WO2004105246A2 - Integrierte schaltungsanordnung und verfahren zur programmierung einer integrierten schaltungsanordnung - Google Patents

Integrierte schaltungsanordnung und verfahren zur programmierung einer integrierten schaltungsanordnung Download PDF

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WO2004105246A2
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    • H03K19/1732—Optimisation thereof by limitation or reduction of the pin/gate ratio

Definitions

  • the present invention relates to an integrated circuit arrangement and a method for programming an integrated circuit arrangement.
  • the object of the present invention is to provide an integrated circuit arrangement which can be programmed with little effort after the end of production, that is to say can be set to a desired operating mode.
  • Another object of the invention is to provide a method for programming an integrated circuit arrangement which can be carried out with little effort and which enables the operation of the integrated circuit arrangement in an operating mode which can be selected after production has ended.
  • an integrated circuit arrangement comprising
  • a comparator with a first input, which is connected to a connection of the integrated circuit arrangement, designed for connecting an external, readable component with a value from a predetermined value set, with a second input to which a reference component with a readable reference value is connected, and with an exit, and
  • control unit which is coupled to the output of the comparator, for controlling at least one function block of the integrated circuit arrangement as a function of a comparison result of the comparator.
  • the programming for example the selection of one of a plurality of predetermined operating modes, of the integrated circuit arrangement takes place in that an external, readable component is connected to the connection of the integrated circuit arrangement.
  • This component has a readable value, for example a specific resistance value, which is compared with a reference value of a reference component.
  • the integrated circuit arrangement is put into a specific operating mode, that is to say programmed, by means of the control unit.
  • the external, readable component is preferably a passive component.
  • connection of the integrated arrangement of circuitry connected external device can be different under a virtually arbitrarily large number, upstream 'of certain programming to be selected.
  • a signal source can be provided in the integrated circuit arrangement, which generates a reference signal with which the external, readable component is acted upon.
  • the further connection of the external, readable component can preferably be connected to a reference potential connection, for example ground.
  • the comparator which compares the value of the external, readable component with the value of the reference component, preferably comprises an analog / digital converter for outputting the comparison result in digital form.
  • an A / D converter with a resolution of 3 bits can be provided, so that a total of 8 different operating states can be activated by simply selecting the value of the readable component to be connected.
  • the analog / digital converter has a logarithmic characteristic. This means that the requirements for the tolerance of the external, readable component as well as the tolerances for the Further processing of the read value significantly reduced. For example, as an externally readable component, a resistance with a tolerance of 30% can nevertheless be reliably read out on the basis of the logarithmic characteristic curve and reliably select one of several predetermined operating modes.
  • the reference component can be provided as an externally connectable component or as a component integrated on the circuit arrangement.
  • an external reference component is often provided anyway in order to generate highly accurate reference signals, for example bias currents, which is connected to a connection leg (pin) of the integrated circuit
  • Circuit arrangement is connected.
  • This can be, for example, a reference resistor or an external filter capacitor. If this is the case, then this component can also be used as a reference component for programming the integrated circuit arrangement in accordance with the proposed principle.
  • the reference signal emitted by the signal source can preferably also be applied to the external reference component and the value of the reference component can be read out.
  • An external reference component has smaller tolerances than an integrated reference component.
  • Configuring the reference component as an integrated component is particularly advantageous if an external reference component is not required anyway for the functionality of the integrated circuit and / or a particularly small number of pins in the circuit arrangement is required.
  • the reference component and the readable, programming component can be used, for example, as a resistor or as a condenser be trained. However, other passive components that have a readable physical value can also be used.
  • the integrated viewing arrangement can comprise a plurality of function blocks, the control unit being able to control these function blocks with a different supply voltage, reference voltage and / or switch-on sequence depending on the comparison result of the comparator.
  • a volatile memory a so-called atch, is preferably connected between the output of the comparator and the control unit for temporarily storing the comparison result of the comparator.
  • the readable value of the external, readable component and the comparison of this value with the value of the reference component is preferably carried out during a switch-on phase of the integrated circuit arrangement. In order to have the comparison result available during the entire operating time of the integrated circuit arrangement, it is advantageous to store it temporarily.
  • a memory block is preferably provided for storing control parameters for the respective operating modes. This memory block is coupled to the control unit such that one of the stored operating modes is activated depending on the comparison result of the comparator.
  • the memory block is preferably designed as a so-called boot ROM (Read Only Memory) and is read out when the integrated circuit arrangement is switched on.
  • boot ROM Read Only Memory
  • the boot ROM can be designed to be programmable, for example by selecting the masks for the metallization levels of the programmable boot ROM during manufacture.
  • the principle described is preferably applicable to so-called power management units, PMU, in order to control the power-on-sequence.
  • PMU power management units
  • the various, predeterminable sequences can be stored and defined in the ROM and are selected in the application by the value of the programmable, readable component.
  • a still further increase in flexibility is obtained by providing a programmable ROM with so-called Zener or poly fuses, that is to say programmable connections, instead of the metal mask programmable ROM.
  • a programmable ROM with so-called Zener or poly fuses, that is to say programmable connections, instead of the metal mask programmable ROM.
