TWM305902U - IC for facilitating to realize self-calibration, and its measuring device - Google Patents

Description

M305902 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 用領域的積體電路及應 本創作涉及一種作爲测量應 用該積體電路的電子測量裝置。。 【先前技術】 ‘歡:A，的電子測量裝置的電路構造是由待測信號

mnrv、i重里β等感測器（Sensor)、類比數位轉換器 微處理器（MCU)和校正係數記憶體組成。而Mcu 貝，匕3有程式，憶體、資料記憶體、以及中央計算單元等。 、在進仃測1時，將感測器與待測信號接觸，感測器將 待’貝就的物理1轉換成電信號（電壓量或是電流量），該 ^信號被類比數位轉換_換成數位信號，被微處理器計 處理或疋進步轉換，並顯示在顯示器上。然而促使 微處理器計算、處理或是進—步轉換的根源，肢來自於 程式$憶體内_存的指令，指令的總和及順序便成爲程 式0 但是’很多包含有類比數位轉換器的積體電路在能夠 正確顯示測量值之前，都必須經過校正手續，如此類比數 位轉換裔及微處理器方可正確無誤地將該待測信號的物 理里轉換成相對應的數位結果顯示出來。在電干測量裝置 之校正程式中，使用具有標準物理量之標準量測物，感測 器接觸標準量測物後發出一標準量測訊號，經轉換成數位 號後成爲標準參數並儲存於記憶體之中，當微處理器執 行一般量測程式時，從記憶體中取出校正用的標準參數， 並根據量測訊號計算實際量測值。因此，經過校正之後， 5 M305902 會産生相對應的校正係數，這些校正係數需要被儲存下 來，同時必須能夠被微處理器讀取，如此，微處理器方可 正確地運行汁异或轉換的功能並呈現精確的數值。因此， 大多數電子元件都需要外接的電可擦除可編程唯讀記憶 體（EEPROM)以提供儲存這些校正參數的能力。 然而’若要將校正係數儲存放於EEPROM中，尚需 另外的燒錄器，方可將係數燒錄進入EEPR〇M中儲存。 燒錄完成後，再將該EEPROM取出燒錄器並且連接於最 終系統産品電子測量裝置上，才算完成校正手續。 現在可能有比較好的校正係數燒錄方式，不需將 EEPROM從最終產品取出。如圖1所示，顯示—種積體 電路100的電路架構圖，此積體電路1〇〇外接顯示器 115、電擦除可編程唯讀記憶體(EEpR〇M)1〇5與感測器 101。積體電路1〇〇必須經過校正程式之後才能夠執行一 般量測程式，校正程式係以感測器1〇1直接接觸標準量測 物（未顯示於第1圖），感測器1〇1輸出標準訊號至類比數 位轉換器103，此標準訊號爲類比訊號，類比數位轉換器 103根據;f示準矾號輸出數位標準訊號至微處理器1〇9，麫 過微處理器109的計算之後，標準參數經由串列介面電路 107被儲存於電擦除可編程唯讀記憶體1〇5之中，而微處 理恭109在執行任何指令時，都必須從可擦除可編程唯夢 記憶= (EPR0M)111讀取指令集21Q。在完成校正程式= 後，標準參數被儲存於電擦除可編程唯讀記 中，在進^-般量測程式日夺，感測器101直接接觸待量測 物，輸出量測訊號至類比數位轉換器103，經過轉換後， M305902 類比數位轉換器103輸出數位量測 〇 微處理器109經由串列介面電路1〇二心理器109， 記憶體105讀取標準參數，經過 1 =編程唯讀 位量測訊號之實際量測值，微= 輸 113輸出實際測量值至顯示器115^ :日守序控制裔 10之上。微處理器1〇9 Λ 待量測物=實際㈣值時，必須使用標準參數，

數疋被儲存於電擦除可編程唯讀記憶體1Q5之中，理 器109在存取標準參數時，都㈣㈣串列介 107 ’而且電擦除可編程唯讀記憶體1Q5係 路100之外。 領版电 上述以外接式記憶體來儲存標準參數的方式，雖然使 用電擦除可編程唯讀記憶體1Q5較易於被存取，但是合辦 加整個量測祕的製造成本。而且，即使如此，最終二系: 統産品在進行校正手續或是燒錄程式進人冑式記憶體 時’除了正常的晶片電源以外’仍然需要額外的2個電壓 源，稱爲VPP=12讀及VDD=5 8 _，以便提供給程式 燒錄及標準參數燒錄之用。 【新型内容】 本創作的目的就是爲了克服以上現有技術的不足，提 供一種校正程式簡化、應用成本降低、便於實現自校正功 能的積體電路及應用該集成電器的測量裝置。 爲實現上述目的，本創作提出一種便於實現自校正功 能的積體電路，至少包含：一微處理器；——次可程式化 記憶體，直接連接該微處理器。該積體電路還包含一電荷 泵、一開關電路，該電荷泵使能端與該微處理器連接，該 7 M305902 開關電路控制端與該微處理器連接；該開關電路一 * 與該電荷泵輸出端連接，另一輸入端與該微處理器 ^ 接，該開關電路輸出端與該一次可程式化記憶體連接'，、'、 提供該一次可程式化記憶體工作電壓及燒錄電壓。 x 上述之積體電路，還包含一類比數位轉換器 該微處理器，用於魏量軌號，並將該相信 致

