CN108139763B - 调压电路及电路调压方法 - Google Patents

调压电路及电路调压方法 Download PDF

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Abstract

一种调压电路及电路调压方法,涉及集成电路领域,所述调压电路包括至少一个负载调节与监测模块(1)、至少一个负载(2)、波动值生成模块(3)、至少一个局部配置模块(4)、全局调节与监测模块(5)和全局配置模块(6),所述至少一个负载调节与监测模块(1)、所述至少一个负载(2)和所述至少一个局部配置模块(4)一一对应。该调压电路及电路调压方法通过对波动范围进行判断,并根据波动范围通过至少一个负载调节与监测模块(1)和全局调节与监测模块(5)对电压进行调节,使电路调压具有针对性,从而提高了电压调节的可靠性和准确性,也提高了调节电压的效率。

Description

调压电路及电路调压方法
技术领域
本发明涉及集成电路领域,特别涉及一种调压电路及电路调压方法。
背景技术
随着半导体工艺的发展,集成电路的应用范围越来越广。由于集成电路在使用时通常都带有不确定性,该不确定性是指影响集成电路正常工作的各种因素的变化所带来的不确定性,比如,温度变化带来的不确定性、集成电路内部元件老化带来的不确定性等。而且集成电路的不确定性经常会给集成电路带来诸多弊端,比如,集成电路的不确定性会导致集成电路内的供电电压产生波动,从而可能会导致集成电路在工作过程中出现错误,因此,为了保证集成电路能够在不确定性下正常工作,需要通过调压电路对集成电路内的供电电压的波动范围进行监测,并对该供电电压进行调节。
目前,对集成电路内的供电电压进行调压时,可以利用开关单元来调压,其中,利用开关单元进行调压时,可以在该集成电路内部设置开关单元,并将该开关单元与该集成电路内部的负载串联连接,因此,当集成电路接收到输入的供电电压时,该开关单元可以导通或关断,以对该供电电压进行分压处理,从而达到调节电压的目的。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
当通过开关单元对集成电路内的供电电压进行调节时,只要当集成电路中产生波动,就会对开关单元内的开关进行导通或关断,但是,由于波动范围大小的问题,对该供电电压的调节不够准确,很可能会降低调节电压的可靠性和准确性。
发明内容
为了提高电路调压的可靠性和准确性,本发明实施例提供了一种调压电路和电路调压方法。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种调压电路,所述调压电路包括至少一个负载调节与监测模块、至少一个负载、波动值生成模块、至少一个局部配置模块、全局调节与监测模块和全局配置模块,所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;
所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块接收供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将所述至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和所述波动值生成模块;
所述全局调节与监测模块接收所述供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到第二电压,将所述第二电压输出至所述波动值生成模块;
所述波动值生成模块基于所述第一电压和所述第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块,所述波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识;
当所述波动范围标识为局部波动标识时,所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块基于所述电压波动值,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将所述局部配置信号输出至所述至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过所述对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节;
当所述波动范围标识为全局波动标识时,所述全局配置模块基于所述电压波动值,从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将所述全局配置信号输出至所述全局调节与监测模块中,以通过所述全局调节与监测模块对所述第二电压进行调节。
需要说明的是,该波动值生成模块可以基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和全局配置模块,从而使至少一个局部配置模块和全局配置模块可以根据波动范围标识对电压进行调节,提高了电压调节的可靠性和准确性,同时由于调节电压的可靠性和准确性提高,进而也提高了调节电压的效率。
结合第一方面,在上述第一方面的第一种可能的实现方式中,对于所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块,所述负载调节与监测模块包括第一开关单元和局部电压传感器;
所述第一开关单元接收所述供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到所述第一电压,将所述第一电压输出至对应的负载,以对所述负载进行供电;
所述局部电压传感器采集所述第一电压,并将所述第一电压输出至所述波动值生成模块。
其中,该第一开关单元的第一输入端与外接电源连接,该第一开关单元的第二输入端与局部配置模块的第一输出端连接,第一开关单元的输出端与对应的负载的第一端和局部电压传感器的采集端分别连接;该局部电压传感器的输入端与对应的局部配置模块的第二输出端连接,该局部电压传感器的输出端与波动值生成模块的第一输入端连接。
结合第一方面,在上述第一方面的另一种可能的是实现方式中,所述第一开关单元中包括至少一个第一晶体管,所述局部电压传感器包括至少一个反相器和至少一个存储单元。
其中,对于至少一个第一晶体管中的每一个第一晶体管,当该第一晶体管导通时,该第一开关单元可以获取第一晶体管的等效电阻,该等效电阻可以对供电电压进行分压处理,从而得到第一电压。
结合第一方面,在上述第一方面的第二种可能的实现方式中,所述全局调节与监测模块包括第二开关单元和全局电压传感器;
所述第二开关单元接收所述供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到所述第二电压;
所述全局电压传感器采集所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块。
其中,该第二开关单元的第一输入端与外接电源连接,该第二开关单元的第二输入端与全局配置模块的第一输入端连接,第二开关单元的输出端与全局电压传感器的采集端连接,该全局电压传感器的输入端与全局配置模块的第二输出端连接,全局电压传感器的第一输出端与保护地连接,该全局电压传感器的第二输出端与波动值生成模块的第二输入端连接。
结合第一方面,在上述第一方面的另一种可能的是实现方式中,所述第二开关单元中包括至少一个第二晶体管,所述全局电压传感器包括至少一个反相器和至少一个存储单元。
其中,对于至少一个第二晶体管中的每一个第二晶体管,当该第二晶体管导通时,该第二开关单元可以获取第二晶体管的等效电阻,该等效电阻可以对供电电压进行分压处理,从而得到第二电压。
结合第一方面,在上述第一方面的第三种可能的实现方式中,所述波动值生成模块包括至少一个波动值生成子模块,所述至少一个波动值生成子模块、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;
对于所述至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,所述波动值生成子模块包括第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和波动差值输出单元;
所述第一比较单元比较所述第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压与所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元;
所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压和所述第二预设值之间的差值的全局电压差值,将所述全局电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当所述波动范围判断单元接收到所述局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元,当所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元;
当所述波动范围标识为所述局部波动标识时,所述波动差值输出单元将所述局部电压差值确定为所述电压波动值,并将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块;
当所述波动范围标识为所述全局波动标识时,将所述全局电压差值确定为所述电压波动值,并将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块。
其中,该第一比较单元的输入端与对应的负载调节与监测模块的第二输出端连接,第一比较单元的第一输出端与波动范围判断单元的第一输入端连接,第一比较单元的第二输出端与波动差值输出单元的第一输入端连接;第二比较单元的输入端与全局调节与监测模块的第二输出端连接,第二比较单元的第一输出端与波动范围判断单元的第二输入端连接,第二比较单元的第二输出端与波动差值输出单元的第二输入端连接;波动范围判断单元的输出端与波动差值输出单元的第三输入端、全局配置模块的第一输入端和对应的局部配置模块的第一输入端分别连接;波动差值输出单元的输出端与全局配置模块的第二输入端和对应的局部配置模块的第二输入端分别连接。
结合第一方面,在上述第一方面的第四种可能的实现方式中,所述波动值生成模块包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元,所述至少一个第一比较单元、所述至少一个波动差值输出单元、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;
所述至少一个第一比较单元中的每个第一比较单元比较输入到对应负载中的第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压和所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至对应的波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元,所述局部波动标识中包括局部波动位置标记;
所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压和所述第二预设值之间的差值的全局电压差值,将所述全局电压差值输出至所述至少一个波动差值输出单元,并将所述全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当所述波动范围判断单元接收到至少一个局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,所述至少一个局部波动标识中的每个局部波动标识将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述局部波动标识包括的局部波动位置标记所对应的波动差值输出单元,当所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述至少一个波动差值输出单元;
当所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元接收到所述波动范围标识且所述波动范围标识为所述局部波动标识时,所述每个波动差值输出单元将所述局部电压差值确定为所述电压波动值,当所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元接收到所述波动范围标识且所述波动范围标识为所述全局波动标识时,所述每个波动差值输出单元将所述全局电压差值确定为所述电压波动值,并将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块。
需要说明的是,当该波动值生成模块中包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元时,该波动范围判断单元可以通过至少一个局部波动标识和一个全局波动标识进行波动范围的判断,从而提高了波动范围判断的准确性。
结合第一方面,在上述第一方面的第五种可能的实现方式中,对于所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,所述局部配置模块包括第一开关配置单元和局部传感器配置单元;所述电压波动值包括局部电压差值或全局电压差值,所述局部配置信号包括第一开关配置信号和局部传感器配置信号;
当所述波动范围标识为所述局部波动标识且所述电压波动值为所述局部电压差值时,所述第一开关配置单元基于所述局部电压差值,从所述局部配置信号中获取所述第一开关配置信号,并将所述第一开关配置信号输出至对应的负载调节与监测模块;
所述局部传感器配置单元基于所述局部电压差值,获取所述局部传感器配置信号,并将所述局部传感器配置信号输出至对应的负载调节与监测模块。
其中,第一开关配置单元的第一输入端与波动值生成模块的第一输出端连接,第一开关配置单元的第二输入端与波动值生成模块的第二输出端连接,第一开关配置单元的输出端与负载调节与监测模块的第二输入端连接;局部传感器配置单元的第一输入端与波动值生成模块的第一输出端连接,局部传感器配置单元的第二输入端与波动值生成模块的第二输入端连接,局部传感器配置单元的输出端与负载调节与监测模块的第三输入端连接。
结合第一方面,在上述第一方面的第六种可能的实现方式中,所述全局配置模块包括第二开关配置单元和全局传感器配置单元;
当所述波动范围标识为所述全局波动标识且所述电压波动值为全局电压差值时,所述第二开关配置单元基于所述全局电压差值,获取所述第二开关配置信号,并将所述第二开关配置信号输出至所述全局调节与监测模块;
所述全局传感器配置单元基于所述全局电压差值,获取所述全局传感器配置信号,并将所述全局传感器配置信号输出至所述全局调节与监测模块。
其中,第二开关配置单元的第一输入端与波动值生成模块的第一输出端连接,第二开关配置单元的第二输出端与波动值生成模块的第二输出端连接,第二开关配置单元的输出端与全局调节与监测模块的第二输入端连接;全局传感器配置单元的第一输入端与波动值生成模块的第一输出端连接,全局传感器配置单元的第二输入端与波动值生成模块的第二输入端连接,全局传感器配置单元的输出端与全局调节与监测模块的第三输入端连接。
结合第一方面,在上述第一方面的另一种可能的是实现方式中,所述调压电路还包括工艺角监测器、温度传感器和体积压力温度PVT电压监测器。
第二方面,本发明实施例提供了一种电路调压方法,应用于上述第一方面至第一方面的第六种可能的实现方式所述的调压电路中,其特征在于,所述方法包括:
当接通所述供电电压时,通过所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将所述至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和所述波动值生成模块,并通过所述全局调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块;
基于所述第一电压和所述第二电压,通过所述波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块,所述波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识,所述电压波动值包括局部电压差值或全局电压差值;
