KR20170002388A

KR20170002388A - 온도 측정값의 변화율의 결정

Info

Publication number: KR20170002388A
Application number: KR1020167029028A
Authority: KR
Inventors: 린 알. 컨; 미첼 이. 포론스키
Original assignee: 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2017-01-06
Also published as: WO2015175909A1; US20150330841A1; EP3143374A1; EP3143374B1; US10302502B2; TWI658257B; CN106415223A; CN106415223B; TW201602531A

Abstract

온도 센서 디바이스는 디지털 인터페이스와 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 현재 온도값을 저장하는 제 1 메모리 및 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 온도 변화 값의 비율을 저장하는 제 2 메모리를 갖는다. 이러한 온도 센서는 바람직하게, 냉각 팬과, 온도 센서의 디지털 인터페이스와 결합된 프로세서를 구비한 시스템에 사용될 수 있다. 상기 프로세서는 온도 측정값들에 근거하여 상기 냉각 팬을 제어하고 상기 디지털 인터페이스를 통해 상기 온도 센서로부터 검색된 온도의 변화율을 제어하도록 동작할 수 있다.

Description

온도 측정값의 변화율의 결정{DETERMINING RATE OF CHANGE IN TEMPERATURE MEASUREMENTS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2014년 5월 15일 출원된 미국 가출원 번호 61/993,481 호의 이익을 주장하며, 상기 미국 가출원은 그 전체가 본 출원에 통합된다.

기술 분야

본 개시는 온도 모니터링에 관한 것으로, 특히 집적 온도 센서들에 관한 것이다.

매우 다양한 서로 다른 집적 온도 센서들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 공급 전압으로 동작하고 특정한(given) 관계에 따라 온도에 대응하는 전압 레벨을 갖는 출력 신호를 생성하는 아날로그 센서들이 존재한다. 사용자는 단지 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 특정한 관계에 따라서 상기 변환된 값을 처리할 필요가 있다.

디지털 온도 센서들은 또한, 이미 각각의 변환 알고리즘을 포함하여 직렬 통신 인터페이스, 예를 들면 I²C 인터페이스, SM버스 인터페이스, 또는 SPI 인터페이스를 통해 실제 온도 값을 이용 가능하게 하는데 사용될 수 있다.

많은 애플리케이션들은 이러한 센서들이 집적되는 시스템을 제어하기 위해 이러한 센서들을 필요로 한다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템들은 종종, 감도 좋은 위치들에 배치된 복수의 이러한 센서들과, 팬 또는 시스템 내의 온도를 능동적으로 조절하기 위해 전력 소비, 클록 속도 등을 조절하는 시스템 제어 수단과 같은 다양한 온도 제어 수단들을 포함한다. 특히, 랩톱 컴퓨터와 같은 모바일 컴퓨터들은 종종 다양한 구성요소들의 온도의 조절 및 제어를 필요로 한다.

이러한 시스템들 내의 온도는 종종 동적으로 변화하고, 과열로 인한 시스템 장애를 피하기 위해 빠른 시스템 응답을 필요로 한다. 하지만, 어떠한 종래의 온도 센서들도 온도에 대한 모든 유형의 동적 파라미터를 제공할 수 없다.

따라서, 향상된 온도 센서가 필요하다.

실시예에 따르면, 온도 센서 디바이스는, 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 현재 온도 값을 저장하는 제 1 메모리; 및 상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 온도 변화 값의 비율을 저장하는 제 2 메모리를 갖는 상기 디지털 인터페이스를 포함한다.

추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 측정 간격을 정의하는 복수의 순차적 온도 측정 샘플들을 사용하여 상기 온도 센서 내에서 수행된 계산의 결과값을 저장할 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 샘플들의 수는 프로그램 가능하다. 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 기울기 방향이 변경되는지를 추가로 저장할 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 상기 측정 간격 내에서 기울기 방향이 변경되는 횟수를 저장할 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 온도 센서는 상기 온도 변화 값의 비율에 의해 제어되는 외부 경보 출력 연결부를 더 포함할 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 제 1 메모리는 평균 온도 값을 저장할 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 평균 온도 값을 계산하는데 사용되는 온도 값들의 수는 프로그램 가능하다. 추가 실시예에 따르면, 상기 온도 변화 값의 비율은

에 의해 계산될 수 있고, 여기서 T(t_max)는 상기 간격의 끝에서의 온도이고 T(t₀)는 상기 간격의 시작에서의 온도이다.

추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 상기 디지털 인터페이스에 의해 액세스 가능한 레지스터일 수 있다. 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 복수의 레지스터들에 의해 제공될 수 있다.

또 하나의 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 디지털 인터페이스를 통해 액세스될 수 있는 측정 온도의 변화율을 결정하도록 구성된 온도 센서, 냉각 팬, 및 상기 온도 센서의 상기 디지털 인터페이스와 결합된 프로세서를 포함할 수 있고, 그리고 상기 디지털 인터페이스를 통해 상기 온도 센서로부터 검색된 온도 측정 값들과 상기 온도 변화율에 근거하여 상기 냉각 팬을 제어하도록 동작 가능하다.

다른 또 하나의 실시예에 따르면, 디지털 인터페이스를 포함하는 온도 센서 디바이스에 의해 온도 데이터를 제공하기 위한 방법은: 상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 제 1 메모리에 현재 온도 값을 저장하는 단계; 및 상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 제 2 메모리에 온도 변화 값의 비율을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 측정 간격을 정의하는 복수의 순차적 온도 측정 샘플들을 사용하여 상기 온도 센서 내에서 수행된 계산 값을 저장할 수 있다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 샘플들의 수는 프로그램 가능하다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 기울기 방향이 변경되는지를 추가로 저장할 수 있다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 상기 측정 간격 내에서 기울기 방향이 변경되는 횟수를 저장할 수 있다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 온도 변화 값의 비율에 의존하는 외부 경보 출력 연결부를 통해 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 제 1 메모리는 메모리 블록일 수 있고 또한 평균 온도 값을 저장할 수 있다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 평균 온도 값을 계산하는데 사용되는 온도 값들의 수는 프로그램 가능하다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 온도 변화 값의 비율은

에 의해 계산될 수 있고, 여기서 T(t_max)는 상기 간격의 끝에서의 온도이고 T(t₀)는 상기 간격의 시작에서의 온도이다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 상기 디지털 인터페이스에 의해 액세스 가능한 레지스터일 수 있다. 상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 상기 제 2 메모리는 레지스터 블록을 형성하는 복수의 레지스터들에 의해 제공될 수 있다.

다른 또 하나의 실시예에 따르면, 디지털 인터페이스를 통해 액세스될 수 있는 측정 온도의 변화율을 결정하도록 구성된 온도 센서, 냉각 팬, 및 상기 온도 센서의 상기 디지털 인터페이스와 결합된 프로세서를 포함하는 시스템의 온도를 제어하기 위한 방법은: 측정 온도의 변화율을 결정하는 단계; 및 온도 측정 값들과 상기 온도 변화율에 근거하여 상기 냉각 팬을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

도 1은 연속 샘플 구간들의 타이밍도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 온도 센서의 블록도이다.
도 3은 온도 센서의 특정 실시예의 보다 상세한 블록도이다.
도 4는 온도 센서의 또 하나의 특정 실시예의 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 다양한 실시예들에 구현될 수 있는 특수 기능 레지스터들의 표를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예들에 따른 온도 센서를 구현하는 시스템들의 블록도들이다.
도 7은 센서 소자에 대한 다양한 가능 실시예들을 도시한 도면이다.
도 8은 다양한 가능 하우징 및 관련 핀 레이아웃들을 도시한 도면이다.

전자 디바이스들에서, 온도의 빠른 변화들은 적절한 기능성에 매우 유해할 수 있고, 따라서 전자 디바이스의 신뢰도에 매우 해로울 수 있다. 예를 들면, 랩톱 및 데스크톱 환경들에서, CPU 코어 온도의 빠른 변화들은 프로세서의 장기간 신뢰도에 매우 유해할 수 있다. 열 손상 효과들을 최소화하기 위해, 프로세서 클록들이 가능한 빨리 실행될 수 있게 하면서 프로세서로부터 열을 끌어당기는 것을 중심으로 전체 산업이 구축되었다. 프로세서, 또는 초당 1도 내지 다수 도(degree)의 온도 시프트를 나타낼 수 있는 그 이외의 것을 냉각하려고 시도할 때, 초당 온도 변화의 관점에서 그것이 가열/냉각되는 속도를 아는 것은 알아야 할 가치있는 정보이다. 그것은, 최종 이용자에게 있어서의 주목할 가치가 있는 차이에 해당하는 60% 또는 100%로 팬이 작동될 것인지를 결정하는 것을 도울 것이다. 우리가 냉각 팬들을 구비한 디바이스들로부터 멀어질(move away from) 때, 온도가 얼마나 빨리 변화하는지를 결정할 수 있는 능력도 디바이스의 현재 온도 못지않게 중요하다. 어떠한 활성 냉각도 없는 상태에서는 시스템은 온도를 제어하는 전력 및 클록 관리에 의존해야만 한다. 시스템 자원을 사용해야 할 필요없이 이 비율을 아는 것은 매우 가치있게 되는데, 그 이유는 계산값(calculations)이 제어되는 바로 그것인 온도(heat)에 해당하기 때문이다.

