本发明涉及集成电路的电源供电技术领域，特别是涉及一种集成电路及其电源电压反馈电路和方法。
背景技术：
随着集成电路芯片集成工艺的发展，芯片内核工作电压越来越低，而芯片功耗却在不断增加，导致芯片的工作电流迅速增加，使得芯片的电流路径中寄生阻抗的影响已经不可忽略。因此，如何让芯片在一个稳定的电压值下工作是技术人员面临的一大难题。
在芯片的工作电压降低而电流却不断增大的趋势下，为消除电流路径中寄生阻抗而产生的压降，让芯片在一个稳定的电压下工作，现有技术中通过电压反馈电路对芯片进行电压采样反馈，从而控制为芯片供电的电源模块输出合适的供电电压。根据芯片中工作电流的大小，电压反馈电路通常包括三种不同的电压反馈采样方式。
图1为第一种方式的电路示意图，这种方式适用于芯片工作电流较小的情形。如图1所示，目标芯片包含芯片基板和芯片内核，电源模块10为目标芯片提供电源电压，其中供电路径中R_PCB表示芯片所在的PCB(印制电路板)载板的寄生阻抗，R_SUB表示芯片基板的寄生阻抗，R_DIE表示芯片内核的寄生阻抗。当目标芯片的工作电流较小时，在R_PCB和R_SUB上形成的电压降相应较小，R_PCB和R_SUB对芯片的供电电压的影响不大，所以电压反馈信号可以从电源模块的输出滤波电容C1的两端进行采样，分别输入电源模块的第一电压反馈端FB+和第二电压反馈端FB-。
图2为第二种方式的电路示意图，这种方式适用于芯片工作电流较大的情形。如图2所示，当目标芯片的工作电流较大时，PCB载板的寄生阻抗R_PCB对芯片工作电压的影响不可忽略，此时就要减小R_PCB对芯片供电电压的影响，因此，电压反馈信号可以从芯片背面的去耦电容C2的两端进行采样，分别输入电源模块的第一电压反馈端FB+和第二电压反馈端FB-。
图3为第三种方式的电路示意图，这种方式适用于芯片工作电流再增大的情形。如图3所示，当目标芯片的工作电流再增大时，PCB载板的寄生阻抗R_PCB和芯片基板的寄生阻抗R_SUB对芯片工作电压的影响均不可忽略，此时就要考虑对芯片的内核供电电压进行采样，这就要求芯片设计封装时将芯片内核DIE上的电源电压和地的采样点分别引出，分别输入电源模块的第一电压反馈端FB+和第二电压反馈端FB-。
上述三种电压反馈采样方式都有一个共同的缺点，就是固定式单点采样。由于芯片内不同电路模块工作时，电流路径是不同的，当采用上述三种采用方式时，采样点不一定在电流路径上，此时芯片工作的电源电压值存在较大的波动，无法保证大电流的情形下芯片能稳定可靠地工作。
技术实现要素：
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提出一种集成电路，包括芯片基板和位于所述芯片基板之上的芯片内核，所述芯片内核包括模拟多路复用器、控制单元和多个电路模块；
所述电路模块分别引出连接电源电压的第一电压采样点和连接地的第二电压采样点；
所述模拟多路复用器包括多个双路输入通道和一个双路输出通道，所述多个电路模块各自的第一电压采样点和第二电压采样点分别连接到所述模拟多路复用器的一个单独的双路输入通道的两路输入端；所述模拟多路复用器的双路输出通道的两路输出端引出至集成电路外部，作为第一电压采样点反馈输出端和第二电压采样点反馈输出端；
所述控制单元耦接至所述模拟多路复用器，用于控制所述模拟多路复用器的输入通道切换。
在一些实施方式中，当所述多个电路模块中指定电路模块处于工作状态时，所述控制单元控制所述模拟多路复用器的输入通道切换到所述指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
在一些实施方式中，所述控制单元包括配置寄存器，所述配置寄存器用于通过可编程方式写入所述模拟多路复用器的输入通道信息。
在一些实施方式中，所述输入通道信息包括输入通道的通道号或逻辑地址。
在一些实施方式中，当所述多个电路模块中指定电路模块处于工作状态时，所述芯片内核通过可编程方式将该指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道信息写入所述配置寄存器。
在一些实施方式中，所述模拟多路复用器根据所述配置寄存器中写入的输入通道信息来选择切换到该指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
根据本发明的另一个方面，还提出一种电源电压反馈电路，其包括电源模块和前述任一实施例所述的集成电路；所述电源模块用于对所述集成电路进行直流电压供电，所述集成电路的第一电压采样点反馈输出端连接所述电源模块的第一电压反馈端，所述集成电路的第二电压采样点反馈输出端连接所述电源模块的第二电压反馈端。
在一些实施方式中，所述电源模块根据所述集成电路的第一电压采样点反馈输出端和第二电压采样点反馈输出端的反馈调节输出给所述集成电路的直流电压。
