电压调整方法、控制器和芯片与流程

本申请实施例涉及电路领域，并且更具体地，涉及一种供电电压的调整方法、控制器和芯片。

背景技术：

随着芯片制造工艺的进步和设计需求的增加，芯片集成度越来越高，功耗成为制约芯片应用的关键因素。降低功耗的一个实现手段可以是降低目标负载的供电电压，然而供电电压过低，会使得目标负载的运行速度较慢，不能实现预期的性能要求。

因此，如何控制芯片中目标负载的供电电压是一项亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种电压调整方法、控制器和芯片，可以实现数字化的精细控制芯片中负载的节点电压。

第一方面，提供了一种供电电压的调整方法，所述方法用于对芯片中设置的目标负载的供电电压进行调整，所述芯片还设置有控制器、第一传感器和电源门控阵列；其中，所述电源门控阵列以及所述传感器分别耦合至所述控制器；所述第一传感器用于对所述目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值；所述电源门控阵列用于为所述目标负载提供供电电压；所述方法包括：所述控制器接收所述第一传感器发送的所述第一状态表征值；所述控制器根据第二状态表征值和第一期望值中的至少一种，以及所述第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，其中，所述第二状态表征值表征了所述目标负载的所述第一检测点在前一时刻的节点电压，所述第一期望值表征所述第一检测点的节点电压的期望值；当确定对所述目标负载的供电电压进行调整时，所述控制器向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，以控制所述电源门控阵列调整所述供电电压。

因此，控制器获取传感器发送的数字的第一状态表征值，该数字的第一状态表征值用于表征该目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压，以及在确定对该目标负载的电压进行调整时，向电源门控阵列发送数字的控制信号，可以实现全数字化的电压调整，例如，数字监测目标负载的内部电压，数字化控制电压。全数字化的电压调整可以解决片内电源需要数模混合设计的难题，易于集成和使用。并且可以根据表征检测点的前一时刻的节点电压的第二状态表征值和检测点的节点电压的期望值中的至少一种，以及该第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，可以实现结合以前的节点电压的状态表征值以及当前的节点电压的状态表征值对供电电压进行调整，可以避免供电电压的频繁调整导致的目标负载的节点电压的频繁改变，以及可以结合当前的节点电压的状态表征值以及节点电压的期望值，对目标负载的供电电压进行调整，可以使得目标负载的节点电压更接近期望值，从可以实现对目标负载的供电电压进行精细调整。

进一步地，由于传输的为数字信号，则传输速率较高，例如，可以运行在GHz速率下，环路延迟较短，因此具有高传输带宽和反馈迅速的特点。

并且进步一地，在本申请实施例中，由于具有高传输带宽的优点，在需要快速切换的场景，可以较低的资源消耗有效支持电压-频率快速切换。

并且进步一地，控制器，目标负载，传感器和电源门控阵列集成在芯片内，可以实现片内管理。

可选地，所述芯片中还设置有参考负载以及耦合至所述控制器的第二传感器，其中，所述参考负载的供电电压为恒压，所述第二传感器用于检测所述参考负载的第二检测点在当前时刻的节点电压，生成第三状态表征值；所述方法还包括：所述控制器从所述第二传感器获取所述第三状态表征值，并根据所述第三状态表征值相对于第四状态表征值的变化量，对第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值；其中，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点的初始节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压的初始期望值；所述第四状态表征值表征了所述第二检测点在前一时刻的节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压在前一时刻的期望值。

因此，在本申请实施例中，参考负载的供电电压恒压，而目标负载中检测的节点电压可能会根据环境因素改变，例如，温度和老化的因素，通过参考负载的用于表征节点电压的状态表征值的变化，对目标负载的节点电压的期望值进行调整，这样使得传感器有效跟踪环境的变化。

应理解，在本申请实施例中，在不需要保持目标负载的节点电压稳定，而是保证目标负载的可正常运行，可以不设置参考负载。

可选地，所述根据所述第三状态表征值相对于第四状态表征值的变化量，对第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值，包括：所述控制器按照以下公式对所述第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值：y＝y₀+c(m-m₀)，其中，y表示所述第一期望值，y₀表示所述第二期望值，m表示所述第三态表征值，m₀表示所述第四状态表征值，c为常数。

