传感器芯片的制作方法_2

文档序号:9562924阅读:来源:国知局
N个输入值的组合。通过利用与查找表配置相对应的查找表,输出值是取决于提供的传感器值并可能取决于其他值来生成的。
[0025]注意,相对于一个权利要求书类别描述的各实施例也应该被认为结合一个或多个其他类别公开。
[0026]其它有利的实施例列在从属权利要求中,以及以下描述中。
【附图说明】
[0027]以上定义的各实施例以及本发明的其他方面、特征和优点也可从此后要描述的各实施例的示例中导出,并参考附图来解释。在附图中,这些图解说:
[0028]图1是根据本发明的一实施例的传感器芯片的框图,
[0029]图2是根据本发明的一实施例的传感器芯片的两个构建框之间的信息流,
[0030]图3-6是根据本发明的优选实施例的如在一个或多个传感器芯片中使用的查找表配置,出于解说的目的包括这样的查找表配置的图形表示,以及
[0031]图7是根据本发明的一实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]跨所有附图通过相同的参考标记引用相同或相似的元件。
[0033]图1解说根据本发明的一实施例的传感器芯片的框图。传感器芯片包含使传感器芯片的各元件互连的总线10。在本实施例中,提供一次性可编程芯片上存储器3,并通过总线10将其连接到如两个模数转换器ADC 11和12,这两个模数转换器中的每一者都将传感器的模拟传感器信号转换成一系列数字传感器值。传感器之一为流动传感器1(但可以是任何其他传感器),另一个为温度传感器2。在芯片上存储器3中优选地存储有一个或多个查找表配置,每一查找表配置包含相应查找表的配置(诸如其维度等)以及分配给一个或多个输入值的其输出值。被称为查找表执行的单元4优选在硬件逻辑中实现,并且优选地包括用于对查找表执行操作的寄存器。优选地,单元4仅提供用于将寄存器中的值相加并且不能够执行更高阶操作(诸如乘法等)的硬件逻辑。查找表操作的执行可优选地被如下实现:
[0034]系统控制器5可触发查找操作,并将头部地址发送给查找表引擎4,该头部地址是可在芯片上存储器3中找到期望的查找表配置的存储器地址。通过接收该头部地址,查找表引擎4获得对芯片上存储器3和所请求的驻留在相应的头部地址处的查找表配置的访问。
[0035]在一个实施例中,查找表引擎4可将相关信息从查找表头部复制到本地寄存器中。系统控制器5可从模数转换器11、12的寄存器中提取应当用作到查找表的输入值的传感器信号值,并可将这些值存储在查找表引擎4的寄存器中。
[0036]下面的步骤优选地在查找表引擎4中执行:输入值被评估其相对于相应维度的样本值的位置,并且每维度的最接近的样本值被标识出。根据由查找表头部请求的插值将插值例程应用于输入值。最后,确定输出值,并将其存储在查找表引擎的寄存器中,系统控制器5可例如从其提取该输出值并将其传输至接口 6。
[0037]在本发明的另一实施例中,查找表4和芯片上存储器3在这两个单元之间具有专用接口,以便降低总线10上的工作量。
[0038]在优选实施例中,除了在查找表引擎4和芯片上存储器3之间存在直接链路的情况以外,来自查找表引擎4和去往查找表引擎4的数据流均完全由系统控制器5来控制。
[0039]因此,系统控制器5被配置成从模数转换器11和12的寄存器中提取传感器信号值,并将其单独或组合地提供给查找表引擎4。通过查找相应查找表配置得到的结果可被临时地存储在缓存器中,并在一个示例中可被输入到另一查找表配置,在该另一查找表配置中,可查找针对相应的一个或多个输入值的另一输出值,该输出值可随后例如通过总线10被复制到接口 6(例如I2C接口 )以使得此经处理的传感器值可在传感器芯片外部获得。
[0040]系统控制器5优选地控制:从寄存器提取输入值、用这些输入值来触发查找表引擎4中的查找表操作、存储和/或转发来自查找表引擎4的输出值。为了这样做,微程序优选地被存储在芯片上存储器3中,该微程序由系统控制器5来执行。
[0041]图2解说了根据本发明的一实施例的传感器芯片的两个构建块之间(即,图1的查找表引擎4和图1的解释用于控制查找表操作的微程序的系统控制器5之间)的信息流。首先,响应于触发,针对芯片上存储器标识出期望的查找表配置驻留/开始的头部地址。查找表引擎4接收此头部地址,并获得对芯片上存储器中的查找表配置的访问。随后,将应当被应用于所选的查找表配置的输入值提供给查找表引擎4。当查找表引擎4已确定针对所提供的输入值的输出值后,该输出值被系统控制器5复制到芯片上存储器5或被复制到接P 6。