數位訊號。還包含-時序控制n，連接於該微處理器，、ς 微處理器經由該時序控制器輸出該實際量测值。° 同時，本創作提出了-種便於實現自校正功能的測量 裝置，包括一感消j器、一測量電路，該測量電路至少包含. -微處理n，餘接收數位訊號；—類比數位轉換器，3連 接於該微處理器’用於接收該感測器的量測訊號，並 量測信號轉換爲數㈣號；――次可程式化記憶體，直= 連接該微處理ϋ;該測量電路還包含―電荷泵、—開關電 路’該電荷泵使能端與賴處理n連接，該開關電路 端與該微處理器連接；該„電路—輸人端與該電荷^輸 出端連接’另—輸人端與該微處理器電源連接，該開關電 路輸出端與該—次可程式化記μ連接，以提供該一次可 程式化記憶體工作電壓及燒錄電壓。 上述之測量裝置，還包括一時序控制器，連接於該微 處理，，該微處理器經由該時序控制器輸出該實際量測 值曰還包括-顯不器，與該時序控制器連接，用於顯示實 从由於採用了以上的方案，本創作的積體電路，增設一 電何泵’由於積體電路㈣系統記憶體具有可選擇的工作 M305902 壓，節省能源消耗。 式斤而的電 本創相㈣電路在應㈣，•可由㈣提 二益’可直接將校正的標準參數燒錄到系統記 不、

