共享更新電路來為多個檢測電路連續(xù)選擇逐步逼近。該檢測電路與更新電路通過一個串行移位寄存器相耦合，以便交換逐步逼近和檢測結(jié)果。
逐步逼近本身作為一種A/D技術(shù)是眾所周知的。對使用逐步逼近的A/D轉(zhuǎn)換電路來說，其實例使用了D/A(數(shù)模)轉(zhuǎn)換電路和比較器來產(chǎn)生用于指示為數(shù)字逼近所獲取的D/A轉(zhuǎn)換電路的模擬輸出信號高于還是低于所要測量的信號。更新電路則根據(jù)檢測結(jié)果來選擇逐步數(shù)字逼近，由此該逐步逼近將會朝著一個數(shù)字值會聚，其中該數(shù)字值將會產(chǎn)生接近于所測量信號的D/A轉(zhuǎn)換值。關(guān)于逐步逼近更新方案的一個簡單的實例包括只要檢測結(jié)果表明D/A轉(zhuǎn)換值中的數(shù)字逼近結(jié)果低于所要測量的信號，則將數(shù)字逼近提升預(yù)定的步進(jìn)。更為復(fù)雜的逐步逼近更新方案包括漸進(jìn)地減小步進(jìn)大小。在給出了可用比特數(shù)量和/或給出了逐步逼近步進(jìn)數(shù)量和/或參數(shù)自身波動的情況下，所述逐步逼近的結(jié)果是代表物理工作參數(shù)值的數(shù)字值等于可實現(xiàn)精度以內(nèi)的實際物理參數(shù)值。當(dāng)實現(xiàn)了處于這種精度以內(nèi)的相等度時，該數(shù)字值被判定基本等于或近似于物理工作參數(shù)。而精確的相等度則通常是無法實現(xiàn)的。
在使用逐步逼近的A/D轉(zhuǎn)換器中，選擇逐步逼近的更新電路占用了相當(dāng)大的電路面積。根據(jù)本發(fā)明，多個檢測電路所需要的電路面積是通過借由串行移位寄存器共享更新電路而減小的。優(yōu)選地，包含在集成電路中并且用于提供測試訪問的掃描鏈將被用于在檢測電路與更新電路之間交換逐步逼近和檢測結(jié)果。這樣做將會使電路開銷減至最小。如果集成電路支持測試并且在該測試中將物理工作參數(shù)與外部提供的基準(zhǔn)值相比較，那么無論如何都必須提供掃描鏈和檢測電路。通過添加共享更新電路，這種結(jié)構(gòu)還支持改為獲取多比特測量結(jié)果而不僅僅是掃描結(jié)果的工作模式。
在一個實施例中，更新電路包含了耦合到串行移位寄存器的加法器電路，以便通過添加檢測結(jié)果控制的步進(jìn)數(shù)量來更新數(shù)字逼近。這樣做將會提供一種有效的更新機(jī)制。在另一個實施例中，該步進(jìn)數(shù)量可以從一個預(yù)定集合(例如從數(shù)值0和1中)中選擇，這樣做將會簡化更新電路。作為替換或結(jié)合，可用步進(jìn)可以根據(jù)逐步逼近步進(jìn)或是更新該數(shù)字逼近的特定傳感器來改變。這樣做可以加速會聚，或是在達(dá)到會聚時停止。
在另一個實施例中，更新電路支持多種類型的更新，例如至少兩種通過添加不同步進(jìn)值的更新，通過移位溫度計代碼的更新(其中邏輯1的字符串與邏輯0的字符串之間的邊界指示該逼近)，以及通過移位一個異常比特的更新，其中該比特的位置指示所述逼近。在這個實施例中，控制單元將會控制將多種類型的更新中的哪一種用于為相應(yīng)的一個檢測電路執(zhí)行數(shù)字逼近數(shù)據(jù)更新。由此，共享更新電路的更新操作每一次都可以特定于執(zhí)行更新的檢測電路。更新類型的選擇可以在來自存儲器并且描述了檢測電路的數(shù)據(jù)的控制下進(jìn)行，但是較為優(yōu)選的是使用源自檢測電路自身并且移動到更新電路中的數(shù)據(jù)來控制更新類型。這樣一來，更新電路無需任何適配即可支持不同的檢測電路配置。