[0042]图3示出了根据本发明的优选实施例的如在传感器芯片中使用的维度N= 2的查找表配置。
[0043]在下半部分中,二维查找表的样本描述被示为被存储在芯片上存储器(其在本示例中是一次性可编程(0ΤΡ)芯片上存储器)中。
[0044]存储在0ΤΡ中的第一字(即第一行中的字“1:”)描述了查找表的基本配置并且也被称为查找表头部。在本示例中,四个信息项被定义在查找表头部中,并且由(“Ox”所标记的)四位数的十六进制数字来编码。注意,十六进制值最终被二进制编码:十六进制值内的每一位数均由四个二进制比特来编码。因此,十六进制值的四位数被变换成十六比特的二进制值。在本实施例中,y维度中的区间数被编码在比特0到6中。在本示例中,三个区间在y维度中被编码成在二进制表示中由序列“000011”表示,并且在十六进制表示中由“3”表示。比特7指示在y维度中应用的插值次序。值“0”指示线性插值,而值“1”指示二次插值。由于在本示例中比特7取值“0” 一在给定通过对y维度中的区间数进行编码比特4到6保持为“0”的情况下,第二个十六进制位数中的值也为“0”。比特8到14用于对X维度中的区间数(当前为四)进行编码。这导致十六进制表示中的第三位数的十六进制值为“4”。最后,最后一个比特15指示X维度中要应用的插值,其在本示例中是在二进制表示中被编码为“1”的二次插值。由于通过区间编码其他二进制位数14、13和12全部为“0”,并且二进制位数15到12读出[1,0,0,0],其在十六进制表示中为“8”。
[0045]0ΤΡ中存储的字“2: ”到“26:”涉及查找表值以及向其分配的输入值。这些字的数目和布置取决于如在第一个字“1: ”中定义的查找表的配置。在假设任何维度的第一样本点为“0”而最后一个样本点为216的情况下,如果查找表头部中指示了 X个样本点,则需要寻址仅x-1个区间的尺寸。这对y维度同样成立,从而导致对于X维度尺寸被设定仅三个区间,这三个区间通过字“2: ”、“3: ”和“4: ”被写到芯片上存储器,而对于y维度仅两个区间需要通过字“5: ”和“6: ”被写到芯片上存储器。
[0046]在其余的字” 7: ”到“26: ”中,存储针对X和y维度中的样本值的每一组合的输出值。例如,如果输入值匹配样本值S4和S15,则根据字“26: ”,样本值(S4,S15) = S19的输出值为"FFFE”.在从一个或多个输入值并不精确地匹配X轴或y轴上的采样点之一的查找表中请求输出值的情况下,根据如写入第一字“1: ”的插值次序来在X维度和1维度中的一个或多个中应用插值。
[0047]在图3的上半图形部分中图形地解说如由在0ΤΡ芯片上存储器中的以下指令所定义的查找表。
[0048]图4示出了根据本发明的优选实施例的如在传感器芯片中使用的维度N= 2的不同的查找表配置,并且对该查找表应用与针对图3中的查找表头部相同的针对该查找表头部的协定。根据再次作为对查找表配置的样本描述的下半部分,并且尤其根据字“l:”,x维度具有五个样本值,而y维度没有样本值。因此,通过将y维度中的样本点数设为零,使基本的N = 2的表维度降低成X维度中的一维查找表。线性插值被应用于X维度。字“2:”至包含X维度中的各样本值之间的区间尺寸,而在字“6: ”到“11:”中给出了输出值。
[0049]再次,在上半图形部分中图形地解说如由在0ΤΡ芯片上存储器中的以下指令所定义的查找表。
[0050]图5示出了根据本发明的优选实施例的如在传感器芯片中使用的维度N= 2的不同的查找表配置,并且对该查找表应用与针对图3中的查找表头部相同的针对该查找表头部的协定。根据再次作为对查找表配置的样本描述的下半部分,并且尤其根据字“l:”,y维度具有三个样本值,而X维度没有样本值。因此,通过将X维度中的样本点数设为零,使基本的N = 2的表维度降低成y维度中的一维查找表。线性插值被应用于y维度。字“2:”和“3: ”包含y维度中的各样本点之间的区
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