  • the conductivity state of the fuse is determined by applying an energy pulse, the conductivity state being able to be switched between high-resistance and low-resistance.
  • the reference component is provided as an integrated component, it may be advantageous to increase the accuracy by simply comparing the integrated reference component.
  • the object is achieved by a method for programming an integrated circuit arrangement, comprising the following method steps:
  • an external, readable component is connected to the integrated circuit arrangement and the value of this external readable component is then read out. This value is then compared with the value of a reference component, which is also read out, that is to say a reference value, and a comparison result is determined. Depending on this comparison result, a selection signal is emitted to control the integrated circuit.
  • the integrated circuit arrangement is preferably set in one of a plurality of predetermined operating states.
  • the reference value is preferably determined by reading out an external or integrated reference component.
  • the comparison of the reference value and the value of the external readable component is preferably carried out with the aid of an analog / digital converter.
  • the values of the readable external component and the reference component are preferably read out by applying a reference signal provided by a signal source to the same during a switch-on process of the integrated circuit arrangement.
  • the comparison result is preferably stored temporarily in a volatile memory so that it is also available after the end of the switch-on process.
  • the comparison is further preferably activated during a switch-on process and then the comparator which carries out the comparison and, if appropriate, the signal source which is used to read out the component values which can be read out are deactivated again.
  • the reference signal provided by the signal source can be, for example, a reference voltage or a reference current.
  • a reference resistor is provided externally in the integrated circuit arrangement described in any case, or an external filter capacitor or a similar external passive component, this can preferably be used as a reference component.
  • two pins are provided, to which the external readable component and the reference component can each be connected.
  • the free end of such passive components is preferably connected to a reference potential connection, for example ground.
  • the described method enables, with little effort, that depending on the value of a passive component that can be connected to a pin of the integrated circuit arrangement, the integrated circuit arrangement can be put into one of several predetermined operating modes.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an integrated circuit arrangement according to the invention with two external resistors
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an integrated circuit arrangement according to the invention with two external capacitors
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of an integrated circuit arrangement according to the invention with an external resistor
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an integrated circuit arrangement according to the invention with an external capacitance.
  • FIG. 1 shows an integrated circuit arrangement 1 which has, among other things, two connections 2, 3, so-called pins.
  • An external, readable component is at the connection 2 of the integrated circuit arrangement 1. switched on in the form of a resistor 4 against a reference potential terminal 5.
  • the resistor 4 serves, as will be explained in more detail later, for programming the circuit arrangement 1.
  • the connections 2, 3 of the circuit arrangement 1 are internally connected to a first and a second input 7, 8 of a comparator 9.
  • the comparator 9 comprises an analog / digital converter.
  • the comparator 9 has an activation input 10 for activating the comparator 9 during a switch-on phase.
  • a control unit 12 is connected via a volatile memory 11, which controls a plurality of function blocks 13a, 13b in the circuit arrangement 1.
  • a signal source 14 is provided which is designed to generate a reference signal and which is connected to the connections 2, 3 of the circuit arrangement.
  • the reference component 6 serves not only as a reference component for the comparator 9 according to the proposed principle, but also as a reference resistor for generating a bias signal, which is required for the function of at least one of the function blocks 13a, 13b anyway.
  • the comparator 9 and the signal source 14 are activated by means of the activation input 10 in a switch-on phase of the circuit arrangement, the readable, programming resistor 4 and the reference resistor 6 are acted upon by a reference signal which generates the reference source 14, that is to say with a reference voltage or reference current.
  • the comparator 9 compares the signals occurring at its inputs 7, 8, which of course depend on the component values Rprog, Rref of the resistors 4, 6.
  • the A / D converter determines the ratio of the values Rprog, Rref of the two external components 4, 6 and outputs a corresponding comparison result at the output in digital form. This comparison result is temporarily stored in the buffer store 11.
  • the comparator 9 with the A / D converter and the signal source 14 are then deactivated.
  • control unit 12 With the comparison result stored in the memory 11, it is now possible for the control unit 12 to control the function blocks 13a, 13b of the circuit arrangement. This takes place according to the proposed principle, depending on the value of the programming resistor 4. To carry out the proposed principle, only an additional pin 2 on chip 1 is required, since resistor 6 on pin 3 is required anyway as a reference resistor.
  • the additional resistor 4 can be a simple and inexpensive external resistor to which low tolerance requirements have to be met. By selecting the size of the resistance of the resistance component 4, different programming or operating modes of the circuits on the chip 1 can be selected.
  • a further reduction in the requirements for the tolerance accuracy of the resistor 4 is achieved in that the A / D converter in the comparator 9 has a logarithmic characteristic.
  • control unit 12 there are advantageously a plurality of parameters for each adjustable operating mode, such as Supply voltage levels for certain function blocks 13a, 13b, reference voltage level, switch-on sequences etc. are stored in the boot ROM.
  • the boot ROM is mask-programmable by varying the metallization. This ROM is addressed by the result of the comparator 9.
  • the available switch-on sequences, one of which can be selected with the resistor 4 are therefore defined by measurement masks and, in use, selected by the value of the programming module 4.
