CN111257626A - 一种芯片内部基准电压标定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种芯片内部基准电压标定方法及装置，该方法包括：通过AD参考源接口获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；获取预烧录在芯片中的电压信息，电压信息包括参考电压的电压值；获取AD转换器的最大输出数字量，最大输出数字量由AD转换器的位数决定；基于参考电压的模拟量，对芯片内部的基准电压进行模数转换得到基准电压对应的数字量；根据参考电压的电压值、最大输出数字量和基准电压对应的数字量计算基准电压的电压值；存储基准电压的电压值。实施本申请实施例能够实现芯片内部基准电压的标定，减小了因芯片工艺差异性所带来的AD转换器的测量误差，减少了实施成本。

Description

一种芯片内部基准电压标定方法及装置

技术领域

本申请涉及电压测量领域，尤其涉及一种芯片内部基准电压标定方法及装置。

背景技术

芯片内部集成了多个通道的AD转换器和一个带隙基准电压源(以下简称“基准电压”)，此基准电压可应用于多方面，例如：用于外部电压检测，用作内部AD转换器的参考源等。当基准电压作为AD转换器的参考源时，尽管基准电压的标准值都统一标示为典型值，但因芯片的工艺差异性，并不能保证每片芯片内部的基准电压的实际值与典型值相等，而实际用于测量外部待检测电压时AD转换器依然以典型值进行模数转换计算，必然导致测量获得的电压值与待检测电压的实际值存在一定的误差。

目前，为了解决芯片自身工艺差异带来的基准电压差异问题，常采取在芯片外部外置一个独立的精度更高的基准源代替芯片内部的基准电压作为AD转换器的参考源，但这种方法不仅成本高，且该基准源易受到温度漂移等因素的影响，难以在测量待检测电压的过程中保持稳定的值，因此，也会造成一定的测量误差。

发明内容

本申请实施例公开了一种芯片内部基准电压标定方法及装置，能够实现芯片内部基准电压的准确检测，减少芯片内置的AD转换器因芯片工艺差异性导致的测量误差。

第一方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器、存储器、模数(AD)转换器、模数(AD)参考源接口和通信接口，其中，所述AD参考源接口，用于获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；所述通信接口，用于获取预烧录在所述芯片中的电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；所述处理器，用于获取所述AD转换器的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；所述AD转换器，用于基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；所述处理器，还用于根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；所述存储器，用于存储所述基准电压的电压值。

可以看到，利用烧录装置提供的高精度的参考电压作为AD转换器的参考电压，并对芯片内部的基准电压进行标定测量获得芯片内部基准电压的实际值，从而实现了芯片内部基准电压的标定，减小了因芯片工艺差异性所带来的AD转换器的测量误差，减少了实施成本。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述AD转换器具体用于：确定所述参考电压的模拟量和所述基准电压的模拟量之间的关联程度；根据所述最大输出数字量和所述关联程度，获得所述基准电压对应的数字量；所述最大输出数字量作为所述参考电压对应的数字量。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述处理器具体用于：计算所述基准电压对应的数字量与所述最大输出数字量的比值；根据所述比值和所述参考电压的电压值，获得所述基准电压的电压值。

第二方面，本申请实施例提供了一种烧录装置，所述烧录装置包括处理器、存储器、参考电源、第一接口和第二接口，其中，所述参考电源，用于提供参考电压的模拟量；所述第一接口，用于实现将所述参考电压的模拟量输入至芯片；所述存储器，用于存储电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；所述处理器，用于获取所述电压信息；所述第二接口，用于实现向所述芯片烧录所述电压信息。

基于第二方面，在可能的实施例中，所述存储器还用于存储标定程序，所述处理器还用于获取所述标定程序，所述第二接口还用于，实现向所述芯片烧录所述标定程序，所述标定程序用于所述芯片对所述芯片的基准电压的标定。

可以看到，烧录装置不仅给芯片的AD参考源接口提供参考电压的模拟量，还将参考电压的电压值，或者，参考电压的电压值和标定程序烧录入芯片中，以助于芯片对芯片内部的基准电压进行标定，减小了实施成本。