当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述至少一个局部配置模块中每个局部配置模块,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将所述局部配置信号输出至所述至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过所述对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节;
当所述波动范围标识为全局波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述全局配置模块从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将所述全局配置信号输出至所述全局调节与监测模块中,以通过所述全局调节与监测模块对所述第二电压进行调节。
结合第二方面,在上述第二方面的第一种可能的实现方式中,对至少一个负载调节与监测模块中的每个负载监测摸,所述负载调节与监测模块包括第一开关单元和局部电压传感器;所述全局调节与监测模块包括第二开关单元和全局电压传感器;
所述通过所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将所述至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和所述波动值生成模块,并通过所述全局调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块,包括:
通过所述第一开关单元对所述供电电压进行分压处理,得到所述第一电压,将所述第一电压输出至对应的负载,并通过所述第二开关单元对所述供电电压进行分压处理,得到所述第二电压;
通过所述局部电压传感器采集所述第一电压,并将所述第一电压输出至所述波动值生成模块,通过所述全局电压传感器采集所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块。
结合第二方面,在上述第二方面的第二种可能的实现方式中,所述波动值生成模块包括至少一个波动值生成子模块,所述至少一个波动值生成子模块、所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;对于所述至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,所述波动值生成子模块包括第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和波动差值输出单元;
所述基于所述第一电压和所述第二电压,通过所述波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块,包括:
通过所述第一比较单元比较所述第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压和所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元,
通过所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压和所述第二预设值之间的差值的全局电压差值,并将所述全局差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出将所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元;
基于所述波动范围标识、所述局部电压差值和所述全局电压差值,通过所述波动差值输出单元确定所述电压波动值,将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块。
结合第二方面,在上述第二方面的第三种可能的实现方式中,所述波动值生成模块包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元,所述至少一个第一比较单元、所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个波动差值输出单元和所述至少一个负载一一对应;
所述基于所述第一电压和所述第二电压,通过所述波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块,包括:
通过所述至少一个第一比较单元中的每个第一比较单元比较输入到对应负载的第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压和所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至对应的波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元,所述局部波动标识中包括局部波动位置标记;
通过所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压和第二预设值之间的差值的全局电压差值,将所述全局电压差值输出至所述至少一个波动差值输出单元,并将所述全局差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出将所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,对于所述至少一个局部波动标识中的每个局部波动标识,将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述局部波动标识包括的局部波动位置标记所对应的波动差值输出单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述至少一个波动差值输出单元;
基于所述波动范围标识、所述局部电压差值和所述全局电压差值,通过所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元确定所述电压波动值,将所述电压波动值输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块。
结合第二方面的第二种可能的实现方式,在上述第二方面的第四种可能的实现方式中,所述基于所述波动范围标识、所述局部电压差值和所述全局电压差值,通过所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元确定所述电压波动值,将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块,包括:
当所述波动范围标识为局部范围波动标识时,将所述局部电压差值确定为所述电压波动值,通过所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元将所述局部电压差值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块;
当所述波动范围标识为全局范围波动标识时,将所述全局电压差值确定为所述电压波动值,通过所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元将所述全局电压差值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块。
结合第二方面至第二方面的第四种可能的实现方式,在上述第二方面的第五种可能的实现方式中,对于至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,所述局部配置模块包括第一开关配置单元和局部传感器配置单元;
所述当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,当通过所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将所述局部配置信号输出至所述至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过所述对应的负载调节与监测模块对对应的负载的第一电压进行调节,包括:
当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述第一开关配置单元从所述电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取第一开关配置信号,并将所述第一开关配置信号输出至对应的第一开关单元中;
基于所述第一开关配置信号,通过所述第一开关单元控制所述第一开关单元中的开关进行导通或关断,以对对应负载的第一电压进行调节;
当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述局部传感器配置单元从所述电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部传感器配置信号,并将所述局部传感器配置信号输出至对应的局部电压传感器中;
基于所述局部传感器配置信号,通过所述局部电压传感器控制所述局部电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数。
结合第二方面至第二方面的第四种可能的实现方式,在上述第二方面的第六种可能的实现方式中,所述全局配置模块包括第二开关配置单元和全局传感器配置单元;
当所述波动范围标识为全局波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述全局配置模块从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将所述全局配置信号输出至所述全局调节与监测模块中,以通过所述全局调节与监测模块对所述第二电压进行调节,包括:
当所述波动范围标识为所述全局波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述第二开关配置单元从所述电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取第二开关配置信号,并将所述第二开关配置信号输出至所述第二开关单元中;
基于所述第二开关配置信号,通过所述第二开关单元控制所述第二开关单元中的开关进行导通或关断,以对所述第二电压进行调节;
当所述波动范围标识为全局波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述全局传感器配置单元从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取全局传感器配置信号,并将所述全局传感器配置信号输出至所述全局电压传感器中;
基于所述全局传感器配置信号,通过所述全局电压传感器控制所述全局电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是:在本发明实施例中,由于当接通供电电压时,该波动值生成模块可以基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和全局配置模块。当该波动范围标识为局部波动标识时,确定该集成电路内部产生了局部波动,此时,局部波动标识对应的局部配置模块可以获取局部配置信号,并将该局部配置信号输出至对应的负载调节与监测模块中,以通过对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节。当波动范围标识为全局波动标识时,确定该集成电路内部产生了全局波动,此时,全局配置模块可以获取全局配置信号,并将该全局配置信号输出至全局调节与监测模块中,以通过全局调节与监测模块对该第二电压进行调节。由于第一电压是输入至该集成电路内部各个负载的电压,第二电压是该集成电路内的全局电压,因此,当产生局部波动时,可以对对应负载的第一电压进行调节,当产生全局波动时,可以对第二电压进行调节,也即是,可以根据不同的波动范围,对不同的电压进行调节,提高了电压调节的可靠性和准确性,同时由于调节电压的可靠性和准确性提高,进而也提高了调节电压的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的第一种调压电路的结构示意图。
图2A是本发明实施例提供的第二种调压电路的结构示意图。
图2B是本发明实施例提供的一种局部电压传感器的结构示意图。
图3A是本发明实施例提供的第三种调压电路的结构示意图。
图3B是本发明实施例提供的一种全局电压传感器的结构示意图。
图4A是本发明实施例提供的第四种调压电路的结构示意图。
图4B是本发明实施例提供的第五种调压电路的结构示意图。
图4C是本发明实施例提供的第六种调压电路的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的第七种调压电路的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的第八种调压电路的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的一种电路调压方法的流程图。
图8是本发明实施例提供的另一种电路调压方法的流程图。
附图标记:
1:负载调节与监测模块,2:负载,3:波动值生成模块,4:局部配置模块,5:全局调节与监测模块,6:全局配置模块,VDD:外接电源;
11:负载调节与监测模块的第一输入端,12:负载调节与监测模块的第二输入端,
13:负载调节与监测模块的第三输入端,14:负载调节与监测模块的第一输出端,
15:负载调节与监测模块的第二输出端;
a:负载的第一端,b:负载的第二端;
31:局部输出模块的第一输入端,32:局部输出模块的第二输入端,
33:局部输出模块的第一输出端,34:局部输出模块的第二输出端;
41:局部配置模块的第一输出端,42:局部配置模块的第二输出端,
43:局部配置模块的第一输入端,44:局部配置模块的第二输入端;
51:全局调节与监测模块的第一输入端,52:全局调节与监测模块的第二输入端,
53:全局调节与监测模块的第三输入端,54:全局调节与监测模块的第一输出端,
55:全局调节与监测模块的第二输出端;
61:全局配置模块的第一输出端,62:全局配置模块的第二输出端,
63:全局配置模块的第一输入端,64:全局配置模块的第二输入端;
16:第一开关单元,17:局部电压传感器;
161:第一开关单元的第一输入端,162:第一开关单元的第二输入端,
163:第一开关单元的输出端;
171:局部电压传感器的采集端,172:局部电压传感器的输入端,
173:局部电压传感器的输出端,174:局部电压传感器的压控振荡器;
1741:压控振荡器的反相器组,1742:压控振荡器的存储单元,1743:压控振荡器的解码器;
56:第二开关单元,57:全局电压传感器;
561:第二开关单元的第一输入端,562:第二开关单元的第二输入端,
563:第二开关单元的输出端;
571:全局电压传感器的采集端,572:全局电压传感器的输入端,
573:全局电压传感器的第一输出端,574:全局电压传感器的第二输出端,575:全局电压传感器的压控振荡器;
5751:压控振荡器的反相器组,5752:压控振荡器的存储单元,5753:压控振荡器的解码器;
35:第一比较单元,36:第二比较单元,37:波动范围判断单元,38:波动差值输出单元;
351:第一比较单元的输入端,352:第一比较单元的第一输出端,
353:第一比较单元的第二输出端;
361:第二比较单元的输入端,362:第二比较单元的第一输出端,
363:第二比较单元的第二输出端;
371:波动范围判断单元的第一输入端,372:波动范围判断单元的第二输入端,373:波动范围判断单元的输出端;
381:波动差值输出单元的第一输入端,382:波动差值输出单元的第二输入端,
383:波动差值输出单元的第三输入端,384:波动差值输出单元的输出端;
45:第一开关配置单元,46:局部传感器配置单元;
451:第一开关配置单元的第一输入端,452:第一开关配置单元的第二输入端,453:第一开关配置单元的输出端;
461:局部配置传感器配置单元的第一输入端,462:局部传感器配置单元的第二输入端,463:局部传感器配置单元的输出端;
65:第二开关配置单元,66:全局传感器配置单元;
651:第二开关配置单元的第一输入端,652:第二开关配置单元的第二输出端,653:第二开关配置单元的输出端;
661:全局配置传感器配置单元的第一输入端,662:全局传感器配置单元的第二输入端,663:全局传感器配置单元的输出端;