  • a further increase in flexibility can be achieved in that the ROM in the control unit 12 is designed as a programmable ROM and has zener or polysilicon fuses for this purpose.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the integrated circuit arrangement of FIG. 1.
  • the circuit of FIG. 2 largely corresponds to that of FIG. 1 in its structure and in its advantageous mode of operation and is not to be described again here.
  • a programming capacitor 15 and a reference capacitance 16 are provided in the circuit of FIG. 2. These are also connected between external connections 2, 3 of the chip 1 and reference potential 5.
  • the reference capacitor 16 is provided on the chip 1 of FIG. 2 anyway for the operation of at least one function block 13a, 13b as a filter capacitor.
  • the capacitors 15, 16 are charged by means of the signal source 14 when the comparator 9 is activated and the signal source 14 at the input 10, and the resulting signals which are present at the inputs 7, 8 of the comparator 9 and from the capacitance values Cprog, Cref Capacitors 15, 16 are dependent, are evaluated by this.
  • the remaining mode of operation corresponds to that already explained in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment to FIG. 1, which largely corresponds to the latter in terms of its structure and advantageous mode of operation. In this respect, the description of the figures is not repeated here.
  • an integrated reference resistor 17 is provided, which is connected between the input 8 of the comparator 9 and an internal reference potential connection 5 '. This eliminates the external connection pin 3 on chip 1.
  • connection pins are required on the chip and is preferably used, for example, when an external reference component is not required anyway, for example for generating a precise reference signal or as a filter component.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the circuit from FIG. 2.
  • an integrated capacitance 18 is provided in the circuit from FIG. The capacitor 18 is connected between the input 8 of the comparator 9 and the reference potential 5 '.
  • connection pin As in FIG. 3, there is no connection pin, namely connection 3.
  • connection 3 As in FIG. 3, there is no connection pin, namely connection 3.
  • the embodiment shown is used advantageously if an external filter capacitor is not required as a reference component anyway.

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Abstract

Gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip ist ein Vergleicher (9) in einem integrierten Schaltkreis (1) vorgesehen, der ein extern anschließbares Bauelement (4) ausliest und den Wert mit dem Wert eines Referenzbauteils (6) vergleicht. Das Vergleichser-gebnis wird einer Steuereinheit (12) zugeführt, die in Abhän-gigkeit vom Vergleichsergebnis zumindest einen Funktions-block (13a, 13b) der integrierten Schaltungsanordnung (1) an-steuert. Demnach wird mit dem Wert (Rprog) des extern an-schließbaren Bauelements (4) die Betriebsart des Chips (1) bestimmt und/oder dieser programmiert. Das vorgeschlagene Prinzip ist beispielsweise bei Spannungsversorgungsbausteinen anwendbar.

Description

Beschreibung
Integrierte Schaltungsanordnung und Verfahren zur Programmierung einer integrierten Schaltungsanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren zur Programmierung einer integrierten Schaltungsanordnung.
Herkömmliche integrierte Schaltkreise können nach dem Ende der Fertigung lediglich in einer Betriebsart betrieben werden, für die sie vorgesehen sind.
Es kann aber wünschenswert sein, den gleichen integrierten Baustein für mehrere, unterschiedliche Anwendungsfälle geeignet zu halten und die jeweils vorgesehene Betriebsart erst nach dem Ende der Herstellung desselben auszuwählen,' beispielsweise auch erst nach dem Vergießen oder Umhäusen eines Chips .
Es kann weiterhin wünschenswert sein, die Spannungswerte der VersorgungsSpannungen einzelner Funktionsblδcke, eine Auswahl bestimmter Funktionsblöcke oder eine Reihenfolge des Ein- schaltens bestimmter Funktionsblöcke bzw. deren Initialisie- rung festzulegen, beispielsweise im Rahmen einer sogenannten Start-Up-Sequenz.
Die beschriebene Programmierung eines integrierten Bauteils könnte beispielsweise durch Fuse-Bänke, DIP-Schalter oder ähnliches nachträglich festgelegt werden.
Alle derartigen, bekannten Maßnahmen sind jedoch mit einem verhältnismäßig großen Aufwand verbunden. Dieser unerwünschte Aufwand kann beispielsweise durch einen erhöhten Flächenbe- darf auf einer Platine bedingt sein oder durch eine Vielzahl notwendiger, zusätzlicher Anschlußbeinchen (Pins) am Chip. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine integrierte Schaltungsanordnung zu schaffen, welche nach dem Ende der Herstellung mit geringem Aufwand programmiert, das heißt in eine gewünschte Betriebsart versetzt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Programmierung einer integrierten Schaltungsanordnung anzugeben, welches mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann und den Betrieb der integrierten Schaltungsanordnung in einer nach Ende der Fertigung auswählbaren Betriebsart ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der integrierten Schaltungsanordnung gelöst durch eine integrierte Schaltungs- anordnung, aufweisend
- einen Vergleicher mit einem ersten Eingang, der mit einem Anschluß der integrierten Schaltungsanordnung verbunden ist, ausgelegt zum Anschließen eines externen, auslesbaren Bauteils mit einem Wert aus einer vorbestimmten Wertemenge, mit einem zweiten Eingang, an dem ein Referenzbauteil mit einem auslesbaren Referenzwert angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, und
- eine Steuereinheit, die mit dem Ausgang des Vergleichers gekoppelt ist zum Steuern von zumindest einem Funktionsblock der integrierten Schaltungsanordnung in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis des Vergleichers.