第三方面，本申请实施例提供了一种芯片内部基准电压标定方法，应用于具有模数(AD)参考源接口的芯片中，所述方法包括：通过AD参考源接口获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；获取预烧录在芯片中的电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；获取所述AD转换器的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；存储所述基准电压的电压值。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述基于参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到基准电压对应的数字量，包括：确定所述参考电压的模拟量和所述基准电压的模拟量之间的关联程度；根据所述最大输出数字量和所述关联程度，获得所述基准电压对应的数字量；所述最大输出数字量作为所述参考电压对应的数字量。

基于第三方面，在可能的实施例中，所述根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值，包括：计算所述基准电压对应的数字量与所述最大输出数字量的比值；根据所述比值和所述参考电压的电压值，获得所述基准电压的电压值。

第四方面，本申请实施例提供了一种芯片内部基准电压标定方法，应用于烧录装置中，所述方法包括：通过所述烧录装置的第一接口向芯片提供参考电压的模拟量；通过所述烧录装置的第二接口向所述芯片烧录电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值。

基于第四方面，在可能的实施例中，所述方法还包括：通过所述烧录装置的第二接口向所述芯片烧录标定程序，所述标定程序用于所述芯片对所述芯片的基准电压的标定。

第五方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括：电压输入单元，用于指示AD参考源接口获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；信息获取单元，用于获取预烧录在芯片中的电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；所述信息获取单元，还用于获取所述AD转换器的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；模数转换单元，用于基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；信息处理单元，用于根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；信息存储单元，用于存储所述基准电压的电压值。

基于第五方面，在可能的实施例中，所述模数转换单元具体用于：确定所述参考电压的模拟量和所述基准电压的模拟量之间的关联程度；根据所述最大输出数字量和所述关联程度，获得所述基准电压对应的数字量；所述最大输出数字量作为所述参考电压对应的数字量。

基于第五方面，在可能的实施例中，所述信息处理单元具体用于：计算所述基准电压对应的数字量与所述最大输出数字量的比值；根据所述比值和所述参考电压的电压值，获得所述基准电压的电压值。

第六方面，本申请实施例提供了一种烧录装置，所述烧录装置包括：电压提供单元，用于指示所述烧录装置的第一接口向芯片提供参考电压的模拟量；信息烧录单元，用于指示所述烧录装置的第二接口向所述芯片烧录电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值。

基于第六方面，在可能的实施例中，所述信息烧录单元还用于：通过所述烧录装置的第二接口向所述芯片烧录标定程序，所述标定程序用于所述芯片对所述芯片的基准电压的标定。

第七方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读介质存储用于芯片的处理器执行的程序代码，所述程序代码包括用于执行第三方面或者第三方面的任一可能的实现方式中的方法的指令。

第八方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读介质存储用于芯片的处理器执行的程序代码，所述程序代码包括用于执行第四方面或者第四方面的任一可能的实现方式中的方法的指令。

第九方面，本申请实施例提供了一种计算机软件产品，该计算机程序软件产品包括程序指令，当该计算机软件产品被芯片执行时，该芯片执行前述第三方面所述方法。该计算机软件产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述第三方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机软件产品并在芯片上执行该计算机软件产品，以实现第三方面所述方法。

第十方面，本申请实施例提供了一种计算机软件产品，该计算机程序软件产品包括程序指令，当该计算机软件产品被烧录装置执行时，该烧录装置执行前述第四方面所述方法。该计算机软件产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述第四方面的任一种可能的设计提供的方法的情况下，可以下载该计算机软件产品并在烧录装置上执行该计算机软件产品，以实现第四方面所述方法。

可以看到，实施本申请实施例，利用烧录装置提供的高精度的参考电压作为AD转换器的参考电压，并对芯片内部的基准电压进行标定测量获得芯片内部基准电压的实际值，从而实现了芯片内部基准电压的标定，减小了因芯片工艺差异性所带来的AD转换器的测量误差，减少了实施成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种应用的系统架构图；

图2是本申请实施例提供的一种烧录装置的结构示意图；

图3是现有技术中的一种芯片的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种芯片内部基准电压标定方法的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种烧录装置的功能结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种芯片的功能结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

