專利名稱：具自校正功能的集成電路、測量裝置及參數自我燒錄方法
技術領域：
本發明涉及一種作為測量應用領域的集成電路、應用該集成電路的裝置以及其中的參數燒錄方法。
背景技術：
目前，公知的集成電路構造是由待測信號如壓力、重量等傳感器(sensor)、模數轉換器(ADC)、MCU和校正系數儲存器組成。而MCU則包含有程序內存、數據存儲器、以及中央計算單元等。
在進行測量時，將傳感器與待測信號接觸，傳感器將待測信號的物理量轉換成電信號(電壓量或是電流量)，該電信號被模數轉換器轉換成數字信號，被MCU計算、處理或是進一步轉換，并顯示在顯示器上。然而促使MCU計算、處理或是進一步轉換的根源，就是來自于程序內存內所儲存的指令，指令的總和及順序便成為程序。
但是，很多包含有ADC的集成電路在能夠正確顯示測量值之前，都必須經過校正手續，如此ADC及MCU方可正確無誤地將該待測信號的物理量轉換成相對應的數字結果顯示出來。在電子式量測系統之校正程序中，使用具有標準物理量之標準量測物，傳感器接觸標準量測物后發出一標準量測信號，經轉換成數字信號后成為標準參數并儲存于內存之中，當微處理器執行一般量測程序時，從內存中取出校正用的標準參數，并根據量測信號計算實際模擬量。因此，經過校正之后，會產生相對應的校正系數，這些校正系數需要被儲存下來，同時必須能夠被MCU讀取，如此，MCU方可正確地運行計算或轉換的功能并呈現精確的數值。因此，大多數電子組件都需要外接的電子組件EEPROM以提供儲存這些校正參數的能力。
然而，若要將校正系數儲存放于EEPROM中，尚需另外的燒錄器，方可將系數燒錄進入EEPROM中儲存。燒錄完成后，再將該EEPROM取出燒錄器并且連接于最終系統產品電子式量測工具上，才算完成校正手續。
現在可能有比較好的校正系數燒錄方式，不需將EEPROM從最終產品取出。如圖1所示，系顯示一種集成電路100的電路架構圖，此集成電路100外接顯示器115、電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)105與傳感器101。集成電路100必須經過校正程序之后才能夠執行一般量測程序，校正程序系以傳感器101直接接觸標準量測物(未顯示于第1圖)，傳感器101輸出標準信號至模擬數字轉換器103，此標準信號為模擬信號，模擬數字轉換器103根據標準信號輸出數字標準信號至微處理器109，經過微處理器109的計算之后，標準參數經由串行接口電路107被儲存于電抹除程序化只讀存儲器105之中，而微處理器109在執行任何指令時，都必須從可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)111讀取指令集。在完成校正程序之后，標準參數被儲存于電擦除可編程只讀存儲器105之中，在進行一般量測程序時，傳感器101直接接觸待量測物，輸出量測信號至模擬數字轉換器103，經過轉換后，模擬數字轉換器103輸出數字量測信號至微處理器109，微處理器109經由串行接口電路107至電擦除可編程只讀存儲器105讀取標準參數，經過計算后，獲得相對應于數字量測信號之實際量測值，微處理器109經由時序控制器113輸出實際測量值至顯示器115之上。微處理器109在待量測物之實際量測值時，必須使用標準參數，而標準參數是被儲存于電擦除可編程只讀存儲器105之中，微處理器109在存取標準參數時，都必須經過序列界面電路107，而且電擦除可編程只讀存儲器105系外接于集成電路100之外。這種以外接式內存來儲存標準參數的方式，雖然使用電擦除可編程只讀存儲器105較易于被存取，但是會增加整個量測系統的制造成本。而且，即使如此，最終的系統產品在進行校正手續或是燒錄程序進入程序內存時，除了正常的芯片電源以外，仍然需要額外的2個電壓源，稱為VPP＝12volt及VDD＝5.8volt。
發明內容本發明的目的就是為了克服以上現有技術的不足，提供一種校正程序簡化、應用成本降低、具自校正功能的集成電路及參數自我燒錄方法。
為實現上述目的，本發明提出一種具自校正功能的集成電路，至少包含一微處理器；一一次可程序化內存，直接連接該微處理器，該一次可程序化內存中規劃有至少一指令集存儲區、一參數記憶區，所述參數記憶區用于儲存標定參數或校正用標準參數；該微處理器可根據該一次可程序化內存中的標準參數，計算相對應于該數字信號之實際模擬量。
上述之集成電路，還包含一模數轉換器，連接于該微處理器，用于接收量測信號，并將該量測信號轉換為數字信號。還包含一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經由該時序控制器輸出該實際模擬量的讀數。
上述之集成電路，該一次可程序化內存中的指令集包括量測指令集及校正指令集，以進行量測程序與校正程序。其中該微處理器于該一次可程序化內存上讀取指令集與存取該標準參數。