可选地，所述确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，包括：所述控制器根据以下公式确定参考参数：t＝a(x-y)+b(x-z)其中，x为所述第一状态表征值，y为所述第一期望值，z为所述第二状态表征值，a和b为常数；所述控制器根据所述参考参数，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，包括：在所述参考参数的绝对值大于等于第一预定值时，所述控制器确定对所述目标负载的供电电压进行调整；在所述参考参数的绝对值小于所述第一预定值时，确定不对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述控制器向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，包括：在所述参考参数大于等于第一预定值，且小于第二预定值时，所述控制器根据预设的阻值开关组切换数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号，以用于所述电源门控阵列根据所述控制信号，进行预设的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述控制器向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，包括：在所述参考参数大于等于所述第二预定值时，所述控制器根据所述参考参数，确定需要切换的阻值开关组的数量；根据确定的所述需要切换的阻值开关组的数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号，以用于所述电源门控阵列根据所述控制信号，进行所述控制器确定的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，传感器对目标负载的节点电压进行检测的检测点可以位于目标负载的内部，例如，可以位于目标负载的几何中心，或位于目标负载的电压跃落最低点附近。

第二方面，提供了一种控制器，所述控制器设置于芯片中，所述芯片还设置有目标负载，第一传感器和电源门控阵列，其中，所述电源门控阵列以及所述第一传感器分别耦合至所述控制器，所述第一传感器用于对所述目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值，所述电源门控阵列用于为所述目标负载提供供电电压；所述控制器，包括：接收电路，用于接收所述第一传感器发送的所述第一状态表征值；确定电路，用于根据第二状态表征值和第一期望值中的至少一种，以及所述第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，其中，所述第二状态表征值表征了所述目标负载的所述第一检测点在前一时刻的节点电压，所述第一期望值表征所述第一检测点的节点电压的期望值；控制电路，用于当所述确定电路确定对所述目标负载的供电电压进行调整时，向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，以控制所述电源门控阵列调整所述供电电压。

可选地，所述芯片中还设置有参考负载以及耦合至所述控制器的第二传感器，其中，所述参考负载的供电电压为恒压，所述第二传感器用于检测所述参考负载的第二检测点在当前时刻的节点电压，以生成第三状态表征值；所述控制器还包括：调整电路，用于从所述第二传感器获取所述第三状态表征值，并根据所述第三状态表征值相对于第四状态表征值的变化量，对第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值；其中，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点的初始节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压的初始期望值；所述第四状态表征值表征了所述第二检测点在前一时刻的节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压在前一时刻的期望值。

可选地，所述调整电路进一步用于：按照以下公式对所述第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值：y＝y₀+c(m-m₀)，其中，y表示所述第一期望值，y₀表示所述第二期望值，m表示所述第三态表征值，m₀表示所述第四状态表征值，c为常数。

可选地，所述确定电路进一步用于：根据以下公式确定参考参数t：t＝a(x-y)+b(x-z)其中，x为所述第一状态表征值，y为所述第一期望值，z为所述第二状态表征值，a和b为常数；根据所述参考参数，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述确定电路进一步用于：在所述参考参数的绝对值大于等于第一预定值时，确定对所述目标负载的供电电压进行调整；在所述参考参数的绝对值小于所述第一预定值时，确定不对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述控制电路进一步用于：在所述参考参数大于等于第一预定值，且小于第二预定值时，根据预设的阻值开关组切换数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号，以用于所述电源门控阵列进行预设的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述确定电路进一步用于：在所述参考参数大于等于所述第二预定值时，根据所述参考参数，确定需要切换的阻值开关组数量；所述控制电路进一步用于：根据确定的所述需要切换的阻值开关组数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号，以用于所述电源门控阵列进行所述控制器确定的所述数量的阻值开关组的切换。

第三方面，提供了一种芯片，所述芯片包括：控制器，目标负载，第一传感器和电源门控阵列；其中，所述电源门控阵列以及所述第一传感器分别耦合至所述控制器；其中，所述第一传感器用于：对所述目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值；所述控制器用于：接收所述第一传感器发送的所述第一状态表征值；根据第二状态表征值和第一期望值中的至少一种，以及所述第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，其中，所述第二状态表征值表征了所述目标负载的所述第一检测点在前一时刻的节点电压，所述第一期望值表征所述第一检测点的节点电压的期望值；当确定对所述目标负载的供电电压进行调整时，向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，以控制所述电源门控阵列调整所述供电电压；所述电源门控阵列用于：根据所述控制器发送的所述控制信号，为所述目标负载提供供电电压。