a1:局部电压传感器中反相器组的第一输入端,b1:局部电压传感器中反相器组的第二输入端,c1:局部电压传感器中反相器组的采集端,d1:局部电压传感器中反相器组的输出端,e1:局部电压传感器中存储单元的第一输入端,f1:局部电压传感器中存储单元的第二输入端,g1:局部电压传感器中存储单元的第一输出端,h1:局部电压传感器中存储单元的第二输出端,i1:局部电压传感器中解码器的输入端,j1:局部电压传感器中解码器的输出端;
a2:全局电压传感器中反相器组的第一输入端,b2:全局电压传感器中反相器组的第二输入端,c2:全局电压传感器中反相器组的采集端,d2:全局电压传感器中反相器组的输出端,e2:全局电压传感器中存储单元的第一输入端,f2:全局电压传感器中存储单元的第二输入端,g2:全局电压传感器中存储单元的第一输出端,h2:全局电压传感器中存储单元的第二输出端,i2:全局电压传感器中解码器的输入端,j2:全局电压传感器中解码器的输出端;
CLK:时钟信号端。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种调压电路的结构示意图,参见图1,该调压电路包括至少一个负载调节与监测模块1、至少一个负载2、波动值生成模块3、至少一个局部配置模块4、全局调节与监测模块5和全局配置模块6,至少一个负载调节与监测模块1、至少一个负载2和至少一个局部配置模块4一一对应;
该至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块1接收供电电压,对该供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将该至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载2和该波动值生成模块3;全局调节与监测模块5接收供电电压,对该供电电压进行分压处理后得到第二电压,将该第二电压输出至波动值生成模块3;波动值生成模块3基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块4和全局配置模块6,该波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识;当该波动范围标识为局部波动标识时,该至少一个局部配置模块4中的每个局部配置模块4基于该电压波动值,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将该局部配置信号输出至至少一个负载调节与监测模块1中对应的负载调节与监测模块1中,以通过对应的负载调节与监测模块1对对应负载2的第一电压进行调节;当波动范围标识为全局波动标识时,全局配置模块6基于该电压波动值,从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将该全局配置信号输出至全局调节与监测模块5中,以通过全局调节与监测模块5对该第二电压进行调节。
由于当接通外接电源VDD提供的供电电压时,至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块可以对该供电电压进行分压处理得到至少一个第一电压,并将该至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载2和该波动值生成模块3;同时,当接通外接电源VDD提供的供电电压时,全局调节与监测模块5同样可以对该供电电压进行分压处理后得到第二电压,并将该第二电压输出至波动值生成模块3;当该波动值生成模块3接收到第一电压和第二电压时,可以基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块4和全局配置模块6。由于该波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识,因此,当该至少一个局部配置模块4中的每一个局部配置模块4接收到该电压波动值和该波动范围标识,且该波动范围标识为局部波动标识时,可以基于该电压波动值,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将该局部配置信号输出至至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块1中,以通过对应的负载调节与监测模块1对对应负载2的第一电压进行调节;当全局配置模块6接收到该电压波动值和波动范围标识,且波动范围标识为全局波动标识时,可以基于该电压波动值,从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将该全局配置信号输出至全局调节与监测模块5中,以通过全局调节与监测模块5对该第二电压进行调节,从而可以完成根据波动范围对电压进行调节,使电路调压具有针对性,提高了电压调节的可靠性和准确性,同时由于调节电压的可靠性和准确性提高,进而也提高了调节电压的效率。
其中,对于至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块1,该负载调节与监测模块1的第一输入端11与外接电源VDD连接,该负载调节与监测模块1的第二输入端12与对应的局部配置模块4的第一输出端41连接,该负载调节与监测模块1的第三输入端13与对应的局部配置模块4的第二输出端42连接,该负载调节与监测模块的第一输出端14与对应的负载2的第一端a连接,该负载调节与监测模块1的第二输出端15与波动值生成模块3的第一输入端31连接,该负载的第二端b与保护地连接;全局调节与监测模块5的第一输入端51与外接电源VDD连接,全局调节与监测模块5的第二输入端52与全局配置模块6的第一输出端61连接,全局调节与监测模块5的第三输入端53与全局配置模块6的第二输出端62连接,全局调节与监测模块5的第一输出端54与保护地连接,全局调节与监测模块5的第二输出端55与波动值生成模块3的第二输入端32连接;波动值生成模块的第一输出端33与至少一个局部配置模块4的第一输入端43和全局配置模块6的第一输入端63分别连接,波动值生成模块3的第二输出端34与至少一个局部配置模块4的第二输入端44和全局配置模块6的第二输入端64分别连接。
由于对于至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块1,该负载调节与监测模块1的第一输入端11与外接电源VDD连接,全局调节与监测模块5的第一输入端51与外接电源VDD连接。因此,当该外接电源VDD向至少一个负载调节与监测模块1和全局调节与监测模块5进行供电时,对于至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块1,该负载调节与监测模块1可以对该外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理,得到第一电压,同时该全局调节与监测模块5同样可以对该供电电压进行分压处理得到第二电压。
又由于该负载调节与监测模块1的第一输出端14与对应的负载2的第一端a连接,该负载调节与监测模块1的第二输出端15与波动值生成模块3的第一输入端31连接,全局调节与监测模块5的第二输出端55与波动值生成模块3的第二输入端32连接,全局调节与监测模块5的第一输出端54与保护地连接。因此,该负载调节与监测模块1可以将该第一电压输出至对应的负载2和波动值生成模块3中,同时该全局调节与监测模块5可以将该第二电压输出至波动值生成模块3中。当该波动值生成模块3接收到该第一电压和第二电压时,可以基于该第一电压和第二电压,生成电压波动值和波动范围标识。
由于该波动值生成模块3的第一输出端33与对应的局部配置模块4的第一输入端43和全局配置模块6的第一输入端63分别连接,波动值生成模块3的第二输出端34与对应的局部配置模块4的第二输入端44和全局配置模块6的第二输入端64分别连接。因此,该波动值生成模块3可以将该电压波动值和波动范围标识输出至至少一个局部配置模块4和全局配置模块6中。
由于该波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识,因此,对于至少一个局部配置模块4中的每个局部配置模块4,当局部配置模块4接收到该电压波动值和该波动范围标识,且该波动范围标识为局部波动标识时,可以基于该电压波动值,获取局部配置信号。并且由于局部配置模块的第一输出端41与对应的负载调节与监测模块1的第二输入端12连接,该局部配置模块的第二输出端42与对应的负载调节与监测模块1的第三输入端13连接,因此,该局部配置模块4可以将该局部配置信号输出至对应的负载调节与监测模块1中,以通过对应的负载调节与监测模块1对对应负载2的第一电压进行调节。
另外,当全局配置模块6接收到该电压波动值和波动范围标识,且波动范围标识为全局波动标识时,可以基于该电压波动值,获取全局配置信号。并且由于全局配置模块6的第一输出端61与全局调节与监测模块的第二输入端52连接,全局配置模块的第二输出端62与全局调节与监测模块的第三输入端53连接,并将该全局配置信号输出至全局调节与监测模块5中,以通过全局调节与监测模块5对该第二电压进行调节。
需要说明的是,局部波动标识用于唯一标识该集成电路中发生局部电压波动。同理,全局波动标识用于唯一标识该集成电路中发生全局电压波动。
还需要说明的是,当接收到外接电源VDD提供的供电电压时,由于该至少一个负载调节与检测模块与至少一个负载一一对应,因此,该至少一个负载调节与监测模块对该外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理后,得到分别提供给该至少一个负载的第一电压,也即是,该至少一个负载调节与监测模块对该外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理后,得到至少一个第一电压。当该至少一个负载中的任意一个负载或多个负载的第一电压发生波动,且发生波动的负载数量小于集成电路中负载的总数量时,确定该集成电路发生了局部波动。当至少一个负载中的所有负载的第一电压均发生了波动,或者该外接电源VDD提供的供电电压发生了波动时,确定该集成电路中发生了全局波动,当然,实际应用中,还可以通过其他的方式来确定该集成电路发生了局部波动还是全局波动,本发明实施例对此不再进行一一赘述。
其中,当该集成电路中发生全局波动时,通过对全局调节与监测模块进行调压,从而可以改变VDD提供的供电电压的大小,无需对输入到每一个负载的电压进行调节,进而提高了调节电压的效率。
另外,该局部配置信号用于对对应的负载调节与监测模块进行配置,该全局配置信号用于对全局调节与监测模块进行配置。
还需要说明的是,在本发明实施例中,该调压电路中可以同时包括至少一个负载,且该至少一个负载与至少一个负载调节与监测模块1和至少一个局部配置模块4一一对应,由于该至少一个负载2中每个负载的需求电压可能相同也可能不同,该至少一个负载中每个负载的需求电压即为输入到该负载的第一电压,因此,当对输入到该至少一个负载2中的任一负载的第一电压进行调节时,该负载对应的局部配置模块可以根据该负载2对第一电压的需求,将局部配置信号输入至对应的负载调节与监测模块中,该负载调节与监测模块在接收到对应的局部配置信号时,可以根据该局部配置信号对该负载调节与监测模块中的等效电阻的阻值进行调节,以改变该负载调节与监测模块对外接电源VDD提供的供电电压进行分压的能力,从而改变输入到对应负载中的第一电压的电压值,使电压调节具有针对性,进而提高对电压调节的可靠性和准确性。
另外,在本发明实施例中,对于至少一个负载中的每个负载,该负载可以还可以称为负载子域。通常来说,负载可以为集成电路中的整个逻辑模块,如处理器核等,也可以为整个SoC(System On Chip,片上系统)单元等。在本发明实施例中,可以将负载划分为多个负载子域,从而方便对负载进行精确控制。其中,负载子域的划分不会对负载的行为及功能造成任何影响,只是在对负载的电源布局平面(power plane)的供电布局进行改变。
需要说明的是,具体的负载子域划分可以根据实际集成电路版图的具体情况来划分,从而达到最优的电源完整性(PI)和信号完整性(SI),本发明实施例对此不做具体限定。
参见图2A,对于至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块1,负载调节与监测模块1包括第一开关单元16和局部电压传感器17;
该第一开关单元16接收该供电电压,对该供电电压进行分压处理后得到该第一电压,将该第一电压输出至对应的负载2,以对该负载2进行供电;局部电压传感器17采集该第一电压,并将该第一电压输出至波动值生成模块3。
其中,该第一开关单元16的第一输入端161与外接电源VDD连接,该第一开关单元16的第二输入端162与局部配置模块4的第一输出端41连接,第一开关单元16的输出端163与对应的负载2的第一端a和局部电压传感器17的采集端171分别连接;该局部电压传感器17的输入端172与对应的局部配置模块4的第二输出端42连接,该局部电压传感器17的输出端173与波动值生成模块3的第一输入端31连接。
需要说明的是,该第一开关单元16可以包括至少一个第一晶体管,且该至少一个第一晶体管可以通过并联的方式连接,形成多个并联线路。其中,单个并联线路可以由多个第一晶体管串联组成,也可以由一个第一晶体管组成,本发明实施例对此不做具体限定。
另外,参见图2B,该局部电压传感器17中可以包括至少一个压控振荡器174,对于该至少一个压控振荡器174中的每个压控振荡器174,该压控振荡器174包括一个反相器组1741和一个存储单元1742,当然,该局部电压传感器17中还可以包括其他元件,比如,解码器1743,本发明实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,该反相器组1741中可以包括至少一个反相器,当然还可以包括其他元件,本发明实施例对此不做具体限定。
其中,该局部电压传感器中可以包括至少一个压控振荡器174,而每个压控振荡器包括一个反相器组1741和一个存储单元1742,也即是,该局部电压传感器可以包括至少一个反相器组1741和至少一个存储单元1742。又由于反相器组1741包括至少一个反相器,因此,该局部电压传感器包括至少一个反相器。示例地,在如图2B所示的局部电压传感器中,以局部电压传感器包括四个压控振荡器174为例进行说明。该四个反相器组1741中的第一个反相器组1741的第一输入端a1和对应的第一个存储单元1742的第一输入端e1分别与时钟信号端CLK连接,该四个反相器组1741中的每一个反相器组的第二输入端b1作为该局部电压传感器的输入端172与对应的局部配置模块的第二输出端42连接,以接收对应的局部配置模块输出的局部传感器配置信号;该四个反相器组1741中的每一个反相器组1741的采集端c1作为该局部电压传感器的采集端171分别与对应的第一开关单元16的输出端163和对应的负载2的第一端a连接,以采集待监测的电压,即第一电压;该四个反相器组1741中的最后一个反相器组1741的输出端与对应的存储单元1742连接,其余每个反相器组1741的输出端d1与下一个反相器组1741的第一输入端和对应的存储单元1742的第二输入端f1连接;该四个存储单元1742中的每个存储单元1742的第一输出端g1与下一个存储单元1742的第一输入端连接,该每个存储单元1742的第二输出端h1与解码器1743的输入端i1连接,该解码器1743的输出端j1作为该局部电压传感器的输出端173与波动生成模块3的第一输入端31连接。
需要说明的是,当接收到外接电源VDD提供的供电电压时,对于该至少一个第一开关单元中的每个第一开关单元,该第一开关单元对该外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理后,得到第一电压,该局部电压传感器17可以通过至少一个反相器组的采集端c1采集到待监测的电压,即第一电压,该第一电压为该局部电压传感器的供电电压。
由于该第一开关单元16可以包括至少一个第一晶体管,且该第一开关单元的第一输入端161与该外接电源VDD连接,因此,该第一开关单元16可以通过第一输入端161接收外接电源VDD提供的供电电压,并通过该至少一个第一晶体管的等效电阻对该供电电压进行分压处理,从而得到第一电压,并将该第一电压通过输出端163输出至对应的负载2中。同时,该局部电压传感器17可以通过至少一个反相器组1741的采集端c1对该第一电压进行采集,当该局部电压传感器17采集到该第一电压时,可以通过该解码器1743输出编码数值信号,该编码数值信号为第一电压的电压值的数字信号形式,并将转换后的第一电压通过该解码器1743的输出端j1输出至波动值生成模块3中。
需要说明的是,该解码器1743用于对第一电压的电压值进行解码,得到编码数值信号,并输出该编码数值信号。