Bei dem vorgeschlagenen Prinzip erfolgt die Programmierung, beispielsweise die Wahl einer von mehreren vorbestimmten Betriebsarten, der integrierten Schaltungsanordnung dadurch, daß an den Anschluß der integrierten Schaltungsanordnung ein externes, auslesbares Bauteil angeschlossen wird. Dieses Bauteil hat einen auslesbaren Wert, beispielsweise einen bestimmten Widerstandswert, der mit einem Referenzwert eines Referenzbauteils verglichen wird. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis wird die integrierte Schaltungsanordnung it- tels der Steuereinheit in eine bestimmte Betriebsart versetzt, das heißt programmiert. Das externe, auslesbare Bauteil ist bevorzugt ein passives Bauteil .
Durch Wahl des Wertes des am Anschluß der integrierten Schal- tungsanordnung angeschlossenen externen Bauteils kann unter einer praktisch beliebig großen Zahl unterschiedlicher, vor- ' bestimmter Programmierungen ausgewählt werden.
Das beschriebene Prinzip erfordert lediglich ein zusätzliches Pin, das heißt Anschlußbeinchen an einer integrierten Schaltungsanordnung. Dadurch kann die Programmierung der integrierten Schaltungsanordnung mit besonders geringem Aufwand erfolgen.
Zum Auslesen des externen, passiven Bauteils kann beispielsweise eine Signalquelle in der integrierten Schaltungsanordnung vorgesehen sein, die ein Referenzsignal erzeugt, mit dem das externe, auslesbare Bauteil beaufschlagt wird.
Der weitere Anschluß des externen, auslesbaren Bauteils ist bevorzugt mit einem Bezugspotentialanschluß, beispielsweise Masse, verbindbar.
Der Vergleicher, der den Wert des externen, auslesbaren Bau- teils mit dem Wert des Referenzbauteils vergleicht, umfaßt bevorzugt einen Analog/Digital-Wandler zur Abgabe des Vergleichsergebnisses in digitaler Form.
Beispielsweise kann ein A/D-Wandler mit einer Auflösung von 3 Bit vorgesehen sein, so daß insgesamt 8 verschiedene Betriebszustände durch einfache Wahl des Wertes des anzuschließenden auslesbaren Bauteils aktiviert werden können.
Der Analog/Digital-Wandler hat gemäß einer bevorzugten Wei- terbildung der Schaltungsanordnung eine logarithmische Kennlinie. Dadurch sind die Anforderungen an die Toleranz des externen, auslesbaren Bauteils sowie an die Toleranzen bei der Weiterverarbeitung des ausgelesenen Wertes deutlich reduziert. Beispielsweise kann als externes auslesbares Bauteil ein Widerstand mit einer Toleranz von 30 % aufgrund der logarithmischen Kennlinie dennoch zuverlässig ausgelesen werden und zuverlässig eine von mehreren vorbestimmten Betriebsarten selektieren.
Das Referenzbauteil kann als extern anschließbares Bauteil oder als auf der Schaltungsanordnung integriertes Bauteil vorgesehen sein.
Bei integrierten Schaltungsanordnungen ist zur Erzeugung von hochgenauen Referenzsignalen, beispielsweise von Bias-Strö- en, ohnehin oftmals ein externes Referenzbauteil vorgesehen, welches an einem Anschlußbeinchen (Pin) der integrierten
Schaltungsanordnung angeschlossen ist. Dies kann beispielsweise ein Referenzwiderstand oder ein externer Filter- Kondensator sein. Ist dies der Fall, so kann dieses Bauteil zugleich als Referenzbauteil für die Programmierung der inte- grierten Schaltungsanordnung gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip mit verwendet werden. Zum Ermitteln des Vergleichsergebnisses kann dabei bevorzugt auch das externe Referenzbauteil mit dem von der Signalquelle abgegebenen Referenzsignal beaufschlagt werden und der Wert des Referenzbauteils ausgele- sen werden.
Ein externes Referenzbauteil hat geringere Toleranzen als ein integriertes Referenzbauteil .
Die Ausführung des Referenzbauteils als integriertes Bauteil hingegen ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn nicht ohnehin ein externes Referenzbauteil zur Funktionsfähigkeit der integrierten Schaltung nötig ist und/oder eine besonders geringe Pin-Anzahl der Schaltungsanordnung gefordert ist.
Das Referenzbauteil und das auslesbare, programmierende Bauteil können beispielsweise als Widerstand oder als Kondensa- tor ausgebildet sein. Es können jedoch auch andere, passive Bauelemente verwendet werden, die einen auslesbaren physikalischen Wert haben.
Die integrierte Sehaltungsanordnung kann mehrere Funktions- blöcke umfassen, wobei die Steuereinheit abhängig vom Vergleichsergebnis des Vergleichers diese Funktionsblöcke mit unterschiedlicher VersorgungsSpannung, Referenzspannung und/oder Einschaltreihenfolge ansteuern kann.