다양한 실시예들에 따르면, 실시간 온도 프로파일의 기울기를 결정하기 위한 방법이 제공될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 이미 수집되는 온도 데이터는 온도 프로파일의 기울기의 크기를 결정하는데 사용될 수 있다. 그것은 순수 디지털 프로세스로서 구현될 수 있는데 그 이유는 그것이 실제 온도 측정을 수행하는, 사용되고 있는 아날로그 섹션들에 대한 다양한 가능 실시예들을 갖는 디바이스들에 의존하기 때문이다. 다수의 온도 센서들이 제공될 수 있고, 그것들의 데이터는 개별적으로 또는 온도를 평균화하는데 사용될 수 있다. 팬과 같은 다양한 냉각 디바이스들은 상기 온도 데이터들 중 하나 이상에 의해 제어될 수 있다.

도 1은 온도 프로파일의 예시 과정을 도시한다. 디바이스 내의 온도를 감소시키기 위해서는 팬을 얼마나 빨리 구동할 것인지를 아는데 있어서 상승율을 아는 것이 매우 중요함을 알 수 있다. 사용자가 온도 변환을 위한 샘플들/제 2 속도를 설정하기 때문에, 계산 파라미터들은 시간이 아닌 샘플들의 수에 있다. 하지만, 샘플들도 시간당 제공되도록 제어될 수 있다. 샘플들의 수와 초당 샘플들을 앎으로써, 차분 방정식의 분모가 직접 계산될 수 있다.

(식 1)

상기 계산은 단조 기울기(slope)를 가정하기 때문에, 온도 변화들이 샘플 주기의 중간에서 경사지면, 상기 계산은 오류가 포함될 수 있다. 이것이 발생하면, 이 해결책은 기울기가 변경된 곳에서 최대(또는 최소) 온도를 기록하고, 플래그를 나타내는 기울기(flag indicating slope)가 변경되었음을 설정한다. 그 기울기가 다시(a second time) 변경된다면, 짝수개 또는 홀수개의 반전들이 발생했는지를 나타내는 비트. 이것으로 인해 사용자는 간격의 끝에서 온도 변화의 방향이 변경되었음을 결정할 수 있다. 짝수는 방향이 동일함을 나타내고, 홀수는 온도 반대 방향을 나타낸다.

이것을 예시하기 위해 도 1의 다이어그램을 이용하면, 영역 A에서, 온도는 열 제한값에 접근하고, 주기 3의 중간 지점(half way)에서 "경보" 제한 온도에 진입한다. 그러나 기울기는 매우 느리다. 결과적으로 생긴 변화율은 꽤 작을 것이고, 이것은 온도를 감소시키는데 현재 열 제어 루프의 작은 변화만이 필요함을 나타낸다. 샘플 간격(4)은 빠른 감소를 분명하게 보여주며, 이것으로 인해, 어떤 제어들이 사용될 수 있을지라도, 열 제어 루프는 팬 속도를 빠르게 감소시키고 클록 속도를 증가시킬 수 있다.

다시 한번 온도는 샘플 간격(8)에서 경보 제한값에 접근한다. 이번에는 실질적인 기울기가 있고, 계산들에 반영된다. 이것은 손상 온도에 도달하지 않도록 온도를 제어하는데 훨씬 더 빠른 팬 속도 또는 훨씬 더 느린 클록 속도가 요구된다는 것을 나타낸다. 제어 루프는 기울기가 변화한 샘플 간격(9)의 끝에서 온도가 제어되는 정보를 수신하고, 여기서 변화율은 훨씬 더 작은 값이다. 기울기 변화는 온도가 떨어지고 있음을 나타낸다.

마찬가지로, 매우 엄격하게 제어되는 저온들을 필요로 하는 시스템은 이 동일 디바이스로부터 이익을 받을 것이다. 온도가 변화하는 "속도(speed)"를 알 수 있는 능력은 여기서 더 중요한데, 그 이유는, 전형적인 유닛은 한계들의 밖에 있을 때에는 온도를 조절하기 위해 수 초보다 많은 시간을 필요로 하기 때문이다.

도 2는 집적 온도 센서(100)의 가능한 실시예의 블록도를 보여준다. 실제 센서는 집적 센서(110), 예를 들면 다이오드 온도 센서일 수 있다. 대안적으로, 디바이스(100)는 외부 센서 다이오드와의 연결을 위해 두 개의 외부 핀들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 외부 센서 다이오드들에 대한 내부 및 하나 이상의 외부 다이오드 연결들이 구현될 수 있다. 이러한 디바이스는 내부 및 외부 다이오드 센서들 사이를 스위칭하기 위한 내부 멀티플렉서들을 포함할 수 있다. 다른 센서 소자들이 사용될 수 있으며, 본 개시는 다이오드 센서 소자들로 한정되지 않는다.

내부 센서(110) 또는 센서 연결부들(115)은 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(120)와 결합된다. 필요하면 센서 소자(110)와 ADC(120) 사이에 아날로그 전처리가 제공될 수 있다. ADC(120)는 상태 머신 또는 프로그램 가능 로직 디바이스와 같은 내부 컨트롤러(130)와 결합될 수 있다. 컨트롤러(130)는 다양한 저장 레지스터들(140, 150) 및 제어 레지스터들(160)과 연결된다. 게다가, 디지털 인터페이스, 예를 들어, I2C 인터페이스, SM버스 인터페이스, 또는 SPI 인터페이스와 같은 직렬 인터페이스(170)가 제공되고 컨트롤러(130)와 결합될 수 있다. 컨트롤러(130)는 변환 프로세스, 특히 ADC(120)의 변환율, 변환 주기를 제어하고 또한 직렬 인터페이스의 파라미터들 등을 제어하도록 구성된다. 추가로, 컨트롤러는 평균화와 같은 기본 계산들을 수행하기 위한 간단한 산술 논리 유닛을 포함할 수 있다.

컨트롤러는 제어 레지스터들(160) 내의 프리셋 주기 레지스터에 따른 간격들에서 ADC(120)를 시작시키고 순차적인 온도 측정들을 수행하도록 구성된다. 컨트롤러(130)는 변환 결과값을 판독하고, 후처리(post processing) 및 온도 값으로의 변환을 수행할 수 있다. 이러한 후처리된 값은(post-processed value) 이후에 레지스터(140)에 저장될 수 있다. 레지스터(140)는 최종 변환 값을 보유하는 단일 레지스터로서 구현될 수 있거나 또는 복수의 순차적 측정값들을 보유하는 링 버퍼로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 다른 버퍼 구조들이 적용될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 컨트롤러(130)는 또한 위에 설명된 변화율 계산을 수행하도록 구성된다. 이를 위해, 컨트롤러(130)는 두 개의 후속 측정값들을 각각 사용하고 두 개의 측정값들 사이의 온도 차이를 두 개의 측정값들 사이의 시간 주기로 나누도록 구성될 수 있다. 하지만, 기울기를 계산하는데 사용된 온도 샘플들의 수는 프로그램 가능할 수 있고, 그러므로 일부 실시예들에 따르면 2보다 클 수 있다. 따라서, 온도 측정들의 시퀀스에서 현재 온도 기울기가 항상 사용될 수 있고 관련 레지스터(150)에 저장될 수 있다. 다시, 온도 값 링 버퍼와 동기화되는 링 버퍼가 구현될 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 다른 버퍼 구조들이 적용될 수 있다.

컨트롤러(130)는 측정된 온도를 하나 이상의 임계값들과 비교하는 것을 추가로 제공할 수 있다. 따라서, 제어 레지스터들(160)은 예를 들어 온도 상한값 및 하한값을 저장하기 위해 하나 이상의 임계값 레지스터들을 포함할 수 있다.