需要说明的是，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

现有技术中，芯片内常集成有AD转换器和一个带隙基准电压源(以下简称“基准电压”)，此基准电压可应用于多方面，例如：用于外部电压检测，用作内部AD转换器的参考源等。当该基准电压作为AD转换器的参考源时，由于芯片的制作工艺的差异性，导致有些芯片内部的基准电压的实际值与统一标示的典型值不同，且芯片内部的基准电压的实际值未经测量也无法知晓，因此在测量外部待检测电压时AD转换器依然以统一标示的典型值进行模数转换计算，必然导致测量获得的电压值与待检测电压的实际值存在一定的误差。目前，为了解决芯片自身工艺差异带来的基准电压差异问题，常采取在芯片外部外置一个独立的精度更高的基准源代替芯片内部的基准电压作为AD转换器的参考源，但这种方法不仅成本高，且该基准源易受到温度漂移等因素的影响，难以在测量待检测电压的过程中保持稳定的值，因此，也会造成一定的测量误差。

本申请实施例提供了一种芯片内部基准电压标定方法及装置，通过将烧录装置与现有芯片连接，利用烧录装置中已知的高精度的电压作为AD转换器的参考电压并对芯片内部的基准电压进行标定测量芯片内部基准电压的实际值，从而实现芯片内部基准电压的读取，以使后续芯片选用的内部基准电压作为AD转换器的参考源时，可直接调用内部基准电压的实际值进行计算，减小了因芯片工艺差异性所带来的AD转换器的测量误差。

下面描述本申请实施例所应用的系统架构，如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种芯片内部基准电压标定的系统示意图。该系统至少包括烧录装置10和芯片20，烧录装置10和芯片20通过有线的方法进行通信连接。

烧录装置10用于向芯片20的AD转换器提供一个高精度的参考电压，并向芯片20发送用于进行芯片内部基准电压标定的标定程序。烧录装置10可以是带有高精度电压的工装或者带有高精度电压的芯片烧录夹具，其中，工装一般会根据待标定芯片的外形进行设计，工装和芯片烧录夹具都通过接插件或触点为待测芯片提供参考电压。

芯片20用于接收烧录装置10提供的参考电压作为芯片内部AD转换器的参考源，并根据从烧录装置10接收的标定程序启动内部的AD转换器的功能进行芯片内部基准电压的标定。芯片20可以内部集成有AD转换器和基准电压的单片机。

烧录装置10和芯片20具体的连接方式在下文中进行叙述。

下面描述本申请实施例提供的烧录装置，参见图2，烧录装置10至少包括处理器110、存储器111、参考电源112、第一接口113、第二接口114、供电模块115和时钟模块116。时钟模块116主要用于为处理器110产生数据传输和时序控制所需要的时钟，供电模块115主要用于为处理器110以及芯片内的其他部件提供稳定的、高精确度的电压，第二接口114可以是有线接口(例如，以太网接口)或者无线接口，用于实现与其他设备(例如，芯片)进行通信。第一接口113与参考电源112电性连接，参考电源112通过第一接口113向连接的外部设备提供一个高精度的参考电压。

其中，参考电源112用于提供参考电压的模拟量，第一接口113，用于实现将参考电压的模拟量输入至芯片；存储器111用于存储电压信息，该电压信息包括参考电压的电压值，；处理器110用于获取所述电压信息；第二接口114用于实现向芯片烧录所述电压信息。存储器111还用于存储标定程序，处理器110还用于获取所述标定程序，第二接口114还用于实现向上述芯片烧录上述标定程序，所述标定程序用于上述芯片对上述芯片的基准电压的标定。

处理器110可以由一个或者多个通用处理器构成，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)微控制单元(MCU，Micro Control Unit)，或者CPU、MCU和硬件芯片等的组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(Application-Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic，GAL)或其任意组合。

存储器111可以包括易失性存储器(Volatile Memory)，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)；存储器111也可以包括非易失性存储器(Non-VolatileMemory)，例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；存储器111还可以包括上述种类的组合。存储器14可以存储程序算法以及数据，其中，存储的程序算法包括：用于待标定芯片的标定程序、初始化程序等；存储的数据包括：参考电源的电压值、待标定芯片的标定结果等。

本申请实施例中，处理器110具体被配置为调用存储器111中的程序代码及程序数据向待标定的芯片提供参考电压，以及烧录包含参考电压的电压值的电压信息、或者烧录电压信息和标定程序，以辅助实现图4实施例中S101-S103所描述的方法。