Zwischen den Ausgang des Vergleichers und die Steuereinheit ist bevorzugt ein flüchtiger Speicher geschaltet, ein sogenanntes atch, zum Zwischenspeichern des Vergleichsergebnisses des Vergleichers.
Das Auslesen des auslesbaren Wertes des externen, auslesbaren Bauteils und der Vergleich dieses Wertes mit dem Wert des Referenzbauteils erfolgt bevorzugt während einer Einschaltphase der integrierten Schaltungsanordnung. Um das Vergleichsergeb- nis während der gesamten Betriebszeit der integrierten Schaltungsanordnung verfügbar zu haben, ist es vorteilhaft, dieses zwischenzuspeichern.
Um die Vielzahl vorbestimmter Betriebsarten zu definieren, von denen jeweils eine durch Wahl des Wertes des externen auslesbaren Bauteils festgelegt werden kann, ist bevorzugt ein Speicherblock vorgesehen zum Ablegen von Steuerungsparametern für die jeweiligen Betriebsarten. Dieser Speicherblock ist so mit der Steuereinheit gekoppelt, daß in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis des Vergleichers eine der gespeicherten Betriebsarten aktiviert wird.
Der Speicherblock ist bevorzugt als sogenanntes Boot-ROM (Read Only Memory) ausgeführt und wird beim Einschalten der integrierten Schaltungsanordnung ausgelesen. Um zusätzliche Flexibilität zu gewinnen, kann das Boot-ROM programmierbar ausgeführt sein, beispielsweise durch Wahl der Masken für die Metallisierungsebenen des programmierbaren Boot-ROMs bei der Fertigung.
Das beschriebene Prinzip ist bevorzugt bei sogenannten Power- Management-Units, PMU anwendbar, um die Einschaltreihenfolge, englisch: power-on-sequence, zu steuern. Die verschiedenen, vorbestimmbaren Sequenzen können in dem ROM abgelegt und de- finiert werden und werden in der Anwendung durch den Wert des programmierenden, auslesbaren Bauteils ausgewählt.
Eine noch weitere Vergrößerung der Flexibilität wird erhalten, indem ein programmierbares ROM mit sogenannten Zener- oder Poly-Fuses, also programmierbaren Verbindungen vorgesehen ist anstelle des Metall-Masken programmierbaren ROMs. Bei derartigen sogenannten Fuses oder Antifuses wird der Leitfähigkeitszustand der Fuse durch Beaufschlagen mit einem Energieimpuls festgelegt, wobei der Leitfähigkeitszustand zwi- sehen hochohmig und niederohmig umgeschaltet werden kann.
Wenn das Referenzbauteil als integriertes Bauteil vorgesehen ist, so kann es vorteilhaft sein, die Genauigkeit durch eine einfache Abgleichmδglichkeit des integrierten Referenzbau- teils zu erhöhen.
Um die Signalquelle und den Vergleicher nach einem Einschalten der integrierten Schaltungsanordnung zu aktivieren, kann es vorteilhaft sein, einen AktivierungsSchaltkreis vorzuse- hen, der mit jeweiligen Aktivierungseingängen von Vergleicher und/oder Signalquelle gekoppelt ist. Der Aktivierungsschaltkreis ist ausgelegt zum Aktivieren des Vergleichers und gegebenenfalls der Signalquelle nach dem Einschalten des integrierten Schaltkreises und schaltet diese wieder ab, sobald • der Vergleich, gegebenenfalls mit Analog/Digital-Wandlung, beendet und das Vergleichsergebnis abgespeichert ist . Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Programmierung einer integrierten Schaltungsanordnung, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- Auslesen des Wertes eines externen, an der integrierten Schaltungsanordnung angeschlossenen Bauteils,
- Vergleich des ausgelesenen Wertes mit einem Referenzwert und Ermittlung eines Vergleichsergebnisses,
- Abgeben eines AuswahlSignals zur Steuerung des integrierten Schaltkreises in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis.
Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird an die integrierte Schaltungsanordnung ein externes, auslesbares Bauteil angeschlossen und anschließend der Wert dieses externen auslesba- ren Bauteils ausgelesen. Dieser Wert wird anschließend mit dem ebenfalls ausgelesenen Wert eines Referenzbauteils, also einem Referenzwert verglichen und es wird ein Vergleichsergebnis ermittelt. In Abhängigkeit von diesem Vergleichsergebnis wird ein Auswahlsignal abgegeben zur Steuerung des inte- grierten Schaltkreises.
Bevorzugt wird in Abhängigkeit vom Auswahlsignal die integrierte Schaltungsanordnung in einem von mehreren vorbestimmten Betriebszuständen versetzt.