i：:rrEEpR〇M^^^ 路的岸用低取終㈣子測量裝置的成本。無需積體電 =的應用廠商在生産最終系統産品前先利用外接記憶體 寫^权正參數，也無需積體電路廠商針對不同應用提前寫 ΐ電數，使其校正程式簡化，對於應用廠商或積 體電路廠商均可以藉以降低生産成本。 【實施方式】 ，下面通過具體的實施例並結合附圖對本創作作進一步 詳細的描述。 、月4閱圖2，係根據具體實施例，顯示内建一次可程 式化記憶體之測量裝置的電路架構圖，包括積體電路 20〇 :外接感測器201與顯示器215，感測器2〇1輸入量 測虎至積體電路2〇〇，積體電路2〇0輸出待量測物的實 =里=值至顯示器215。於校正程式中，感測器2〇1接觸 ‘準里測物，輸出標準訊號至積體電路200的類比數位轉 換器203,標準訊號爲類比訊號，經過類比數位轉換器2〇3 轉換成數位標準訊號，並輸入至微處理器209，經過微處 理器209之計算後得到標準參數，微處理器209直接儲存 M305902 標準參數於可擦除可編程唯讀記憶體（epr〇M)2 11之中 規劃的參數記憶區220。 請參考圖3所示，本例中，積體電路内增設一電荷泵 216，將系統電源直接升壓後，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 次可程式化記憶體的參數記憶區220進行標準參數燒錄 時，微處理器發出一使能信號啓動電荷泵2彳6，並通過一 開關電路217選擇導通電荷泵216的輸出電壓，提供給一 鲁次可程式化記憶體，直至標準參數的燒錄喊完成。例 如·如果積體電路電源爲3 V0|t，經過電荷泵升壓後，會 産生一電壓6 volt。如此一來，最終的系統產品便不需要 2額外多連接一個5.8 volt的VDD電壓，在燒錄校正的 才示準參數時，可以減少外接的電壓源。可以簡化生産時的 校正程式所需的電壓，節省能源消耗。 ，據具體實施例，參數記憶區220是位於可擦除可編 ，唯讀記憶體211之中，微處理器209在可擦除可編程唯 • 頃記？體211之中直接存取標準參數與指令集210，在微 处器209執行功能運算時，從可擦除可編程唯讀記憶體 211之中取出指令並加以執行。 —a根據具體實施例，可擦除可編程唯讀記憶體211可被 了权式Kz^(〇neTjmepr〇granrjmabieMemory; OTP memory)所取代，由於資料存入記憶體之後無須將資 枓抹除’ m此可使用—次可程式化記憶體來取代可擦除可 編程唯讀記憶體211。 根據本創作之具體實施例，感測器201可量測溫度、 M305902 電壓、水壓、電流或液體流量等等物理量而輸出量測訊 號，所輸出的量測訊號爲類比訊號。 在積體電路200執行一般量測程式時，感測器2〇1直 接接觸待量測物’並輸出量測訊號至類比數位轉換器 f03 ’經過轉換後，類比數位轉換器203輸出數位量測訊 ，至微處理器209，微處理器209從可擦除可編程唯讀記 隐體211之參數記憶區22〇中取出標準參數，然後根據標 準參數，。計算出相對應於此數位量測訊號之實際量測值。 ，處理器209經由時序控制器213輸出實際量測值至顯示 二由顯示斋215顯示實際量測值給使用者。根據具 由、施例，將;j：父正程式之標準參數儲存於内建記憶體之 土微處理H需要標準參數時直接讀取可擦除可編程唯讀 體211 ’而無須使用外接電擦除可編程唯讀記憶體， 广可^處理$於板正程式與量_式之中，直接存取可擦 唯讀記M 211的指令集21Q與標準參數，無須 Μ;ι Φ電路’更有助於加快積體電路的操作速度。 積體電路以可擦除可編程唯讀記憶體211儲存標準 二u以微處理為直接存取標準參數，無須使用外接的電 :二可編㈣項記憶體’有助於降低電子測量裝置的成 月 > 閱圖4 ’根據具體實施例，依照圖3之内建可擦 二^唯^己憶體211的積體電路測，說明其校正程 ίοο、。里Γ程式的操作流程。步驟3Q1，開始操作積體電路 乂驟303，判斷是否開始進行自我校正模式，若是 入步驟3〇5，若否則進人步驟331。進入自我校正模 M305902 式，進入步驟305，類比數位轉換器2〇3提供標準參數至 微處理器209，然後執行步驟3〇7，微處理器2〇9找尋標 準參數的儲存位址，這儲存位址係位於可擦除可編程唯讀 記，體211之中。在找到標準參數的儲存位址之後，微處 理态209確認此儲存位址是否爲空白，是否已儲存標準參 數，若爲空白則進入步驟311，若已有標準參數則進入步 驟319，結束自我校正程式。步驟311，微處理器2〇9執 行程式化指令，在可擦除可編程唯讀記憶體211之中儲存 _ 標準參數，在完成標準參數賴存動作之後，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，結束自我校正程式，若否則進入步驟3彳7，顯示錯 誤訊息後進入步驟319，結束自我校正程式。 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，開始積體電路200 的量測模式。步驟331，微處理器209查詢儲存於可擦除 • 可編程唯讀記憶體211的標準參數，然後執行步驟333， 微處理器209接收從類比數位轉換器203所提供之數位量 測訊號，執行步驟335，微處理器209根據數位量測訊號 與標準參數計算實際量測值，最後進入步驟319，結束積 體電路200的量測模式。 根據具體實施例，當積體電路使用一次可程式化記憶 體（One Time Programmable Memory; OTP memory)時， 參數記憶區220可分爲多個子區，每一子區可用於一次自 我校正模式下的標準參數寫入。則本創作之積體電路可對 12 M305902 一次可程式化記憶體進行多次的校正標準參數的寫入。 雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之保護 範圍當視申請專利範圍所界定者爲準。 【圖式簡單說明】 圖1是現有技術的測量裝置的架構示意圖。 圖2是本創作一實施例的測量裝置的架構示意圖。 • 圖3是本創作另一實施例的測量裝置的架構示意圖。 圖4是本創作所述實施例的測量裝置的校正流程圖。 【主要元件符號說明】 100、 200-積體電路 101、 201-感測器 103、203-類比數位轉換器 105-電擦除可編程唯讀記憶體 107-串列介面電路 φ 1〇9、2〇9_微處理器 111、211-可擦除可編程唯讀記憶體 113、213-時序控制器 115、215-顯示器 210-指令集 216- 電荷泵 217- 開關電路 2 2 0-參數記憶區 13

Claims (1)

1. M305902 九、申請專利範圍： 1_一種便於實現自校正功能的積體電路，至少包 含：一微處理器；一一次可程式化記憶體，直接連接該 微處理器’其特徵是：還包含—電荷泵、—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式化記憶體連接，以提供該一 • 次可程式化記憶體工作電壓及燒錄電壓。 2·如申請專利範圍第1項所述之積體電路，其中還 包含一類比數位轉換器，連接於該微處理器，用於接收 里測訊號，並將該量測信號轉換爲數位訊號。 3_如申請專利範圍第1項所述之積體電路，其中還 包含一時序控制器，連接於該微處理器，該微處理器經 由該時序控制器輸出該實際量測值。 4_一種便於實現自校正功能的測量裝置，包括一感 Φ ^ m 測里電路’該測量電路至少包含··一微處理器， 用於接收數位訊號；一類比數位轉換器，連接於該微處 理器，用於接收該感測器的量測訊號，並將該量 轉換爲數位訊號；一一次可程式化記憶體，直接連接該° 微處理器，·其特徵是··該測量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 忒電荷泵輸出端連接，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式化記憶體連接， 14 M3 05902 以提供該一次可程式化記憶體工作電壓及燒錄電壓。 5·如申請專利範圍第4項所述之测量裝置，其中還 時序控制H，連接於該微處理器，該微處理器經 由该時序控制器輸出該實際量測值。 包括請專利範圍第5項所述之測量裝置H 測值。 序控制器連接，料顯示仏=