用于开关电压调节器的可配置数字接口的制作方法_2

文档序号:9646433阅读:来源:国知局
电路的形式来实现。
[0022]在一些实施例中,已调节负载102是通过开关电压调节器104调节的CPU (中央处理器)。可配置数字接口 112例如在主从配置中可以区分从CPU 102向调节器104发送的不同的命令和/或载荷数据。因此,可配置数字接口 112可以向用于开关电压调节器104的致动器(诸如PWM控制回路114)传递所接收的命令/数据,或者在将命令/数据发送给致动器用于处理之前修改命令/数据。这样的可配置数字接口实现能够实现命令修改、载荷数据修改、命令的阻止、改变的命令执行、改变的被拒绝/ACK(被确认)/No-ACK(不被确认)行为、修改的数据写入和数据读回、向处理流中的警告注入、命令和信号的记录等。控制器110可以实时地修改可配置数字接口 112的行为。例如,可以从负载102提供可以由控制器110使用的状态信息,以同步传入的数字命令的配置变化。另外,可配置数字接口 112可以提供中断以将配置变化与传入的数字命令(动态配置变化)同步。这样,可以将可配置数字接口 112编程以优化暂态行为,改进误差处理,改善遥测读数,提供调试和分析,记录命令和号等。
[0023]图2图不根据一种实施例的电子系统100的一个实施方式,其中负载102是由开关电压调节器104调节的CPU。CPU 102在主从配置中经由可配置数字接口 112与开关电压调节器104通信,在主从配置中,CPU 102具有对电压调节器104的双向控制。根据这一实施例,在ROM、NVM或OTP存储器130中来实现可配置数字接口 112的可编程部分。可配置数字接口 112向可编程微控制器120传递并行命令和载荷数据用于例如基于中断(irq)信令机制来处理。对R0M/NVM/0TP存储器130的访问例如通过DMA (直接存储器访问)控制器132来控制,DMA控制器132可以处理寄存器的地址解码、中断屏蔽、DMA屏蔽等。可配置数字接口 112向DMA控制器132发送DMA请求以访问R0M/NVM/0TP存储器130的内容。可以对R0M/NVM/0TP存储器130的内容重新编程以通过例如使得接口命令集合和/或功能适应新的和/或改进的规定来重新配置可配置数字接口 112的功能。
[0024]图3图示可配置数字接口 112的实现方式实施例。根据这一实施例,可配置数字接口 112的第一硬连线单元116实现链路层,即使能CPU负载102与开关电压调节器104之间的通信的层,并且可配置数字接口 112的第二硬连线单元118实现功能层,即执行并且响应来自CPU负载102的命令的层。可编程微控制器120使用截断点(intercept point)(本文中也被称为钩连点(hooks))将可配置数字接口 112的链路层与功能层对接。
[0025]图3中示出了各种截断点。截断点‘A’被放置在链路层与功能层之间的并行主命令路径(‘命令’)上,以帮助检测和修改所接收的命令。截断点‘B’被放置在链路层与功能层之间的并行主载荷路径(‘载荷数据’)上,以帮助检测和修改载荷数据。截断点‘D’被放置在功能层与CPU负载102之间的从警报反馈信号路径(‘警报#’)上,以帮助修改通过开关电压调节器104实现的警报信令(例如以强迫取消确立或注入确立)。截断点?’被放置在功能层与链路层之间的并行从载荷路径(‘从载荷数据’)上,以帮助修改从载荷数据。截断点‘F’被放置在功能层与对应的调节器致动器之间的执行选通路径(‘执行选通’)上,以帮助修改致动器执行(例如阻止或强迫执行)。截断点‘G’被放置在链路层内的并行从ACK响应路径(‘TRC/已变化的TRC’)上并且在串行器124之前,以帮助修改ACK响应。
[0026]另外,根据图3中图示的实施例,可编程微控制器120被实现为多个组合逻辑布置134,在本文中也被称为检测器片。每个检测器片134被配置或设计成标识在第一与第二硬连线单元116、118之间流动的一种类型的命令或一种类型的载荷数据,或者在第二硬连线单元118与开关电压调节器104之间流动的一种类型的状态。可编程微控制器120还包括多个逻辑电路(本文中也被称为修改器)和路由电路装置(本文中也被称为解片器)136。每个逻辑电路可操作或被设计以改变由组合逻辑布置134之一识别的命令类型或载荷数据类型。路由电路装置可操作或被设计以将每个检测器片134连接到改变由检测器片134标识的命令类型或数据类型的对应的修改器。
[0027]通过这样的配置,可编程微控制器120可以检测从负载102向开关电压调节器104发送的命令、载荷数据和状态信息。可编程微控制器120还可以处理从负载102接收的命令和载荷数据,生成警报通知,生成命令响应消息(ACK/非ACK/拒绝),并且修改命令和/或载荷数据。检测器片134、修改器和路由电路装置136使得微控制器120能够改变在可配置数字接口 112的第一与第二硬连线单元116、118之间、以及在第二硬连线单元118与开关电压调节器104之间流动的命令和载荷数据中的一个或多个。