其中,对于至少一个第一晶体管中的每一个第一晶体管,当该第一晶体管导通时,该第一开关单元16可以获取第一晶体管的等效电阻,该等效电阻可以对外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理,从而得到第一电压。
还需要说明的是,局部电压传感器17将该第一电压进行数值编码得到第一电压的电压值的数字信号形式的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此不做具体限定。
参见图3A,全局调节与监测模块5包括第二开关单元56和全局电压传感器57;
第二开关单元56接收供电电压,对该供电电压进行分压处理后得到该第二电压;全局电压传感器57采集该第二电压,并将该第二电压输出至波动值生成模块3。
其中,该第二开关单元56的第一输入端561与外接电源VDD连接,该第二开关单元56的第二输入端562与全局配置模块6的第一输入端61连接,第二开关单元56的输出端563与全局电压传感器57的采集端571连接,该全局电压传感器57的输入端572与全局配置模块6的第二输出端62连接,全局电压传感器57的第一输出端573与保护地连接,该全局电压传感器57的第二输出端574与波动值生成模块3的第二输入端32连接。
需要说明的是,该第二开关单元56中可以包括至少一个第二晶体管,且该至少一个第二晶体管中的每个第二晶体管通过并联的方式连接,形成多个并联线路。其中,单个并联线路可以由多个第二晶体管串联组成,也可以由一个第二晶体管组成,本发明实施例对此不做具体限定。
另外,参见图3B该全局电压传感器57中可以包括至少一个压控振荡器575,对于该至少一个压控振荡器575中的每个压控振荡器575,该压控振荡器575中可以包括一个反相器组5751和一个存储单元5752,当然,该全局电压传感器57还可以包括其他元件,比如,解码器5753,本发明实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,该反相器组5751中可以包括至少一个反相器,当然还可以包括其他元件,本发明实施例对此不做具体限定。
其中,该全局电压传感器包括至少一个压控振荡器575,每个压控振荡器包括一个反相器组5751和一个存储单元5752,也即是,该全局电压传感器包括至少一个反相器组5751和至少一个存储单元5752。又由于该反相器组5751中可以包括至少一个反相器,因此,该全局电压传感器包括至少一个反相器。示例地,在如图3B所述的全局电压传感器中,以四个压控震荡器为例进行说明。该四个反相器组5751中的第一个反相器组5751的第一输入端a2和对应的第一个存储单元5752的第一输入端e2分别与时钟信号端CLK连接,该至少一个反相器组1741中的每一个反相器组的第二输入端b2作为全局电压传感器的输入端572与全局配置模块6的第二输出端62连接,该至少一个反相器组5751中的每一个反相器组的采集端c2作为全局电压传感器的采集端571与第二开关单元56的输出端563连接,以采集待监测的电压,即第二电压;该四个反相器组5751中最后一个反相器组的输出端与对应的最后一个存储单元5752的第二输入端f1连接,其余每一个反相器组5751的输出端d2与下一个反相器组5751的第一输入端和对应的存储单元5752的第二输入端f1连接,该四个存储单元5752中的每个存储单元5752的第一输出端g2与下一级存储单元5752的第一输入端连接,该存储单元5752的第二输出端h2与解码器5753的输入端i1连接,该解码器5753的输出端j2作为全局电压传感器的输出端与波动值生成模块3的第二输入端32连接。
需要说明的是,当接收到外接电源VDD提供的供电电压时,该第二开关单元对该外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理后,得到第二电压,该全局电压传感器可以通过至少一个反相器组5751的采集端c2采集到待监测的电压,即第二电压,该第二电压即为该全局电压传感器的供电电压。
其中,由于该第二开关单元56的第一输入端561与外接电源VDD连接,且该第二开关单元56包括至少一个第二晶体管,因此,该第二开关单元56可以通过第一输入端561接收外接电源VDD提供的供电电压,并通过至少一个第二晶体管的等效电阻对该供电电压进行分压处理,得到第二电压。同时,该全局电压传感器57可以通过至少一个反相器组5751的该采集端c2对该第二电压进行采集,并当全局电压传感器57采集到该第二电压时,可以通过该解码器5753输出编码数值信号,该编码数值信号为第二电压的电压值的数字信号形式,并将转换后的第二电压通过该解码器5753的输出端j2输出至波动值生成模块3中。
还需要说明的是,该解码器5753用于对第二电压的电压值进行解码,得到编码数值信号,并输出该编码数值信号。
其中,对于至少一个第二晶体管中的每一个第二晶体管,当该第二晶体管导通时,该第二开关单元56可以获取第二晶体管的等效电阻,该等效电阻可以对外接电源VDD提供的供电电压进行分压处理,从而得到第二电压。
还需要说明的是,全局电压传感器57将该第二电压进行数值编码得到第二电压的电压值的数字信号形式的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,本发明实施例所涉及的第一晶体管和第二晶体管可以为NMOS(N-Mental-Oxide-Semiconductor,N型金属氧化物半导体)管、PMOS(P-Mental-Oxide-Semiconductor,P型金属氧化物半导体)管或者CMOS(Complementary Mental-Oxide-Semiconductor,互补型金属氧化物半导体)管,当然也可以为其他晶体管或等效开关,比如,电源门控(Power gating),本发明实施例对此不做具体限定。
另外,该第一晶体管和第二晶体管可以是相同类型的晶体管也可以是不同类型的晶体管,本发明实施例同样对此不做具体限定。
还需要说明的是,在本发明实施例中,局部电压传感器的作用为监测第一电压的具体电压值。通常采用如图2B所示的电路来实现,当然,也可以通过其他电路来实现电压的监测,本发明实施例对此不做具体限定。同理,全局电压传感器的作用为监测第二电压的具体电压值。通常采用如图3B所示的电路来实现,当然,也可以通过其他电路来实现电压的监测,本发明实施例对此同样不做具体限定。
参见图4A,波动值生成模块3包括至少一个波动值生成子模块,该至少一个波动值生成子模块、至少一个负载2和至少一个局部配置模块4一一对应;
对于该至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,该波动值生成子模块包括:第一比较单元35、第二比较单元36、波动范围判断单元37和波动差值输出单元38;
第一比较单元35比较该第一电压和第一预设值,得到指示该第一电压与该第一预设值之间的差值的局部电压差值,将局部电压差值输出至波动差值输出单元38,并将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,输出该局部波动标识至波动范围判断单元37;第二比较单元36比较该第二电压和第二预设值,得到指示该第二电压和该第二预设值之间的差值的全局电压差值,将该全局电压差值输出至该波动差值输出单元38,并将该全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,输出该全局波动标识至该波动范围判断单元37;当该波动范围判断单元37接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,将该局部波动标识确定为波动范围标识并输出至该波动差值输出单元38、全局配置模块6和对应的局部配置模块4,当该波动范围判断单元37接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并输出至该波动差值输出单元38、全局配置模块6和对应的局部配置模块4中;当该波动范围标识为该局部波动标识时,该波动差值输出单元38将该局部电压差值确定为该电压波动值,并将该电压波动值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块;当该波动范围标识为该全局波动标识时,将该全局电压差值确定为该电压波动值,并将该电压波动值输出至对应的局部配置模块4和全局配置模块6。
其中,该第一比较单元35的输入端351与对应的负载调节与监测模块1的第二输出端15连接,第一比较单元351的第一输出端352与波动范围判断单元37的第一输入端371连接,第一比较单元35的第二输出端353与波动差值输出单元38的第一输入端381连接;第二比较单元36的输入端361与全局调节与监测模块5的第二输出端55连接,第二比较单元36的第一输出端362与波动范围判断单元37的第二输入端372连接,第二比较单元36的第二输出端363与波动差值输出单元38的第二输入端382连接;波动范围判断单元37的输出端373与波动差值输出单元38的第三输入端383、全局配置模块6的第一输入端63和对应的局部配置模块4的第一输入端43分别连接;波动差值输出单元38的输出端384与全局配置模块6的第二输入端64和对应的局部配置模块4的第二输入端44分别连接。
由于该第一比较单元35的输入端351与对应的负载调节与监测模块1的第二输出端15连接,第一比较单元35的第一输出端352与波动范围判断单元37的第一输入端371连接,第一比较单元35的第二输出端353与波动差值输出单元38的第一输入端381连接,因此,该第一比较单元35可以接收对应的负载调节与监测模块1输出的第一电压,并比较该第一电压与第一预设值,从而得到指示该第一电压和该第一预设值之间的差值的局部电压差值,将该局部电压差值通过第二输出端353输出至波动差值输出单元38。
同时,将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,确定该集成电路当前发生局部波动,通过第一输出端352将局部波动标识输出至波动范围判断单元37。
又由于第二比较单元36的输入端361与全局调节与监测模块5的第一输出端54连接,第二比较单元36的第一输出端362与波动范围输出单元37的第二输入端372连接,第二比较单元36的第二输出端363与波动差值输出单元38的第二输入端382连接。因此,当该全局调节与监测模块5通过第一输出端54将第二电压输出至该第二比较单元36时,该第二比较单元36可以接收该第二电压,比较第二电压与第二预设值,得到指示该第二电压与第二预设值之间的差值的全局电压差值,并将该全局电压差值通过第一输出端363输出至波动差值输出单元38。
同时,将该全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,确定集成电路当前发生全局波动,并将全局波动标识通过第一输出端362输出至波动范围判断单元37。
由于波动范围判断单元的输出端373与波动差值输出单元38的第三输入端383、全局配置模块6的第一输入端63和对应的局部配置模块4的第一输入端43分别连接;波动差值输出单元3的输出端384与全局配置模块6的第二输入端64和对应的局部配置模块4的第二输入端44分别连接。因此,当该波动范围判断单元37通过第一输入端371接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,将该局部波动标识确定为波动范围标识并通过输出端373输出至该波动差值输出单元38、全局配置模块6和对应的局部配置模块4。
当该波动范围判断单元37通过第二输入端372接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并通过输出端373输出至该波动差值输出单元38、全局配置模块6和对应的局部配置模块4;该波动差值输出单元38通过第三输入端383接收该波动范围标识,通过第一输入端381接收该局部电压差值以及通过第二输入端382接收该全局电压差值。
当该波动范围标识为该局部波动标识时,将该局部电压差值确定为该电压波动值,当该波动范围标识为该全局波动标识时,将该全局电压差值确定为该电压波动值,并将该电压波动值通过输出端384输出至对应的局部配置模块4和全局配置模块6。
需要说明的是,第一预设值为第一电压的参考电压,用于计算第一电压的波动幅度,且该第一预设值可以事先设置在该第一比较单元35中,也可以由外部元件输入到该第一比较单元35中,本发明实施例对此不做具体限定。
同理,第二预设值为第二电压的参考电压,用于计算第二电压的波动幅度,且该第二预设值同样可以事先设置在该第二比较单元36中,也可以由外部元件输入到该第二比较单元36中,本发明实施例对此同样不做具体限定。
还需要说明的是,局部波动阈值用于判断集成电路当前是否发生局部波动,且该局部波动阈值可以事先设置在第一比较单元35中,本发明实施例对此不做具体限定。
同理,全局波动阈值用于判断集成电路当前是否发生全局波动,且该全局波动阈值同样可以事先设置在第二比较单元36中,本发明实施例对此不做具体限定。
还需要说明的是,由于该局部电压传感器17将该第一电压进行数值编码得到了第一电压的电压值的数字信号形式,因此,第一预设值、局部波动阈值和局部电压差值同样为数字信号的形式。同理,该全局电压传感器57将该第二电压进行数值编码得到了第二电压的电压值的数字信号形式,因此,第二预设值、全局波动阈值和全局电压差值同样为数字信号的形式。
另外,在本发明实施例中,参见图4B,该波动输出模块3还可以只包括一个波动输出子模块,也即是,该波动输出模块包括一个第一比较单元35、一个第二比较单元36、一个波动范围判断单元37和一个波动差值输出单元37。
其中,该至少一个负载调节与监测模块的第二输出端15与第一比较单元的输入端351连接,该第一比较单元35的第一输出端352与该波动范围判断单元37的第一输入端373连接,第一比较单元35的第二输出端353与该波动差值输出单元38的第一输入端381连接;第二比较单元36的输入端361与全局调节与监测模块5的第二输出端55连接,第二比较单元36的第一输出端362与波动范围判断单元37的第二输入端372连接,第二比较单元36的第二输出端363与波动差值输出单元38的第二输入端382连接;该波动范围判断单元的输出端373与波动差值输出单元的第三输入端383、全局配置模块6的第一输入端63和至少一个局部配置模块4的第一输入端43分别连接;波动差值输出单元38的输出端384与全局配置模块6的第二输入端64和至少一个局部配置模块4的第二输入端44分别连接。
由于该至少一个负载调节与监测模块1的第二输出端15与第一比较单元的输入端351连接,该第一比较单元35的第一输出端352与该波动范围判断单元37的第一输入端373连接,第一比较单元35的第二输出端353与该波动差值输出单元38的第一输入端381连接,因此,该至少一个负载调节与检测可以按照对应负载在该调压电路中的连接顺序,将该至少一个负载对应的第一电压在每一指定时间间隔内输出至该第一比较单元35中,该第一比较单元35可以在每一指定时间间隔内接收该第一电压,计算第一电压与第一预设值之间的局部电压差值,并将该局部电压差值通过第二输出端353输出至波动差值输出单元38。将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,确定集成电路当前发生局部波动,并将局部波动标识通过第一输出端352输出至波动范围判断单元37。
同时,第二比较单元36的输入端361与全局调节与监测模块5的第二输出端55连接,第二比较单元36的第一输出端362与波动范围判断单元37的第二输入端372连接,第二比较单元36的第二输出端363与波动差值输出单元38的第二输入端382连接。因此,该全局调节与监测模块6同样在每一指定时间间隔内将第二电压输出至第二比较单元36,该第二比较单元36可以接收该第二电压,计算第二电压与第二预设值之间的全局电压差值,并将该全局电压差值通过第一输出端363输出至波动差值输出单元38。将该全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,确定集成电路当前发生全局波动,并将全局波动标识通过第一输出端362输出至波动范围判断单元37。
由于波动范围判断单元的输出端373与波动差值输出单元38的第三输入端383、全局配置模块6的第一输入端63和至少一个局部配置模块4的第一输入端43分别连接;波动差值输出单元3的输出端384与全局配置模块6的第二输入端64和至少一个局部配置模块4的第二输入端44分别连接。因此,当该波动范围判断单元37通过第一输入端371在每一指定时间间隔内接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,将该局部波动标识确定为波动范围标识并通过输出端373输出至该波动差值输出单元38和对应的局部配置模块中。