下面描述现有技术中的一种芯片的结构示意图，参见图3，芯片20至少包括处理器210、存储器211、AD转换器212、AD参考源接口213、通信接口214、时钟模块215和基准源216，所述处理器210、存储器211、AD转换器212和通信接口214通过总线217相互连接。时钟模块215主要用于为处理器210产生数据传输和时序控制所需要的时钟，基准源216可作为AD转换器212的参考电压，通信接口214可以是有线接口(例如，以太网接口)或者无线接口，用于实现与其他设备(例如，烧录装置)进行通信。

其中，AD参考源接口213用于获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；通信接口214用于获取预烧录在所述芯片中的电压信息，上述电压信息包括所述参考电压的电压值；处理器210用于获取AD转换器212的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；AD转换器212用于基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；处理器210还用于根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；存储器211，用于存储所述基准电压的电压值。

在一些可能的实施例中，AD转换器212具体用于：确定上述参考电压的模拟量和上述基准电压的模拟量之间的关联程度；根据上述最大输出数字量和上述关联程度，获得上述基准电压对应的数字量；所述最大输出数字量作为所述参考电压对应的数字量。

在一些可能的实施例中，处理器210具体用于：计算上述基准电压对应的数字量与上述最大输出数字量的比值；根据上述比值和上述参考电压的电压值，获得上述基准电压的电压值。总线217可以是AHB总线、APB1总线、APB2总线或其他实现芯片中各硬件之间互连的内部总线，其中，AHB总线主要用于高性能模块(例如，CPU、DMA等)之间的连接，APB2总线连接了模数(AD)转换器，AD转换器输出的数字量可通过APB2总线和AHB总线存储于存储器(例如，Flash)中。所述总线217可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

AD参考源接口213用于接收参考源的模拟量，AD参考源接口213与AD转换器212电性连接，用于接收外部提供的电源作为AD转换器212的参考源。需要说明的是，AD参考源接口213可以集成于AD转换器212中。

AD转换器212叫做模数转换器，是指将模拟信号转换为数字信号的电子器件。本申请实施例中，AD转换器212用于将读取的输入电压的模拟信号转换为对应输入电压的数字量，其转换过程一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程，且AD转换器212将AD参考源接口213接入的参考电压的模拟量作为转换标准，AD转换器输出的数字量仅表示输入电压的模拟信号相对于参考模拟量的大小，且AD转转换器212读取的输入电压的模拟信号在AD转换器212的参考模拟量表征的范围内。

处理器210可以由一个或者多个通用处理器构成，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、微控制单元(MCU，Micro Control Unit)，或者集成了CPU或MCU等的硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(Application-Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic，GAL)或其任意组合。

存储器211可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory)，例如：快闪存储器(Flash Memory)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；存储器211也可以包括易失性存储器(VolatileMemory)，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)；存储器211还可以包括上述种类的组合。存储器211可以存储程序算法以及数据，其中，存储的程序算法包括：AD转换器输出数字量转换成对应电压的算法、开机启动的初始化程序等；存储的数据包括：AD转化器输出的数字量、预烧录的基准电压的典型值、计算出的内部基准电压的实际值、预烧录的标定程序等。

本申请实施例中，处理器210具体被配置为调用存储器211中的程序代码及程序数据根据AD转换器212输出的数字量计算芯片内部基准电压的电压值，从而实现了图4实施例中S104-S109所描述的方法。

基于上文所述的芯片和烧录装置等，芯片和烧录装置的具体的连接方式可以是，烧录装置10的第一接口113连接芯片20的AD参考源接口213,即可实现烧录装置中的参考电源112通过连接的第一接口113、AD参考源接口213向芯片20的AD转换器212提供参考电压源；烧录装置10的第二接口114和芯片20的通信接口214连接，可以实现将烧录装置10中存储器111存储的预先编译好的标定程序传输到芯片20中以进行芯片内部基准电压的标定。

在一些可能的实施例中，烧录装置10还有接地端口用于接地(图2未示出)，芯片20还有接地端口用于接地(图3未示出)。

基于上文所述的芯片和烧录装置等，参见图4，下面描述本申请实施例提供的一种芯片内部基准电压标定方法，该方法包括但不限于以下步骤：

S101、烧录装置向芯片提供参考电压的模拟量。

本申请实施例中，烧录装置中集成有参考电压的电压源，烧录装置的第一接口和芯片的AD参考源接口连接，烧录装置通过自身的第一接口向芯片提供参考电压的模拟量。需要说明的是，烧录装置向芯片提供的参考电压的模拟量可作为芯片的AD转换器的参考源。