上述之集成電路，還包含一電荷泵、一開關電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關電路控制端與該微處理器連接；該開關電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源連接，該開關電路輸出端與該一次可程序化內存連接，以提供該一次可程序化內存工作電壓及燒錄電壓。
同時，本發明提出了一種具自校正功能的測量裝置，包括傳感器、集成電路，該集成電路至少包含一微處理器，用于接收數字信號；一模數轉換器，連接于該微處理器，用于接收該傳感器的量測信號，并將該量測信號轉換為數字信號；一一次可程序化內存，直接連接該微處理器；該一次可程序化內存中規劃有至少一指令集存儲區、一參數記憶區，所述參數記憶區用于儲存標定參數或校正用標準參數；該微處理器可根據該一次可程序化內存中的標準參數，計算相對應于該數字信號之實際模擬量。
上述之測量裝置，該集成電路還包括一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經由該時序控制器輸出該實際模擬量的讀數。該一次可程序化內存中的指令集包括量測指令集及校正指令集，以進行量測程序與校正程序。
該集成電路還包含一電荷泵、一開關電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關電路控制端與該微處理器連接；該開關電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源連接，該開關電路輸出端與該一次可程序化內存連接，以提供該一次可程序化內存工作電壓及燒錄電壓。
相應地，本發明還提出了一種集成電路參數自我燒錄方法，包含如下步驟A)于集成電路之燒錄有指令集的一次可程序化內存中規劃一參數記憶區；B)運行該一次可程序化內存指令集中的自我校正模式；C)將標定參數或標準參數寫入該一次可程序化內存中的參數記憶區。
上述之自我燒錄方法，該步驟B)包含讀取標準參數，找尋參數記憶區之存儲地址，確認該存儲地址為空，對該存儲地址寫入標準參數。
上述之自我燒錄方法，其中該參數記憶區被劃分為多個分區，用于寫入不同類型之標準參數；或提供校正用標準參數的多次寫入。
上述之自我燒錄方法，其中該標準參數是經由傳感器量測一標準量測物，由模數轉換器將該傳感器之量測信號轉換為數字信號而得。
上述之自我燒錄方法，其中該一次可程序化內存的指令集中，包含量測指令集、校正指令集，以進行量測工作模式與自我校正模式。
上述之自我燒錄方法，該步驟B)還包含當標準參數寫入時，將該一次可程序化內存的供電電壓提升為燒錄電壓。該燒錄電壓由該集成電路之電源電壓直接升壓獲得。
由于采用了以上的方案，本發明的集成電路在應用時，不需要額外的外接EEPROM等存儲組件，節省最終系統產品的組件，降低最終的電子測量裝置的成本。由于本發明提供的集成電路具有自我燒錄校正參數的功能，可在最終系統產品制造完成后，直接進行自我校正；無需集成電路的應用廠商在生產最終系統產品前先利用外接存儲器寫入校正參數，也無需集成電路廠商針對不同應用提前寫入各種校正參數，使其校正程序簡化，對于應用廠商或集成電路廠商均可以藉以降低生產成本。
本發明中，可將一次可程序化內存的參數記憶區分為多個子區，每一子區可用于一次自我校正模式下的標準參數寫入，則本發明之集成電路可對一次可程序化內存進行多次的校正標準參數的寫入，為應用廠商提供更加靈活、方便的應用。
本發明的集成電路，增設一電荷泵，使最終應用的測量裝置不需要再額外多連接一個5.8volt的VDD電壓，在燒錄校正的標準參數時，可以減少外接的電壓源。可以簡化生產時的校正程序所需的電壓，節省能源消耗。
圖1是現有技術的測量裝置的架構示意圖。
圖2是應用本發明實施例一的測量裝置的架構示意圖。
圖3是應用本發明實施例的測量裝置的校正流程圖。
圖4是應用本發明實施例二的測量裝置的架構示意圖。
符號說明100、200-集成電路，101、201-傳感器，103、203-模數轉換器，105-電擦除可編程只讀存儲器，107-串行接口電路，109、209-微處理器，111、211-可擦除可編程只讀存儲器，113、213-時序控制器，115、215-顯示器，220-參數記憶區。
具體實施方式下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
實施例一請參閱第2圖，系根據本發明之具體實施例，顯示內建一次可程序化內存之測量裝置的電路架構圖，包括集成電路200、外接傳感器201與顯示器215，傳感器201輸入量測信號至集成電路200，集成電路200輸出待量測物的實際模擬量至顯示器215。于校正程序中，傳感器201接觸標準量測物，輸出標準信號至集成電路200的模擬數字轉換器203，標準信號為模擬信號，經過模擬數字轉換器203轉換成數字標準信號，并輸入至微處理器209，經過微處理器209之計算后得到標準參數，微處理器209直接儲存標準參數于可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)211之中規劃的參數記憶區220。根據本發明之具體實施例，參數記憶區220是位于可擦除可編程只讀存儲器211之中，微處理器209在可擦除可編程只讀存儲器211之中直接存取標準參數與指令集，在微處理器209執行功能運算時，從可擦除可編程只讀存儲器211之中取出指令并加以執行。