可选地，所述芯片中还包括参考负载以及耦合至所述控制器的第二传感器，所述参考负载的供电电压恒压；所述控制器进一步用于：从所述第二传感器获取所述第三状态表征值，并根据所述第三状态表征值相对于第四状态表征值的变化量，对第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值；其中，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点的初始节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压的初始期望值；或，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点在前一时刻的节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压在前一时刻的期望值。

可选地，所述控制器进一步用于：按照以下公式对所述第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值：y＝y₀+c(m-m₀)其中，y表示所述第一期望值，y₀为所述第二期望值，m表示所述第三态表征值，m₀表示所述第四状态表征值，c为常数。

可选地，所述控制器进一步用于：根据以下公式确定参考参数t：t＝a(x-y)+b(x-z)其中，x为所述第一状态表征值，y为所述第一期望值，z为所述第二状态表征值，a和b为常数；根据所述参考参数，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述控制器进一步用于：在所述参考参数的绝对值大于等于第一预定值时，确定对所述目标负载的供电电压进行调整；在所述参考参数的绝对值小于所述第一预定值时，确定不对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述控制器进一步用于：在所述参考参数大于等于第一预定值，且小于第二预定值时，根据预设的阻值开关组调整数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号；所述电源门控阵列进一步用于：根据所述控制信号，进行预设的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述控制器进一步用于：在所述参考参数大于等于所述第二预定值时，根据所述参考参数，确定需要切换的阻值开关组数量；根据所述需要切换的阻值开关组数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号；所述电源门控阵列进一步用于：根据所述控制信号，进行确定的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；在所述至少两个阻值开关组全部闭合时，所述目标负载的供电电压最大，所述至少两个阻值开关组被按序切换，用于使得所述目标负载的供电电压处于不同的范围。

可选地，所述目标负载的供电电压的调整范围包括至少两个范围，不同的范围对应的电压调整精度不同。

可选地，所述目标负载的供电电压的调整范围包括零，用于停止所述目标负载的工作。

可选地，所述阻值开关为P沟道金属氧化物半导体(P channel metal oxide semiconductor，PMOS)管、N沟道金属氧化物半导体(N channel metal oxide semiconductor，NMOS)管或多阈值互补金属氧化物半导体(MT Complementary Metal Oxide Semiconductor，MTCMOS)管。

可选地，所述传感器为数字振荡环，所述第一状态表征值和所述第二状态表征值为所述数字振荡环的振荡频率。

附图说明

图1是根据本申请实施例的芯片的示意图。

图2a是根据本申请实施例的控制器的示意性框图。

图2b是根据本申请实施例的控制器的示意性框图。

图3是根据本申请实施例的传感器在目标负载中的设置方式的示意性图。

图4是根据本申请实施例的电压调整方法的示意性流程图。

图5是根据本申请实施例的振荡频率获取方法的示意性图。

图6是根据本申请实施例的芯片的示意性框图

图7是根据本申请实施例的阻值开关组的连接关系图。

图8是根据本申请实施例的阻值开关组的连接关系图。

图9是根据本申请实施例的控制器、开关与传感器的示意性连接图。

图10是根据本申请实施例的控制器的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1是根据本申请实施例的芯片的示意性框图。如图1所示，芯片100可以包括控制器110、电源门控阵列120、传感器130和目标负载140。

其中，电源门控阵列120以及传感器130分别耦合至控制器110。

可选地，电源门控阵列120耦合至控制器110可以是指电源门控阵列120与控制器110直接或间接相连。

可选地，传感器130耦合至控制器110可以是指传感器130与控制器110直接或间接相连。

如图1所示，传感器130可以对芯片100上的目标负载140的检测点的当前时刻的节点电压进行检测，以得到状态表征值，并将该状态表征值发送给控制器110，从而控制器100可以根据该状态表征值，向电源门控阵列120发送控制信号，电源门控阵列120可以根据该控制信号，为目标负载提供供电电压。

可选地，该状态表征值可以是数字信号。

可选地，该控制信号可以是数字信号。

可选地，在本申请实施例中，如图2a所示，该控制器110可以包括硬件的逻辑电路111，该逻辑电路111可以用于实现本申请实施例所提到的方法。

可选地，如图2a所示，该控制器110还可以包括配置寄存器112，该配置寄存器112可以存储实现对目标负载的供电电压进行调整所需的数据，例如，目标负载的检测点的节点电压的期望值和初始值等。

可选地，在本申请实施例中，如图2b所示，控制器110可包括处理器113、存储器114、通信接口115和总线系统116。

控制器200可以通过通信接口115与传感器和电源门控阵列通信。

存储器114可以存储操作指令，处理器113可以通过调用存储器114存储的操作指令，使得控制器执行根据本申请实施例的电压调整方法。

可选地，处理器113可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器201可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