S102、烧录装置向芯片烧录电压信息。

本申请实施例中，烧录装置的第二接口与芯片的数据接口连接，烧录装置通过第二接口向芯片烧录电压信息，该电压信息中包括参考电压的电压值，该参考电压的电压值为烧录装置提供给芯片的参考电压的值。

S103、可选地，烧录装置向芯片烧录标定程序。

本申请实施例中，烧录装置还可以通过烧录装置的第二接口向芯片烧录标定程序，标定程序用于实现对与该烧录装置连接的该芯片的标定，以使芯片完成下述S103至S108所述的标定方法。在一些可能的实施例中，标定程序也可以是其他装置预先烧录至芯片中，本申请实施例不做具体限定。

需要说明的是，无论标定程序是该烧录装置烧录至芯片还是其他装置烧录至芯片，标定程序的烧录需在芯片开始进行基准电压的标定前就已完成。

S104、获取烧录装置提供的参考电压的模拟量。

本申请实施例中，烧录装置的第一接口和芯片的AD参考源接口连接，烧录装置的参考电源将参考电压提供至第一接口处，芯片通过与第一接口连接的AD参考源接口获取烧录装置提供的参考电压的模拟量，该参考电压是作为芯片内部的AD转换器的参考电压，其意味着，对于输入AD转换器的输入端的待检测电压的模拟信号，AD转换器将待检测电压的模拟信号通过AD转换器的内部电路与AD转换器的参考电压作比较从而进行相应的转换。

S105、获取预烧录在芯片中的电压信息。

本申请实施例中，烧录装置的第二接口与芯片的数据接口连接。烧录装置与芯片通信连接后，用户启动烧录装置，烧录装置响应于用户操作(例如，上电、启动或者开机操作)，烧录装置预先通过自身的第二接口和芯片的数据接口将电压信息烧录在芯片中，其中，上述电压信息包括烧录装置提供至AD参考源接口处的参考电压的电压值。电压信息经烧录后存储于芯片的存储器中，芯片的处理器可以从存储器中获取烧录在芯片中的电压信息。

在一些可能的实施例中，烧录装置与芯片通信连接后，且烧录装置被启动后，芯片可以向烧录装置发送标定请求，烧录装置接收到芯片发送的标定请求后，烧录装置再向芯片烧录电压信息，该电压信息包括烧录装置提供至AD参考源接口处的参考电压的电压值。

在一些可能的实施例中，烧录装置还可以向芯片中烧录标定程序，以使芯片对芯片内部的基准电压执行后续的步骤进行标定。当然，标定程序还可以是通过其他装置烧录或获得的。

S106、获取AD转换器的最大输出数字量。

本申请实施例中，芯片从存储器中读取AD转换器的最大输出数字量，最大输出数字量是由AD转换器的位数确定的，最大输出数字量对应的是AD转换器的输入为满量程时输出的数字量。最大输出数字量与AD转换器的参考电压对应，换句话说，当输入AD转换器的待检测电压与AD转换器的参考电压的大小相等时，AD转换器输出的数字量即为最大输出数字量。

可以理解，只要AD转换器的位数确定，则AD转换器的最大输出数字量是确定的。参考电压即为AD转换器的满量程，换句话说，当AD转换器测量的输入电压的大小等于参考电压的大小时，AD转换器输出的数字量即为最大输出数字量。对于位数相同的AD转换器来说，外部提供的可以是不同电压值的参考电压，但任意一种电压规格作为AD转换器的参考电压，其对应的最大输出数字量都是相同的。

举例来说，AD转换器的位数为8位时，即AD转换器用8位二进制数表示输入信号的大小，即输出的数字量的表示范围为0-255，则最大输出数字量为255；AD转换器的位数为12位时，即AD转换器用12位二进制数表示输入信号的大小，即输出的数字量的表示范围为0-4095，则最大输出数字量为4095。当然，AD转换器的位数也可设置为10位、16位或者其他值。