在另一個實施例中，在這些檢測電路中至少有一部分檢測電路各自具有相應(yīng)的控制輸入，以便在來自移位寄存器電路的控制數(shù)據(jù)的控制下控制與之關(guān)聯(lián)的參數(shù)的檢測模式。不同的檢測模式可以規(guī)定用于不同的積分時間、不同的靈敏度、用于表示不同物理參數(shù)的不同模擬信號復(fù)用等等。舉例來說，該控制數(shù)據(jù)可以從集成電路外部提供，以便提供所需要的檢測模式。優(yōu)選地，該控制數(shù)據(jù)是結(jié)合近似數(shù)據(jù)計算得到的。通常，每一個檢測電路都包含了D/A轉(zhuǎn)換電路以及比較器電路。該D/A轉(zhuǎn)換電路可以具有任何類型，例如對數(shù)字逼近的比特值求和并且由此為總和中的比特值指定不同模擬加權(quán)(該加權(quán)通常是兩倍于基本值的不同功率)的轉(zhuǎn)換電路。替換類型的D/A轉(zhuǎn)換包括溫度計代碼，其中數(shù)字逼近中的每一個比特都會有效選擇一個不同的模擬值。但是，本發(fā)明并不局限于具有D/A轉(zhuǎn)換器-比較器結(jié)構(gòu)的檢測電路。在其他實施例中也可以使用單個電路，其中該電路將會根據(jù)多比特數(shù)字輸入以及物理工作參數(shù)來產(chǎn)生二進(jìn)制輸出。在其他實施例中，舉例來說，檢測結(jié)果可以包含多個比特，以便通過提供信息來加速逼近處理。


本發(fā)明的這些和其他有利方面將會使用附圖并借助非限制性實例而被描述。
圖1顯示的是一個集成電路。
圖2顯示的是一個檢測電路。
圖3顯示的是一個更新電路。
圖4顯示的是一個更新電路。
圖5顯示的是一個檢測電路。
圖6顯示的是一個更新電路。
圖7顯示的是一個檢測電路。
具體實施例方式
圖1顯示的是一個集成電路的地理概述，其中該電路包括多個電路部件10以及一個掃描鏈結(jié)構(gòu)，該掃描鏈結(jié)構(gòu)包含了通過串連耦合而形成串行移位寄存器結(jié)構(gòu)的移位寄存器11、檢測電路12以及控制電路14?？刂齐娐?4具有一個與該集成電路的外部連接端子16相耦合的接口。為了清楚起見，在電路部件10中只有一部分是被明確標(biāo)記的。此外，為了清楚起見，在這里并未明確顯示電路部件之間的連接、時鐘連接等等。
對各個檢測電路12而言，舉例來說，這些電路既處于電路部件10的內(nèi)部，也可以在地理上被這種電路部件所包圍，還可以在地理上與電路部件10相鄰。檢測電路10被設(shè)計成檢測本地物理工作參數(shù)，例如集成電路半導(dǎo)體主體中的本地溫度、處于集成電路部分電源導(dǎo)體之一本地的電源噪聲電壓幅度、集成電路中特定位置的串?dāng)_電壓幅度、本地時鐘信號的時鐘抖動等等。雖然在這里為每一個電路部件10顯示了一個檢測電路12，但是應(yīng)該認(rèn)識到的是，每一個電路部件10可被提供一個以上的檢測電路，其中某些檢測電路12可以處于所有電路部件10的遠(yuǎn)端，或者在某些電路部件10的附近也可以沒有檢測電路。每一個檢測電路11都耦合到移位寄存器結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)移位寄存器11。大多數(shù)的移位寄存器11-檢測電路12的組合是作為單個部件11～12顯示的。并且只有一部分移位寄存器11和檢測電路12是明確標(biāo)記的。
圖2顯示的是檢測電路12的一個實施例。該電路包含了與移位寄存器單元28相串連的串行移位寄存器20，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22，參數(shù)敏感電路(parameter sensitive circuit)24以及比較器26。串行移位寄存器20具有與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的數(shù)字輸入端相耦合的并行輸出。比較器26具有與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的模擬輸出端以及參數(shù)敏感電路24的輸出端相耦合的輸入端。比較器26具有與移位寄存器單元相耦合的輸出端。串行移位寄存器20和移位寄存器單元28則形成了圖1所示的移位寄存器結(jié)構(gòu)的一部分。