根據本發明之具體實施例，可擦除可編程只讀存儲器211可被一次可程序化內存(One Time Programmable Memory；OTP memory)所取代，由于數據存入內存之后無須將數據抹除，因此可使用一次可程序化內存來取代可抹除只讀存儲器211。
根據本發明之具體實施例，傳感器201可量測溫度、電壓、水壓、電流或液體流量等等物理量而輸出量測信號，所輸出的量測信號為模擬信號。
在集成電路200執行一般量測程序時，傳感器201直接接觸待量測物，并輸出量測信號至模擬數字轉換器203，經過轉換后，模擬數字轉換器203輸出數字量測信號至微處理器209，微處理器209從可擦除可編程只讀存儲器211之參數記憶區220中取出標準參數，然后根據標準參數，計算出相對應于此數字量測信號之實際量測值。微處理器209經由時序控制器213輸出實際量測值至顯示器215，由顯示器215顯示實際量測值給使用者。根據本發明之具體實施例，將校正程序之標準參數儲存于內建內存之中，微處理器需要標準參數時直接讀取可擦除可編程只讀存儲器211，而無須使用外接電擦除可編程只讀存儲器，而且微處理器于校正程序與量測程序之中，直接存取可擦除可編程只讀存儲器211的指令集與標準參數，無須使用序列界面電路，更有助于加快電子式集成電路的操作速度。再者，電子式集成電路以可擦除可編程只讀存儲器211儲存標準參數，以微處理器直接存取標準參數，無須使用外接的電擦除可編程只讀存儲器，有助于降低電子量測系統的成本。
請參閱第3圖，根據本發明之具體實施例，依照第2圖之內建可擦除可編程只讀存儲器211的集成電路200，說明其校正程序與量測程序的操作流程。步驟301，開始操作集成電路200。步驟303，判斷是否開始進行自我校正模式，若是則進入步驟305，若否則進入步驟331。進入自我校正模式，進入步驟305，模擬數字轉換器203提供標準參數至微處理器209，然后執行步驟307，微處理器209找尋標準參數的儲存地址，這儲存地址系位于可擦除可編程只讀存儲器211之中。在找到標準參數的儲存地址之后，微處理器209確認此儲存地址是否為空白，是否已儲存標準參數，若為空白則進入步驟311，若已有標準參數則進入步驟319，結束自我校正程序。步驟311，微處理器209執行程序化指令，在可擦除可編程只讀存儲器211之中儲存標準參數，在完成標準參數的儲存動作之后，進行步驟313，微處理器209確認已儲存的標準參數是否正確。步驟315，確認已儲存標準參數是否正確，若是則進入步驟319，結束自我校正程序，若否則進入步驟317，顯示錯誤訊息后進入步驟319，結束自我校正程序。
在執行步驟303判斷是否進入自我校正模式時，若不進入自我校正模式，則執行步驟331，開始集成電路200的量測模式。步驟331，微處理器209查詢儲存于可擦除可編程只讀存儲器211的標準參數，然后執行步驟333，微處理器209接收從模擬數字轉換器203所提供之數字量測信號，執行步驟335，微處理器209根據數字量測信號與標準參數計算實際量測值，最后進入步驟319，結束集成電路200的量測模式。
根據本發明之具體實施例，當集成電路使用一次可程序化內存(OneTime Programmable Memory；OTP memory)時，參數記憶區220可分為多個子區，每一子區可用于一次自我校正模式下的標準參數寫入。則本發明之集成電路可對一次可程序化內存進行多次的校正標準參數的寫入。
實施例二請參考圖4所示，本例中，集成電路增設一電荷泵，將系統電源直接升壓后，提供給自我校正模式下的標準參數寫入之用。在自我校正模式下，當校正指令對一次可程序化內存的參數記憶區進行標準參數燒錄時，微處理器發出一使能信號啟動電荷泵216，并通過一開關電路217選擇導通電荷泵的輸出電壓，提供給一次可程序化內存，直至標準參數的燒錄程序完成。例如如果集成電路電源為3volt，經過電荷泵升壓后，會自己產生一電壓6volt。如此一來，最終的系統產品便不需要再額外多連接一個5.8volt的VDD電壓，在燒錄校正的標準參數時，可以減少外接的電壓源。可以簡化生產時的校正程序所需的電壓，節省能源消耗。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和范圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護范圍當視申請專利權利要求范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種具自校正功能的集成電路，其特征是至少包含一微處理器；一一次可程序化內存，直接連接該微處理器，該一次可程序化內存中規劃有至少一指令集存儲區、一參數記憶區，所述參數記憶區用于儲存標定參數或校正用標準參數；該微處理器可根據該一次可程序化內存中的標準參數，計算相對應于該數字信號之實際模擬量。
