专利名称：全球卫星定位系统及其控制集成电路及集成电路制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全球卫星定位系统(Global Positioning System; GPS) 及其实现方法，尤其涉及一种具有光罩只读存储器的全球卫星定位系统与其实现方法，以及采用光罩只读存储器的全球卫星定位系统的控制集成电路及其制 作方法。
背景技术：
全球卫星定位系统广泛地应用于生活当中，例如汽车的导航系统。如图l 所示，图1为全球卫星定位系统的系统方块图。全球卫星定位系统100包含有 微处理器110、 GPS射频处理电路120、音频处理单元130、闪存140、同步随 机存取内存150、输入/输出接口 160以及显示器模块170。 GPS射频处理电路 120通过天线125接收来自卫星的射频信号，将该射频信号转换为基频信号之 后，传送至微处理器110。闪存140—般为NAND型的闪存，用来储存程序代 码与地图数据，在执行程序代码之前，程序代码会先被暂存至存取速度较快的 同步随机存取内存(Synchronous Dynamic Random Access Memory; SDRAM) 150。微处理器110执行暂存于同步随机存取内存150中的程序代码，处理来 自GPS射频处理电路120的基频信号并且参考闪存140中的地图数据，来达成 卫星定位的目的。微处理器IIO所产生的定位信息可以由显示器模块170显示， 或是通过音频处理单元130译码并放大后，由扩音器135发出声音频信号。此 外，定位信息也可以经由耦接于微处理器110的输入/输出接口 160传送至其 它的电子设备，例如计算机等。较常见的输入/输出接口可以是通用序列总线 (Universal Serial Bus; USB)或者异步串接口 (Universal Asynchronous Receiver Transmitter; UART)。一般而言，地图数据的内容庞大，需要占用大量的内存空间，因此全球卫 星定位系统100必须使用大容量的闪存140，导致成本的增加
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有光罩只读存储器的全球卫 星定位系统及其控制集成电路以及其控制集成电路的制作方法，将庞大的地图 数据储存于光罩只读存储器以降低成本。为实现上述目的，本发明公开了一种全球卫星定位系统，包含有一控制单元、一GPS射频处理电路以及一储存单元。该控制单元包含一微处理器及一光 罩只读存储器，该光罩只读存储器储存有-参考信息。该GPS射频处理电路耦 接于该控制单元，用来接收一射频信号，将该射频信号转换为基频或中频信号 并传送至该控制单元。该储存单元耦接于该控制单元，用来暂存一程序代码， 该微处理器系执行该程序代码并参考该参考信息以实现该全球卫星定位系统 的功能。本发明另提供一种实现一全球卫星定位系统功能的方法，包含有提供一控制单元，该控制单元包含有一微处理器及一记录一参考信息的光罩只读存储器；提供一GPS射频处理电路，耦接于该控制单元；利用该GPS射频处理电路 来接收一射频信号，将该射频信号转换为基频或中频信号并传送至该控制单 元；提供一储存单元，耦接于该控制单元；将一程序代码暂存于该储存单元； 以及利用该微处理器来执行该程序代码并参考该参考信息，以实现该全球卫星 定位系统的功能。本发明另揭露一种全球卫星定位系统的控制集成电路，该控制集成电路整 合包含一微处理器及一光罩只读存储器，该光罩只读存储器储存有一参考信 息，该控制集成电路通过微处理器的运算并参考该参考信息以实现该全球卫星 定位系统的功能。本发明另揭露一种制作全球卫星定位系统的控制集成电路的方法，包含 有在一半导体基板上制作该控制集成电路的一微处理器及一光罩只读存储 器；以及设计至少一层数据光罩用以定义该光罩只读存储器的数据内容；其中 该控制集成电路系通过该微处理器的运算并读取该光罩只读存储器的数据内 容来实现该全球卫星定位系统的功能。采用本发明利用在控制芯片上整合光罩只读存储器，将原本需要大容量的 地图数据存放在成本较低的光罩只读存储器中，来节省系统的成本，而且可以 增加了修正地图数据的弹性。
图1为全球卫星定位系统的系统方块图图2为本发明全球卫星定位系统的第-一实施例的系统方块图;图3为本发明全球卫星定位系统的第二实施例的系统方块图; 图4为本发明全球卫星定位系统的第三实施例的系统方块图;图5为本发明全球卫星定位系统的第四实施例的系统方块图。亂200、300、 400、 500 :全球卫星定位系统110、212、312、 412、 512 :微处理器210、310、410、 510 :控制单元120、220:GPS射频处理电路125、225:天线130、230:音频处理单元135、235:扩音器140、320、420 :闪存150、250:同步随机存取内存160、260:输入/输出接口170、270:显示器模块215、315、415、 515 :光罩只读存储器具体实施方式