Der Referenzwert wird bevorzugt durch Auslesen eines externen oder integrierten Re erenzbauteils ermittelt . Der Vergleich von Referenzwert und dem Wert des externen auslesbaren Bauteils erfolgt bevorzugt unter Zuhilfenahme eines Ana- log/Digital-Wandlers. Das Auslesen der Werte des auslesbaren externen Bauteils sowie des Referenzbauteils erfolgt bevorzugt durch Beaufschlagen desselben mit einem von einer Signalquelle bereitgestellten Referenzsignal während eines EinschaltVorgangs der integrierten Schaltungsanordnung. Bevorzugt wird das Vergleichsergebnis nach dessen Ermittlung in einem flüchtigen Speicher zwischengespeichert, damit es auch, nach dem Ende des Einschaltvorgangs bereitsteht.
Weiter bevorzugt wird der Vergleich während eines Einschalt- Vorgangs aktiviert und anschließend werden der Vergleicher, der den Vergleich durchführt und gegebenenfalls die Signalquelle, die zum Auslesen der auslesbaren Bauteilwerte dient, wieder deaktiviert..
Das von der Signalquelle bereitgestellte Referenzsignal kann beispielsweise eine Referenzspannung oder ein Referenzstrom sein.
Wenn bei der beschriebenen, integrierten Schaltungsanordnung ohnehin ein Referenzwiderstand extern vorgesehen ist, oder ein externer Filterkondensator oder ein ähnliches externes passives Bauteil, so kann dieses bevorzugt als Referenzbauteil verwendet werden. In diesem Fall sind zwei Pins vorgese- hen, an denen das externe auslesbare Bauteil und das Referenzbauteil jeweils angeschlossen werden können. Das jeweils freie Ende derartiger passiver Bauteile wird bevorzugt mit einem Bezugspotentialanschluß, beispielsweise Masse, verbunden.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht mit geringem Aufwand, daß in Abhängigkeit vom Wert eines an ein Pin der integrierten Schaltungsanordnung anschließbaren passiven Bauteils die integrierte Schaltungsanordnung in eine von mehreren vorbe- stimmten Betriebsarten versetzt werden kann.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Prinzips ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbei- spielen anhand von Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen, integrierten Schaltungsanordnung mit zwei externen Widerständen,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, integrierten Schaltungsanordnung mit zwei externen Kapazitäten,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen, integrierten Schaltungsanordnung mit einem externen Widerstand und
Figur 4 ein viertes Aus ührungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, integrierten Schaltungsanordnung mit einer externen Kapazität.
In der folgenden Figurenbeschreibung sind gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine integrierte Schaltungsanordnung 1, welche unter anderem zwei Anschlüsse 2, 3 hat, -sogenannte Pins. An den Anschluß 2 der integrierten Schaltungsanordnung 1 ist ein externes, auslesbares Bauteil . in Form eines Widerstandes 4 gegen einen Bezugspotentialanschluß 5 angeschaltet. Der Widerstand 4 dient, wie später näher erläutert, zum Programmieren der Schaltungsanordnung 1. An den Anschluß 3 ist ein wei- terer Widerstand 6, ebenfalls gegen Bezugspotentialanschluß
5, angeschaltet, der als Referenzbauteil dient. Die Anschlüsse 2, 3 der Schaltungsanordnung 1 sind intern mit einem ersten beziehungsweise einem zweiten Eingang 7, 8 eines Vergleichers 9 verbunden. Der Vergleicher 9 umfaßt einen Ana- log/Digital-Wandler . Der Vergleicher 9 hat einen Aktiviereingang 10 zum Aktivieren des Vergleichers 9 während einer Einschaltphase. An den Digitalaύsgang des A/D-Wandlers, der den Ausgang des Vergleichers 9 bildet, ist über einen flüchtigen Speicher 11 eine Steuereinheit 12 angeschlossen, welche mehrere Funktionsblöcke 13a, 13b in der Schaltungsanordnung 1 ansteuert .
Weiterhin ist eine Signalquelle 14 vorgesehen, welche ausgebildet ist zum Erzeugen eines Referenzsignals und welche mit den Anschlüssen 2, 3 der Schaltungsanordnung verbunden ist.
Das Referenzbauteil 6 dient nicht nur als Referenzbauteil für den Vergleicher 9 gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip, sondern auch als Referenzwiderstand zum Erzeugen eines Bias-Signals, welches zur Funktion zumindest eines der Funktionsblöcke 13a, 13b ohnehin erforderlich ist.
Werden der Vergleicher 9 und die Signalquelle 14 mittels des Aktiviereingangs 10 in einer Einschaltphase der Schaltungsanordnung aktiviert, so werden der auslesbare, programmierende Widerstand 4 und der Referenzwiderstand 6 mit einem Referenz- signal beaufschlagt, das die Referenzquelle 14 erzeugt, also mit einer Referenzspannung oder einem Referenzstrom. Der Vergleicher 9 vergleicht die an seinen Eingängen 7, 8 sich einstellenden Signale, die natürlich von den Bauteilwerten Rprog, Rref der Widerstände 4, 6 abhängen, miteinander. Der A/D-Wandler bestimmt das Verhältnis der Werte Rprog, Rref der zwei externen Komponenten 4, 6 und gibt ein entsprechendes Vergleichsergebnis am Ausgang in digitaler Form aus. Dieses Vergleichsergebnis wird in dem Zwischenspeicher 11 zwischengespeichert. Anschließend werden der Vergleicher 9 mit dem A/D-Wandler und die Signalquelle 14 deaktiviert.