在操作中，數(shù)據(jù)將會串行地經(jīng)過移位寄存器結(jié)構(gòu)移位，由此該數(shù)據(jù)還會經(jīng)過串行移位寄存器20移位。串行移位寄存器以并行于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的方式輸出經(jīng)過移位的數(shù)據(jù)比特。作為響應(yīng)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路向比較器26的第一輸入端輸出一個模擬信號。參數(shù)敏感電路24產(chǎn)生一個檢測集成電路本地物理工作參數(shù)的輸出信號。這個輸出信號將被提供到比較器26的第二輸入端。比較器26輸出一個二進(jìn)制信號，該信號指示的是來自數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的輸出信號高于還是低于來自參數(shù)敏感電路24的輸出信號。舉例來說，如果該輸出信號是電壓信號，那么該二進(jìn)制信號指示的是比較器26的哪一個輸入端接收最高電壓。
來自控制電路14(未顯示)的獲取控制信號會用信號向移位寄存器單元28告知其應(yīng)該移位哪些從移位寄存器結(jié)構(gòu)接收的數(shù)據(jù)，還是應(yīng)該獲取來自比較器26的二進(jìn)制數(shù)據(jù)并且改為移位所獲取的數(shù)據(jù)。隨后，所獲取的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以及提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22的數(shù)據(jù)將會通過串行移位寄存器結(jié)構(gòu)移位。很多不同類型的參數(shù)敏感電路24都是可以使用的。其實例包括已知的PTAT電壓源電路(與絕對溫度成比例)；輸出與經(jīng)過電源線的電流或是與該電流的幅度平均值成比例的電壓的電流檢測電路；用于產(chǎn)生與本地噪聲幅度成比例的輸出電壓的放大器和整流電路等等。不同的參數(shù)是根據(jù)所用參數(shù)敏感電路的類型而被測量的。
圖3顯示的是一個作為控制電路14的一部分的更新電路。該更新電路包含了串行移位寄存器30、加法器電路32、移位寄存器單元34以及控制單元36。串行移位寄存器30和移位寄存器單元34以串連方式耦合在一起，并且形成了圖1所示的移位寄存器結(jié)構(gòu)的一部分。該串行移位寄存器30具有耦合到加法器電路32的輸入端和輸出端。該移位寄存器單元34具有耦合到加法器電路32的輸出端。而控制單元36則具有耦合到串行移位寄存器30的控制輸出端。
在操作中，數(shù)據(jù)將會經(jīng)由串行移位寄存器結(jié)構(gòu)而被移位到更新電路的串行移位寄存器30和移位寄存器單元34中。加法器電路32并行接收來自串行移位寄存器30的數(shù)據(jù)比特以及來自移位寄存器單元34的比特。來自串行移位寄存器30的數(shù)據(jù)比特代表的是一個數(shù)字，并且加法器電路32將會根據(jù)該比特是否來自移位寄存器單元34而形成一個等于所述數(shù)字或是等于所述數(shù)字加一的新數(shù)字。該串行移位寄存器30獲取這個新的數(shù)字，由此其比特將會響應(yīng)于來自控制單元36的信號而替換移位寄存器結(jié)構(gòu)中的舊的數(shù)字。
控制單元14將數(shù)據(jù)串行地通過移位寄存器結(jié)構(gòu)移位。一旦應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的數(shù)據(jù)比特值以及從比較器26獲取的比較結(jié)果分別到達(dá)串行移位寄存器30以及移位寄存器單元34，那么控制單元36將會用信號向串行移位寄存器30發(fā)出通知，使之獲取新的數(shù)字。加法器電路32則經(jīng)過設(shè)置，以便在來自移位寄存器單元34的比特表明比較器26所通告的是數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出信號高于參數(shù)敏感電路24的輸出信號的時候，促使新的數(shù)字等于舊的數(shù)字。當(dāng)來自移位寄存器單元34的比特表明比較器26所通告的是數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出信號低于參數(shù)敏感電路24的輸出信號的時候，該加法器電路產(chǎn)生的是舊的數(shù)字加1的結(jié)果。