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属 领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一 个元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方 式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请 求项当中所提及的[包含]为一开放式的用语，故应解释成[包含但不限定于]。 此外，[耦接] 一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描 述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二 装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。请参阅图2，图2为本发明全球卫星定位系统的第一实施例的系统方块图。 全球卫星定位系统200包含有控制单元210、 GPS射频处理电路220、音频处 理单元230、同步随机存取内存250、输入/输出接口 260以及显示器模块270。 GPS射频处理电路同样地通过天线225接收来自卫星的射频信号，经降频转换 后将基频或中频信号传送至控制单元210。在这个实施例中，控制单元(或称 为控制集成电路，即control IC) 210整合一个微处理器212以及一个光罩只 读存储器215，在制作控制单元210的时候，利用半导体工序的方式在半导体 基板上制作微处理器212，并且设计至少一层数据光罩，利用该数据光罩在同 一半导体基板上制作光罩只读存储器215，也即微处理器212与光罩只读存储 器215系同时制作在同一半导体芯片中。记录在光罩只读存储器215中的资料 内容可以藉由设计该数据光罩的光罩图案来改变，将来要变更光罩只读存储器 215的储存数据时，只需修改或重新设计该数据光罩即可。在这个实施例中， 光罩只读存储器215储存有原本在全球卫星定位系统100中，储存于闪存140 中的地图数据与程序代码，也就是说，数据光罩是根据地图数据与程序代码来 设计，因此利用该数据光罩所制作出来的光罩只读存储器215便储存有该地图 数据与程序代码。当全球卫星定位系统200运作的时候，微处理器212先将程 序代码自光罩只读存储器215读出并暂存至同步随机存取内存250中，而后开 始执行程序代码。微处理器212运算处理经过GPS射频处理电路220降频之后 的基频或中频信号，并且参考光罩只读存储器215中的地图数据，来实现全球 卫星定位系统200的定位功能。完成定位后的信息可以通过显示器模块270 显示，或是经由音频处理单元230转换信号格式以及放大信号之后，由扩音器 235播送语音，来通知使用者定位信息。此外，控制单元210可以通过输入/ 输出接口 260来连接至其它设备，例如计算机、PDA等，比较常见的输入/输 出接口 260可以是通用序列总线或者异步串接口。在上述的实施例中，程序代码与内容庞大的地图数据全部由光罩只读存储 器215储存，而非储存于闪存中，相较于闪存，光罩只读存储器的制作成本比 较低廉，而且，更换光罩只读存储器的内容也只需在工序中变更一层或一层以 上的数据光罩即可，因此采用光罩只读存储器的全球卫星定位系统可以大幅降 低成本。参阅图3，图3为本发明全球卫星定位系统的第二实施例的系统方块图。 全球卫星定位系统300包含有控制单元310、 GPS射频处理电路220、音频处
理单元230、同步随机存取内存250、输入/输出接口 260、显示器模块270以 及闪存320。标号与前一实施例相同的元件具有相同的功能，于此不再赘述。 控制单元(或称为控制集成电路，即control IC) 310同样整合一个微处理器 312以及一个光罩只读存储器315。控制单元310的制作方法与控制单元210 相同，因此不再赘述。不同的是，这个实施例中，光罩只读存储器315用来储 存地图数据，而原本的程序代码则储存于闪存320中，也就是说用来制作光罩 只读存储器315的数据光罩是根据地图数据来设计，因此利用该数据光罩所制 作出来的光罩只读存储器315便储存有该地图数据。操作时，微处理器312 同样地先将程序代码暂存至同步随机存取内存250再执行，并且运算处理经过 GPS射频处理电路220降频之后的基频或中频信号，及参考光罩只读存储器315 中的地图数据，来实现全球卫星定位系统300的定位功能。