可选地，存储器114中还可以存储供电电压的控制方法所需的数据，例如，目标负载的状态表征值的初始值和期望值等。

可选地，本申请实施例提到的负载可以由至少一个逻辑标准单元电路组成的电路，该电路可以实现特定的功能。其中，逻辑标准单元电路可以包括至少一个晶体管，该逻辑标准单元电路可以实现与或非等功能。

可选地，目标负载的需要检测节点电压的检测点可以是节点电压改变较为频繁的电路的附近，例如，在该检测点附件，逻辑标准单元电路中的晶体管翻转较为频繁。

例如，图3所示为负载的部分电路，该部分电路包括两个逻辑标准单元电路，即逻辑标准单元电路1和逻辑标准单元电路2，该两个逻辑标准单元电路中的晶体管翻转较为频繁，可以在两个逻辑标准单元电路附近设置传感器。其中，传感器也可以是由逻辑表征单元电路组成的电路。

可选地，节点电压的检测点也可以通过其他方式选择，例如，可以在负载的几何中心处，本申请实施例对此不做具体限定。

应理解，在本申请实施例中，本申请的节点电压的参考点可以设置在供电电压的输入点处，也可以设置在其他点，本申请实施例对此不做限定。

图4是本申请实施例的电压调整方法300的示意性流程图。如图4所示，该方法可以包括310-330。所述方法用于对芯片中设置的目标负载的供电电压进行调整，所述芯片还设置有控制器、第一传感器和电源门控阵列；其中，所述电源门控阵列以及所述第一传感器分别耦合至所述控制器；所述第一传感器用于对所述目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值；所述电源门控阵列用于为所述目标负载提供供电电压。可选地，该芯片的结构可以如图1所示。该第一检测点可以如图3所示，但本申请实施例并不限于此。

在310中，控制器接收传感器发送的数字的第一状态表征值。

具体地说，第一传感器(例如传感器130)对目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值，传感器向控制器发送数字的第一状态表征值，从而控制器可以接收数字的第一状态表征值。

可选地，在本申请实施例中，控制器可以使能传感器，使得传感器对目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测。

可选地，在本申请实施例中，传感器也可以周期性实时对目标负载的第一检测点的节点电压进行检测。此时，当前时刻可以是周期性采集第一状态表征值的任一时刻。

或者，传感器也可以在收到控制器的触发之后，实时对目标负载的第一检测点的节点电压进行检测。此时，当前时刻可以是控制器的触发时刻之后的时刻。

例如，如图5所示，时间窗口控制模块410可以产生可调的时间窗口；振荡环430在时间窗口内工作，以产生振荡时钟信号；则计数器420可以采集时间窗口内振荡环的振荡次数。在时间窗口到来之前，时间窗口控制模块410产生清除信号，清除信号会重置计数器420中的结果。

可选地，在本申请实施例中，第一状态表征值可以是电压本身，也可以是用于表征电压的其他参数，例如，振荡器的振荡频率。

可选地，在本申请实施例中，本申请实施例提到的传感器可以为数字振荡环，第一状态表征值可以数字振荡环的振荡频率。

可选地，控制器在接收到数字的第一状态表征值之后，可以对该数字的第一状态表征值进行滤波处理，以用于后续处理，例如，执行步骤320。

在320中，所述控制器根据第二状态表征值和第一期望值中的至少一种，以及所述第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，其中，所述第二状态表征值表征了所述目标负载的所述第一检测点在前一时刻的节点电压，所述第一期望值表征所述第一检测点的节点电压的期望值。

可选地，第一期望值对节点电压的期望值的表征方式与第一状态表征值对当前时刻的节点电压的表征方式一致，例如，第一状态表征值可以数字振荡环的振荡频率，第一期望值为期望的数字振荡环的振荡频率。