[0028]例如,在一种实施例中,第二硬连线单元118经由图3的标记为‘6’的路径提供传输响应代码(TRC)。TRC指示由第二硬连线单元118处理的命令是否是被确认、不被确认还是被拒绝。本文中所使用的术语‘被确认’表示在期望从机执行的有效命令的情况下给主机的正确的从机响应代码。本文中所使用的术语‘不被确认’表示在无效广播命令或传输错误的情况下(例如校验错误、非法帧结构等)给主机的正确的从机响应代码。本文中所使用的术语‘拒绝’表示在不期望从机执行的有效命令的情况下给主机的正确的从机响应代码。
[0029]第一硬连线单元116的串行器124将来自第二硬连线单元118的TRC串行化为用于经由图3的标记为‘9’的路径通过可配置数字接口 112来传输的新的帧。TRC表示开关电压调节器104对由CPU负载102先前发出的命令的响应。可配置数字接口 112的第一硬连线单元116可以包括用于在向CPU负载102传输TRC之前向可编程微控制器120提供TRC的开关138。微控制器120的对应检测器片134可以标识TRC。对应的修改器136改变TRC使得由第一硬连线单元116串行化为新的帧的TRC不同于(图3中的已变化TRC’)由第二硬连线单元118提供的TRC。在一个实施例中,修改器136在对应的命令不能由控制器110在要求的时间段内执行的情况下将TRC从被确认改为被拒绝。
[0030]可配置数字接口 112的第一硬连线单元116还可以包括用于生成独立于第二硬连线单元118的TRC的逻辑140。这样,可配置数字接口 112的第一和第二硬连线单元116、118每个可操作以独立地生成指示特定命令是否要被确认、不被确认还是被拒绝的TRC。根据这一实施例,第一硬连线单元116还包括用于经由图3中标记为‘7’、‘8’和‘8.1’的路径来将独立生成的TRC组合成并行传输响应代码(图3中的‘TRC’)的组合器逻辑142。可编程微控制器120可以例如经由本文中之前描述的开关机制138先于第一硬连线单元116的串行化来改变并行TRC。TRC修改仅是可以经由可配置数字接口 112经由额外的开关机制144、146、148、150、152来做出的各种类型的修改的多种示例之一。
[0031]图4图示根据一种实施例的可配置数字接口 112响应于传入的帧200的一般性操作。帧处理中所涉及的可配置数字接口 112和调节器控制器110内的路径在图3中标记为等。对应的路径出于完整和参考方便的目的而在图4的对应流程图中被标识。可配置数字接口 112的第一硬连线单元116接收传入的帧(块202,路径‘1’)。传入的帧200可以包括信号传输帧200的开始的开始字段(‘开始’)、用于在多调节器系统100的情况下标识目标开关电压调节器104的从地址字段(‘从地址’)、用于包含待由目标开关电压调节器104执行的命令的命令字段(‘命令’)、用于包含任何相关数据的载荷字段(‘主载荷’)、以及信号传输帧200的结束的结束字段(‘结束’)。由目标开关电压调节器104的控制器110生成的随后的响应帧204可以包括确认字段(‘ACK’ )和用于包含与目标开关电压调节器104对命令的处理相关的数据的载荷字段(‘从载荷’)。
[0032]在图4中被称为‘链路层’的第一硬连线单元116对帧200解串并且向在图4中被称为‘功能层’的第二硬连线单元118传送原始字段的子集作为并行消息(块206,路径‘2’)。这可以包括命令、载荷数据和执行选通消息(如果确定命令有效)。可编程微控制器120可以修改从所接收的传入的帧提取的命令(块208,路径‘2.1’ )和/或载荷数据(块210,路径 ‘2.2’ )。
[0033]对于在SVID (串行电压标识)规定(诸如SetRegADR(由负载使用以写入寄存器的命令)、SetRegDAT(由负载使用以写入寄存器的命令)、SetVID (由负载使用以便以特定的转变或衰减率来设置目标负载电源电压的命令)等)中提供的设定类型的命令,第二硬连线单元118可以将所接收的载荷数据变为内部电压调节器(VR)参数(块212,路径‘3’ )。再次,在SVID规定的情况下,这可以包括将所接收的载荷数据改为目标已调节电压输出、功率状态、转换速率、电压和/或电流极限等。第二硬连线单元118向用于开关电压调节器104的致动器(诸如PWM控制器回路114)传递内部VR信息,致动器可以基于从第二硬连线单元118接收的VR信息来调节功率级106的占空比。对于在SVID规定中提供的得到类型的命令(诸如GetReg(由负载使用以读取接口寄存器的命令)等),第二硬连线单元118可以选择用于调节器致动器的特定状态和遥测并且
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