在一较佳的实施例 中，闪存320可以是NOR闪存，由于NOR闪存具有速度快等优点，因此适合用 来储存程序代码，而且方便全球卫星定位系统300更新程序代码。程序代码相 对于地图数据所需的储存空间较小，因此闪存不需要太大的容量，数据量庞大 的地图数据仍旧储存于光罩只读存储器315，相较于现有的全球卫星定位系统 100，仍可达到节省成本的目的。同样地，在这个实施例中，更换地图数据只 需更改一层或一层以上的数据光罩即可，更新程序代码则更为简便，只需更新 闪存320的内容，而且程序代码的读取速度加快，有助于提高系统的效能。参阅图4，图4为本发明全球卫星定位系统的第三实施例的系统方块图。 全球卫星定位系统400包含有控制单元410、 GPS射频处理电路220、音频处 理单元230、同步随机存取内存250、输入/输出接口 260、显示器模块270以 及闪存420。标号与前一实施例相同的元件具有相同的功能，于此不再赘述。 控制单元(或称为控制集成电路，即control IC) 410同样整合一个微处理器 412以及一个光罩只读存储器415。控制单元410的制作方法与控制单元210 相同，因此不再赘述。这个实施例中，光罩只读存储器415同样用来储存地图 数据与程序代码，也就是说，用来制作光罩只读存储器415的数据光罩是根据 地图数据与程序代码来设计，因此利用该数据光罩所制作出来的光罩只读存储 器415便储存有该地图数据与程序代码。操作时，微处理器412同样地先将程 序代码暂存至同步随机存取内存250再执行。闪存420用来储存地图的修正数 据，当微处理器412要读取地图数据时，先搜寻闪存420中地图的修正数据，
如果没有所需要的信息，则再从光罩只读存储器415中读取未修正的地图数 据。在一较佳的实施例中，闪存420可以是NAND闪存。同样地，在这个实施 例中，更换地图数据只需更改一层或一层以上的数据光罩即可。全球卫星定位 系统400的优点在于，当地图修正数据的数据量不大时，可以将地图的修正数 据存放在额外的闪存420中，如此一来就不需要每当地图数据只有小部分更新 时，就得更改-一次光罩。请注意，闪存420可以是内建或外接的方式连接于全 球卫星定位系统400，使得小幅度更新地图数据时更有弹性。参阅图5，图5为本发明全球卫星定位系统的第四实施例的系统方块图。 全球卫星定位系统500包含有控制单元510、 GPS射频处理电路220、音频处 理单元230、同步随机存取内存250、输入/输出接口 260、显示器模块270、 闪存320以及闪存420。这个实施例为前两个实施例的组合，标号与之前实施 例相同的元件具有相同的功能，于此不再赘述。控制单元(或称为控制集成电 路，即control IC) 510同样整合一个微处理器512以及一个光罩只读存储器 515。控制单元510的制作方法与控制单元210相同，因此不再赘述。这个实 施例中，光罩只读存储器515用来储存地图数据，而程序代码则储存于闪存 320中，也就是说用来制作光罩只读存储器515的数据光罩是根据地图数据来 设计，因此利用该数据光罩所制作出来的光罩只读存储器515便储存有该地图 数据。操作时，微处理器512先将程序代码暂存至同步随机存取内存250再执 行。闪存420用来储存地图的修正数据，当微处理器512要读取地图数据时， 先搜寻闪存420中地图的修正数据，如果没有所需要的信息，则再从光罩只读 存储器515中读取未修正的地图数据。在一较佳的实施例中，闪存320可以是 N0R闪存，而闪存420可以是NAND闪存。同样地，在这个实施例中，闪存420 可以是内建或外接的方式连接于全球卫星定位系统500。请注意，程序代码与 地图的修正数据也可储存在同一个闪存中，例如，闪存320或闪存420，则全 球卫星定位系统500仅需一个闪存即可。本发明利用在控制芯片上整合光罩只读存储器，将原本需要大容量的地图 数据存放在成本较低的光罩只读存储器中，来节省系统的成本；而原有的程序 代码可以存放在同一个光罩只读存储器中或是存放于其它的储存装置。当地图 数据改变时，只需修改或重新设计光罩的图案，即可轻易地更改光罩只读存储 器的内容。如果地图数据变更的幅度不大时，也可以将地图的修正数据存放在
内建或是外接的闪存中，增加了修正地图数据的弹性。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变 形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种全球卫星定位系统，其特征在于，包含有一控制单元，包含一微处理器及一光罩只读存储器，该光罩只读存储器储存有一参考信息；一GPS射频处理电路，耦接于该控制单元，用来接收一射频信号，将该射频信号转换为基频或中频信号并传送至该控制单元；以及一第一储存单元，耦接于该控制单元，用来暂存一程序代码，该微处理器执行该程序代码并参考该参考信息以实现该全球卫星定位系统的功能。