可选地，在本申请实施例中，第一传感器可以根据以下公式1确定参考参数t：

t＝a(x-y)+b(x-z) 公式1

其中，t为所述参考参数，x为所述第一状态表征值，y为所述第一期望值，z为所述第二状态表征值，a和b为常数；

根据该参考参数，传感器可以确定是否对该目标负载的供电电压进行调整。

可选地，目标负载的第二状态表征值和目标负载的第一期望值可以存储在存储器中，在需要使用时，控制器可以从存储器中读取。

可选地，上述a或b可以置为0。

可选地，该a和b的取值可以根据校准得到。

可选地，在本申请实施例中，在该参考参数的绝对值大于等于第一预定值时，确定对该目标负载的供电电压进行调整；

在该参考参数的绝对值小于该第一预定值时，确定不对该目标负载的供电电压进行调整。

应理解，在本申请实施例中，除了按照上述公式1确定参考参数，根据该参考参数确定是否对目标负载的供电电压进行调整之外，本申请实施例还有其他实现方式确定是否对目标负载的供电电压进行调整，本申请实施例并不对此做具体限定。

可选地，在本申请实施例中，所述芯片中还设置有参考负载以及耦合至所述控制器的第二传感器，在控制器需要利用第一检测点的电压的期望值对目标负载的供电电压进行调整时，所述控制器可以根据第二传感器检测的参考负载的第二检测点的节点电压的状态表征值的变化，对目标负载的第一检测点的节点电压的期望值进行调整。

可选地，所述参考负载的供电电压为恒压，所述第二传感器用于检测所述参考负载的第二检测点在当前时刻的节点电压，生成第三状态表征值；所述控制器从所述第二传感器获取所述第三状态表征值，并根据所述第三状态表征值相对于第四状态表征值的变化量，对第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值；其中，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点的初始节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压的初始期望值；或，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点在前一时刻的节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压在前一时刻的期望值。

可选地，该第二检测点可以是参考负载中的任一节点，也可以是节点电压变化较为频繁的节点。

可选地，所述控制器按照以下公式对所述第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值：

y＝y₀+c(m-m₀) 公式2

其中，y表示所述第一期望值，y₀表示所述第二期望值，m表示所述第三态表征值，m₀表示所述第四状态表征值，c为常数。

可选地，该初始期望值以及第四状态表征值可以是预设值，具体可以是在初始化时，或芯片开始工作时预设的。

例如，如图6所示，传感器130可以获取目标负载140的用于表征第一时刻的第一检测点的节点电压的状态表征值，并将目标负载140的第一时刻的状态表征值发送给控制器110，传感器160可以获取参考负载150的用于表征第一时刻的第二检测点的节点电压的状态表征值，则控制器110可以结合参考负载的第一时刻的状态表征值相对于初始值的变化，对目标负载140的第一检测点的节点电压的期望值进行及时调整，从而控制器110可以根据目标负载调整后的节点电压的期望值，对目标负载的输入电压进行调整。

因此，在本申请实施例中，负载的供电电压保持不变，而用于表征检测点的节点电压的状态表征值可能会根据环境因素改变，例如，温度和老化的因素，通过参考负载的用于表征检测点的节点电压的状态表征值的变化，对目标负载的检测点的节点电压的期望值进行调整，这样使得传感器有效跟踪环境的变化。

应理解，在本申请实施例中，在不需要保持目标负载的电压稳定，而是保证目标负载的可正常运行，不考虑环境或老化对目标负载的的检测点的节点电压的影响时，可以不设置参考负载。

在330中，当确定对所述目标负载的供电电压进行调整时，所述控制器向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，以控制所述电源门控阵列调整所述供电电压。

可选地，电源门控阵列根据数字的控制信号，对目标负载的供电电压进行调整。

可选地，该电源门控阵列包括多个并联的阻值开关。可以通过与目标负载串联的多个并联阻值开关中全部或部分阻值开关的断开或闭合，调整目标负载在电路中的分压。

可选地，该电源门控阵列包括多个并联的阻值开关组，该电源门控阵列与该目标负载串联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关。

从而，可以通过对目标负载串联的阻值开关组进行切换，调整目标负载在电路中的分压。

其中，对阻值开关组进行切换可以指将闭合的阻值开关组进行断开，或者将断开的阻值开关组进行闭合。

例如，在需要增加对目标负载的供电电压时，可以闭合更多数量的阻值开关组，在需要降低对目标负载的供电电压时，可以断开更多数量的阻值开关组。

可选地，在本申请实施例中，数字的控制信号可以指示断开或闭合的阻值开关组的数量，或者用于指示需要断开或闭合的阻值开关组。

例如，如图7所示，该电源门控阵列包括阻值开关组R1、阻值开关组R2、阻值开关组R3和阻值开关组R4，通过对阻值开关组的断开或闭合来调整电源门控阵列的分压，从而可以调整负载的电压；例如，R1、R2和R3均处于闭合状态，而R4处于断开状态，在需要增加负载的电压的情况下，可以将R4闭合，在需要降低负载的电压的情况下，可以断开R1、R2和R3中的至少一个。