隨后，新數(shù)字的比特將會通過移位寄存器結(jié)構(gòu)移位，從而返回到檢測電路的移位寄存器20。為此目的，控制電路14會將移位寄存器電路切換到循環(huán)操作，其中數(shù)據(jù)將會循環(huán)。一旦新數(shù)字的比特經(jīng)由移位寄存器結(jié)構(gòu)到達(dá)檢測電路12，那么將會執(zhí)行新一輪的檢測，以便從比較器26獲取新的二進(jìn)制結(jié)果。此后，更新處理將會重復(fù)進(jìn)行，并且依此類推。這樣一來，移位寄存器結(jié)構(gòu)中的數(shù)字最終將會采用一個促使數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22產(chǎn)生逼近于參數(shù)敏感電路24的輸出信號的模擬輸出信號。
在一開始啟動測量循環(huán)時，控制電路14會將一個代表最小可能結(jié)果(例如零)的數(shù)字加載到移位寄存器結(jié)構(gòu)中。
在一個實施例中，所有12都具有圖2所示的結(jié)構(gòu)。由此，來自不同檢測電路12的數(shù)字以及比較器所獲取的比較器輸出信號將會連續(xù)通過圖3的更新電路移位。當(dāng)每一次在更新電路中給出來自相應(yīng)檢測電路12的數(shù)字以及所獲取的比較器輸出信號時，控制單元36都會發(fā)布一個控制信號，以便從加法器電路32中獲取的新的數(shù)字。這樣一來，同一個更新電路將會為多個檢測電路12執(zhí)行更新。
優(yōu)選地，通過對控制電路進(jìn)行設(shè)置，可以使其在循環(huán)模式與外部模式之間進(jìn)行切換，其中在該循環(huán)模式中，從移位寄存器結(jié)構(gòu)接收的數(shù)據(jù)將被更新，并且將會移回到移位寄存器結(jié)構(gòu)，而在外部模式中，從移位寄存器結(jié)構(gòu)接收的數(shù)據(jù)將被移出到測試數(shù)據(jù)輸入端和/外部數(shù)據(jù)被移動到移位寄存器結(jié)構(gòu)中。舉例來說，控制電路14的模式選擇可以通過使用常規(guī)的邊界掃描命令技術(shù)來控制。通常，這種接口用于移入那些在測試中被應(yīng)用于組合電路的測試數(shù)據(jù)，以及用于獲取來自組合電路的響應(yīng)并且移出這些結(jié)果。在一個實施例中，包含了檢測電路的移位寄存器環(huán)路還包含了具有用于此類測試的輸入和/或輸出端的移位寄存器單元，但是較為優(yōu)選的是將一個專用移位寄存器路徑用于檢測電路，其中該路徑除了用于檢測電路和更新電路的寄存器單元之外幾乎不包含任何寄存器單元。這樣做可以更快地確定參數(shù)值。在測量過程中，控制電路將會切換這個路徑，由此它會形成一個移位寄存器環(huán)路，但在測量之前或是之后，這個路徑可以與外部測試數(shù)據(jù)輸入或輸出端子相耦合，以便提供初始化數(shù)據(jù)或是用于讀出參數(shù)值。應(yīng)該理解的是，圖1～3僅僅顯示的是一個可能的實施例。
圖4顯示的是在形成新數(shù)字的過程中使用了可變步長大小的更新電路的一個實施例。在這個實施例中，在移位寄存器單元34與加法器電路32之間添加了一個步長大小選擇電路40?？刂茊卧?6具有耦合到步長大小選擇單元40的控制輸出端。步長大小選擇電路40被設(shè)置成伸出一個表示受控制單元36控制的步長大小的多比特數(shù)字。在來自移位寄存器單元34的比較器結(jié)果的控制下，該步長大小選擇電路40選擇多比特數(shù)字的符號，其中表示減去步長大小的數(shù)字是在比較器結(jié)果具有值1，如果比較器結(jié)果具有另一個值，則與選定步長大小相加。