제어 레지스터들은 또한 교정 레지스터들과 디지털 필터용 파라미터들을 포함하도록 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4는 일부 실시예들에 따른 집적 온도 센서 디바이스(300 및 400)의 다른 보다 상세한 블록도를 보여준다. 유사한 요소들은 유사한 참조 기호들로 표시된다. 전압/전류 레귤레이터(310)에 의해 동작 전압이 공급되는 다양한 외부 센서들 및 내부 센서(330)가 제공될 수 있다. 멀티플렉서(320)는 다양한 센서들 사이를 스위칭하는데 사용된다. 멀티플렉서(320)의 출력부는 ADC(360)와 결합되고, ADC(360)의 출력부는 다양한 레지스터들, 예를 들면 외부 센서용 레지스터들을 포함하는 레지스터 블록(365) 및 내부 온도 센서(330)용 레지스터들을 포함하는 레지스터 블록(367)과 결합된다. 게다가, 제 1 디지털 멀티플렉서(370)는 한쪽에서는 레지스터 블록들(365 및 367)과 연결되고 다른 쪽에서는 제한값 비교기(375)와 연결된다. 제한값 비교기(375)는, 낮은 값, 높은 값, 알람 값 및 히스테리시스 값을 각각 저장하기 위한 다양한 레지스터들(382, 384, 386 및 388) 사이를 선택할 수 있는 제 2 디지털 멀티플렉서(380)와 추가로 연결된다. 구성 레지스터들(395)은 ADC용 파라미터와, 경보들 및 "열" 인터럽트들을 출력하도록 구성될 수 있는 인터럽트 마스킹 유닛(340)용 파라미터를 저장할 수 있다. 측정 간격 길이를 저장하기 위한 변환 레지스터(390)가 제공된다. 게다가, 상태 레지스터(385)는 ADC(320)와 비교기(375)에 의해 제어될 상태 비트들을 포함할 수 있다. 직렬 인터페이스(397)는 모든 레지스터들과 어드레스 디코딩 유닛(350)에 연결된다. 직렬 인터페이스는 I2C 인터페이스로서 동작하도록 구성될 수 있으며, 여기서 어드레스 유닛(350)은 예를 들면 하나 이상의 외부 핀들을 통해 추가 어드레스 설정 정보를 제공하는데 사용될 수 있다.

도 4는 유사 블록도를 보여주며, 여기서 인터페이스는 SM버스 인터페이스(450)로서 동작하도록 구성된다. 여기서는 외부 핀들의 개수를 감소시킬 수 있는 어떠한 어드레스 디코딩도 제공되지 않는다. 도 4는 또한, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 외부 경보 신호들과 인터럽트들을 발생시키기 위한 인터럽트 마스킹 유닛(420)을 보여준다. 어느 쪽의 구현이든, 도 4에만 도시된 바와 같은 셧다운 핀 및 관련 레지스터들과 로직(440)을 제공할 수 있다. 소정 신호가 이 핀에 인가되면, 디바이스는 에너지를 절약하기 위해 슬립 모드로 진입할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예들 둘 다가 단순한 상태 머신 또는 프로그램 가능 로직 디바이스나 기타 적절한 제어 메커니즘과 같은 컨트롤러 유닛을 구체적으로 나타내는 것은 아니다.

도 5a 및 도 5b는 위에 언급된 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있는 레지스터 블록의 예시적인 블록도를 보여준다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 레지스터 블록은 복수의 서로 다른 레지스터들을 포함할 수 있으며, 이들 서로 다른 레지스터들은 일부 실시예들에 따라 불필요하므로 구현되지 않을 수 있다. 이러한 레지스터들의 세부사항들은 도 3 및 도 4에 따른 디바이스들의 특정 실시예들로 설명될 것이다. 위에 언급된 바와 같이, 최소한, 다양한 실시예들에 따른 디바이스는 실제 측정 온도를 저장하기 위한 온도 레지스터와 동적 온도 변화 값을 저장하기 위한 변화율 레지스터를 포함할 수 있다. 따라서, 절대 온도 값들과 온도 변화 값들(dT/dt)은 직렬 인터페이스를 통해 시스템 제어 유닛에 제공될 수 있다.

다음에서는, 예를 들어 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 디바이스들의 다양한 실시예들의 소정 특징들을 설명한다. 위에 언급된 바와 같이, 이것들은 단지 예들이며, 이 기술분야의 당업자가 알 수 있는 바와 같이 다른 실시예들이 모든 옵션들을 사용하는 것은 아니고 특징부들의 다른 결합이 가능하다. 따라서, 다음에서는 소정 특징들로 실시예들을 설명하지만, 이것들은 반드시 필수적인 것은 아니며 다른 실시예들에서는 불필요할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 하나의 내부 다이오드와 최대 4개까지의 외부에서 연결된 온도 다이오드들을 모니터링한다. 다른 결합들이 가능하며, 본 개시는 이하의 실시예들 중 임의의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

열 시스템 관리는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 호스트 디바이스와 협력하여 수행된다. 이것은, 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 외부 및 내부 온도 다이오드들 둘 다의 온도 데이터를 판독하고 하나 이상의 팬들의 속도를 제어하기 위해 그 데이터를 이용하는 호스트로 이루어진다. 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 두 가지 레벨의 모니터링을 갖는다. 제 1 레벨의 모니터링은 측정 온도들이 사용자 프로그램 가능 제한값들을 초과할 때, 호스트에 마스크 가능(maskable) ALERT(경고) 신호를 제공한다. 이것으로 인해, 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 호스트에 의한 직접적인 제어 없이도 호스트에 온도 핫 스팟들(temperature hot spots)에 대해 경고하는 독립적인 열 워치독(watchdog)으로서 사용될 수 있다. 제 2 레벨의 모니터링은 측정 온도들이 제 2 프로그램 가능 제한값을 충족시키거나 초과하면, THERM 핀에 비(non) 마스크 가능 인터럽트를 제공한다. 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들에 있어서, 외부 다이오드 채널들(2 및 3)은 (2N3904와 같은) 범용 다이오드들과만 호환된다. 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들에 있어서, 외부 다이오드 2 채널은 기판 및 다이오드 연결 트랜지스터들 둘 다와 호환된다.

도 6a는 도 3에 도시된 집적 디바이스들의 시스템 레벨 블록도의 예들을 보여준다. 도 6b는 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 시스템 레벨 블록도를 보여준다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 3개의 전원 상태들을 갖는다.

활성 (실행) - 이 상태에서, ADC는 모든 온도 채널에 대해 프로그램된 변환율로 변환한다. 온도 데이터는 모든 변환의 끝에서 업데이트되고 제한값들이 체크된다. 활성 상태에서는, 원-샷 레지스터에의 쓰기가 수행되지 않을 것이다.

슬립(Sleep) (정지) - 이것은 최저의 전원 상태이다. 이 상태에서, 회로망의 대부분은 공급 전류를 감소하기 위해 전원이 꺼진다. 온도 데이터는 업데이트되지 않으며, 제한값들이 체크되지 않는다. 디바이스는 브로드캐스트되고 있는 정확한 I2C 슬레이브 어드레스에 의해 어웨이크된다(awakened). 데이터는 즉시 사용가능하지 않을 것이지만, 디바이스가 활성 상태이고 데이터가 이용 가능할 때까지 NACK을 반환할 것이다. 디바이스는 레지스터 명령을 통해 슬립 모드에 진입한다.

스탠바이 (원-샷) - 디바이스가 스탠바이 상태에 있는 동안, 호스트는 요구에 따라서 변환 사이클을 개시할 수 있다(레지스터 3-16 참조). 변환 사이클이 완료된 후, 디바이스는 스탠바이 상태로 복귀할 것이다. 슬립과 스탠바이의 차이는 디바이스로부터 다시 유효 데이터를 수신하는데 걸리는 시간이다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 시스템 요구사항들에 근거하여 서로 다른 변환율들을 대비하기 위해 구성될 수 있다. 디폴트 변환율은 예를 들어 초당 4개의 변환일 수 있다. 변환 테이블에 따른 다른 이용 가능한 변환율들이 선택될 수 있다.

라운드 로빈(round robin)은 모든 채널들에 대한 ADC 타이밍 요구사항들을 준수해야 한다. 특정 채널에 대해 데이터가 사용 가능 하자마자 변환되고 저장된다. ADC가 모든 활성 입력 채널 상에 변환을 종료할 때, 디바이스는 일부 실시예들에 따라 다음 세트의 변환들이 시작될 때까지 온도 블록, ADC 및 기준부의 전원을 끌 것이다. 다양한 실시예들에 따라, 변환들의 채널 순서(channel order)가 선택될 수 있다.

ADC 분해능은 EMC 4 블록으로의 디지털 입력 신호들(DI_SEL[3:0})에 의해 제어된다. 이것은 ADC 컨버터의 변환 폭을 제어한다. ADC 분해능은 활성 채널들의 수, 변환율 및 동적 평균화에 의존한다. ADC 데이터 출력은 임의의 주어진 분해능에 대해 먼저 최하위 비트가 전송된다.

디지털 블록에 의해 ADC 데이터가 획득될 때, ADC 데이터는 임의의 데이터 레지스터들 내에 로딩되기 전에 분해능에 근거하여 시프트된다(가공되지 않은(Raw) ADC를 포함함).