AD转换器的分辨率是指AD转换器输出的数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量，换句话说，即数字量每增加数字“1”对应输入电压增加的变化量。举例来说，若AD转换器的位数为8位，AD转换器的参考电压为3.3v，则输入电压为3.3v时，AD转换器的输出量为255，对于位数为8位的AD转换器，数字量每增加“1”，代表实际增加的电压为0.0129v；若AD转换器的位数为12位，AD转换器的参考电压为3.3v，则输入电压为3.3v时，AD转换器的输出量为4095，对于位数为12位的AD转换器，数字量每增加“1”，代表实际增加的电压为0.0008v。由此可以看出，位数为12位的AD转换器的分辨率明显比位数为8位的AD转换器的分辨率要高。故AD转换器的位数越高，AD转换器的分辨率就越高。

S107、基于参考电压的模拟量，对芯片内部的基准电压进行模数转换得到基准电压对应的数字量。

本申请实施例中，可将芯片内部的基准电压的引脚与AD转换器的某个输入通道引脚或接口连接，以使芯片内部的基准电压的模拟量作为芯片内部AD转换器输入电压，AD转换器通过内部电路确定基准电压的模拟量和参考电压的模拟量之间的关联程度，根据该关联程度和最大输出数字量对该基准电压的模拟量进行模数转换，从而输出基准电压对应的数字量。

本申请的一种实施例中，AD转换器可采用逐次逼近法确定基准电压的模拟量和参考电压的模拟量之间的关联程度从而对基准电压的模拟量进行模数转换。采用逐次逼近法的AD转换器中包括比较器、D/A转换器、控制逻辑电路、逐次逼近寄存器和缓冲寄存器，其转换过程为：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器中与参考电压的模拟量做比较，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为Vo，与送入比较器的基准电压的模拟量Vi进行比较，若Vo小于等于Vi，该位1被保留，否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1，将寄存器中新的数字量送D/A转换器与参考电压的模拟量做比较，输出的Vo再与Vi比较，若Vo小于等于Vi，该位1被保留，否则被清除。重复此过程，直至逼近寄存器最低位。转换结束后，将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，得到基准电压对应的数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。

本申请的另一种实施例中，AD转换器可采用双积分法确定基准电压的模拟量和参考电压的模拟量之间的关联程度从而对基准电压的模拟量进行模数转换，采用双积分法的AD转换器由电子开关、积分器、比较器和控制逻辑电路等部件组成，双积分法A/D转换的过程是：先将开关接通待转换的基准电压的模拟量Vi，Vi采样输入到积分器，积分器从零开始进行固定时间T的正向积分，时间T到后，开关再接通与Vi极性相反的参考电压，将参考电压的模拟量输入到积分器，进行反向积分，直到输出为0V时停止积分。Vi越大，积分器输出电压越大，反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数值，就是输入的基准电压Vi所对应的数字量，从而实现了AD转换。

需要说明的是，本申请对AD转换器采用的对基准电压的模拟量进行模数转换的方法不做限定。

S108、根据参考电压的电压值、最大输出数字量和基准电压对应的数字量计算基准电压的电压值。

本申请实施例中，芯片的处理器先读取AD转换器对基准电压的模拟量进行模数转换后输出的基准电压对应的数字量，根据获得的参考电压的电压值、最大输出数字量和读取的基准电压对应的数字量进行计算，获得基准电压实际的电压值。具体地，芯片可以先计算基准电压对应的数字量与最大输出数字量的比值，再根据该比值和参考电压的电压值获得基准电压的电压值。

具体实施中，处理器可通过执行相应的乘除法运算即可计算出基准电压实际的电压值，参见公式(1)，即为基准电压实际的电压值Vinter的计算公式：

其中，Vinter代表基准电压实际的电压值，Vref代表参考电压的电压值，AD_1代表最大输出数字量，AD_2代表对基准电压的模拟量进行模数转换后获得的基准电压对应的数字量。

S109、存储基准电压的电压值。

本申请实施例中，处理器计算获得基准电压实际的电压值后，需要将基准电压实际的电压值另外存储于存储器中的某一约定区域。在一些可能的实施例中，处理器还可以将计算获得的基准电压实际的电压值替换存储器中设定的基准电压的典型值。