2.如權利要求1所述之集成電路，其特征是還包含一模數轉換器，連接于該微處理器，用于接收模擬信號，并將該模擬信號轉換為數字信號。
3.如權利要求1所述之集成電路，其特征是該一次可程序化內存中的指令集包括量測指令集及校正指令集，以進行量測程序與校正程序。
4.如權利要求1所述之集成電路，其特征是還包含一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經由該時序控制器輸出該實際模擬量的讀數。
5.如權利要求1所述之集成電路，其特征是其中該微處理器于該一次可程序化內存上讀取指令集與存取該標準參數。
6.如權利要求1所述之集成電路，其特征是還包含一電荷泵、一開關電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關電路控制端與該微處理器連接；該開關電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源連接，該開關電路輸出端與該一次可程序化內存連接，以提供該一次可程序化內存工作電壓及燒錄電壓。
7.一種具自校正功能的測量裝置，包括傳感器、集成電路，該集成電路至少包含一微處理器，用于接收數字信號；一模數轉換器，連接于該微處理器，用于接收該傳感器的模擬信號，并將該模擬信號轉換為數字信號；一一次可程序化內存，直接連接該微處理器；其特征是該一次可程序化內存中規劃有至少一指令集存儲區、一參數記憶區，所述參數記憶區用于儲存標定參數或校正用標準參數；該微處理器可根據該一次可程序化內存中的標準參數，計算相對應于該數字信號之實際模擬量。
8.如權利要求7所述之測量裝置，其特征是該集成電路還包括一時序控制器，連接于該微處理器，該微處理器經由該時序控制器輸出該實際模擬量的讀數。
9.如權利要求7所述之測量裝置，其特征是該一次可程序化內存中的指令集包括量測指令集及校正指令集，以進行量測程序與校正程序。
10.如權利要求7所述之測量裝置，其特征是該集成電路還包含一電荷泵、一開關電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該開關電路控制端與該微處理器連接；該開關電路一輸入端與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器電源連接，該開關電路輸出端與該一次可程序化內存連接，以提供該一次可程序化內存工作電壓及燒錄電壓。
11.一種集成電路參數自我燒錄方法，包含如下步驟A)于集成電路之燒錄有指令集的一次可程序化內存中規劃一參數記憶區；B)運行該一次可程序化內存指令集中的自我校正模式；C)將標定參數或標準參數寫入該一次可程序化內存中的參數記憶區。
12.如權利要求11所述之自我燒錄方法，其特征是該步驟B)包含讀取標準參數，找尋參數記憶區之存儲地址，確認該存儲地址為空，對該存儲地址寫入標準參數。
13.如權利要求12所述之自我燒錄方法，其特征是其中該參數記憶區被劃分為多個分區，用于寫入不同類型之標準參數；或提供校正用標準參數的多次寫入。
14.如權利要求11或12所述之自我燒錄方法，其特征是其中該標準參數是經由傳感器量測一標準量測物，由模數轉換器將該傳感器之量測信號轉換為數字信號而得。
15.如權利要求11或12所述之自我燒錄方法，其特征是其中該一次可程序化內存的指令集中，包含量測指令集、校正指令集，以進行量測工作模式與自我校正模式。
16.如權利要求11或12所述之自我燒錄方法，其特征是該步驟B)還包含當標準參數寫入時，將該一次可程序化內存的供電電壓提升為燒錄電壓。
17.如權利要求16所述之自我燒錄方法，其特征是該燒錄電壓由該集成電路之電源電壓直接升壓獲得。
全文摘要
本發明公開了一種集成電路、應用該集成電路的測量裝置，以及集成電路的參數自我燒錄方法，該集成電路包括微處理器、一次可程序化內存，該一次可程序化內存中規劃有至少一指令集存儲區、一參數記憶區，所述參數記憶區用于儲存校正用標準參數；該微處理器根據該一次可程序化內存中的標準參數，計算相對應于該數字信號之實際量測值。本發明的集成電路不需要額外外接存儲組件，節省最終系統產品的組件，降低最終的電子測量裝置的成本。由于本發明提供的集成電路具有自我燒錄校正參數的功能，可在最終系統產品制造完成后，直接進行自我校正，使其校正程序簡化，對于應用廠商或集成電路廠商均可以藉以降低生產成本。
文檔編號G01D5/00GK1884976SQ20061006160
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月7日 優先權日2006年7月7日
發明者趙伯寅, 林祥民, 袁國元 申請人:富享微電子(深圳)有限公司