当该波动范围判断单元37通过第二输入端372在每一指定时间间隔内接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并通过输出端373输出至该波动差值输出单元38;该波动差值输出单元38通过第三输入端383在每一指定时间间隔内接收该波动范围标识,通过第一输入端381接收该局部电压差值以及通过第二输入端接382收该全局电压差值。
当该波动范围标识为该局部波动标识时,将该局部电压差值确定为该电压波动值,当该波动范围标识为该全局波动标识时,将该全局电压差值确定为该电压波动值,并将该电压波动值通过输出端384在每一指定时间间隔内输出至对应的局部配置模块4和全局配置模块6。
需要说明的是,该指定时间间隔可以事先设置,通过该指定时间间隔可以使输入至第一比较单元35的第一电压具有针对性,从而可以在发生局部波动时,确定需要进行配置的负载与监测模块1,提高电路调压的效率。
可选地,参见图4C,该波动值生成模块3可以包括至少一个第一比较单元35、第二比较单元36、波动范围判断单元37和至少一个波动差值输出单元38,该至少一个第一比较单元、该至少一个波动差值输出单元、该至少一个负载和该至少一个局部配置模块一一对应;
至少一个第一比较单元35中的每个第一比较单元35比较输入到对应负载2中的第一电压和第一预设值,得到指示该第一电压和第一预设值之间的差值的局部电压差值,将局部电压差值输出至对应的波动差值输出单元38,并将局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,输出该局部波动标识至波动范围判断单元37,该局部波动标识中包括局部波动位置标记;第二比较单元36比较该第二电压和第二预设值,得到指示该第二电压与第二预设值之间的差值的全局电压差值,将该全局电压差值输出至至少一个波动差值输出单元38,并将该全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,输出该全局波动标识至该波动范围判断单元;当波动范围判断单元37接收到至少一个局部波动标识且没有接收到全局波动标识时,至少一个局部波动标识中的每个局部波动标识将该局部波动标识确定为波动范围标识并输出至该局部波动标识包括的局部波动位置标记所对应的波动差值输出单元38,当波动范围判断单元38接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并输出至至少一个波动差值输出单元38;当至少一个波动差值输出单元38中的每个波动差值输出单元38接收到该波动范围标识且该波动范围标识为局部波动标识时,波动差值输出单元38将局部电压差值确定为该电压波动值,当该至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元接收到该波动范围标识且该波动范围标识为全局波动标识时,每个波动差值输出单元38将该全局电压差值确定为电压波动值,并将该电压波动值输出至对应的局部配置模块4和全局配置模块5。
其中,对于该至少一个第一比较单元35中的每个第一比较单元35,该第一比较单元35的输入端351与对应的负载调节与监测模块1的第二输出端15连接,第一比较单元351的第一输出端352与波动范围判断单元37的第一输入端371连接,第一比较单元35的第二输出端353与对应的波动差值输出单元38的第一输入端381连接;第二比较单元36的输入端361与全局调节与监测模块5的第二输出端55连接,第二比较单元36的第一输出端362与波动范围判断单元37的第二输入端372连接,第二比较单元36的第二输出端363与至少一个波动差值输出单元38的第二输入端382连接;波动范围判断单元37的输出端373与至少一个波动差值输出单元38的第三输入端383、全局配置模块6的第一输入端63和至少一个局部配置模块4的第一输入端43分别连接;波动差值输出单元38的输出端384与全局配置模块6的第二输入端64和至少一个局部配置模块4的第二输入端44分别连接。
由于该调压电路可以包括至少一个第一比较单元35、第二比较单元36、波动范围判断单元37和至少一个波动差值输出单元38,且对于该至少一个第一比较单元35中的每一个第一比较单元35,第一比较单元351的第一输出端352与波动范围判断单元37的第一输入端371连接;第二比较单元36的第一输出端362与波动范围判断单元37的第二输入端372连接。因此,该波动范围判断单元37可以接收到至少一个局部波动标识和一个全局波动标识,并当该波动范围判断单元接收到至少一个局部波动标识而没有接收到全局波动标识时,可以将该局部波动标识确定为波动范围标识并通过输出端373输出至该局部波动标识包括的局部波动位置标记对应的波动差值输出单元38。
当该波动范围判断单元37通过第二输入端372接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并通过输出端373输出至至少一个波动差值输出单元38;对于至少一个该波动差值输出单元38中的每个波动差值输出单元,该波动差值输出单元38可以通过第三输入端383接收该波动范围标识,通过第一输入端381接收该局部电压差值以及通过第二输入端接382收该全局电压差值。
需要说明的是,局部波动位置标记用于标记发生局部波动的位置,且该局部波动位置标记、负载调节与监测模块1、波动差值输出单元38和局部配置模块4一一对应。
还需要说明的是,当该波动值生成模块中包括至少一个第一比较单元35、第二比较单元36、波动范围判断单元37和至少一个波动差值输出单元38时,该波动范围判断单元可以通过至少一个局部波动标识和一个全局波动标识进行波动范围的判断,从而提高了波动范围判断的准确性。
参见图5,对于至少一个局部配置模块4中的每个局部配置模块4,局部配置模块4包括第一开关配置单元45和局部传感器配置单元46;该电压波动值包括局部电压差值或全局电压差值,该局部配置信号包括第一开关配置信号和局部传感器配置信号;
当该波动范围标识为该局部波动标识且该电压波动值为局部电压差值时,该第一开关配置单元45基于该局部电压差值,获取该第一开关配置信号,并将该第一开关配置信号输出至对应的负载调节与监测模块1;当该波动范围标识为局部波动标识且该电压波动值为该局部电压差值时,局部传感器配置单元46基于该局部电压差值,从该局部配置信号中获取局部传感器配置信号,并将该局部传感器配置信号输出至对应的负载调节与监测模块1。
其中,第一开关配置单元45的第一输入端451与波动值生成模块3的第一输出端33连接,第一开关配置单元45的第二输入端452与波动值生成模块3的第二输出端34连接,第一开关配置单元45的输出端453与负载调节与监测模块1的第二输入端12连接;局部传感器配置单元46的第一输入端461与波动值生成模块3的第一输出端33连接,局部传感器配置单元46的第二输入端462与波动值生成模块3的第二输入端34连接,局部传感器配置单元46的输出端463与负载调节与监测模块1的第三输入端13连接。
另外,该第一开关配置单元45基于该局部电压差值,获取该第一开关配置信号的操作可以为:基于该局部电压差值,从电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部电压差值对应的局部配置信号,将获取的局部配置信号确定为第一开关配置信号。
比如,当该第一开关配置单元45获取到的局部电压差值为110时,从如表1所示的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部电压差值110对应局部配置信号为11,将获取的局部配置信号11确定为第一开关配置信号。
表1
电压波动值 局部配置信号
100 01
101 10
110 11
…… ……
需要说明的是,在本发明实施例中,仅以上述表1所示的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系为例进行说明,上述表1并不对本发明实施例构成限定。
需要说明的是,该电压波动值与局部配置信号之间的对应关系可以事先存储在该第一开关配置单元45中。
同理,该局部传感器配置单元46基于该局部电压差值,获取局部传感器配置信号的操作可以为:基于该局部电压差值,从电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部电压差值对应的局部配置信号,将获取的局部配置信号确定为局部传感器配置信号。
需要说明的是,该电压波动值与局部配置信号之间的对应关系同样可以事先存储在该局部传感器配置单元46中。
参见图6,由于对于至少一个负载调节与监测模块1中的每个负载调节与监测模块1,该负载调节与监测模块1包括第一开关单元16和局部电压传感器17,且该第一开关单元16的第二输入端162与对应的第一开关配置单元45的输出端453连接,因此,当该第一开关配置单元45可以将该第一开关配置信号输出至对应的第一开关单元16中,当该第一开关单元16接收到该第一开关配置信号时,可以基于该第一开关配置信号对至少第一晶体管进行导通或关断的操作,从而改变等效电阻的阻值,以对第一电压进行调节。
比如,当该第一晶体管为PMOS管,且当该第一开关单元接收到该第一开关配置信号时,该第一开关配置信号可以改变该至少一个PMOS管的栅极电压,控制该至少一个PMOS管的导通或者关断,从而改变该至少一个PMOS管的等效电阻的阻值,以对第一电压进行调节。
又由于该局部电压传感器17的输入端172与对应的局部传感器配置单元46的输出端463连接,因此,当该局部传感器配置单元46可以将局部传感器配置信号输出至对应的局部电压传感器17中,当该局部电压传感器17接收到该局部传感器配置信号时,可以基于该局部传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,当该至少一个反向器和该至少一个存储单元的连接个数越多时,该局部电压传感器17的电压监测准确度越大,当该至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数越少时,该局部电压传感器17的电压监测准确度越小,从而对该局部电压传感器的电压监测准确度进行调节,提高了局部电压传感器进行电压监测的准确度,进而使得局部电压传感器在发生工艺波动的情况下,能够正常的监测电压,也即是,该局部电压传感器可以正常的监测第一电压的具体电压值,从而不影响监测的准确性。
需要说明的是,局部电压传感器17基于该局部传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此不做具体限定。
参见图5,全局配置模块6包括第二开关配置单元65和全局传感器配置单元66;
当该电压波动值为全局电压差值时,第二开关配置单元65基于该全局电压差值,获取该第二开关配置信号,并将该第二开关配置信号输出至该全局调节与监测模块5;该全局传感器配置单元66基于该全局电压差值,获取该全局传感器配置信号,并将该全局传感器配置信号输出至全局调节与监测模块5。
其中,第二开关配置单元65的第一输入端651与波动值生成模块3的第一输出端33连接,第二开关配置单元65的第二输出端652与波动值生成模块3的第二输出端34连接,第二开关配置单元65的输出端653与全局调节与监测模块5的第二输入端52连接;全局传感器配置单元66的第一输入端661与波动值生成模块3的第一输出端33连接,全局传感器配置单元66的第二输入端662与波动值生成模块3的第二输入端34连接,全局传感器配置单元66的输出端663与全局调节与监测模块5的第三输入端53连接。
另外,该第二开关配置单元65基于该全局电压差值,获取该第二开关配置信号的操作可以为:基于该全局电压差值,从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取全局电压差值对应的全局配置信号,将获取的全局配置信号确定为第二开关配置信号。
需要说明的是,该电压波动值与全局配置信号之间的对应关系可以事先存储在该第二开关配置单元65中。
同理,该全局传感器配置单元66基于该全局电压差值,获取全局传感器配置信号的操作可以为:基于该全局电压差值,从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取全局电压差值对应的全局配置信号,将获取的全局配置信号确定为全局传感器配置信号。
需要说明的是,该电压波动值与全局配置信号之间的对应关系同样可以事先存储在该全局传感器配置单元66中。
参见图6,由于全局调节与监测模块5包括第二开关单元和全局电压传感器,且该第二开关单元的第二输入端与至少一个第二开关配置单元的输出端连接,因此,该第二开关配置单元可以将该第二开关配置信号输出至第二开关单元中。由于该至少一个第二开关配置单元输出的第二开关配置信号为相同的信号,因此,当该第二开关单元接收到该至少一个第二开关配合信号时,可以基于该至少一个第二开关配置信号中的任一个第二开关配置信号对至少一个第二晶体管进行导通或关断的操作,从而改变等效电阻的阻值,以对第二电压进行调节。
比如,当该第二晶体管为PMOS管,且当该第二开关单元接收到该第二开关配置信号时,该第二开关配置信号可以改变该至少一个PMOS管的栅极电压,控制该至少一个PMOS管的导通或者关断,从而改变该至少一个PMOS管的等效电阻的阻值,以对第二电压进行调节。
又由于该全局电压传感器的输入端与至少一个全局传感器配置单元的输出端连接,因此,该至少一个全局传感器配置单元中的任一个全局传感器配置单元可以将全局传感器配置信号输出至全局电压传感器中,当该全局电压传感器接收到该至少一个全局传感器配置信号时,由于该至少一个全局传感器配置单元输出的全局传感器配置信号为相同的信号,因此,该全局电压传感器可以基于该至少一个全局传感器配置信号中的任一个全局传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,当该至少一个反向器和该至少一个存储单元的连接个数越多时,该全局电压传感器的电压监测准确度越大,当该至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数越少时,该全局电压传感器的电压监测准确度越小,从而对该全局电压传感器的电压监测准确度进行调节,提高了局部电压传感器进行电压监测的准确度,进而使得全局电压传感器在发生工艺波动的情况下,能够正常的监测电压,也即是,该全局电压传感器可以正常的监测第二电压的具体电压值,从而不影响监测的准确性。
需要说明的是,全局电压传感器基于该全局传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此同样不做具体限定。
还需要说明的是,在本发明实施例中,该调压电路还可以包括温度传感器(Temperature sensor,主要监测芯片温度波动)和电压波动传感器(Voltage sensor,主要监测芯片内电压的波动),当然还可以包括其他元件,本发明实施例对此不做具体限定。
另外,在本发明实施例中,对温度传感器以及电压波动传感器进行配置时,同样可以为上述传感器的配置方式,本发明实施例对此不做具体限定。
在本发明实施例中,由于当接通外接电源VDD提供的供电电压时,该波动值生成模块可以基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和全局配置模块。当该波动范围标识为局部波动标识时,确定该集成电路内部产生了局部波动,此时,局部波动标识对应的局部配置模块可以获取第一开关配置信号和局部传感器配置信号,以通过该第一开关配置信号使调压电路对对应的第一开关单元的至少一个第一晶体管进行导通或关断的操作,改变该至少一个第一晶体管的等效电阻,从而对对应负载的第一电压进行调节,同时,通过该局部传感器配置信号调节该对应的局部电压传感器中至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,从而对该局部电压传感器的电压监测准确度进行调节。当波动范围标识为全局波动标识时,确定该集成电路内部产生了全局波动,此时,全局调节与监测模块可以获取第二开关配置信号和全局传感器配置信号,以通过第二开关配置信号使调压电路对第二开关单元的至少一个第二晶体管进行导通或关断的操作,改变该至少一个第二晶体管的等效电阻,从而对该第二电压进行调节,同时,通过全局传感器配置信号调节该全局电压传感器中至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,从而对该全局电压传感器的电压监测准确度进行调整。由于第一电压是输入至该集成电路内部各个负载的电压,第二电压是该集成电路内的全局电压,因此,当产生局部波动时,可以对对应负载的第一电压进行调节,当产生全局波动时,可以对第二电压进行调节,也即是,可以根据不同的波动范围,对不同的电压进行调节,使电路调压具有针对性,提高了电压调节的可靠性和准确性,由于调节电压的可靠性和准确性提高,也提高了调节电压的效率。