시작시, 또는 파워 업시, 기준부는 정착하는데 소정 시간을 필요로 할 것이다. ADC가 종료될 때, ADC는 ADC_AQ 비트 하이(high)를 어서트하고 이 시간에 ADC 데이터는 유효하다. 상기 데이터는 START 신호가 로우(low)가 될 때(이 포인트에서 그것이 소거됨)까지 이용 가능한 상태로 유지될 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 외부 온도 다이오드들을 측정하는 동안 주파수 호핑(frequency hopping)을 수행할 수 있는 선택적인 기능을 포함할 수 있다. 이 기능은 DI_FREQ_EN 비트에 의해 인에이블되고 발진기 블록에 의해 제어된다. 주파수 호핑 로직은 16MHz와 20MHz 중 어느 하나로 2개의 주파수 입력들을 지원하기 위한 옵션들을 갖는다. 이것은 DI_SEL_20M 비트('0' = 16MHz, '1' = 20MHz)에 의해 선택된다. 분해능이 변경됨에 따라, (사용된 서로 다른 주파수들뿐만 아니라) 획득된 온도 샘플들의 수도 마찬가지로 변경된다. 10비트보다 큰 분해능들(resolutions)에 대해서는 32개의 주파수들이 사용된다. 9비트 분해능과 8비트 분해능에 대해서는, 서로 다른 주파수들의 수와 그들의 값은 평균 주파수가 100kHz와 같도록 조정된다.

표 1은 16MHz 클록에 대한 ADC의 분해능에 의존하는 효과적인 변환율들을 보여준다.

16MHz 클록에 대한 분주기 및 주파수 값들의 범위는 표 2에 나타나 있고 20MHz 클록에 대해서는 표 3에 나타나 있다. 저주파 분주비는 호핑 주파수의 로우 엔드(low end of the hopped frequency)를 설정하지만, 고주파 분주기는 호핑 주파수의 하이 엔드를 보여준다.

100kHz 주파수에 대응하는 100의 분주비는 결코 선택되지 않으며, 그외에는, 분주비들은 전체 분주비 범위에 걸쳐 1씩 증가한다. 주파수 값들은 단계마다 대략 1kHz씩 변경될 것이지만 이것은 고정 분해능이 아니다.

평균 주파수를 유지하기 위해, 분해능 의존성 분주 쌍들(resolution dependent divide pairs)은 4개의 설정값들에 의해 저주파 범위 쪽으로 편중되어 있다(skewed).

디지털 평균화는 온도 데이터가 클램핑된 후 그리고 오류 큐(fault queue) 이전에 (하드웨어 열 셧다운 회로망이 단지 활성화될 때) 외부 다이오드 1 채널에 적용된다. 이 평균화는 이전의 4 또는 8개의 측정값들의 실행 평균(running average)으로 온도를 지속적으로 업데이트할 것이다.

전원을 켠 직후의 첫번째 측정값에 대해, 평균화 스택은 제 1 측정 온도로 채워질 것이고 이후에 후속 측정들에 대해 FIFO 순서로 진행할 것이다.

각각의 온도 채널은 온도 값을 조정하는 하드-와이어의 오프셋을 가질 수 있다. 이 오프셋은 배선도 최상위 수준(schematic top level)에서 금속으로 설정된다.

동적 평균화로 인하여, 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 선택된 변환율에 근거하여 연장된 시간 동안 외부 다이오드 채널들을 측정한다. 이 기능성은 보다 낮은 변환율들에서 증가된 전력 절감을 위해 디스에이블될 수 있다. 동적 평균화가 인에이블될 때, 디바이스는 외부 다이오드 채널들에 대한 샘플링 및 측정 시간을 자동으로 조정할 것이다. 이로 인해, 디바이스는 상기 선택된 변환율을 여전히 유지하면서 정상 11비트 동작보다 긴 2배 또는 16배로 (표면상으로는(nominally) 채널당 21ms) 평균화할 것이다. 동적 평균화의 이점들은 온도 측정의 보다 적은 랜덤 변화 외에도 보다 긴 적분 시간으로 인해 노이즈 제거가 향상된다.

인에이블된 때에는 원샷 명령이 발행될 때, 동적 평균화가 적용된다. 디바이스는 선택된 변환율에 따른 원샷 동작 동안 원하는 평균화를 수행할 것이다. 인에이블된 때에는, 동적 평균화가 선택된 변환율에 근거하여 평균 공급 전류에 영향을 미칠 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 OTP 뱅크에서 일회성 프로그램 가능(One Time Programmable; OTP) 특성(personality) 비트들에 의해 정의된 바와 같이, 15개의 변형들만큼 많이 생성할 수 있다. 이 비트들은 외부 다이오드 2 인에이블(EXT2_EN), 외부 다이오드 2 역병렬 다이오드(Anti-Parallel Diode; APD) 인에이블(EXT2_APD_EN), THERM/ALERT 디코드 선택(ADDR_SEL_CH), 및 고정 어드레스 비트 0(ADDR0)으로서 이전에 정의되었다. 이 비트들은 사용 가능한 디코딩된 상태들의 절반만을 이용하여 총 8개의 부분들을 정의했다.

이들 OTP 비트 변경들 외에도, 고정된 또는 디코딩된 어드레스를 선택하는 비트(ADDR_SEL_EN)는 폐기되었고(obsoleted), 이제 85C 또는 125C의 THERM 제한 온도를 선택하는 기능을 할 것이고 TH_LIM이다.

일부 실시예들에 따르면, 변화율 함수는 차분 방정식을 이용하는 온도의 미분에 근사하다. 식 1에 표시된 수식 1은 산출 기준이다. 주기 폭은 두 개의 연속 레지스터들에 저장된다. 이것은 샘플들의 수로 정의된 "샘플 주기"를 나타낸다. 도 5a 및 도 5b는 일부 실시예들에 따른 온도 센서 디바이스에 사용될 수 있는 레지스터 블록들의 예시적인 구현을 보여준다. R(x)_SMPLH: 변화율 샘플들 HIGH BYTE REGISTER(어드레스 43h,49h) 및 R(x)_SMPLL: 변화율 샘플들 LOW BYTE REGISTER(어드레스 44h,4Ah)는 이 값들을 보유한다. 결과값에 적용된 이득은 ROC_gain: 변화율 이득 REGISTER(어드레스 3dh)에 저장된다. 유효 이득들은 레지스터 정의에 나타나 있다. 예를 들면, 레지스터(ROC_GAIN)는 다음과 같이 구성될 수 있다:

비트 7 R2EVN - 기울기 반전들의 수가 짝수 또는 홀수였는지를 나타낸다

1 = 샘플링 주기 동안 기울기 반전들의 짝수

0 = 샘플링 주기 동안 기울기 반전들의 홀수

비트 6 R1EVN - 기울기 반전들의 수가 짝수 또는 홀수였는지를 나타낸다

1 = 샘플링 주기 동안 기울기 반전들의 짝수

0 = 샘플링 주기 동안 기울기 반전들의 홀수

비트 5:3 RC1_GAIN: 이것은 차분 방정식에 적용된 이진 이득을 나타낸다

0h = 1

1h = 2

2h = 4

3h = 8

4h = 16

5h = 32

6h = 64

7h = 128

비트 2:0 RC2_GAIN: 이것은 차분 방정식에 적용된 이진 이득을 나타낸다

0h = 1

1h = 2

2h = 4

3h = 8

4h = 16

5h = 32

6h = 64

7h = 128

이것은 시간에 걸쳐 샘플링되기 때문에, 기울기의 변화가 발생했음을 나타내는 각각의 채널에 대한 비트가 있다. 이 비트들(각각의 채널에 대해 한 개)은, 두 개의 연속 샘플 차이들의 결과값이 ROC_config: 변화율 구성 REGISTER(어드레스 3Eh)에 정의된 히스테리시스 값에 의해 정의된 바와 같이 임계값 한계치를 초과할 때 어서트할 것이다. 이것은 ROC 계산들을 리셋하지 않을 것이다. ROC_config 레지스터는 다음과 같이 구성될 수 있다:

비트 7 EN_ROC: 변화율 계산들을 인에이블한다

1 = 변화율 인에이블

0 = 변화율 디스에이블

비트 6 SLCG2: 외부 채널 2에 대한 변화율 계산 동안 기울기 변화를 보고한다

1 = 기울기 변화 방향

0 = 단조 기울기

비트 5 SLCG1: 외부 채널 1에 대한 변화율 계산 동안 기울기 변화를 보고한다

1 = 기울기 변화 방향(slope changed direction)

0 = 단조 기울기

비트 4 MASK2: 채널 2로부터 ALERT 핀을 설정하는 것으로부터 이벤트를 마스킹한다

1 = 이벤트는 마스크된다.

0 = 이벤트는 ALERT 핀을 어서트할 것이다

비트 3 MASK1: 채널 1로부터 ALERT 핀을 설정하는 것으로부터 이벤트를 마스킹한다

1 = 이벤트는 마스크된다.

0 = 이벤트는 ALERT 핀을 어서트할 것이다

비트 2:0 RCHY: 변화율 기울기 반전(Rate of Change Slope reversal)에 대한 히스테리시스 설정. 이 설정보다 큰 편차들의 결과로서 비트가 설정될 것이다.