2. 根据权利要求1所述的全球卫星定位系统，其特征在于，该光罩只读 存储器还储存有该程序代码，该微处理器于执行该程序代码之前将该程序代码 暂存于该第一储存单元之中。
3. 根据权利要求2所述的全球卫星定位系统，还包含有 一第二储存单 元，耦接于该控制单元，用来储存一修正信息，该微处理器执行该程序代码并 参考该参考信息以及该修正信息来实现该全球卫星定位系统的功能。
4. 根据权利要求3所述的全球卫星定位系统，其特征在于，该第二储存单元为一闪存。
5. 根据权利要求1所述的全球卫星定位系统，其特征在于，还包含有 一第二储存单元，耦接于该控制单元，用来储存该程序代码，该微处理器在执行该程序代码之前将该程序代码暂存于该第一储存单元之中。
6. 根据权利要求5所述的全球卫星定位系统，其特征在于，该第二储存 单元为一闪存。
7. 根据权利要求5所述的全球卫星定位系统，其特征在于，该第二储存 单元还储存有一修正信息，该微处理器执行该程序代码并参考该参考信息以及 该修正信息来实现该全球卫星定位系统的功能。
8. 根据权利要求5所述的全球卫星定位系统，特征在于，还包含有一 第三储存单元，耦接于该控制单元，用来储存一修正信息，该微处理器执行该 程序代码并参考该参考信息以及该修正信息来实现该全球卫星定位系统的功 能。
9. 根据权利要求8所述的全球卫星定位系统，其特征在于，该第三储存 单元为一闪存。
10. 根据权利要求1所述的全球卫星定位系统，其特征在于，该参考信息为一地图数据。
11. 一种全球卫星定位系统的控制集成电路，其特征在于，该控制集成电 路整合包含一微处理器及一光罩只读存储器，该光罩只读存储器储存有一参考 信息，该控制集成电路通过微处理器的运算并参考该参考信息以实现该全球卫 星定位系统的功能。
12. 根据权利要求11所述的控制集成电路，其特征在于，该光罩只读存 储器还储存有一程序代码，该微处理器执行该程序代码并参考该参考信息以实 现该全球卫星定位系统的功能。
13. 根据权利要求11所述的控制集成电路，其特征在于，该光罩只读存 储器系仅需通过变更至少一层光罩即可变更该参考信息。
14. 根据权利要求11所述的控制集成电路，其特征在于，该光罩只读存 储器及该微处理器同时制作于一半导体芯片中。
15. 根据权利要求11所述的控制芯片，其特征在于，该参考信息为一地 图数据。
16. —种制作全球卫星定位系统的控制集成电路的方法，其特征在于，包含有在一半导体基板上制作该控制集成电路的一微处理器及一光罩只读存储 器-,以及设计至少一层数据光罩用以定义该光罩只读存储器的数据内容； 其中该控制集成电路通过该微处理器的运算并读取该光罩只读存储器的 数据内容来实现该全球卫星定位系统的功能。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包含有更改该数据 光罩以变更该光罩只读存储器的数据内容。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，设计该数据光罩的步骤 还包含有根据一地图数据来设计该数据光罩；其中完成后的该光罩只读存储器储存有该地图数据，而且该微处理器读取该地图数据来实现该全球卫星定位 系统的功能。
19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，设计该数据光罩的步骤 还包含有根据一地图数据以及一程序代码来设计该数据光罩；其中完成后的 该光罩只读存储器储存有该地图数据与该程序代码，而且该微处理器执行该程 序代码并读取该地图数据来实现该全球卫星定位系统的功能。
全文摘要
本发明公开了一种全球卫星定位系统及其控制集成电路及控制集成电路的制作方法，该系统包含有一控制单元、一GPS射频处理电路以及一储存单元。该控制单元包含一微处理器及一光罩只读存储器，该光罩只读存储器储存有一参考信息。该GPS射频处理电路耦接于该控制单元，用来接收一射频信号，将该射频信号转换为基频或中频信号并传送至该控制单元。该储存单元耦接于该控制单元，用来暂存一程序代码，该微处理器执行该程序代码并参考该参考信息以实现该全球卫星定位系统的功能。
文档编号G01S5/00GK101126803SQ200610111419
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者张豫台, 杨伟毅 申请人:晨星半导体股份有限公司