图7是本发明实施例提供的一种电路调压方法的流程图,参见图7,该方法包括如下步骤。
步骤701:当接通该供电电压时,通过该至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对该供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将该至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和该波动值生成模块,并通过该全局调节与监测模块对该供电电压进行分压处理后得到该第二电压,并将该第二电压输出至波动值生成模块。
步骤702:基于该第一电压和该第二电压,通过该波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和该全局配置模块,该波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识。
步骤703:当该波动范围标识为局部波动标识时,基于该电压波动值,通过该至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将该局部配置信号输出至该至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节。
步骤704:当该波动范围标识为全局波动标识时,基于该电压波动值,通过该全局配置模块从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将该全局配置信号输出至该全局调节与监测模块中,以通过该全局调节与监测模块对该第二电压进行调节。
在本发明实施例中,由于当接通供电电压时,波动值生成模块可以基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和全局配置模块。当该波动范围标识为局部波动标识时,确定该集成电路内部产生了局部波动,此时,局部波动标识对应的局部配置模块可以获取局部配置信号,并将该局部配置信号输出至对应的负载调节与监测模块中,以通过对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节。当波动范围标识为全局波动标识时,确定该集成电路内部产生了全局波动,此时,全局配置模块可以基于该电压波动值,获取全局配置信号,并将该全局配置信号输出至全局调节与监测模块中,以通过全局调节与监测模块对该第二电压进行调节。由于第一电压是输入至该集成电路内部各个负载的电压,第二电压是该集成电路内的全局电压,因此,当产生局部波动时,可以对对应负载的第一电压进行调节,当产生全局波动时,可以对第二电压进行调节,也即是,可以根据不同的波动范围,对不同的电压进行调节,使电路调压具有针对性,提高了电压调节的可靠性和准确性,同时由于调节电压的可靠性和准确性提高,进而也提高了调节电压的效率。
可选地,对至少一个负载调节与监测模块中的每个负载监测摸,该负载调节与监测模块包括第一开关单元和局部电压传感器;该全局调节与监测模块包括第二开关单元和全局电压传感器;
通过该至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对该供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将该至少一个第一电压中的每一个第一电压输出至对应的负载和该波动值生成模块,并通过该全局调节与监测模块对该供电电压进行分压处理后得到该第二电压,并将该第二电压输出至该波动值生成模块,包括:
通过该第一开关单元对该供电电压进行分压处理,得到该第一电压,将该第一电压输出至对应的负载,并通过该第二开关单元对该供电电压进行分压处理,得到该第二电压;
通过该局部电压传感器采集该第一电压,并将该第一电压输出至波动值生成模块,通过该全局电压传感器采集该第二电压,并将该第二电压输出至该波动值生成模块。
可选地,该波动值生成模块包括至少一个波动值生成子模块,该至少一个波动值生成子模块、该至少一个负载和该至少一个局部配置模块一一对应;对于该至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,该波动值生成子模块包括第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和波动差值输出单元;
基于该第一电压和该第二电压,通过该波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块,包括:
通过该第一比较单元比较该第一电压和第一预设值,得到指示该第一电压和第一预设值之间的差值的局部电压差值,将该局部电压差值输出至该波动差值输出单元,并将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,输出该局部波动标识至该波动范围判断单元,
通过该第二比较单元比较该第二电压和第二预设值,得到指示该第二电压和第二预设值之间的差值的全局电压差值,并将该全局差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,输出该全局波动标识至该波动范围判断单元;
当通过该波动范围判断单元接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,将该局部波动标识确定为波动范围标识并输出至该波动差值输出单元;
当通过该波动范围判断单元接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并输出至该波动差值输出单元;
基于该波动范围标识、该局部电压差值和该全局电压差值,通过该波动差值输出单元确定该电压波动值,将该电压波动值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块。
可选地,该波动值生成模块包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元,该至少一个第一比较单元、该至少一个波动差值输出单元和该至少一个负载一一对应;
基于该第一电压和该第二电压,通过该波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至该至少一个局部配置模块和该全局配置模块,包括:
通过该至少一个第一比较单元中的每个第一比较单元比较输入到对应负载的第一电压和第一预设值,得到指示该第一电压和该第一预设值之间的差值的局部电压差值,将该局部电压差值输出至对应的波动差值输出单元,并将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,输出该局部波动标识至该波动范围判断单元,该局部波动标识中包括局部波动位置标记;
通过该第二比较单元比较该第二电压和第二预设值,得到指示该第二电压和第二预设值之间的的差值的全局电压差值,将该全局电压差值输出至该至少一个波动差值输出单元,并将该全局差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,输出该全局波动标识至该波动范围判断单元;
当通过该波动范围判断单元接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,对于该至少一个局部波动标识中的每个局部波动标识,将该局部波动标识确定为波动范围标识并输出至该局部波动标识包括的局部波动位置标记所对应的波动差值输出单元;
当通过该波动范围判断单元接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并输出至该至少一个波动差值输出单元;
基于该波动范围标识、该局部电压差值和该全局电压差值,通过该至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元确定该电压波动值,将该电压波动值输出至该至少一个局部配置模块和该全局配置模块。
可选地,基于该波动范围标识、该局部电压差值和该全局电压差值,通过该至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元确定该电压波动值,将该电压波动值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块,包括:
当该波动范围标识为局部范围波动标识时,将该局部电压差值确定为该电压波动值,通过该至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元将该局部电压差值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块;
当该波动范围标识为全局范围波动标识时,将该全局电压差值确定为该电压波动值,通过该至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元将该全局电压差值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块。
可选地,对于至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,该局部配置模块包括第一开关配置单元和局部传感器配置单元;
当该波动范围标识为局部波动标识时,基于该电压波动值,通过该至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将该局部配置信号输出至至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过对应的负载调节与监测模块对对应的负载的第一电压进行调节,包括:
当该波动范围标识为局部波动标识时,基于该电压波动值,通过该第一开关配置单元从电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取第一开关配置信号,并将该第一开关配置信号输出至对应的第一开关单元中;
基于该第一开关配置信号,通过该第一开关单元控制该第一开关单元中的开关进行导通或关断,以对对应负载的第一电压进行调节;
当该波动范围标识为局部波动标识时,基于该电压波动值,通过该局部传感器配置单元从该电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部传感器配置信号,并将该局部传感器配置信号输出至对应的局部电压传感器中;
基于该局部传感器配置信号,通过该局部电压传感器控制该局部电压传感器包括的至少一个反相器组和至少一个存储单元的连接个数。
可选地,该全局配置模块包括第二开关配置单元和全局传感器配置单元;
当该波动范围标识为全局波动标识时,基于该电压波动值,通过该全局配置模块从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将该全局配置信号输出至该全局调节与监测模块中,以通过该全局调节与监测模块对该第二电压进行调节,包括:
当该波动范围标识为该全局波动标识时,基于该电压波动值,通过该第二开关配置单元从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取第二开关配置信号,并将该第二开关配置信号输出至该第二开关单元中;
基于该第二开关配置信号,通过该第二开关单元控制该第二开关单元中的开关进行导通或关断,以对该第二电压进行调节;
当该波动范围标识为全局波动标识时,基于该电压波动值,通过该全局传感器配置单元从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取全局传感器配置信号,并将该全局传感器配置信号输出至该全局电压传感器中;
基于该全局传感器配置信号,通过该全局电压传感器控制该全局电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数。
上述所有可选技术方案,均可按照任意结合形成本发明的可选实施例,本发明实施例对此不再一一赘述。
图8是本发明实施例提供的一种电路调压方法的流程图,参见图8,该方法应用于上述实施例提供的调压电路中,该方法包括如下步骤。
步骤801:当调压电路接通供电电压时,通过该至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对该供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将该至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和该波动值生成模块,并通过该全局调节与监测模块对该供电电压进行分压处理后得到该第二电压,并将该第二电压输出至该波动值生成模块。
由于对至少一个负载调节与监测模块中的每个负载监测摸,该负载调节与监测模块包括第一开关单元和局部电压传感器。因此,通过该负载调节与监测模块对该外接电源提供的供电电压进行分压处理后得到第一电压,将该第一电压输出至对应的负载和波动值生成模块的操作可以为:通过该第一开关单元对该外接电源提供的供电电压进行分压处理,得到该第一电压,将该第一电压输出至对应的负载,通过该局部电压传感器采集该第一电压,并将该第一电压输出至波动值生成模块。
需要说明的是,该第一开关单元可以包括至少一个第一晶体管,且该至少一个第一晶体管中的每个晶体管通过并联的方式连接,形成多个并联线路。其中,单个并联线路可以由多个第一晶体管串联组成,也可以由一个第一晶体管组成,本发明实施例对此不做具体限定。
其中,由于当晶体管导通时会形成等效电阻,该等效电阻可以对外接电源提供的供电电压进行分压,而当该第一晶体管关断时,将形成一个断开的通道,供电电压无法经过该断开的通道,因此,当调压电路接收到该供电电压,且该第一开关单元中至少一个第一晶体管导通时,可以形成该导通的至少一个第一晶体管对应的等效电阻,该等效电阻可以分担一部分的电压,从而达到对该外接电源提供的供电电压进行分压处理的目的,得到第二电压。
同理,由于该全局调节与监测模块包括第二开关单元和全局电压传感器。因此,该调压电路通过该全局调节与监测模块对该外接电源提供的供电电压进行分压处理后得到该第二电压,并将该第二电压输出至该波动值生成模块的操作可以为:通过该第二开关单元对该供电电压进行分压处理,得到该第二电压;通过该全局电压传感器采集该第二电压,并将该第二电压输出至该波动值生成模块。
需要说明的是,该第二开关单元同样可以包括至少一个第二晶体管,且该至少一个第二晶体管中的每个晶体管通过并联的方式连接,形成多个并联线路。其中,单个并联线路可以由多个第二晶体管串联组成,也可以由一个第二晶体管组成,本发明实施例对此同样不做具体限定。
其中,当调压电路接收到该外接电源提供的供电电压,且该第二开关单元中至少一个第二晶体管导通时,可以形成该导通的至少一个第二晶体管对应的等效电阻,该等效电阻可以分担一部分的电压,从而达到对该供电电压进行分压处理的目的,得到第二电压。
另外,该调压电路可以通过局部电压传感器将该第一电压进行数值编码得到第一电压的电压值的数字信号形式,同时,还可以通过全局电压传感器将该第二电压进行数值编码得到第二电压的电压值的数字信号形式。
还需要说明的是,调压电路可以通过局部电压传感器将该第一电压进行数值编码得到第一电压的电压值的数字信号形式的操作,以及通过全局电压传感器将该第二电压进行数值编码得到第二电压的电压值的数字信号形式的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,本发明实施例所涉及的第一晶体管和第二晶体管可以为NMOS管、PMOS管或者CMOS管,当然也可以为其他晶体管或等效开关,比如,Power gating,本发明实施例对此不做具体限定。
另外,该第一晶体管和第二晶体管可以是相同类型的晶体管也可以是不同类型的晶体管,本发明实施例同样对此不做具体限定。
进一步地,在第一次使用该调压电路时,对于该至少一个第一开关单元中每个第一开关单元,可以对该第一开关单元中至少一个第一晶体管的导通或关断个数进行初始配置,且对于至少一个局部电压传感器中的每个局部电压传感器,对该局部电压传感器中的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数进行初始配置。同理,还可以对该第二开关单元中至少一个第二晶体管的导通或关断个数进行初始配置,且对该全局电压传感器中的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数进行初始配置。