可选地，在本申请实施例中，在电源门控阵列包括的全部阻值开关组均闭合的情况下，目标负载的电压最高，可以按序对至少两个阻值开关组进行断开或闭合，以减少或增加目标负载的电压，使得目标负载的电压处于不同的范围。

例如，如图7所示，R1、R2和R3均处于闭合状态，而R4处于断开状态，在需要增加负载的电压的情况下，可以将R4闭合，在需要降低负载的电压的情况下，可以先断开R3，如何需要继续降低负载的电压，则再断开R2。

可选地，在本申请实施例中，一个阻值开关组包括至少两个阻值开关，至少两个阻值开关可以并联。

可选地，在本申请实施例中，阻值开关组中的阻值开关可以统一闭合或关断，此时，一个阻值开关组可以看成一个阻值开关。此时阻值开关组设置的目的可以在于利用相同的阻值开关来设计具有不同阻值的阻值开关组。

例如，如图7所示，电源门控阵列可以包括开关组1和开关组2，开关组1包括m个阻值开关，开关组2包括n个阻值开关，其中，n不等于m。

应理解，在本申请实施例中，阻值开关组中的阻值开关可以单独控制，也即在一次控制中，可以只闭合或断开阻值开关组中的部分阻值开关。

可选地，数字的控制信号可以包括由0和1组成的信号，其中0和1的数量可以等于电源门控阵列包括的阻值开关组的数量，一个1或0对应于一个阻值开关组，其中0可以是指断开阻值开关组，1可以是指闭合，如果某一阻值开关组已经断开，对应的数字的控制信号中对应该阻值开关组的值为1，则该组阻值开关组保持不变，如果某一阻值开关组已经断开，对应的数字的控制信号中对应该阻值开关组的值为1，则该阻值开关组闭合。

可选地，数字的控制信号可以仅包括0或1，只用于对需要切换的阻值开关组，例如，需要闭合两个阻值开关组，则可以向电源门控阵列发送两个1，则电源门控阵列按序闭合两个阻值开关组。

可选地，在本申请实施例中，在上述根据公式1确定的参考参数大于等于第一预定值，且小于第二预定值时，根据预设的阻值开关组切换数量，向所述电源门控阵列发送所述数字的控制信号；所述电源门控阵列根据所述数字的控制信号，进行预设的所述数量的阻值开关组的切换。

在一种实现方式中，控制器根据所述预设的数量，确定需要断开或闭合的阻值开关组；向所述需要断开或闭合的阻值开关组发送数字的控制信号，用于触发所述需要断开或闭合的阻值开关组的断开或闭合。

例如，在该参考参数大于等于第一预定值，且小于第二预定值时，可以断开或闭合预定数量的阻值开关组。

例如，如果上述参考参数为负值，则新闭合N个阻值开关组，如果上述参数为正值，则新断开M个阻值开关组。

可选地，在本申请实施例中，在该参考参数大于等于该第二预定值时，根据该参考参数，向电源门控阵列发送该数字的控制信号。

在所述参考参数大于等于所述第二预定值时，根据所述参考参数，确定需要切换的阻值开关组调整数量；根据所述需要切换的阻值开关组数量，向所述电源门控阵列发送数字的控制信号；所述电源门控阵列根据数字的控制信号，进行确定的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，控制器根据所述参考参数，确定需要断开或闭合的阻值开关组；向所述需要断开或闭合的阻值开关组发送所述数字的控制信号，用于触发所述需要断开或闭合的阻值开关组的断开或闭合。

例如，在参考参数大于等于第二预定值时，则可以断开或闭合n个阻值开关组，其中，n＝c×p，其中，c为常数，p为上述参考参数的取值。

可选地，c的取值可以根据校准得到。

可选地，在本申请实施例中，上述第一预定值和第二预定值可以根据校准得到。

可选地，所述目标负载的供电电压的调整范围包括至少两个范围，不同的范围对应的电压调整精度不同。

例如，如图8所示，电源门控阵列可以包括开关组1和开关组2，开关组1包括m个阻值开关，开关组2包括n个阻值开关，其中，n可以不等于m。

假设开关组1和开关组2均闭合的情况下，负载的电压是1V，开关组1可控制的电压范围是0.8-1v，最小调压值为10mv，此时，可以通过调整开关组1中的阻值开关的断开或闭合(此时，开关组2的阻值开关均闭合)，在0.8-1v的范围内，可以按照10mv的倍数对电压进行调整；开关组2可控制的电压范围是0-0.8v，最小调压值为50mv，此时，可以通过调整开关组2中的阻值开关的断开或闭合(此时，开关组1的阻值开关均断开)，在0-0.8v的范围内，可以按照50mv的倍数对电压进行调整。