在一些可能的实施例中，处理器计算出基准电压实际的电压值即表征着芯片内部基准电压标定的完成，处理器还可以将标定结果发送给烧录装置以使其知晓标定完成，可断开当前连接。标定结果可以是包含该片芯片的编号和其标定后的基准电压实际的电压值的信息，标定结果还可以是“标定完成”等信息。相应地，烧录装置接收到芯片返回的标定结果后，即可告知用户烧录装置可以脱离与当前芯片的连接关系，进行下一块芯片的标定工作。

可以看出，实施本申请实施例，利用烧录装置提供的高精度的参考电压作为AD转换器的参考电压，并对芯片内部的基准电压进行标定测量获得芯片内部基准电压的实际值，从而实现了芯片内部基准电压的标定，减小了因芯片工艺差异性所带来的AD转换器的测量误差，减少了实施成本。

下面以一个具体的应用场景对上述实施例所提供的方法进行说明。

对于意法半导体推出的STM32系列单片机，其片上系统内部集成了多个通道的ADC模数转换器(简称AD转换器)和一个带隙基准电压Vinter。以STM32F207为例，其带隙基准电压Vinter的相关参数可参见表1，由表1可看出，其内部基准电压的典型值为1.21v，但由于工艺的差异性，不同的STM32F207板其内部基准电压实际的电压值不一定等于厂商设定的典型值，基准电压实际的电压值可处于在1.18v～1.24v的范围内，STM32F207板的内部基准电压最小值为1.18v，最大值为1.24v。

符号

参数意义

条件

最小值

典型值

最大值

单位

Vinter

内部基准电压

-40℃～105℃

1.18

1.21

1.24

v

用户欲使用STM32F207单片机测量外部的待检测电压，由于独立的外部基准源作为AD转换器的参考电压虽然精度高，但成本也高，想要使用STM32F207内部的基准电压作为AD转换器的参考电压但又不知道内部基准电压的实际值，若实施本申请实施例提供的烧录装置和标定方法，将烧录装置与STM32F207单片机连接好后，对STM32F207单片机内部的基准电压进行标定，即可获得内部基准电压实际的电压值。

具体地，假设AD转换器的位数为12位，烧录装置提供的高精度的参考电压为3.3v，STM32F207与烧录装置通信连接好后，STM32F207接收烧录装置发送的标定程序并运行，STM32F207的处理器获取到烧录装置提供的参考电压的电压值为3.3v,AD转换器的输入为满量程时对应的最大输出数字量为4095，STM32F207内部的AD转换器读取内部基准电压并对其进行模数转换输出的基准电压对应的数字量为1475，STM32F207根据获得的参考电压的电压值3.3v、最大输出数字量4095和基准电压对应的数字量1475进行计算获得基准电压实际的电压值为1.18v(即3.3*1475/4095)。在得到基准电压实际的电压值后，烧录装置和芯片即可断开连接，后续使用STM32F207内部的AD转换器测量待检测电压时，即可使用基准电压实际的电压值作为AD转换器的参考电压。

若AD转换器采用STM32F207内部的参考电压为1.18v，待检测电压为0.8v，易知AD转换器(AD转换器的位数为12位)输出的数字量为2755(即0.8*4095/1.18),假设若未对STM32F207内部的基准电压进行标定，直接使用典型值1.21v计算待检测电压则得到的电压值为0.814v(即1.21*2755/4095)；若对STM32F207内部的基准电压进行了标定获得基准电压的实际值为1.18v，并用该值计算待检测电压，得到的电压值为0.793v(即1.18*2755/4095)，易知，标定内部基准电压后测得的待检测电压的电压值与待检测电压的真实值之间的误差为0.007v，未标定前测得的待检测电压的电压值与待检测电压的真实值之间的误差为0.014v，明显降低了测量误差。

参见图5，图5是本申请实施例提供的一种烧录装置的功能结构示意图，该装置100进一步包括电压提供单元801和信息烧录单元802。该装置100可以通过硬件、软件或者软硬件结合的方式来实现。

其中，电压提供单元801，用于指示第一接口向芯片的AD参考源接口提供参考电压；信息烧录单元802，用于向所述芯片烧录电压信息，所述电压信息包括所述AD参考源接口处所述参考电压的电压值。在实际应用中，结合图2，该装置100中的电压提供单元801可通过参考电源112和第一接口113实现，信息烧录单元802可通过处理器110和第二接口114实现。