需要说明的是,在该调压电路对至少一个负载进行监测,也即是调压电路监测至少一个负载的工艺波动,且在初始配置之后,通常会对第一开关单元进行二次配置,也即是,通过改变第一开关单元中第一晶体管中所并联的多个晶体管所导通的个数。
其中,在对该第一开关单元进行配置过程中,为方便进行监测,通常会选择导通少量所并联的第一晶体管个数,从而使得外接电源提供的供电电压到第一电压之间的压降较大,当外接电源提供的供电电压一定时,该第一电压相对应也较大。因此,当第一电压较大时,工艺波动则越容易被量化和标定,方便工艺波动的检测。其中,第一开关单元中第一晶体管的具体导通个数可以根据实际实现情况所定,本发明实施例对此不做具体限定。
比如,当第一开关单元有十个PMOS晶体管进行并联时,往往会选择导通其中的一个或者两个。
另外,在对第一电压进行监测时,对第一开关单元配置的实现可以由局部配置单元读取指定预设值。该指定预设值为第一开关单元中各第一晶体管的导通或关断的个数,且指定预设值可以存储于存储单元中,本发明实施例对此不做具体限定。
同理,全局监测单元也采用此方法对第二开关单元进行初始化配置来进行工艺波动监测。
步骤802:调压电路通过该波动值生成模块接收该第一电压和该第二电压,基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和该全局配置模块,该波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识。
由于波动值生成模块包括至少一个波动值生成子模块,且至少一个波动值生成子模块、至少一个负载和至少一个局部配置模块一一对应,对于该至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,该波动值生成子模块包括第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和波动差值输出单元,因此,该调压电路可以通过该第一比较单元接收该第一电压,比较该第一电压和第一预设值,得到指示该第一电压和第一预设值之间的差值的局部电压差值,将该局部电压差值输出至该波动差值输出单元,并将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,将该局部波动标识输出至该波动范围判断单元;通过该第二比较单元接收该第二电压,比较该第二电压和第二预设值,得到指示该第二电压和第二预设值之间的差值的全局电压差值,并将该全局差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,将该全局波动标识输出至该波动范围判断单元。
当通过该波动范围判断单元接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,将该局部波动标识确定为波动范围标识并输出至该波动差值输出单元;当通过该波动范围判断单元接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并输出至该波动差值输出单元;当通过该波动差值输出单元接收到该波动范围标识、该局部电压差值和该全局电压差值时,基于该波动范围标识、该局部电压差值和该全局电压差值,确定该电压波动值,将该电压波动值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块。
需要说明的是,第一预设值为第一电压的参考值,用于计算第一电压的波动幅度,且该第一预设值可以事先设置在该第一比较单元中,也可以由外部元件输入到该第一比较单元中,本发明实施例对此不做具体限定。
同理,第二预设值为第二电压的参考值,用于计算第二电压的波动幅度,且该第二预设值同样可以事先设置在该第二比较单元中,也可以由外部元件输入到该第二比较单元中,本发明实施例对此同样不做具体限定。
还需要说明的是,局部波动阈值用于判断集成电路当前是否发生局部波动,且该局部波动阈值可以事先设置在第一比较单元中,本发明实施例对此不做具体限定。
同理,全局波动阈值用于判断集成电路当前是否发生全局波动,且该全局波动阈值同样可以事先设置在第二比较单元中,本发明实施例对此不做具体限定。
还需要说明的是,由于该调压电路通过局部电压传感器将该第一电压进行数值编码的到第一电压的电压值的数字信号形式,因此,第一预设值、局部波动阈值和局部电压差值同样为数字信号的形式。同理,该调压电路通过全局电压传感器将该第二电压进行数值编码得到第二电压的电压值的数字信号形式,因此,第二预设值、全局波动阈值和全局电压差值同样为数字信号的形式。
需要说明的是,在本发明实施例中,该第一比较单元在得到局部电压差值时,无论是否输出局部波动标识,都可以将该局部电压差值输出至波动差值输出单元,还可以在只有输出局部波动标识的情况下,将该局部电压差值输出至波动差值输出单元,本发明实施例对此不做具体限定。
同理,该第二比较单元同样可以在得到全局电压差值时,无论是否输出全局波动标识,都可以将该全局电压差值输出至波动差值输出单元,还可以在只有输出全局波动标识的情况下,将该全局电压差值输出至波动差值输出单元,本发明实施例对此同样不做具体限定。
其中,当通过该波动差值输出单元接收到该波动范围标识、该局部电压差值和该全局电压差值,且该波动范围标识为局部范围波动标识时,通过该波动差值输出单元将该局部电压差值确定为该电压波动值,通过该波动差值输出单元将该局部电压差值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块;当该波动范围标识为全局范围波动标识时,通过该波动差值输出单元将该全局电压差值确定为该电压波动值,通过该波动差值输出单元将该全局电压差值输出至对应的局部配置模块和该全局配置模块。
需要说明的是,由于调压电路通过该波动差值输出单元可能只接收到局部电压差值或者全局电压差值中的一个,因此,通过该波动差值输出单元将接收到的局部电压差值或全局电压差值确定为电压波动值,并将该电压波动值输出至对应的局部配置模块和全局配置模块。
可选地,由于调压电路包括的波动值生成模块可以包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元,且至少一个第一比较单元、至少一个波动差值输出单元和至少一个负载一一对应。因此,对于至少一个第一比较单元中的每个第一比较单元,调压电路可以通过第一比较单元比较输入到对应负载的第一电压和第一预设值,得到指示该第一电压和第一预设电压之间的差值的局部电压差值,将局部电压差值输出至对应的波动差值输出单元,并将该局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当该局部电压差值大于或等于该局部波动阈值时,将该局部波动标识输出至波动范围判断单元,该局部波动标识中包括局部波动位置标记。
同时,通过该第二比较单元比较该第二电压和第二预设值,得到指示该第二电压和第二预设值之间的差值的全局电压差值,将该全局电压差值输出至该至少一个波动差值输出单元,并将该全局差值与全局波动阈值进行比较,当该全局电压差值大于或等于该全局波动阈值时,将该全局波动标识输出至该波动范围判断单元。
当通过该波动范围判断单元接收到该局部波动标识且没有接收到该全局波动标识时,对于该至少一个局部波动标识中的每个局部波动标识,将该局部波动标识确定为波动范围标识并输出至该局部波动标识包括的局部波动位置标记所对应的波动差值输出单元。当通过该波动范围判断单元接收到该全局波动标识时,将该全局波动标识确定为波动范围标识并输出至该至少一个波动差值输出单元。
另外,对于该至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元,调压电路基于该波动范围标识、局部电压差值和全局电压差值,通过波动差值输出单元确定该电压波动值,将该电压波动值输出至该至少一个局部配置模块和该全局配置模块。
需要说明的是,局部波动位置标记用于标记发生局部波动的位置,且该局部波动位置标记、负载调节与监测模块、波动差值输出单元和局部配置模块一一对应。
还需要说明的是,当该波动值生成模块中包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元时,该波动范围判断单元可以通过至少一个局部波动标识和一个全局波动标识进行波动范围的判断,从而提高了波动范围判断的准确性。
步骤803:当调压电路通过该至少一个局部配置模块中的每一个局部配置模块接收到该电压波动值和该波动范围标识且该波动范围标识为局部波动标识时,基于该电压波动值,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将该局部配置信号输出至对应的负载调节与监测模块中,以通过对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节。
比如,当该第一晶体管为PMOS管,且当该第一开关单元接收到该第一开关配置信号时,该第一开关配置信号可以改变该至少一个PMOS管的栅极电压,控制该至少一个PMOS管的导通或者关断,从而改变该至少一个PMOS管的等效电阻的阻值,以对第一电压进行调节。
由于对于至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,该局部配置模块包括第一开关配置单元和局部传感器配置单元。因此,该当通过该局部配置模块接收到该电压波动值和该波动范围标识,且该波动范围标识为局部波动标识时,可以基于该电压波动值,从电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取第一开关配置信号,并将该第一开关配置信号输出至对应的第一开关单元中;当通过该第一开关单元接收到该第一开关配置信号时,基于该第一开关配置信号,控制该第一开关单元中的开关进行导通或关断,以对对应负载的第一电压进行调节。
同时,当通过该局部传感器配置单元接收到该电压波动值和该波动范围标识且该波动范围标识为局部波动标识时,基于该电压波动值,从该电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部传感器配置信号,并将该局部传感器配置信号输出至对应的局部电压传感器中;当通过该局部电压传感器接收到该局部传感器配置信号时,基于该局部传感器配置信号,控制该局部电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数。
需要说明的是,调压电路基于该局部传感器配置信号,控制该局部电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,提高了局部电压传感器进行电压监测的准确度,进而使得局部电压传感器在发生工艺波动的情况下,能够正常的监测电压,也即是,该局部电压传感器可以正常的监测第一电压的具体电压值,从而不影响监测的准确性。
其中,由于当调压电路通过该第一开关单元接收到该第一开关配合信号时,可以基于该第一开关配置信号对至少第一晶体管进行导通或关断的操作,从而改变等效电阻的阻值,以对第一电压进行调节。
同理,当调压电路通过该局部电压传感器接收到该局部传感器配置信号时,可以基于该局部传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,当该至少一个反向器和该至少一个存储单元的连接个数越多时,该局部电压传感器的电压监测准确度越大,当该至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数越少时,该局部电压传感器的电压监测准确度越小,从而提高了该局部电压传感器进行电压监测的准确度。
需要说明的是,局部电压传感器基于该局部传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此不做具体限定。
步骤804:当调压电路通过该全局配置模块接收到该电压波动值和该波动范围标识且该波动范围标识为全局波动标识时,基于该电压波动值,从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将该全局配置信号输出至该全局调节与监测模块中,以通过该全局调节与监测模块对该第二电压进行调节。
由于该全局配置模块包括第二开关配置单元和全局传感器配置单元,因此,当通过该全局配置模块接收到该电压波动值和该波动范围标识且该波动范围标识为全局波动标识时,可以基于该电压波动值,从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取第二开关配置信号,并将该第二开关配置信号输出至该第二开关单元中;当通过该第二开关单元接收到该第二开关配置信号时,基于该第二开关配置信号,控制该第二开关单元中的开关进行导通或关断,以对该第二电压进行调节。
同时,当通过该全局传感器配置单元接收到该电压波动值和该波动范围标识且该波动范围标识为全局波动标识时,基于该电压波动值,从电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中,获取全局传感器配置信号,并将该全局传感器配置信号输出至该全局电压传感器中;当通过该全局电压传感器接收到该全局传感器配置信号时,基于该全局传感器配置信号,控制该全局电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数。
需要说明的是,调压电路基于该全局传感器配置信号,控制该全局电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,提高了全局电压传感器进行电压监测的准确度,进而使得全局电压传感器在发生工艺波动的情况下,能够正常的监测电压,也即是,该全局电压传感器可以正常的监测第一电压的具体电压值,从而不影响监测的准确性。
由于该调压电路通过该至少一个第二开关配置单元输出的第二开关配置信号为相同的信号,因此,当该第二开关单元接收到该至少一个第二开关配合信号时,可以基于该至少一个第二开关配置信号中的任一个第二开关配置信号对至少一个第二晶体管进行导通或关断的操作,从而改变等效电阻的阻值,以对第二电压进行调节。
比如,当该第二晶体管为PMOS管,且当该第二开关单元接收到该第二开关配置信号时,该第二开关配置信号可以改变该至少一个PMOS管的栅极电压,控制该至少一个PMOS管的导通或者关断,从而改变该至少一个PMOS管的等效电阻的阻值,以对第二电压进行调节。
同理,由于该调压电路通过至少一个全局配置单元输出的全局传感器配置信号为相同的信号,因此,当该全局电压传感器接收到该至少一个全局传感器配置信号时,该全局电压传感器可以基于该至少一个全局传感器配置信号中的任一个全局传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,当该至少一个反向器和该至少一个存储单元的连接个数越多时,该全局电压传感器的电压监测准确度越大,当该至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数越少时,该全局电压传感器的电压监测准确度越小,从而提高该全局电压传感器进行电压监测的准确度。
需要说明的是,调压电路通过全局电压传感器基于该全局传感器配置信号,调节至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数的操作可以参考相关技术,本发明实施例对此同样不做具体限定。
还需要说明的是,由于在本发明实施例中,该调压电路还可以包括温度传感器和电压波动传感器。上述对通过负载调节与监测模块和全局调节与监测模块进行电路调压的方法同样可以应用到该温度传感器和电压波动传感器中。也即是,在该调压电路中同样可以包括对应于温度传感器的温度配置模块和对应于电压波动传感器的电压波动配置模块,该温度配置模块可以接收波动范围标识和温度波动差值,并基于该波动范围标识和温度电压波动差值对获取温度配置信号,并将该温度配置信号输入至温度传感器,以对该温度传感器进行配置。同理,该电压波动配置模块可以接收波动范围标识和电压波动差值,并基于该波动范围标识和电压波动差值获取电压波动配置信号,并将该电压波动配置信号输入至电压波动传感器,以对该电压波动传感器进行配置,本发明实施例对此不做具体限定。
另外,将上述对通过负载调节与监测模块和全局调节与监测模块进行电路调压的方法应用到该温度传感器和电压波动传感器中后,当该集成电路中发生工艺之外的波动时,可以使温度传感器和电压波动传感器不会受到该工艺波动的影响,或者说受到工艺波动的影响最小。
