專利名稱：集成電路裝置中的調節器旁路啟動的制作方法
技術領域：
本發明涉及集成電路裝置內部的電壓調節器，且更明確地說，涉及用以旁路內部電 壓調節器而不使集成電路裝置低電壓邏輯經受危險的過電壓狀況的加電復位。
背景技術：
目前，如果在裝置的啟動期間旁路集成電路裝置內部的電壓調節器，且僅在啟動完 成后才激活調節器，那么集成電路的核心/低電壓邏輯組件可能會在啟動期間直接暴露于 潛在為高的電源電壓。

發明內容
因此，需要通過在啟動(例如加電復位)禾n/或其操作期間停用(旁路)內部電壓調 節器，來防止低電壓邏輯暴露于潛在有破壞性的過電壓狀況。
根據本發明的教示，集成電路數字裝置(例如，微控制器)具有板通電壓調節器。
集成內部電壓調節器可在以下兩種模式下操作(l)經調節模式；以及(2)未經調節模 式(旁路)。為確定哪種調節器操作模式是所要的，非易失性存儲器位(例如，配置熔絲) 可位于電壓調節器的經調節側上。調節器可由配置熔絲啟用或停用，然而調節器將被旁 路時(例如，在裝置邏輯的操作不需要調節器時)，內部電壓調節器必須遵照特定加電程
序。以下情況是預期且在本發明的范圍內的將配置熔絲用作非易失性存儲器，且任何
非易失性存儲器(例如，電可擦除且可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃存儲器等)均
4可代替配置熔絲或與配置熔絲結合來用于本申請案。
將非易失性存儲器(配置熔絲)定位于電壓調節器的經調節側上會節省制造成本和 硅裸片面積。然而，低電壓邏輯必須永不暴露于潛在的過電壓狀況，甚至在啟動期間也 是如此。用戶可因此選擇使內部調節器斷開，或通過僅使用配置熔絲來旁路調節器(例 如，如果數字裝置正依靠外部調節器或依靠較低電源電壓而運轉)。由于只有將電力施加 到裝置才會知道熔絲值，所以遵照程序以便安全地對集成電路裝置加電。可使用以下程 序(1)在加電復位后，默認啟用內部調節器。(2)因此在啟動熔絲期間，核心和其它 低電壓組件僅暴露于經調節的(低)電源電壓。(3) —旦將電力施加到配置熔絲，就讀 取調節配置熔絲。以及(4)如果調節配置熔絲指示不應啟用調節器，那么旁路所述調節 器，否則調節器將保持啟用(保持起作用且不被旁路)。
根據本發明的特定實例實施例， 一種具有內部電壓調節器和非易失性存儲器的集成 電路裝置包括電壓調節器；通電復位(POR)電路；非易失性存儲器；以及低電壓核 心邏輯；其中依據集成電路裝置的初始啟動或來自POR電路的信號，電壓調節器調節輸 出到非易失性存儲器和低電壓核心邏輯的低電壓，且在隨后讀取非易失性存儲器后，確 定是保持工作狀態還是進入旁路模式，在旁路模式下，電壓調節器將輸入電源電壓傳遞 到其輸出端，而不實質上改變電源電壓。
根據本發明的另一個特定實例實施例， 一種用于控制集成電路裝置的內部電壓調節 器的方法包括以下步驟在集成電路裝置中提供電壓調節器；在集成電路裝置的初始啟 動期間啟用電壓調節器；將來自電壓調節器的經調節的低電壓供應到集成電路裝置的非 易失性存儲器和低電壓電路；以及讀取非易失性存儲器以確定是使電壓調節器保持啟用 還是停用和旁路電壓調節器。所述方法進一步包括在集成電路裝置的通電復位期間啟用 電壓調節器的步驟。


可通過參考結合附圖而進行的以下描述來獲得對本發明的更完整理解，其中
圖1說明根據本發明特定實例實施例的具有內部電壓調節器啟用/停用配置熔絲的集
成電路裝置的示意性框圖；以及
圖2說明根據本發明特定實例實施例的圖1的集成電路裝置的啟動狀態圖。 雖然本發明容易具有各種修改和替代形式，但本發明的特定實例實施例已在圖中展
示且在本文中詳細描述。然而，應理解，不希望本文對特定實例實施例的描述將本發明限于本文所揭示的特定形式，而是相反，本發明將涵蓋如由所附權利要求書界定的所有修改和均等物。
具體實施例方式
現在參看圖式，其示意性地說明特定實例實施例的細節。圖中的相同元件將由相同編號表示，且類似元件將由具有不同小寫字母后綴的相同編號表示。