111 = 4.000 ℃

110 = 3.000 ℃

101 = 2.000 ℃

100 = 1.000 ℃

011 = 0.500 ℃

010 = 0.250 ℃

001 = 0.125 ℃

000 = 0.000 ℃

제한 레지스터들(R(X)_LIMH: 변화율 경고 제한 HIGH BYTE REGISTER(어드레스 41h,47h) 및 R(X)_LIML: 변화율 경고 제한 LOW BYTE REGISTER(어드레스 42h,48h))과, 결과 레지스터들(R(X)_RESh: 변화율 결과 HIGH BYTE REGISTER(어드레스 3fh, 45h) 및 R(x)_RESL: 변화율 결과 LOW BYTE REGISTER(어드레스 40h, 46h))는 2개의 연속 레지스터들에 저장된 부호 있는(signed) 2s-보수들이다. 변화율 결과값이 프로그램된 제한값을 초과하여 저장되면, 적절한 상태 레지스터 비트들이 설정될 것이다(HI_LIM_STS - 양의 제한값에 대한 상한값 상태 레지스터(어드레스 3Ah), 또는 LO_LIM_STS - 음의 제한값에 대한 하한값 상태 레지스터(어드레스 3Bh)). ALERT 핀은 ROC_config: 변화율 구성 REGISTER(어드레스 3Eh)에 의해 설정되는 바와 같이 어서트 또는 마스킹될 수 있다. MASK 비트는 상태 비트들이 어서트하는 것을 방해하지 않을 것이지만, 설정되면, ALERT 핀이 어서트하는 것을 방지할 것이다.

상태 레지스터 STATUS(어드레스 02H)는 다음과 같이 구성될 수 있다:

비트 7 ROCF - 이 비트는 변화율 제한값이 초과되었음을 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 ALERT 핀을 어서트할 것이다.

1 = 제한값 초과 ROC

0 = 제한값을 초과하지 않은 ROC

비트 6 IHIGH - 이 비트는 내부 다이오드 채널이 그것의 프로그램된 상한값을 초과함을 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 ALERT 핀을 어서트할 것이다.

1 = 보고된 온도는 상한값을 초과함

0 = 보고된 온도가 상한값을 초과하지 않음

비트 5 ILOW - 이 비트는 내부 다이오드 채널이 그것의 프로그램된 하한값 미만으로 떨어짐을 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 ALERT 핀을 어서트할 것이다.

1 = 보고된 온도가 하한값 미만임

0 = 보고된 온도가 하한값 미만이 아님

비트 4 EHIGH - 이 비트는 외부 다이오드 채널이 그것의 프로그램된 상한값을 초과함을 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 ALERT 핀을 어서트할 것이다.

1 = 보고된 온도가 상한값을 초과함

0 = 보고된 온도가 상한값을 초과하지 않음

비트 3 ELOW - 이 비트는 외부 다이오드 채널이 그것의 프로그램된 하한값 미만으로 떨어짐을 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 ALERT 핀을 어서트할 것이다.

1 = 보고된 온도가 하한값 미만임

0 = 보고된 온도가 하한값 미만이 아님

비트 2 FAULT - 이 비트는 다이오드 장애가 검출될 때를 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 ALERT 핀을 어서트할 것이다.

1 = 다이오드의 개방(open circuit) 또는 단락

0 = 어떠한 장애도 보고되지 않음

비트 1 ETHRM - 이 비트는 외부 다이오드 채널이 프로그램된 섬(Therm) 제한값을 초과함을 나타낸다. 이 비트가 설정될 때에는 THERM 핀을 어서트할 것이다. 이 비트는 THERM 핀이 해제될 때(이 시점에서 그것은 자동으로 소거될 것이다)까지 설정이 유지될 것이다.

1 = 보고된 온도는 상한값을 초과함

0 = 보고된 온도가 상한값을 초과하지 않음

비트 0 ITHRM - 이 비트는 내부 다이오드 채널이 프로그램된 섬 제한값을 초과할 때 설정된다. 이 비트가 설정될 때에는 THERM 핀을 어서트할 것이다. 이 비트는 THERM 핀이 해제될 때(이 시점에서 그것은 자동으로 소거될 것이다)까지 설정이 유지될 것이다.

1 = 보고된 온도는 상한값을 초과함

0 = 보고된 온도가 상한값을 초과하지 않음

구성 레지스터 CONFIG(어드레스 03H 및 09H)는 다음과 같이 구성될 수 있다:

비트 7 MASK_ALL - ALERT 핀이 인터럽트 모드에 있을 때 어서트로부터 ALERT 핀을 마스킹한다. 이 비트는 ALERT 핀이 비교기 모드에 있을 때 아무런 효과가 없다. MASK_ALL 비트 디폴트는 ALERT_MASK_DEF OTP 비트에 의해 설정된다(DYN_TRIM_HIL - 동적 트림 레지스터 중간-LOW 바이트 레지스터(어드레스 b2h) 참조).

1 = ALERT 핀은 마스킹되고, ALERT 핀이 인터럽트 모드에 있을 때에는 임의의 인터럽트 조건에 대해 어서트되지 않을 것이다. 상태 레지스터들은 정상적으로 업데이트될 것이다.

0 = (OTP에 의해 설정됨) ALERT 핀은 마스킹되지 않는다. 적절한 상태 비트들 중 어느 비트라도 설정되면, ALERT 핀은 어서트될 것이다.

비트 6 RUN/STANDBY - 활성/스탠바이 상태들 제어.

1 = (원-샷이 명령되지 않으면) 디바이스는 스탠바이 상태에 있고 변환하지 않음.

0 = 디바이스는 활성 상태에 있고 모든 채널들에서 변환함.

비트 5 ALERT/THRM - ALERT 핀의 동작 제어. ALERT 핀이 비교기 모드에 있을 때, 각각의 채널은 ALERT 핀을 어서트하기 위해 OR된 연속 카운터를 구비함. ALERT 핀은 하나의 측정값이 상한값에서 섬 히스테리시스를 뺀 값보다 작게 된 이후 디-어서트(de-assert)된다.

1 = ALERT 핀은 섹션 3.16.2에서 설명된 비교기 모드로 동작한다. 이 모드에서 MASK_ALL 비트는 무시된다.

0 = ALERT 핀은 섹션 3.16.1에서 설명된 인터럽트 모드로 동작한다.

비트 4 RECD1/2 - DP1/DN1 핀들에 대한 저항값 에러 정정(Resistance Error Correction; REC)을 디스에이블한다.

1 = REC는 DP1/DN1 핀들에 대해 디스에이블된다.

0 = REC DP2/DN2 핀들에 대해 인에이블된다.

비트 3 RECD3/4 - 외부 다이오드(3) 및 외부 다이오드(4)에 대한 저항값 에러 정정(REC)을 디스에이블한다.

1 = REC는 외부 다이오드(3) 및 외부 다이오드(4)에 대해 디스에이블된다.

0 = REC는 외부 다이오드(3) 및 외부 다이오드(4)에 대해 인에이블된다.

비트 2 RANGE - 온도 채널들의 측정 범위와 데이터 포맷을 구성한다.

1 = 온도 측정 범위는 -64℃ 내지 +191.875℃이고 데이터 포맷은 이진 오프셋된다.

0 = 온도 측정 범위는 0℃ 내지 +127.875℃이고 데이터 포맷은 이진이다.

비트 1 DA_DIS - 모든 온도 채널들의 동적 평균화 특징을 디스에이블한다.

1 = 동적 평균화 특징부가 디스에이블된다. 모든 온도 채널들은 (11-비트 변환과 동일한) 1x의 최대 평균화 계수로 변환될 것이다. 보다 높은 변환율들에서는 이 평균화 계수가 감소될 것이다.

0 = 동적 평균화 특징부가 인에이블된다. 모든 온도 채널들은 변환율에 근거한 평균화 계수로 변환될 것이다.

비트 0 APDD - 역병렬(anti-parallel) 다이오드 동작을 디스에이블한다.

1 = 역병렬 다이오드 모드가 디스에이블된다. 하나의 외부 다이오드만이 DP1/DN1과 DP2/DN2 핀들에서 측정될 것이다.

0 = 역병렬 다이오드 모드가 인에이블된다. 2개의 외부 다이오드들이 DP2와 DN2 핀들에서 측정될 것이다.

위에 설명된 기능들 외에도, 2개의 추가 온도 값들이 검색용 레지스터에 저장된다. 주어진 샘플 주기 동안의 최대 온도는 모든 샘플 주기마다 업데이트하는 레지스터와 "글로벌 값"을 저장하는 제 2 레지스터에 저장되고, 판독될 때에만 소거된다. 이 레지스터의 용도는 샘플 주기와는 무관한 최대 또는 최소 온도를 결정하는 것이다.

THERM 출력은 ALERT 출력과는 무관하게 어서트되며 마스킹될 수 없다. 측정 온도 값들 중 임의의 온도 값이 연속 측정들의 프로그램된 개수에 대한 사용자 프로그램된 섬 제한 값들을 초과할 때마다, THERM 출력은 어서트된다. THERM 출력이 어서트되면, THERM 출력은 모든 측정 온도 값들이 섬 제한값에서 섬 히스테리시스(또한 프로그램 가능)를 뺀 값 아래로 떨어질 때까지 어서트된 채로 유지될 것이다.