在本发明实施例中,由于当接通供电电压时,该波动值生成模块可以基于该第一电压和该第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将该电压波动值和该波动范围标识输出至至少一个局部配置模块和全局配置模块。当该波动范围标识为局部波动标识时,确定该集成电路内部产生了局部波动,此时,局部波动标识对应的局部配置模块可以获取第一开关配置信号和局部传感器配置信号,以通过该第一开关配置信号使调压电路对应的第一开关单元的至少一个第一晶体管进行导通或关断的操作,改变该至少一个第一晶体管的等效电阻,从而对对应负载的第一电压进行调节,同时,通过该局部传感器配置信号调节该对应的局部电压传感器中至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,从而对该局部电压传感器的电压监测准确度进行调节。当波动范围标识为全局波动标识时,确定该集成电路内部产生了全局波动,此时,全局调节与监测模块可以获取第二开关配置信号和全局传感器配置信号,以通过第二开关配置信号使调压电路对第二开关单元的至少一个第二晶体管进行导通或关断的操作,改变该至少一个第二晶体管的等效电阻,从而对该第二电压进行调节,同时,通过全局传感器配置信号调节该全局电压传感器中至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数,从而对该全局电压传感器的电压监测准确度进行调节。由于第一电压是输入至该集成电路内部各个负载的电压,第二电压是该集成电路内的全局电压,因此,当产生局部波动时,可以对对应负载的第一电压进行调节,当产生全局波动时,可以对第二电压进行调节,也即是,可以根据不同的波动范围,对不同的电压进行调节,使电路调压具有针对性,提高了电压调节的可靠性和准确性,由于调节电压的可靠性和准确性提高,也提高了调节电压的效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种调压电路,其特征在于,所述调压电路包括至少一个负载调节与监测模块、至少一个负载、波动值生成模块、至少一个局部配置模块、全局调节与监测模块和全局配置模块,所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;
所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块接收供电电压,并生成与所述供电电压成比例的至少一个第一电压,将所述至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和所述波动值生成模块;
所述全局调节与监测模块接收所述供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到第二电压,将所述第二电压输出至所述波动值生成模块;
所述波动值生成模块基于所述第一电压和所述第二电压,生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块,所述波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识;
当所述波动范围标识为局部波动标识时,所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块基于所述电压波动值,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将所述局部配置信号输出至所述至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过所述对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节;
当所述波动范围标识为全局波动标识时,所述全局配置模块基于所述电压波动值,从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将所述全局配置信号输出至所述全局调节与监测模块中,以通过所述全局调节与监测模块对所述第二电压进行调节。
2.如权利要求1所述的调压电路,其特征在于,对于所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块,所述负载调节与监测模块包括第一开关单元和局部电压传感器;
所述第一开关单元接收所述供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到所述第一电压,将所述第一电压输出至对应的负载,以对所述负载进行供电;
所述局部电压传感器采集所述第一电压,并将所述第一电压输出至所述波动值生成模块。
3.如权利要求1所述的调压电路,其特征在于,所述全局调节与监测模块包括第二开关单元和全局电压传感器;
所述第二开关单元接收所述供电电压,对所述供电电压进行分压处理后得到所述第二电压;
所述全局电压传感器采集所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块。
4.如权利要求1所述的调压电路,其特征在于,所述波动值生成模块包括至少一个波动值生成子模块,所述至少一个波动值生成子模块、所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;
对于所述至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,所述波动值生成子模块包括:第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和波动差值输出单元;
所述第一比较单元比较所述第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压与所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元;
所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压和所述第二预设值之间的差值的全局电压差值,将所述全局电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当所述波动范围判断单元接收到所述局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元,当所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元;
当所述波动范围标识为所述局部波动标识时,所述波动差值输出单元将所述局部电压差值确定为所述电压波动值,并将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块;
当所述波动范围标识为所述全局波动标识时,所述波动差值输出单元将所述全局电压差值确定为所述电压波动值,并将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块。
5.如权利要求1所述的调压电路,其特征在于,对于所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,所述局部配置模块包括第一开关配置单元和局部传感器配置单元;所述电压波动值包括局部电压差值或全局电压差值,所述局部配置信号包括第一开关配置信号和局部传感器配置信号;
当所述波动范围标识为所述局部波动标识且所述电压波动值为所述局部电压差值时,所述第一开关配置单元基于所述局部电压差值,从所述局部配置信号中获取所述第一开关配置信号,并将所述第一开关配置信号输出至对应的负载调节与监测模块;
所述局部传感器配置单元基于所述局部电压差值,获取所述局部传感器配置信号,并将所述局部传感器配置信号输出至对应的负载调节与监测模块。
6.如权利要求1所述的调压电路,其特征在于,所述全局配置模块包括第二开关配置单元和全局传感器配置单元;
当所述波动范围标识为所述全局波动标识且所述电压波动值为全局电压差值时,所述第二开关配置单元基于所述全局电压差值,获取第二开关配置信号,并将所述第二开关配置信号输出至所述全局调节与监测模块;
所述全局传感器配置单元基于所述全局电压差值,获取全局传感器配置信号,并将所述全局传感器配置信号输出至所述全局调节与监测模块。
7.一种电路调压方法,应用于上述权利要求1-3、5-6中任一权利要求所述的调压电路中,其特征在于,所述方法包括:
当接通所述供电电压时,通过所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将所述至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和所述波动值生成模块,并通过所述全局调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块;
基于所述第一电压和所述第二电压,通过所述波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块,所述波动范围标识包括全局波动标识或局部波动标识;
当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将所述局部配置信号输出至所述至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过所述对应的负载调节与监测模块对对应负载的第一电压进行调节;
当所述波动范围标识为全局波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述全局配置模块从存储的电压波动值与全局配置信号之间的对应关系中获取对应的全局配置信号,并将所述全局配置信号输出至所述全局调节与监测模块中,以通过所述全局调节与监测模块对所述第二电压进行调节。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,对至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块,所述负载调节与监测模块包括第一开关单元和局部电压传感器;所述全局调节与监测模块包括第二开关单元和全局电压传感器;
所述通过所述至少一个负载调节与监测模块中的每个负载调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到至少一个第一电压,将所述至少一个第一电压中的每个第一电压输出至对应的负载和所述波动值生成模块,并通过所述全局调节与监测模块对所述供电电压进行分压处理后得到所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块,包括:
通过所述第一开关单元对所述供电电压进行分压处理,得到所述第一电压,将所述第一电压输出至对应的负载,并通过所述第二开关单元对所述供电电压进行分压处理,得到所述第二电压;
通过所述局部电压传感器采集所述第一电压,并将所述第一电压输出至所述波动值生成模块,通过所述全局电压传感器采集所述第二电压,并将所述第二电压输出至所述波动值生成模块。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述波动值生成模块包括至少一个波动值生成子模块,所述至少一个波动值生成子模块、所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个负载和所述至少一个局部配置模块一一对应;对于所述至少一个波动值生成子模块中的每个波动值生成子模块,所述波动值生成子模块包括第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和波动差值输出单元;
所述基于所述第一电压和所述第二电压,通过所述波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块,包括:
通过所述第一比较单元比较所述第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压和所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元;
通过所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压和所述第二预设值之间的差值的全局电压差值,将所述全局电压差值输出至所述波动差值输出单元,并将所述全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述波动差值输出单元;
基于所述波动范围标识、所述局部电压差值和所述全局电压差值,通过所述波动差值输出单元确定所述电压波动值,将所述电压波动值输出至对应的局部配置模块和所述全局配置模块。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述波动值生成模块包括至少一个第一比较单元、第二比较单元、波动范围判断单元和至少一个波动差值输出单元,所述至少一个第一比较单元、所述至少一个负载调节与监测模块、所述至少一个波动差值输出单元和所述至少一个负载一一对应;
所述基于所述第一电压和所述第二电压,通过所述波动值生成模块生成电压波动值和波动范围标识,并将所述电压波动值和所述波动范围标识输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块,包括:
通过所述至少一个第一比较单元中的每个第一比较单元比较输入到对应负载的第一电压和第一预设值,得到指示所述第一电压和所述第一预设值之间的差值的局部电压差值,将所述局部电压差值输出至对应的波动差值输出单元,并将所述局部电压差值与局部波动阈值进行比较,当所述局部电压差值大于或等于所述局部波动阈值时,输出所述局部波动标识至所述波动范围判断单元,所述局部波动标识中包括局部波动位置标记;
通过所述第二比较单元比较所述第二电压和第二预设值,得到指示所述第二电压与所述第二预设值之间的差值的全局电压差值,将所述全局电压差值输出至所述至少一个波动差值输出单元,并将所述全局电压差值与全局波动阈值进行比较,当所述全局电压差值大于或等于所述全局波动阈值时,输出所述全局波动标识至所述波动范围判断单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述局部波动标识且没有接收到所述全局波动标识时,对于至少一个局部波动标识中的每个局部波动标识,将所述局部波动标识确定为波动范围标识并输出至所述局部波动标识包括的局部波动位置标记所对应的波动差值输出单元;
当通过所述波动范围判断单元接收到所述全局波动标识时,将所述全局波动标识确定为波动范围标识并输出至所述至少一个波动差值输出单元;
基于所述波动范围标识、所述局部电压差值和所述全局电压差值,通过所述至少一个波动差值输出单元中的每个波动差值输出单元确定所述电压波动值,将所述电压波动值输出至所述至少一个局部配置模块和所述全局配置模块。
11.如权利要求8所述的方法,其特征在于,对于至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,所述局部配置模块包括第一开关配置单元和局部传感器配置单元;
所述当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述至少一个局部配置模块中的每个局部配置模块,从存储的电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中获取对应的局部配置信号,并将所述局部配置信号输出至所述至少一个负载调节与监测模块中对应的负载调节与监测模块中,以通过所述对应的负载调节与监测模块对对应的负载的第一电压进行调节,包括:
当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述第一开关配置单元从所述电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取第一开关配置信号,并将所述第一开关配置信号输出至对应的第一开关单元中;
基于所述第一开关配置信号,通过所述第一开关单元控制所述第一开关单元中的开关进行导通或关断,以对对应负载的第一电压进行调节;
当所述波动范围标识为局部波动标识时,基于所述电压波动值,通过所述局部传感器配置单元从所述电压波动值与局部配置信号之间的对应关系中,获取局部传感器配置信号,并将所述局部传感器配置信号输出至对应的局部电压传感器中;
基于所述局部传感器配置信号,通过所述局部电压传感器控制所述局部电压传感器包括的至少一个反相器和至少一个存储单元的连接个数。
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