根据本发明的另一个方面，还提出一种电源电压反馈方法，所述方法包括：
步骤S1，为芯片内核中多个电路模块分别配置连接电源电压的第一电压采样点和连接地的第二电压采样点；
步骤S2，将所述多个电路模块各自的第一电压采样点和第二电压采样点分别连接到模拟多路复用器的一个单独的双路输入通道的两路输入端，所述模拟多路复用器的两路输出端分别连接电源模块的第一电压反馈端和第二电压反馈端；
步骤S3，通过控制单元控制所述模拟多路复用器切换到指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
在一些实施方式中，所述步骤S3包括：
步骤S31，将指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道信息写入配置寄存器；
步骤S32，根据所述配置寄存器中写入的输入通道信息，将所述模拟多路复用器切换到所述指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
在一些实施方式中，所述输入通道信息包括输入通道的通道号或逻辑地址。
本发明实施例将芯片内核中大电流电路模块的电源电压和地的采样点引出，通过模拟多路复用器在不同的大电流电路模块的采样点之间切换，从而能够根据芯片内核中包含的不同的大电流电路模块的工作状态，可配置性地选择电压反馈采样点反馈至电源模块的电压反馈端，避免了大电流下PC载板和芯片基板的寄生阻抗对芯片电压的影响，使得芯片工作在更加稳定的电源电压下。
附图说明
图1是现有技术中的第一种电源电压反馈电路的电路示意图；
图2是现有技术中的第二种电源电压反馈电路的电路示意图；
图3是现有技术中的第三种电源电压反馈电路的电路示意图；
图4是根据本发明一实施例的集成电路的结构示意图；
图5是根据本发明一实施例的电源电压反馈电路的电路示意图；
图6是根据本发明一实施例的电源电压反馈方法的流程图；
图7是根据本发明另一实施例的电源电压反馈方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图4是根据本发明一实施例的集成电路的结构示意图。如图4所示，所述集成电路100包括芯片基板10和芯片内核20，其中芯片内核20包括多个电路模块M1-Mn，所述多个电路模块为芯片内核20中相对独立的大电流模块，每个电路模块引出连接电源电压VCC的第一电压采样点和连接地GND的第二电压采样点。
芯片内核20还包括模拟多路复用器201，所述模拟多路复用器为双路多通道模拟多路复用器，其具有多个双路输入通道和一个双路输出通道，每个电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点对应一个单独的双路输入通道，将每个电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点分别连接到模拟多路复用器的一个单独的双路输入通道的两路输入端。所述模拟多路复用器201的双路输出通道的两路输出端引出至集成电路100外部，作为芯片内核的两个电压反馈采样输出端。
芯片内核20还包括控制单元202，所述控制单元202用于控制所述模拟多路复用器201的输入通道切换。当某个指定的电路模块处于工作状态时，控制单元202可以控制所述模拟多路复用器201的输入通道切换到所述指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
在一些实施方式中，所述控制单元202可以为配置寄存器，其可通过可编程方式写入所述模拟多路复用器的输入通道信息，所述输入通道信息包括但不限于输入通道的通道号或逻辑地址。当某个指定的电路模块处于工作状态时，芯片内核通过可编程方式将该指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道信息写入配置寄存器，所述模拟多路复用器根据配置寄存器中写入的输入通道信息来选择切换到该指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
本发明实施例中，在芯片设计封装时，将芯片内核中大电流电路模块的电源电压和地的采样点引出，并增加模拟多路复用器和相应的控制单元，使得模拟多路复用器能够在不同的大电流电路模块的采样点之间切换，从而能够根据芯片内核中包含的不同的大电流电路模块的工作状态，可配置性地选择电压反馈采样点，避免了大电流下PC载板和芯片基板的寄生阻抗对芯片电压的影响，使得芯片工作在更加稳定的电源电压下。
图5是根据本发明一实施例的电源电压反馈电路的电路示意图。如图5所示，所述电源电压反馈电路包括前述的集成电路100以及对所述集成电路100进行直流电压供电的电源模块30。