THERM 핀이 어서트될 때에는, 섬 상태 비트들도 마찬가지로 설정될 것이다. 이 비트들을 판독하는 것은 THERM 핀이 디-어서트될 때까지 그것들을 소거하지 않을 것이다. THERM 핀이 디-어서트되면, THERM 상태 비트들은 자동으로 소거될 것이다.

ALERT/THERM2 핀은 개방 드레인 출력부이며 VDD에의 풀-업(pull-up) 저항기를 필요로 하고, 두 개의 동작 모드들, 즉 인터럽트 모드와 비교기 모드를 갖는다. ALERT/THERM2 출력의 모드는 ALERT/THERM2 비트를 통해 선택된다(CONFIG: 구성 레지스터(어드레스 03h 및 09h) 참조).

ALERT/THERM2 핀이 인터럽트 모드로 동작하도록 구성될 때에는, 한계 외의 측정값(> 상한값 또는 < 하한값)이 임의의 다이오드 상에 검출되거나 다이오드 장애가 검출되면 로우를 어서트한다. ALERT/THERM2 핀은 한계 외의(out-of-limit) 조건이 유지되는 한 어서트된 채로 유지될 것이다. 한계 외의 조건이 제거되면, ALERT/THERM2 핀은 적절한 상태 비트들이 소거될 때까지 어서트된 채로 유지될 것이다.

ALERT/THERM2 핀은 MASK_ALL 비트를 설정함으로써 마스킹될 수 있다. ALERT/THERM2 핀이 마스킹되었다면, ALERT/THERM2 핀은 디-어서트되고, MASK_ALL 비트가 사용자에 의해 소거될 때까지 디-어서트된 채로 유지될 것이다. ALERT/THERM2 핀이 마스킹되어 있는 동안 발생하는 임의의 인터럽트 조건들은 상태 레지스터를 정상적으로 업데이트할 것이다. 또한 개별적인 채널 마스크들이 있다(DIODE FAULT MASK - 다이오드 장애 마스크 REGISTER(어드레스 1Fh) 참조).

ALERT/THERM2 핀은 인터럽트 신호로 사용되거나, 또는 I2C 슬레이브가 에러 조건을 마스터와 통신할 수 있게 하는 I2C 경고 신호로 사용된다. 하나 이상의 ALERT/THERM2 출력들은 함께 하드-와이어될(hard-wired) 수 있다.

ALERT/THERM2 핀이 THERM 모드로 동작하도록 구성될 때에는, 측정 온도들 중 임의의 온도가 각각의 상한값을 초과하면 ALERT/THERM2 핀이 어서트될 것이다. ALERT/THERM2 핀은 모든 온도들이 해당 상한값에서 섬 히스테리시스 값을 뺀 값 아래로 떨어질 때까지 어서트된 채로 유지될 것이다.

ALERT/THERM2 핀이 THERM 모드로 어서트될 때에는, 해당 상한값 상태 비트들이 설정될 것이다. 이 비트들을 판독하는 것은 ALERT/THERM2 핀이 디-어서트될 때까지 그것들을 소거하지 않을 것이다. ALERT/THERM2 핀이 디-어서트되면, 상기 상태 비트들은 자동으로 소거될 것이다.

이 모드에서 MASK_ALL 비트는 ALERT/THERM2 핀을 차단하지 않을 것이지만, 개별 채널 마스크들은 각각의 채널이 ALERT/THERM2 핀을 어서트하는 것을 방지할 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은, SYS_SHDN 핀을 제어하는 하드웨어-구성된 온도 제한 회로를 포함한다. 임계 온도는 SYS_SHDN 및 ALERT 핀들 둘 다에서의 풀-업 저항기들에 의해 결정된다. 하드웨어 셧다운 회로망은 외부 다이오드 1 채널을 측정하고 그것을 하드웨어 열 셧다운 제한값에 대해 비교한다. THERM 핀 연속 경고 카운터(SYS_SHDN 핀에 대한 디폴트 4)는 이 비교에 적용된다(도 5 참조). 온도가 연속 측정들의 수에 대한 제한값을 충족하거나 초과하면, SYS_SHDN 핀이 어서트된다. SYS_SHDN 핀은 온도가 제한값에서 10℃를 뺀 값 미만으로 떨어질 때까지 어서트된 채로 유지된다.

게다가, (외부 다이오드 1 채널을 포함하는) 모든 측정 채널들은 SYS_SHDN 핀을 어서트하도록 구성될 수 있다(참조). 채널이 SYS_SHDN 핀을 어서트하도록 구성되면, 측정 채널 상의 온도는 프로그램된 섬 제한 값을 초과해야 한다. 이것은 4개의 연속 변환들의 디폴트를 갖는 THERM 출력값과 동일한 방식으로 처리된다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 최대 3개까지의 외부로부터 연결된 다이오드들의 온도를 모니터링할 수 있다. 각각의 외부 다이오드 채널은 사용자 설정들 및 시스템 요구사항들에 근거한 저항값 에러 정정과 베타 보상으로 구성된다.

디바이스는 모든 측정 온도 채널들에 대해 프로그램 가능한 상한, 하한 및 섬 제한값들을 포함한다. 측정 온도가 하한값 미만이 되거나 상한값을 초과하면, ALERT 핀은 (사용자 설정들에 근거하여) 어서트될 수 있다. 측정 온도가 섬 제한값을 충족하거나 초과하면, THERM 핀은 무조건 어서트되어 온도 검출의 두 개의 티어(tier)들을 제공한다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 OTP를 통해 선택된 DEVSEL 코드에 따라 0개 내지 4개의 외부 다이오드들을 갖는다. 마찬가지로, 각각의 디바이스는 인에이블된 외부 다이오드 채널들의 개수에 대응하여 동작하는 단지 그 레지스터들을 갖는다. 이것은 측정값, 제한값들, 마스크들 및 인터럽트 인에이블들을 포함하는 모든 레지스터들에 적용된다.

디바이스는 모든 온도 채널들에 대한 상한값과 하한값 둘 다를 포함한다. 측정 온도가 상한값을 초과하면, 해당 상태 비트가 설정되고 ALERT 핀이 어서트된다. 마찬가지로, 측정 온도가 하한값보다 작거나 같으면, 해당 상태 비트가 설정되고 ALERT 핀이 어서트된다. 제한값들에 대한 데이터 포맷은 온도에 대해 선택된 데이터 포맷과 일치해야 하고, 따라서, 확장된 온도 범위가 사용되면 제한값들은 확장된 데이터 포맷으로 프로그램되어야 한다. 복수의 어드레스들을 갖는 제한값 레지스터들은 어느 어드레스에서도 완전히 액세스 가능하다. 디바이스가 스탠바이 상태에 있을 때에는, 제한값 레지스터들을 업데이트하는 것은 다음 변환 사이클이 발생할 때까지 아무런 효과도 없을 것이다. 이것을 원-샷 레지스터에의 쓰기를 통해(ONE_SHOT - ONE-샷 온도 변환 개시 REGISTER(어드레스 0fh) 참조) 또는 RUN/STOP 비트를 소거함으로써(CONFIG: 구성 레지스터(어드레스 03h 및 09h) 참조) 개시될 수 있다.

디바이스 내의 다양한 제한값 레지스터들은, 다이오드 핀들에 존재하는 외부 조건들뿐만 아니라 I2C 인터페이스에서의 레지스터 비트들의 변경들 둘 다에 근거하여 상호작용한다.

상한값 상태 레지스터는 온도 채널 상한값이 초과될 때 설정되는 상태 비트들을 포함한다. 이 비트들 중 어느 비트라도 설정되면, 상태 레지스터의 HIGH 상태 비트가 설정된다. 상한값 상태 레지스터로부터의 판독은 모든 비트들을 소거할 것이다. 상기 레지스터로부터의 판독은 또한 상태 레지스터의 HIGH 상태 비트를 소거할 것이다.

연속 경고 카운트들의 프로그램된 개수가 충족되고 이 상태 비트들 중 어느 상태 비트라도 설정되면, ALERT 핀이 설정될 것이다. ALERT 핀이 비교기 출력으로서 구성되지 않으면, 상기 상태 비트들은 판독될 때까지 설정을 유지할 것이다.

하한값 상태 레지스터는 온도 채널이 하한값 아래로 떨어질 때 설정되는 상태 비트들을 포함한다. 이 비트들 중 어느 비트라도 설정되면, 상태 레지스터의 LOW 상태 비트가 설정된다. 하한값 상태 레지스터로부터의 판독은 모든 비트들을 소거할 것이다. 연속 경고 카운트들의 프로그램된 개수가 충족되고 이 상태 비트들 중 어느 상태 비트라도 설정되면, ALERT 핀이 설정될 것이다. ALERT 핀이 비교기 출력으로서 구성되지 않으면, 상기 상태 비트들은 판독될 때까지 설정을 유지할 것이다.