參看圖1，其描繪根據本發明特定實例實施例的具有內部電壓調節器啟用/停用配置熔絲的集成電路裝置的示意性框圖。集成電路裝置102 (例如，微處理器、微控制器、數字信號處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)等)包括非易失性存儲器104 (例如，熔絲、電可擦除只讀存儲器(EEPROM)、快閃存儲器等)；低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106 (例如，中央處理單元(CPU)、寄存器等)；電壓調節器108以及通電復位(POR)電路110。電壓調節器108和POR電路110耦合到含有集成電路裝置102的集成電路封裝(未圖示)上的外部電源(Vdd)連接件(引腳)122和外部共用電力(Vss)連接件(引腳)124。通過分別用于電源和共用電力的這些連接件(引腳)122和124，從電源將操作電力供應給集成電路裝置102。如本文中所使用，低電壓可為(例如，但不限于)3.3伏、1.3伏等等，高電壓可為(例如，但不限于)5伏或更咼。
非易失性存儲器104和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106從電壓調節器接收較低電壓操作電力118。永不超過非易失性存儲器104和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106的最大電壓額定值是重要的。如果來自電源的電壓Vdd (未圖示)不超過非易失性存儲器104的最大操作電壓，且低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106為穩定電壓源，那么不需要由電壓調節器108進行電壓調節。在這種情況下，可硬接通電壓調節器108的主要傳輸晶體管(未圖示)，此舉有效地去除電壓調節器108對到達非易失性存儲器04和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106的操作電力118的電壓的影響。然而，如果連接件122處的電源電壓超過非易失性存儲器104和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106的電壓額定值，那么電壓調節器108必須操作，以便將操作電力118的電壓限制于安全值。
因此，在集成電路裝置102的初始加電或通電復位后，電壓調節器必須始終處于工作狀態。此舉可通過POR電路IIO在信號線112上用信號通知電壓調節器108主動地將來自連接件122和124的任何傳入電壓調節到安全值以用于對低電壓非易失性存儲器104和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106進行供電來完成。 一旦非易失性存儲器104和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106已穩定，就可讀取非易失性存儲器104中的位以確定電壓調節器108是需要繼續工作還是現在可被旁路。各種控制線114、 116和120可用于此目的以及集成電路裝置102的各個電路之間的其它和進一步的控制和信息。
參看圖2，其描繪根據本發明特定實例實施例的圖1的集成電路裝置的啟動狀態圖。狀態252是通電復位時的初始狀況。狀態254是在通電計時器復位被釋放之后的狀態。狀態256啟動電力穩定計時器。狀態258指示電壓調節器108輸出已穩定。且狀態260確定非易失性存儲器110的位(例如，配置熔絲)是有效的，且接著根據所述位的邏輯狀態來控制電壓調節器108是切換到停用(旁路)模式(取消選定)還是保持在啟用模式下，例如保持被選定且為操作的以將高電壓限制為低電壓以用于低電壓非易失性存儲器104和低電壓核心邏輯與其它低電壓電路106。
以下情況是預期且在本發明的范圍內的將配置熔絲用作非易失性存儲器，及任何非易失性存儲器(例如，電可擦除且可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃存儲器等)均可代替配置熔絲或與配置熔絲結合來用于本申請案。
雖然己參考本發明的實例實施例描繪、描述并界定了本發明的實施例，但此些參考并不暗示對本發明的限制，且不應推斷有此限制。如所屬領域的且受益于本發明的一般技術人員將想到，所揭示的標的物能夠在形式和功能上具有相當大的修改、更改和均等物。所描繪并描述的本發明的實施例只是實例，且并非本發明的范圍的窮舉。
權利要求