所述集成电路100和电源模块30集成于PCB载板之上，电源模块30的供电端VCC和地GND连接输出滤波电容C1，并对集成电路100进行供电。所述集成电路100包括芯片基板10和芯片内核20，其中芯片内核20包括多个电路模块M1-Mn，所述多个电路模块为芯片内核20中相对独立的大电流模块，每个电路模块引出连接电源电压VCC的第一电压采样点和连接地GND的第二电压采样点。
芯片内核20还包括模拟多路复用器201，所述模拟多路复用器为双路多通道模拟多路复用器，其具有多个双路输入通道和一个双路输出通道，每个电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点对应一个单独的双路输入通道，将每个电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点分别连接到模拟多路复用器的一个单独的双路输入通道的两路输入端。所述模拟多路复用器201的双路输出通道的两路输出端引出至集成电路100外部，作为芯片内核的两个电压采样点反馈输出端，即第一电压采样点反馈输出端和第二电压采样点反馈输出端。
芯片内核20还包括控制单元202，所述控制单元202用于控制所述模拟多路复用器201的输入通道切换。当某个指定的电路模块处于工作状态时，控制单元202可以控制所述模拟多路复用器201的输入通道切换到所述指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
从集成电路100引出的第一电压采样点反馈输出端连接至电源模块30的第一电压反馈端FB+，第二电压采样点反馈输出端连接至电源模块30的第二电压反馈端FB-。
在一些实施方式中，所述控制单元202可以为配置寄存器，其可通过可编程方式写入所述模拟多路复用器的输入通道信息，所述输入通道信息包括但不限于输入通道的通道号或逻辑地址。当某个指定的电路模块处于工作状态时，芯片内核通过可编程方式将该指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道信息写入配置寄存器，所述模拟多路复用器根据配置寄存器中写入的输入通道信息来选择切换到该指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
本发明实施例中，在芯片设计封装时，将芯片内核中大电流电路模块的电源电压和地的采样点引出，并增加模拟多路复用器和相应的控制单元，使得模拟多路复用器能够在不同的大电流电路模块的采样点之间切换，从而能够根据芯片内核中包含的不同的大电流电路模块的工作状态，可配置性地选择电压反馈采样点反馈至电源模块的电压反馈端，避免了大电流下PC载板和芯片基板的寄生阻抗对芯片电压的影响，使得芯片工作在更加稳定的电源电压下。
图6是根据本发明一实施例的电源电压反馈方法的流程图。如图6所示，该方法包括：
步骤S1，为芯片内核中多个电路模块分别配置连接电源电压的第一电压采样点和连接地的第二电压采样点；
步骤S2，将所述多个电路模块各自的第一电压采样点和第二电压采样点分别连接到模拟多路复用器的一个单独的双路输入通道的两路输入端，所述模拟多路复用器的两路输出端分别连接电源模块的第一电压反馈端和第二电压反馈端；
步骤S3，通过控制单元控制所述模拟多路复用器切换到指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
图7是根据本发明另一实施例的电源电压反馈方法的流程图。如图7所示，在图6所述方法基础上，步骤S3进一步包括：
步骤S31，将指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道信息写入配置寄存器；
步骤S32，根据所述配置寄存器中写入的输入通道信息，将所述模拟多路复用器切换到所述指定电路模块的第一电压采样点和第二电压采样点所连接的输入通道。
在一些实施方式中，所述模拟多路复用器为双路多通道模拟多路复用器，其具有多个双路输入通道和一个双路输出通道。所述配置寄存器可通过可编程方式写入所述模拟多路复用器的输入通道信息，所述输入通道信息包括但不限于输入通道的通道号或逻辑地址。
本发明实施例的电源电压反馈方法通过将芯片内核中大电流电路模块的电源电压和地的采样点引出，并通过模拟多路复用器和相应的控制单元，使得模拟多路复用器能够在不同的大电流电路模块的采样点之间切换，从而能够根据芯片内核中包含的不同的大电流电路模块的工作状态，可配置性地选择电压反馈采样点反馈至电源模块的电压反馈端，避免了大电流下PC载板和芯片基板的寄生阻抗对芯片电压的影响，使得芯片工作在更加稳定的电源电压下。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。