可选地，在本申请实施例中，阻值开关可以是全数字单元，例如，MTCMOS管，可以有效解决集成验证的问题。

可选地，在本申请实施例中，考虑到阻值开关的数量、输出电压的精度和控制器输出信号的数量中的至少一种，对阻值开关进行分组。

具体地说，输出电压的精度是设计需求，通常是将输出电压分段，不同电压范围内精度不同。例如，输出电压为0～1V，要求0.8～1V范围内输出电压精度为10mV(或更高)，线性度绝对误差小于10mV(或更高)，而在0～0.8V范围内输出电压精度为50mV(或更低)。

阻值开关的数量和控制器输出信号数量则可以平衡设计的复杂性问题，如果控制器输出信号数量较多，则阻值开关的分组也较多，每个组内包括的阻值开关数量会比较有限，这样每组对输出电压影响较小，控制算法上也比较复杂，设计存在不合理的地方。

因此，可以综合设计需求和设计复杂性的问题，基于阻值开关的数量、输出电压的精度和控制器输出信号的数量中的至少一种，对阻值开关进行分组。其中，各个阻值开关组并联。此处控制器输出信号的数量等于阻值开关组的组数。此处的一个阻值开关组中的阻值开关是统一的断开或闭合，例如，针对一个阻值开关组，控制器可以发送一个信号，用于控制该阻值开关组的断开或闭合。

假设输入电压vdd，输出电压0～vdd2，分段要求0～vdd1输出电压精度a(mV)，划分为m段，vdd1～vdd2输出电压精度b(mV)，划分为n段，目标负载电阻为Rload，每个阻值开关组阻抗为R(i)pg，则计算R(i)pg公式如下：

分段vdd1～vdd2：ΣR(i)pg/(ΣR(i)pg+Rload)＝b*i/Vdd,i＝1,2…n

分段0～vdd1：ΣR(i)pg/(ΣR(i)pg+Rload)＝b*n+a*(i-n)/Vdd,i＝1,2…m

应理解，ΣR(i)pg是指i个阻抗开关组并联后的电阻和，例如，假设有两个阻抗开关组，则ΣR(i)pg＝R(1)pg R(2)pg/(R(1)pg+R(2)pg)

根据上述公式计算得到各个阻值开关组的阻值，再根据单个阻值开关的阻值和并联原理得到各个阻值开关组内阻值开关的数量。

可选地，本申请实施例提到的阻值开关可以是mtcmos，可以用pmos，Nmos管等实现，但需要注意如导通电阻、断开电阻、过流能力、阻值开关速度等参数，此外还需要充分的硅验证过程，如老化等。

可选地，在本申请实施例中，在支持大的目标负载电流情况下需要更多的阻值开关，在组数不变的情况下意味着每个阻值开关组内部包括的阻值开关数量增加，反应时间变慢；此外大的目标负载电流意味着目标负载面积较大，在目标负载快速变化情况下存在传感器反应不够及时的情形，为解决上述问题，提出输出端并联的概念。

如图9所示，控制器可以获得传感器1发送的目标负载中的检测点1的节点电压的状态表征值，并控制阻值开关集合1中的阻值开关组的断开和闭合，并且控制器可以获得传感器2发送的目标负载中的检测点2的节点电压的状态表征值，并控制阻值开关集合2中的阻值开关组的断开和闭合。其中，阻值开关集合包括至少一个阻值开关组。

因此，在本申请实施例中，输出端可多处并联，有很强的扩展性，可以应用于不同功耗需求的设计。

可选地，本申请实施例对目标负载的电压进行测量的检测点可以位于目标负载的内部，例如，可以位于目标负载的几何中心，或位于目标负载的电压跃落最低点附近。

可选地，在本申请实施例中，目标负载的供电电压的调整范围可以包括0，例如，至少两个开关组全部断开，则目标负载的供电电压为0，由此电源门控阵列还可以实现电源门控的功能，不需额外布置电源门控。