Mit dem im Speicher 11 gespeicherten Vergleichsergebnis ist es nun der Steuereinheit 12 möglich, die Funktionsblöcke 13a, 13b der Schaltungsanordnung anzusteuern. Dies erfolgt gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip in Abhängigkeit vom Wert des programmierenden Widerstands 4. Zur Durchführung des vorgeschlagenen Prinzips ist lediglich ein zusätzliches Pin 2 am Chip 1 erforderlich, da der Widerstand 6 am Pin 3 als Referenzwiderstand ohnehin erforderlich ist. Der zusätzliche Widerstand 4 kann ein einfacher und kostengünstiger externer Widerstand sein, an den geringe Toleranzanforderungen zu stellen sind. Durch Wahl der Größe des Widerstands des Widerstandsbauteils 4 können unterschiedliche Programmierungen beziehungsweise Betriebsarten der Schaltungkreise auf dem Chip 1 ausgewählt werden.
Eine weitere Verringerung der Anforderungen an die Toleranz- genauigkeit des Widerstands 4 ist dadurch erzielt, daß der A/D-Wandler im Vergleicher 9 eine logarithmische Kennlinie auf eist .
In der Steuereinheit 12 sind vorteilhafterweise für jeden einstellbaren Betriebsmodus eine Vielzahl von Parametern, wie z.B. Versorgungsspannungshδhen für bestimmte Funktionsblöcke 13a, 13b, Referenzspannungspegel, Einschaltreihenfolgen etc. in Boot-ROM abgelegt. Das Boot-ROM ist durch Variation der Metallisierung Masken-programmierbar ausgeführt. Dieses ROM wird vom Ergebnis des Vergleichers 9 adressiert. Die verfügbaren Einschaltsequenzen, von denen eine mit dem Widerstand 4 ausgewählt werden kann, werden demnach durch Me allisierungs- masken definiert und in der Anwendung durch den Wert des programmierenden Bausteins 4 ausgewählt .
Eine noch weitere Vergrößerung der Flexibilität kann dadurch erreicht werden, daß das ROM in der Steuereinheit 12 als pro- grammierbares ROM ausgeführt ist und hierfür Zener- oder Po- lysilizium-Fuses aufweist.
Besonders vorteilhaft ist das beschriebene Prinzip anwendbar zur Steuerung der Einschaltsequenz in Spannungsversorgungs- einheiten, englisch Power Management Units, PMU. Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der integrierten Schaltungsanordnung von Figur 1. Die Schaltung von Figur 2 entspricht in ihrem Aufbau und in ihrer, vorteilhaften Funktionsweise weitgehend derjenigen von Figur 1 und soll in- soweit an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben werden. Anstelle des programmierenden Widerstands 4 und des Referenzwiderstands 6 ist bei der Schaltung von Figur 2 jedoch ein programmierender Kondensator 15 und eine Referenzkapazität 16 vorgesehen. Diese sind ebenfalls zwischen externe Anschlüsse 2, 3 des Chips 1 und Bezugspotential 5 geschaltet.
Der Referenzkondensator 16 ist am Chip 1 von Figur 2 ohnehin zum Betrieb wenigstens eines Funktionsblocks 13a, 13b als Filterkondensator vorgesehen.
Die Kondensatoren 15, 16 werden- mittels der Signalquelle 14 bei Aktivierung des Vergleichers 9 und der Signalquelle 14 am Eingang 10 aufgeladen und die sich einstellenden Signale, die an Eingängen 7, 8 des Vergleichers 9 anliegen und von den Ka- pazitatswerten Cprog, Cref der Kondensatoren 15, 16 abhängig sind, werden von diesem ausgewertet. Die übrige Funktionsweise entspricht der in Figur 1 bereits erläuterten.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform zu Figur 1, welche mit dieser, in Aufbau und vorteilhafter Funktionsweise weitgehend übereinstimmt. Insoweit wird die Figurenbeschreibung an dieser Stelle nicht wiederholt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist anstelle des externen Referenzwiderstands 6 ein integrierter Referenzwiderstand 17 vorgese- hen, der zwischen den Eingang 8 des Vergleichers 9 und einen internen Bezugspotentialanschluß 5 ' geschaltet ist . Dadurch entfällt das externe Anschlußpin 3 am Chip 1.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß e- niger Anschlußpins am Chip erforderlich sind und kommt beispielsweise dann bevorzugt zur Anwendung, wenn nicht ohnehin ein externes Referenzbauteil erforderlich ist, beispielsweise zur Erzeugung eines präzisen Referenzsignals oder als Filterbauteil .
Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schaltung von Figur 2. Anstelle des externen Referenzkondensators 16 von Figur 2 ist bei der Schaltung von Figur 4 eine integrierte Kapazität 18 vorgesehen. Der Kondensator 18 ist zwischen den Eingang 8 des Vergleichers 9 und Bezugspotential 5' geschaltet.
Wie bei Figur 3 entfällt ein Anschlußpin, nämlich der Anschluß 3. Die gezeigte Ausführung kommt vorteilhaft zur Anwendung, wenn nicht ohnehin ein externer Filterkondensator als Referenzbauteil nötig ist.