在操作中，控制電路14會在一開始將串行移位寄存器結(jié)構(gòu)中的數(shù)字設(shè)置成一個很大的值，其中較為優(yōu)選是基本為提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的比特所表示的最大值的一半。初始步長大小被設(shè)置成是所述值的一半。隨后，在每一輪更新用于各種檢測電路的數(shù)字的過程中會將選定的數(shù)字減半。
由此，用于逼近值的二進(jìn)制搜索可被執(zhí)行。舉例來說，如果數(shù)字值是255(用八個比特表示)，那么初始數(shù)字將被設(shè)置成128，并且步長大小將被接連設(shè)置成64、32、16、8、4、2和1。這樣一來，根據(jù)比較器26指示的是用于輸入數(shù)字128的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出高于還是低于參數(shù)敏感電路24的輸出，經(jīng)過更新的數(shù)字首先會遞增或遞減64。這個處理將會為連續(xù)的步長大小重復(fù)執(zhí)行，舉例來說，如果在的一個步長之后，該數(shù)字是128-64＝64，那么根據(jù)比較器26指示的是用于輸入數(shù)字64的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出高于還是低于參數(shù)敏感電路24的輸出，經(jīng)過更新的數(shù)字將會遞增或遞減32。
同樣，在本實施例中，用于所有檢測電路12的更新是由同一個更新電路接連執(zhí)行的。在一輪更新用于所有檢測電路12的數(shù)字的處理中，相同的步長大小將被用于更新所有的檢測電路12。接著，該步長大小將會減小并且再次用于更新所有檢測電路12，依此類推。
作為一個替換實施例，在這里可以為每一個檢測電路12獨立選擇步長大小。這樣做的優(yōu)點在于所有檢測電路的逼近沒有必要同時進(jìn)行。在這個實施例中，步長大小可以加載到移位寄存器結(jié)構(gòu)中，從用于更新的結(jié)構(gòu)中讀出，將寫回到移位寄存器結(jié)構(gòu)中的步長大小減半。作為替換，用于不同檢測電路12的當(dāng)前步長大小的指示可以保存在控制單元36的存儲器中，并且可以在每次需要更新的時候?qū)ζ溥M(jìn)行檢索。
這個實施例的優(yōu)點在于用于尋找精確結(jié)果的更新相對較少。但是應(yīng)該理解的是，在更新電路中也可以使用其他更新方案，例如以大小減半的步長來進(jìn)行第一數(shù)量的更新，隨后則以固定步長來進(jìn)行一系列更新。這種對噪聲而言具有更強的魯棒性。作為另一個實例，用于“溫度計”代碼的更新也是可以使用的。在這種情況下，舉例來說，應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22的比特包含了值為1的一串連續(xù)比特，其后跟隨的是值為零的一個比特串，并且所述更新包括移動這兩個比特串之間的邊界位置。如所指，在這種情況下，加法器電路32必須被位移電路所替換。
圖5a、b顯示的是經(jīng)由移位寄存器結(jié)構(gòu)來傳送碼數(shù)據(jù)的實施例中的檢測電路和更新電路。在檢測電路12中提供了附加的移位寄存器單元50，并且該單元與移位寄存器20以及移位寄存器單元28是串行耦合的。碼源電路52則具有耦合到附加移位寄存器單元50的輸出端。在操作中，當(dāng)從比較器電路26加載數(shù)據(jù)并且將所述碼移經(jīng)具有逼近數(shù)字和比較器結(jié)果的移位寄存器結(jié)構(gòu)時，在附加移位寄存器單元50中將會加載來自碼元電路52的預(yù)定碼。在更新電路中提供了附加的移位寄存器單元54，以便將所述碼提供給控制單元36。在這種情況下，控制單元36可以被設(shè)置成根據(jù)所述碼來來適應(yīng)所述更新。舉例來說，這樣做能夠允許將檢測電路與應(yīng)用了不同數(shù)量比特的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路結(jié)合使用。在這種情況下，舉例來說，所述碼將會通告比特數(shù)量，并且控制單元36可以將步長大小設(shè)置成該比特數(shù)量。
