[发明专利]具有有效供电的多范围和本地化检测的系统和电路

说明书

技术领域

本申请涉及低功率(low-power)集成电路(以及包括低功率集成电路的方法和系统)，更具体地涉及必需能够与多个外部供电电压相接口(interface)的低功率集成电路(以及包括这种集成电路的方法和系统)。

背景技术

数字集成电路的基本要求之一是某种方式来避免以不适当的电源电压工作。当供电电压太低时，某些数字电路可能进入不可预知的状态。利用可编程的二进制逻辑，这种不可预知的状态可能导致设备被锁闭并不可操作。

为了避免这样，集成电路很普遍地包括用于检测电源电压是否处于其有效范围内的专用电路。这种电路通常被称为“通电复位”或POR电路，因为它们通常在一上电(power up)时就采用(assert)复位信号。当POR电路检测到电源电压处于其有效范围内时，其停止采用复位信号。然后集成电路中的逻辑可以开始可靠地执行其操作，因为它是从已知的初始状态启始的。二进制逻辑是可预测的，而没有由于在范围外的电压而产生的逻辑波动。

通常通过在芯片上包括带隙电压基准来实现POR功能。带隙电压基准在一接收到足够的电压时就输出固定的基准电压。将该固定的基准电压与当前电源电压的分压比例(divided-down fraction)相比较以确定电源电压是否在芯片的有效范围内。通常，该比例由一对电阻器确定。因为固定基准的值近似为1.23V并且不可控制，因此该比例的值确定了所检测的电源电压。

在接口电路中，类似地不希望在电源电压仍然在上电到在芯片的工作范围内的有效电平时开始数据操作。这可能导致在开始传输时位或块的不可预测的损失、或者在接收机处的状态误差。

发明内容

本申请公开了多接口供电岛中的供电筛选(power screening)的新方法。具有供电岛架构的芯片可以具有在可变条件下开启和关闭的芯片的部分。在一类实施例中，供电岛被包括在能够与不同接口通信的数据模块中，所述不同接口通过使用电压检测电路来确定是否出现了在工作范围之外的、来自外部源的较高的电压而工作在不同电压处。如果出现了较高的电压，则在适当的较高范围内测试其有效性。在另一类实施例中，不同的供电岛每个包括其自身的供电有效检测电路，用于本地的供电有效测试。在许多实施例中，特别是在具有多接口能力的可便携数据模块中，将这些想法相互组合。

在各种实施例中所公开的多种创新提供了至少以下优点中的一个或多个：

对多电压接口要求的系统适应性。

更简化的架构，因为各个设计块可以被定制用于其供电有效的适当要求。

当可以放置或复制各个供电岛而不用担心供电有效性的外部管理时，设计更简单。

可以在没有不必要的延迟的情况下进行上电。

在其中芯片周围布设单个基准电压的实施例中，没有来自本地(每个动态供电岛)供电监视器的附加的静态功耗。

附图说明

将参考附图描述所公开的发明，附图示出了本发明的重要的样例实施例，并通过引用被并入本发明的说明书中，在附图中：

图1示意性示出了自动切换的通电复位电路；

图1A示出并入了图1的电路的集成电路的框图；

图1B示出了图1A的集成电路的供电岛的图；

图1C示出了非USB模式下的集成电路的不同部分的供电状态；

图1D示出了USB模式下的该集成电路的不同部分的供电状态；

图2示出图1的电路的实施例方式的进一步的细节；

图3示出用于岛配置的供电岛控制寄存器；以及

图4示出数据模块的一个实施例。

具体实施方式

将具体参考当前优选的实施例(通过例子但不是限制)描述本申请的许多创新的教导。

图1示意性示出了自动切换的通电复位(POR)电路。在此例子中使用的信号名称示出了此电路将如何连接成图1A和图1B的完整的设计，但是这些示例的连接和标签不是用于实践公开的发明所必需的。