Falls die Referenzbauteile 17, 18 von Figuren 3, 4 großen FertigungsSchwankungen bezüglich ihres Bauteilwertes unterworfen sind, kann es vorteilhaft sein, eine Abgleichmöglichkeit vorzusehen zum Abgleich des jeweiligen internen, passi- ven Referenzbauteils 17, 18.
Anstelle der in den Ausführungsbeispielen gezeigten Widerstände und Kapazitäten als Referenzbauteil und als programmierendes, auslesebares Bauteil können auch andere, passive Bauteile vorgesehen sein.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rah- men der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Integrierte Schaltungsanordnung (1), aufweisend
- einen Vergleicher (9) mit einem ersten Eingang (7) , der mit einem Anschluß (2) der integrierten Schaltungsanordnung verbunden ist, ausgelegt zum Anschließen eines externen, auslesbaren Bauteils (4, 15) mit einem Wert (Rprog, Cprog) aus einer vorbestimmten Wertemenge, mit einem zweiten Eingang (8) , an dem ein auslesbares Referenzbauteil (6, 16, 17, 18) angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, und
- eine Steuereinheit (12) , die mit dem Ausgang des Vergleichers (9) gekoppelt ist zum Steuern von zumindest einem Funktionsblock (13a, 13b) der integrierten Schaltungsanordnung (1) in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis des Vergleichers (9) .
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Signalquelle (14) zum Erzeugen eines Referenzsignals vorgesehen ist, die mit dem Anschluß (2) zum Anschließen eines externen, auslesbaren Bauteils (4, 15) und mit dem Referenzbauteil (6, 16, 17, 18) gekoppelt ist zum Auslesen des jeweiligen Bauteilwertes (Rprog, Rref; Cprog, Cref) .
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das externe, auslesbare Bauteil (4, 15) an einem weiteren Anschluß mit einem Bezugspotentialanschluß (5) gekoppelt ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vergleicher (9) einen Analog/Digital-Wandler zur Abgabe des Vergleichsergebnisses in digitaler Form umfaßt .
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Analog/Digital-Wandler eine logarithmische Kennlinie hat.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Referenzbauteil als externes Bauteil (6, 16) an einem weiteren Anschluß (3) der integrierten Schaltungsanordnung (1) anschließbar ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Referenzbauteil als integriertes Bauteil (17, 18) der integrierten Schaltungsanordnung (1) vorgesehen ist.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Referenzbauteil (6, 17) und das auslesbare Bauteil (4) jeweils als Widerstand ausgebildet sind.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Referenzbauteil (16, 18) und das auslesbare Bauteil (15) jeweils als Kondensator ausgebildet sind.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere Funktionsblöcke (13a, 13b) vorgesehen sind, die bezüglich VersorgungsSpannung, Referenzspannung und/oder Einschaltreihenfolge von der Steuereinheit (12) angesteuert werden.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein flüchtiger Speicher (11) zwischen den Ausgang des Vergleichers (9) und die Steuereinheit (12) geschaltet ist zum Zwischenspeichern des Vergleichsergebnisses des Verglei- chers (9) .
12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Speicherblock (19) zum Ablegen von Steuerungsparametern zu mehreren Betriebsarten des zumindest einen Funktionsblocks (13a, 13b) der Schaltungsanordnung (1) vorgesehen ist, der mit der Steuereinheit (12) gekoppelt oder von dieser umfaßt ist, wobei in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis des Vergleichers (9) eine der gespeicherten Betriebsarten aktiviert wird.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Vergleicher (9) einen Aktivierungseingang (10) hat zum Aktivieren des Vergleichers (9) nach einem Einschalten des integrierten Schaltkreises (1) .
14. Verfahren zur Programmierung einer integrierten Schaltungsanordnung, umfassend 'folgende Verfahrensschritte:
- Auslesen des Wertes (Rprog, Cprog) eines externen, an der integrierten Schaltungsanordnung angeschlossenen Bau- teils (4, 15),
- Vergleich des ausgelesenen Wertes (Rprog, Cprog) mit einem Referenzwert (Rref, Cref) und Ermittlung eines Vergleichsergebnisses,
- Abgeben eines AuswahlSignals zur Steuerung des integrierten Schaltkreises (1) in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis-.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Schaltungsanordnung (1) in Abhängigkeit vom Auswahlsignal in einen vorbestimmten Betriebszustand aus einer Menge von vorbestimmten Betriebszuständen versetzt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem der Wert (Rprog, Cprog) des externen, an der integrierten Schaltungsanordnung angeschlossenen Bauteils (4, 15) durch Beaufschlagen des Bauteils mit einem Referenzsignal ausgelesen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Referenzwert (Rref, Cref) durch den Wert eines Referenzbauteils (6, 16, 17, 18) repräsentiert wird, der ebenfalls durch Beaufschlagen mit dem Referenzsignal ausgele- sen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüch 14 bis 17, bei dem das Vergleichsergebnis während eines Einschaltvorgangs der integrierten Schaltungsanordnung ermittelt und in einem flüchtigen Speicher (11) zwischengespeichert wird.
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