在另一個實施例中，其中可以使用附加的碼來為不同的檢測電路12選擇不同的更新方案。例如，一個碼值可以向控制單元36指示必須使用二進(jìn)制搜索更新方案，而另一個碼值則可以指示必須使用具有預(yù)定步長大小的更新方案。此外，這些碼值甚至可以指示為不同的檢測電路12包含了不同數(shù)字格式，例如用于某些檢測電路12的時二進(jìn)制數(shù)字格式，用于其他檢測電路的則是溫度計代碼。在這種情況下，更新電路可被提供用于每一種格式，并且所述碼可以用于為用于每一個檢測電路12的不同格式選擇更新電路。
這些實施例可以將使用不同類型輸入信號的檢測電路12與一個共享更新電路結(jié)合在一起，其中舉例來說，所述輸入信號具有用于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的不同數(shù)量的比特。
圖6顯示的是另一個實施例，其中檢測電路12包含了移位寄存器單元60，以便將控制信號值應(yīng)用于參數(shù)敏感電路24。在操作中，控制值在一開始將會從控制電路14或是從集成電路外部移入移位寄存器結(jié)構(gòu)。在每一次對比較器電路26的輸出進(jìn)行采樣之前，控制值都被應(yīng)用于參數(shù)敏感電路24。舉例來說，該參數(shù)敏感電路24可以規(guī)定一個必須檢測最大信號幅度的可控積分時間或時段。在這種情況下，該控制值可以用于選擇積分時間或時段。
雖然在這里就具體實施例而對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該了解，其他實施例同樣是可行的。例如，雖然在這里顯示的是一個具有獨立模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22、參數(shù)敏感電路24和比較器的電路，但是應(yīng)該想到的時，這些功能是可以組合在一起的。例如，在這里可以使用一個參數(shù)敏感電路，并且該電路將會根據(jù)數(shù)字輸入值與參數(shù)值的組合來采用兩種狀態(tài)之一。此外舉例來說，觸發(fā)電路同樣是可以使用的，其中一個分支的驅(qū)動強度是受數(shù)字輸入信號控制的，而另一個分支的驅(qū)動強度則取決于參數(shù)。
本發(fā)明也不局限于電壓比較器。例如，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22可以由脈沖生成電路所取代，其中該電路會在經(jīng)過了受來自移位寄存器20的數(shù)字所控制的延遲之后產(chǎn)生一個脈沖，參數(shù)敏感電路24可以是用于產(chǎn)生具有依賴于物理工作參數(shù)的延遲的脈沖的電路，而比較器26則可以由仲裁電路所取代，其中該電路會在同步啟動了脈沖生成器電路和參數(shù)敏感電路24之后檢測其中哪一個電路的輸入端首先產(chǎn)生脈沖。
在另一個實施例，其中可以使用多比特輸出比較器電路26來提升逐步逼近的會聚速度。在一個實施例中，更新電路被設(shè)置成借助移位寄存器結(jié)構(gòu)來將那些表示當(dāng)前逼近的數(shù)字和步長大小傳播到檢測電路。在這個實施例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路被設(shè)置成輸出與當(dāng)前逼近C以及與當(dāng)前逼近加上或減去步長大小(C+S和C-S)的值相對應(yīng)的模擬值。在這個實施例中，比較器電路輸出兩個比特，這兩個比特表明參數(shù)敏感電路24的輸出信號低于C-S、介于C-S與C之間。介于C與C+S之間或是大于C+S。該信息將會由更新電路使用，以便選擇一個更為精確的更新。應(yīng)該想到的是，較為優(yōu)選的是使用常規(guī)掃描測試鏈而在檢測電路12與更新電路之間移位數(shù)據(jù)和結(jié)果。但是本發(fā)明并不局限于這種鏈路。取而代之的是，舉例來說，在這里可以使用一個串行移動多比特字的鏈，其中所述字包含了經(jīng)過更新的值和比較器結(jié)果，或者也可以使用用于移位更新數(shù)字以及用于移位比較器結(jié)果的獨立移位寄存器結(jié)構(gòu)。而后者是不需要供應(yīng)來自更新電路的再循環(huán)的。