섬 제한값 레지스터들은 임계 열 이벤트가 발생했는지를 결정하는데 사용된다. 측정 온도가 섬 제한값을 초과하면, THERM 핀이 어서트된다. 제한 설정값은 온도 판독 레지스터들의 선택된 데이터 포맷과 일치해야 한다. ALERT 핀과는 다르게, THERM 핀은 마스킹될 수 없다. 추가적으로, 온도가 해당 임계값에서 섬 히스테리시스를 뺀 값 아래로 떨어지면, THERM 핀은 해제될 것이다.

외부 다이오드들과 직렬인 기생 저항은 온도 측정 디바이스들로부터 얻을 수 있는 정확도를 제한할 것이다. 스위칭 다이오드 전류들에 의한 이 저항 양단의 전압으로 인해, 온도 측정값은 실제 온도보다 더 높게 판독된다. 직렬 저항에의 기여자(contributor)들은 PCB 트레이스 저항, 온 다이(on die)(즉, 프로세서 상의) 금속 저항, 온도 트랜지스터의 베이스와 이미터의 벌크 저항이다. 전형적으로, 직렬 저항에 의해 발생된 에러는 옴당(per ohm) +0.7℃이다. 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 자동으로 직렬 저항의 최대 100 옴까지 수정한다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 1.008의 이상(ideality) 계수를 갖는 외부 다이오드들에 대해 설계된다. 모든 외부 다이오드들, 프로세서 또는 개별 소자(discrete)가 이 정확한 값을 갖게 되는 것은 아니다. 이상 계수의 이 변화는 수정되어야 하는 온도 측정값의 에러를 도입한다. 이 수정은 전형적으로 프로그램 가능 오프셋 레지스터들을 사용하여 이루어진다. 이상 계수 불일치는 온도 함수의 에러를 도입하기 때문에, 이 수정은 단지 작은 온도 범위 내에서만 정확하다. 사용자에게 최대 유연성을 제공하기 위해, 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 각각의 외부 다이오드에 6-비트 레지스터를 제공하며, 여기서 사용된 다이오드의 이상 계수는 모든 온도에 걸쳐 에러를 제거하도록 프로그램된다. 기판 트랜지스터 또는 CPU 다이오드 및 베타 보상의 모니터링이 인에이블될 때에는, 이상 계수가 조정되어서는 안된다. 베타 보상은 자동으로 대부분의 이상 에러들을 수정한다. 이 레지스터들은 외부 다이오드들에 인가되는 이상 계수들을 저장한다. 베타 보상과 저항값 에러 정정은 대부분의 다이오드 이상 에러들을 자동으로 수정한다. BJT 트랜지스터 모델을 필요로 하는 CPU 기판 트랜지스터들에 있어서, 이상 계수는 개별 다이오드-연결 트랜지스터들과는 약간 다르게 작용한다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 DP 및 DN 핀들 상의 개방과 DP 및 DN 핀들 양단의(across) 단락을 검출한다. 각각의 수행된 온도 측정값에 대해, 디바이스는 외부 다이오드 채널(들) 상의 다이오드 장애를 점검한다. 다이오드 장애가 검출될 때, ALERT 핀은 어서트되고 온도 데이터는 MSB와 LSB 레지스터들 내의 00h를 판독한다(주의: 하한값은 체크되지 않을 것이다). 다이오드 장애는 다음 중 하나로서 정의된다: DP와 DN 사이의 개방, VDD로부터 DP로의 단락, 또는 VDD로부터 DN으로의 단락. DP와 DN의 양단에 단락이 발생하거나 DP로부터 GND로의 단락이 발생하면, 하한값 상태 비트가 설정되고 ALERT 핀이 (마스킹되지 않으면) 어서트된다. 이 조건은 MSB와 LSB 레지스터들 내에서 결과적으로 00h의 온도 데이터를 기록하는 0.000℃(확장 범위 내에서 -64℃)의 온도 측정값과 구별되지 않는다. (다이오드가 연결된 상태에서) DN으로부터 GND로의 단락이 발생하면, 온도 측정들은 어떠한 경고도 없이 정상적으로 계속될 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 다수의 연속 경고 카운터들을 포함한다. 한 세트의 카운터들이 ALERT 핀에 인가되고, 제 2 세트의 카운터들은 THERM 핀에 인가된다. 각각의 온도 측정 채널은 ALERT 핀과 THERM 핀의 각각에 대한 별도의 연속 경고 카운터를 구비한다. 모든 카운터들은 사용자 프로그램 가능하고, 그리고 온도 채널(들)이 한계 밖(out-of-limit)에 있어야 하거나 해당 핀이 어서트되기 전에 다이오드 장애를 보고해야 하는 연속 측정들의 개수를 결정한다. 연속 경고 레지스터는 ALERT 핀 또는 THERM 핀이 어서트되기 전에 한계 밖의 에러 또는 다이오드 장애가 연속 측정들에서 검출되어야 하는 횟수를 결정한다. 추가로, 연속 경고 레지스터는 I2C 타임-아웃 기능을 제어한다. 연속 측정들의 동일한 온도 채널에서 발생하는 한계 외의 조건(즉, HIGH, LOW 또는 FAULT)은 연속 경고 카운터를 증분할 것이다. 어떠한 한계 외의 조건 또는 다이오드 장애 조건도 연속 판독시 발생하지 않으면 카운터들은 또한 리셋될 것이다. ALERT 핀이 인터럽트로서 환경이 설정될 때에는, 연속 경고 카운터가 그의 프로그램된 값에 도달하면, 다음과 같이 발생할 것이다: 그 채널과 마지막 에러 조건(들)(즉, E1HIGH, 또는 E2LOW 및/또는 E2FAULT)에 대한 STATUS 비트(들)는 '1'로 설정되고, ALERT 핀은 어서트될 것이고, 연속 경고 카운터는 소거될 것이고, 그리고 측정들이 계속될 것이다. ALERT 핀이 비교기로서 구성될 때에는, 연속 경고 카운터는 다이오드 장애와 하한값 에러들을 무시할 것이고, 그리고 측정 온도 값이 상한값을 초과하면 단지 증분될 것이다. 추가로, 연속 경고 카운터가 프로그램된 제한 값에 도달하면, ALERT 핀이 어서트되지만 카운터는 리셋되지 않을 것이다. 카운터는 온도가 상한값에서 섬 히스테리시스 값을 뺀 값 아래로 떨어질 때까지 설정을 유지할 것이다. 인에이블되지 않은 채널들은 연속 경고 체크에 포함되지 않는다. 신호 로직 체인은: 제한값 -> 카운터 -> 상태 -> 마스크 -> 핀(THERM 및 ALERT)이다. 예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들에의 4개의 연속 경고들에 대해 CALRT[2:0] 비트들이 설정되면, 상한값들은 70℃에서 설정되고, 상기 채널들 중 어떠한 채널도 마스킹되지 않으며, 이후 ALERT 핀은 다음과 같은 4개의 측정들 이후에 어서트될 것이다: a) 내부 다이오드가 71℃를 판독하고 외부 다이오드들은 둘 다 69℃를 판독한다. INT에 대한 연속 경고 카운터는 1로 증분된다. b) 내부 다이오드와 외부 다이오드 1은 둘 다 71℃를 판독하고 외부 다이오드 2는 68℃를 판독한다. INT에 대한 연속 경고 카운터는 2로 증분되고 EXT1에 대한 연속 경고 카운터는 1로 설정된다. c) 외부 다이오드 1은 71℃를 판독하고 내부 다이오드와 외부 다이오드 2는 둘 다 69℃를 판독한다. INT와 EXT2에 대한 연속 경고 카운터들은 소거되고 EXT1은 2로 증분된다. d) 내부 다이오드는 71℃를 판독하고 외부 다이오드들은 둘 다 71℃를 판독한다. INT에 대한 연속 경고 카운터는 1로 설정되고, EXT2는 1로 설정되고, EXT1은 3으로 증분된다. e) 내부 다이오드는 71℃를 판독하고 외부 다이오드들은 둘 다 71℃를 판독한다. INT에 대한 연속 경고 카운터는 2로 증분되고, EXT2는 2로 설정되고, EXT1은 4로 증분된다. 적절한 상태 비트들이 EXT1에 대해 설정되고 ALERT 핀이 어서트된다. EXT1 카운터는 0으로 리셋되고 모든 다른 카운터들은 다음 온도 측정 때까지 마지막 값을 유지한다. 모든 온도 채널들은 각각의 카운터들을 설정하기 위해 이 값을 사용한다. 임의의 측정값이 해당 섬 제한값을 초과할 때마다 연속 섬 카운터는 증분된다. 온도가 섬 제한값 아래로 떨어질 때 카운터가 리셋된다. 섬 제한값을 초과한 다수의 연속 측정값들이 발생하면, THERM 핀은 로우로 어서트된다. THERM 핀이 어서트되면, 연속 섬 카운터는 해당 온도가 섬 제한값에서 섬 히스테리시스 값을 뺀 값 아래로 떨어질 때까지 리셋되지 않을 것이다. 디폴트 설정은 4개의 연속의 제한 범위 밖의(out of limit) 변환들이다. 모든 온도 채널들은 각각의 카운터들을 설정하기 위해 이 값을 사용한다. 디폴트 설정은 1개의 연속 제한 범위 밖의 변환이다. ALERT 핀이 비교기 모드에 있을 때, 하한 및 다이오드 장애는 연속 경고 카운터를 바이패스하고 적절한 상태 비트들을 설정하겠지만, ALERT 핀을 어서트하지 않을 것이다. 정의되지 않은 이 레지스터에 값이 기록될 때에는, 명령이 무시되고 마지막 유효 값이 유지된다.