装置100的各功能块可用于实现如图4中S101-S103所示的方法。在图4的实施例中，电压提供单元801可用于执行步骤S101，信息烧录单元802可用于执行步骤S102和S103。

参见图6，图6是本申请实施例提供的一种芯片的装置功能结构示意图，该装置200进一步包括电压输入单元901、信息获取单元902、模数转换单元903、信息处理单元904和信息存储单元905。该装置200可以通过硬件、软件或者软硬件结合的方式来实现。

其中，电压输入单元901，用于指示AD参考源接口获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；信息获取单元902，用于获取预烧录在芯片中的电压信息，所述电压信息包括AD参考源接口处参考电压的电压值；所述信息获取单元902，还用于获取所述AD转换器的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；模数转换单元903，用于基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；信息处理单元904，用于根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；信息存储单元905，用于存储所述基准电压的电压值。

装置200的各功能块可用于实现如图4中S104-S109所示的方法。在图4的实施例中，电压输入单元901可用于执行步骤S104，信息获取单元902可用于执行步骤S105和步骤S106，模数转换单元903可用于执行步骤S107，信息处理单元904可用于执行步骤S108，信息存储单元905可用于执行步骤S109。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random AccessMemory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

在上述的实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备、机器人、单片机、芯片、机器人等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请实施例公开的进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器、存储器、模数(AD)转换器、模数(AD)参考源接口和通信接口，其中，

所述AD参考源接口，用于获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；

所述通信接口，用于获取预烧录在所述芯片中的电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；

所述处理器，用于获取所述AD转换器的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；

所述AD转换器，用于基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；

所述处理器，还用于根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；

所述存储器，用于存储所述基准电压的电压值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述AD转换器具体用于：

确定所述参考电压的模拟量和所述基准电压的模拟量之间的关联程度；

根据所述最大输出数字量和所述关联程度，获得所述基准电压对应的数字量；所述最大输出数字量作为所述参考电压对应的数字量。

3.根据要求1或2所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于：

计算所述基准电压对应的数字量与所述最大输出数字量的比值；

根据所述比值和所述参考电压的电压值，获得所述基准电压的电压值。

4.一种烧录装置，其特征在于，所述烧录装置包括处理器、存储器、参考电源、第一接口和第二接口，其中，

所述参考电源，用于提供参考电压的模拟量；

所述第一接口，用于实现将所述参考电压的模拟量输入至芯片；

所述存储器，用于存储电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；

所述处理器，用于获取所述电压信息；

所述第二接口，用于实现向所述芯片烧录所述电压信息。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述存储器还用于存储标定程序，所述处理器还用于获取所述标定程序，所述第二接口还用于，实现向所述芯片烧录所述标定程序，所述标定程序用于所述芯片对所述芯片的基准电压的标定。

6.一种芯片内部基准电压标定方法，应用于具有模数(AD)参考源接口的芯片中，其特征在于，所述方法包括：

通过所述AD参考源接口获取烧录装置提供的参考电压的模拟量；

获取预烧录在所述芯片中的电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值；

获取所述AD转换器的最大输出数字量，所述最大输出数字量由所述AD转换器的位数决定；

基于所述参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到所述基准电压对应的数字量；

根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值；

存储所述基准电压的电压值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述基于参考电压的模拟量，对所述芯片内部的基准电压进行模数转换得到基准电压对应的数字量，包括：

确定所述参考电压的模拟量和所述基准电压的模拟量之间的关联程度；

根据所述最大输出数字量和所述关联程度，获得所述基准电压对应的数字量；所述最大输出数字量作为所述参考电压对应的数字量。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考电压的电压值、所述最大输出数字量和所述基准电压对应的数字量计算所述基准电压的电压值，包括：

计算所述基准电压对应的数字量与所述最大输出数字量的比值；

根据所述比值和所述参考电压的电压值，获得所述基准电压的电压值。

9.一种芯片内部基准电压标定方法，应用于烧录装置中，其特征在于，所述方法包括：

通过所述烧录装置的第一接口向芯片提供参考电压的模拟量；

通过所述烧录装置的第二接口向所述芯片烧录电压信息，所述电压信息包括所述参考电压的电压值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述烧录装置的第二接口向所述芯片烧录标定程序，所述标定程序用于所述芯片对所述芯片的基准电压的标定。

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