權(quán)利要求
1.一種集成電路，包括逐步逼近的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其中包括用于形成相應(yīng)檢測結(jié)果的多個檢測電路(12)，這些結(jié)果指示的是相應(yīng)的模擬物理工作參數(shù)高于還是低于數(shù)字逼近數(shù)據(jù)所表示的參數(shù)值，以及更新電路(14)，用于根據(jù)檢測結(jié)果來對數(shù)字逼近數(shù)據(jù)執(zhí)行逐步更新，由此經(jīng)過逐步更新的數(shù)字逼近數(shù)據(jù)將會聚為實際表示模擬物理工作參數(shù)的數(shù)字值；串行移位寄存器電路(11)，該電路具有與用于提供數(shù)字逼近數(shù)據(jù)的多個檢測電路(12)相耦合的并行輸出，與用于接收檢測結(jié)果的多個檢測電路(12)相耦合的并行輸入，以及與用于提供檢測結(jié)果以及為相應(yīng)檢測電路逐步更新數(shù)字逼近數(shù)據(jù)的更新電路(14)相耦合的并行輸入/輸出，由此更新電路(14)被多個檢測電路所共享。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路，其中數(shù)字逼近數(shù)據(jù)代表的是一個近似數(shù)字，并且其中更新電路(14)包括一個與串行移位寄存器相耦合的加法器電路(32)，該加法器電路(32)被設(shè)置成將受檢測結(jié)果控制的步長數(shù)字與所述近似數(shù)字相加，以便用所述相加的結(jié)果來替換串行移位寄存器電路(30)中的數(shù)字逼近數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的集成電路，其中設(shè)置更新電路，以使檢測結(jié)果在兩個預(yù)定步長值之間選擇步長值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的集成電路，包括與更新電路相耦合的控制單元(36)，它被設(shè)置成選擇一組步長值，其中檢測信號從這組步長值中選擇步長數(shù)字。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路，其中設(shè)置更新電路被成支持多種類型的更新，該集成電路包括一個控制單元(36)，設(shè)置控制單元對使用哪一種更新來為相應(yīng)檢測電路(12)更新數(shù)字逼近數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，其中該控制單元(36)根據(jù)關(guān)于相應(yīng)檢測電路(12)的相應(yīng)信息來選擇更新類型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的集成電路，其中設(shè)置檢測電路(12)向串行移位寄存器(20、50、30、54)提供關(guān)于相應(yīng)檢測電路(12)的相應(yīng)信息，并且其中設(shè)置該控制單元(36)以從串行移位寄存器(20、50、30、54)那里獲取相應(yīng)檢測電路(12)的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路，其中至少有一部分檢測電路(12)各自具有相應(yīng)的控制輸入端，以便控制其相關(guān)參數(shù)的檢測模式，其中所述至少一