보고된 온도에 대한 노이즈 및 온도 스파이크들의 영향을 줄이기 위해, 외부 다이오드 1 채널은 프로그램 가능 디지털 필터를 사용한다. 이 필터는 레벨 1, 레벨 2 또는 비활성화(디폴트)로 구성될 수 있다. 필터 구성 레지스터는 외부 다이오드 1 채널 상의 디지털 필터를 제어한다. 복잡성을 줄이기 위해, 디지털 필터는 단지 외부 다이오드 채널 1 및 2에 적용될 것이다. 게다가, 이것은 단지 APD가 주어진 채널에 대해 인에이블되지 않은 때인 경우이다. 그것은 디지털 블록이 동적 평균화에 근거하여 적절한 11 비트들을 취한 후 인가될 것이다. 상기 필터는 외부 다이오드 채널 상의 실행 평균(running average)으로 이루어진다. 레벨 1 필터는 4x의 실행 평균이지만 레벨 2 필터는 8x의 실행 평균이다. 파워-업 직후의 제 1 측정에 있어서, 필터는 제 1 측정의 결과값들로 채워질 것이다. 이것 이후에 필터는 정상적으로 동작된다. 사용자 레지스터에 저장되는 상기 필터링된 결과값들로 임의의 온도 비교들이 수행될 것이다.

상기 온도 측정 결과값들은 내부 및 외부 온도 레지스터들에 저장된다. 이후에 이것들은 상한값 레지스터와 하한값 레지스터에 저장된 값들과 비교된다. 외부 및 내부 온도 측정값들 둘 다는, 하이(high) 바이트 레지스터에 저장된 8개의 최상위 비트들과 로우(low) 바이트 레지스터의 3개의 MSB 위치들에 저장된 3개의 최하위 비트들을 갖는 11-비트 포맷으로 저장된다. 상기 로우 바이트 레지스터의 모든 다른 비트들은 제로(0)로 설정된다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들은 2개의 선택 가능한 온도 범위들을 갖는다. 디폴트 범위는 0℃부터 +127℃까지이고, 상기 온도는 0.125℃ 단계들로 0℃부터 +127.875℃까지의 온도를 보고할 수 있는 2진수로 표시된다. 확장된 범위는 -64℃부터 +191℃까지의 확장된 온도 범위이다. 데이터 포맷은 64℃만큼 오프셋된 이진수이다. 상기 확장 범위는 다이오드 온도와 오프셋을 합한 값이 +127℃보다 더 높은 온도에 해당될 곳에서 큰 알려진 오프셋을 가진 온도 다이오드들을 측정하는데 사용된다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 일부 실시예들은 동일한 세트의 핀들((DP1,DN1) 및 (DP2, DN2)) 상의 2개의 외부 다이오드들의 판독을 지원한다. 이 다이오드들은 도 7에 도시된 바와 같이 연결된다. 이 다이오드들의 역병렬 연결로 인해, 다이오드들 둘 다는 VBE 전압(대략 0.7V)에 의해 역방향 바이어스될 것이다. 이러한 역 바이어스 때문에, (2N3904와 같은) 개별의 열 다이오드들만이 이 핀들에 배치되도록 권장된다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 일부 실시예들은 CPU 기판 트랜지스터, 별개의 2N3904 열 다이오드, 또는 특정 프로세서 다이오드를 측정하도록 구성될 수 있다. 상기 다이오드들은 도 7에 나타난 바와 같이 연결될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 일부 실시예들은 CPU 기판 트랜지스터, 별개의 2N3904 열 다이오드, 또는 외부 다이오드 1 혹은 외부 다이오드 2 채널들 상의 특정 프로세서 다이오드를 측정하도록 구성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 실시예들 중 일부에 있어서, 외부 다이오드 2 및 외부 다이오드 3 채널들은 (핀들(DP2 및 DN2)에 공유된) 한 쌍의 개별 역병렬 다이오드들을 측정하도록 구성된다. 외부 다이오드 채널들에 대해 지원된 구성들은 도 7에 도시되어 있다.

도 8은 도 3 및 도 4에 도시된 집적 디바이스들의 다양한 가능 하우징들과 핀 배열들을 보여준다.

Claims

디지털 인터페이스를 포함하는 온도 센서 디바이스로서,
상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 현재 온도 값을 저장하는 제 1 메모리; 및
상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 온도 변화 값의 비율을 저장하는 제 2 메모리를 포함하는, 온도 센서 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 측정 간격을 정의하는 복수의 순차적 온도 측정 샘플들을 사용하여 상기 온도 센서 내에서 수행된 계산의 결과값을 저장하는, 온도 센서 디바이스.
제 2 항에 있어서,
상기 샘플들의 수는 프로그램 가능한, 온도 센서 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 기울기 방향이 변경되는지를 추가로 저장하는, 온도 센서 디바이스.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 상기 측정 간격 내에서 기울기 방향이 변경되는 횟수를 저장하는, 온도 센서 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 변화 값의 비율에 의해 제어되는 외부 경보 출력 연결부를 더 포함하는 온도 센서 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 메모리는 평균 온도 값을 저장하는, 온도 센서 디바이스.
제 7 항에 있어서,
상기 평균 온도 값을 계산하는데 사용되는 온도 값들의 수는 프로그램 가능한, 온도 센서 디바이스.
제 2 항에 있어서,
상기 온도 변화 값의 비율은

에 의해 계산되고, 여기서 T(t_max)는 상기 간격의 끝에서의 온도이고 T(t₀)는 상기 간격의 시작에서의 온도인, 온도 센서 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 상기 디지털 인터페이스에 의해 액세스 가능한 레지스터인, 온도 센서 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 복수의 레지스터들에 의해 제공되는, 온도 센서 디바이스.
디지털 인터페이스를 통해 액세스될 수 있는 측정 온도의 변화율을 결정하도록 구성된 온도 센서, 냉각 팬, 및 상기 온도 센서의 상기 디지털 인터페이스와 결합된 프로세서를 포함하는 전자 디바이스로서,
상기 디지털 인터페이스를 통해 상기 온도 센서로부터 검색된 온도 측정 값들과 상기 온도 변화율에 근거하여 상기 냉각 팬을 제어하도록 동작 가능한, 전자 디바이스.
디지털 인터페이스를 포함하는 온도 센서 디바이스에 의해 온도 데이터를 제공하기 위한 방법으로서,
상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 제 1 메모리에 현재 온도 값을 저장하는 것; 그리고
상기 디지털 인터페이스를 통해 판독될 수 있는 제 2 메모리에 온도 변화 값의 비율을 저장하는 것을 포함하는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 측정 간격을 정의하는 복수의 순차적 온도 측정 샘플들을 사용하여 상기 온도 센서 내에서 수행된 계산 값을 저장하는, 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 샘플들의 수는 프로그램 가능한, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 기울기 방향이 변경되는지를 추가로 저장하는, 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 상기 측정 간격 내에서 기울기 방향이 변경되는 횟수를 저장하는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 온도 변화 값의 비율에 의존하는 외부 경보 출력 연결부를 통해 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 메모리는 메모리 블록이고 또한 평균 온도 값을 저장하는, 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 평균 온도 값을 계산하는데 사용되는 온도 값들의 수는 프로그램 가능한, 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 온도 변화 값의 비율은

에 의해 계산되고, 여기서 T(t_max)는 상기 간격의 끝에서의 온도이고 T(t₀)는 상기 간격의 시작에서의 온도인, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 상기 디지털 인터페이스에 의해 액세스 가능한 레지스터인, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 메모리는 레지스터 블록을 형성하는 복수의 레지스터들에 의해 제공되는, 방법.
디지털 인터페이스를 통해 액세스될 수 있는 측정 온도의 변화율을 결정하도록 구성된 온도 센서, 냉각 팬, 및 상기 온도 센서의 상기 디지털 인터페이스와 결합된 프로세서를 포함하는 시스템의 온도를 제어하기 위한 방법으로서,
측정 온도의 변화율을 결정하는 것; 그리고
온도 측정 값들과 상기 온도 변화율에 근거하여 상기 냉각 팬을 제어하는 것을 포함하는, 방법.