1.一種集成電路裝置，其具有內部電壓調節器和非易失性存儲器，所述集成電路裝置包括電壓調節器；通電復位(POR)電路；非易失性存儲器；以及低電壓核心邏輯；其中依據所述集成電路裝置的初始啟動或來自所述POR電路的信號，所述電壓調節器調節輸出到所述非易失性存儲器和所述低電壓核心邏輯的低電壓，且在隨后讀取所述非易失性存儲器后，確定是保持工作狀態還是進入旁路模式，在所述旁路模式下，所述電壓調節器將輸入電源電壓傳遞到其輸出端，而不實質上改變所述電源電壓。
2. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述低電壓為第一電壓。
3. 根據權利要求2所述的集成電路裝置，其中高電壓為大于所述第一電壓的第二電壓。
4. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述非易失性存儲器為電可擦除且可編程只讀存儲器(EEPROM)。
5. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述非易失性存儲器為快閃存儲器。
6. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述非易失性存儲器為多個可編程熔線。
7. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述POR電路監視所述電源電壓，且在所述電源電壓低于某最小值時，引起所述集成電路裝置的通電復位。
8. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述非易失性存儲器針對所述電壓調節器而編程為操作的。
9. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述非易失性存儲器針對所述電壓調節器而編程為處于所述旁路模式。
10. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述電壓調節器在所述集成電路裝置處于高電力模式時啟用。
11. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述電壓調節器在所述集成電路裝置處于低電力模式時停用。
12. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述集成電路裝置為微控制器。
13. 根據權利要求1所述的集成電路裝置，其中所述集成電路裝置選自由微處理器、數字信號處理器、專用集成電路(ASIC)和可編程邏輯陣列(PLA)組成的群組中的任一者。
14. 一種用于控制集成電路裝置的內部電壓調節器的方法，所述方法包括以下步驟在集成電路裝置中提供電壓調節器；在所述集成電路裝置的初始啟動期間啟用所述電壓調節器；將來自所述電壓調節器的經調節的低電壓供應到所述集成電路裝置的非易失性存儲器和低電壓電路；以及讀取所述非易失性存儲器以確定是使所述電壓調節器保持啟用還是停用并旁路所述電壓調節器。
15. 根據權利要求14所述的方法，其進一步包括在所述集成電路裝置的通電復位期間啟用所述電壓調節器的步驟。
全文摘要
集成電路裝置(102)中的內部電壓調節器(108)在初始啟動和/或通電復位操作后始終處于工作狀態。所述內部電壓調節器(108)保護所述集成電路裝置(102)的低電壓核心邏輯電路(104、106)免受可能存在于特定應用中的過高電壓。另外，非易失性存儲器(104)可為所述低電壓核心邏輯電路(104、106)的一部分且與所述低電壓核心邏輯電路(104、106)一起操作以存儲裝置操作參數。因此，所述內部電壓調節器(108)也保護所述低電壓非易失性存儲器(104)免受過高電壓。一旦所述集成電路裝置(102)已穩定且其中的所有邏輯電路完全起作用，就可讀取所述非易失性存儲器(104)中的位以確定所述內部電壓調節器(108)是應保持工作狀態(例如高電壓源下的電力操作)，還是應被置于旁路模式以在所述集成電路裝置(102)由低電壓供電時進行低電力操作。
文檔編號G05F1/10GK101675477SQ200880014710
公開日2010年3月17日 申請日期2008年5月2日 優先權日2007年5月4日
發明者埃里克·施羅德, 杰羅爾德·S·茲德內克, 約瑟夫·朱利謝, 維維安·德爾波特, 肖恩·斯蒂德曼, 邁克爾·查爾斯, 魯安·勞倫斯 申請人:密克羅奇普技術公司