部分檢測電路的控制輸入端與串行移位寄存器(20，60)相耦合，以便借助來自串行移位寄存器(20，60)的信息來控制所述模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路，其中至少有一部分檢測電路(12)各自包含了數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(22)、參數(shù)敏感電路(24)以及比較器電路(26)，其中比較器電路的輸入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(22)以及參數(shù)敏感電路(24)的輸出端相耦合，并且比較器電路(26)的輸出端與串行移位寄存器電路(20，28)相耦合，以便向串行移位寄存器電路(20，28)提供檢測結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路，包括外部連接端子(16)以及與外部連接端子(16)和串行移位寄存器(11)相耦合的控制電路(14)，其中該控制電路(14)可以在循環(huán)模式與外部訪問模式之間進(jìn)行切換，在循環(huán)模式中，該控制電路(14)將來自串行移位寄存器電路(11)的串行輸出端的數(shù)據(jù)經(jīng)由循環(huán)模式更新電路反向耦合到串行移位寄存器電路的輸入端，在外部訪問模式中，控制電路(14)將來自外部連接端子(16)的數(shù)據(jù)耦合到串行移位寄存器電路(11)的輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路，其中由相應(yīng)檢測電路(12)檢測的物理工作參數(shù)包括集成電路中的本地溫度、電源噪聲強度、傳繞強度以及時鐘抖動之一。
11.一種用于測量集成電路中的多個物理工作參數(shù)的方法，該方法包括向各個檢測電路(12)提供表示基準(zhǔn)值的數(shù)字；使用每一個檢測電路(12)來檢測相應(yīng)物理工作參數(shù)相對于提供給檢測電路(12)的相應(yīng)基準(zhǔn)值的相對值；在所述檢測電路(12)之間共享逐步逼近更新電路，以便根據(jù)相應(yīng)的檢測相對值來依次更新表示基準(zhǔn)值的數(shù)字，由此每一個數(shù)字都是相應(yīng)更新數(shù)字序列的一部分，其中該序列將會會聚到一個近似于相應(yīng)物理工作參數(shù)表示的值。
全文摘要
一種集成電路，該電路包括多個檢測電路(12)，其中每一個檢測電路檢測到相應(yīng)的物理工作參數(shù)高于還是低于相應(yīng)的基準(zhǔn)值。該集成電路包含了用于將表示相應(yīng)基準(zhǔn)值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號從逐步逼近更新電路(14)移送到檢測電路(12)以及將其反向移動到逐步逼近更新電路(14)的串行移位寄存器(11)。檢測電路(12)的檢測結(jié)果則借助數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號而被移送到逐步逼近更新電路(14)。該逐步逼近更新電路(14)被用于形成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，由此這些基準(zhǔn)值會在模數(shù)轉(zhuǎn)換處理過程中構(gòu)成物理工作參數(shù)值的逐步逼近。這樣一來，逐步逼近更新電路(14)將會為多個檢測電路(12)所共享。
文檔編號G01R31/26GK101065678SQ200580040138
公開日2007年10月31日 申請日期2005年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者亨德里克斯·J·M·溫德里克, 馬塞爾·佩爾格姆, 比奧萊塔·彼得雷斯庫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司