因此，控制器获取传感器发送的数字的第一状态表征值，该数字的第一状态表征值用于表征该目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压，以及在确定对该目标负载的电压进行调整时，向电源门控阵列发送数字的控制信号，可以实现全数字化的电压调整，例如，数字监测目标负载的内部电压，数字化控制调压电压。全数字化的电压调整可以解决片内电源需要数模混合设计的难题，易于集成和使用。并且可以根据表征检测点的前一时刻的节点电压的第二状态表征值和检测点的节点电压的期望值中的至少一种，以及该第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，可以实现结合以前的节点电压的状态表征值以及当前的节点电压的状态表征值对供电电压进行调整，可以避免供电电压的频繁调整导致的目标负载的电压的频繁改变，以及可以结合当前的节点电压的状态表征值以及节点电压的期望值，对目标负载的供电电压进行调整，可以使得目标负载的电压更接近期望值，从可以实现对目标负载的供电电压进行精细调整。

进一步地，由于传输的为数字信号，则传输速率较高，例如，可以运行在GHz速率下，环路延迟较短，因此具有高传输带宽和反馈迅速的特点。

并且进步一地，在本申请实施例中，由于具有高传输带宽的优点，在需要快速切换的场景，可以较低的资源消耗有效支持电压-频率快速切换。

并且进步一地，控制器，目标负载，传感器和电源门控阵列集成在芯片内，可以实现片内管理。

图10是根据本申请实施例的控制器500的示意性框图。所述控制器设置于芯片中，所述控制器500设置于芯片中，所述芯片还设置有目标负载，第一传感器和电源门控阵列，其中，所述电源门控阵列以及所述第一传感器分别耦合至所述控制器，所述第一传感器用于对所述目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值，所述电源门控阵列用于为所述目标负载提供供电电压。

其中，所述控制器500，包括：接收电路510，用于接收所述第一传感器发送的所述第一状态表征值；确定电路520，用于根据第二状态表征值或第一期望值中的至少一种，以及所述第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，其中，所述第二状态表征值表征了所述目标负载的所述第一检测点在前一时刻的节点电压，所述第一期望值表征所述第一检测点的节点电压的期望值；控制电路530，用于当所述确定电路520确定对所述目标负载的供电电压进行调整时，向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，以控制所述电源门控阵列调整所述供电电压。

可选地，所述芯片中还设置有参考负载以及耦合至所述控制器的第二传感器，其中，所述参考负载的供电电压为恒压，所述第二传感器用于检测所述参考负载的第二检测点在当前时刻的节点电压，以生成第三状态表征值；所述控制器500还包括：调整电路540，用于从所述第二传感器获取所述第三状态表征值，并根据所述第三状态表征值相对于第四状态表征值的变化量，对第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值；其中，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点的初始节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压的初始期望值；或，所述第四状态表征值表征了所述第二检测点在前一时刻的节点电压，所述第二期望值表征了所述第一检测点的节点电压在前一时刻的期望值。

可选地，所述调整电路540进一步用于：按照以下公式对所述第二期望值进行调整，以得到所述第一期望值：y＝y₀+c(m-m₀)，其中，y表示所述第一期望值，y₀表示所述第二期望值，m表示所述第三态表征值，m₀表示所述第四状态表征值，c为常数。

可选地，所述确定电路520进一步用于：根据以下公式确定参考参数t：t＝a(x-y)+b(x-z)其中，x为所述第一状态表征值，y为所述第一期望值，z为所述第二状态表征值，a和b为常数；根据所述参考参数，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述确定电路520进一步用于：在所述参考参数的绝对值大于等于第一预定值时，确定对所述目标负载的供电电压进行调整；在所述参考参数的绝对值小于所述第一预定值时，确定不对所述目标负载的供电电压进行调整。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述控制电路530进一步用于：在所述参考参数大于等于第一预定值，且小于第二预定值时，根据预设的阻值开关组切换数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号，以用于所述电源门控阵列进行预设的所述数量的阻值开关组的切换。

可选地，所述电源门控阵列包括至少两个阻值开关组，所述至少两个阻值开关组并联连接，每个阻值开关组包括至少一个阻值开关，所述电源门控阵列与所述目标负载串联连接；所述确定电路520进一步用于：在所述参考参数大于等于所述第二预定值时，根据所述参考参数，确定需要切换的阻值开关组数量；所述控制电路530进一步用于：根据确定的所述需要切换的阻值开关组数量，向所述电源门控阵列发送所述控制信号，以用于所述电源门控阵列进行所述控制器确定的所述数量的阻值开关组的切换。

应理解，该控制器500可以对应于上文中的控制器，可以实现该控制器的相应功能，为了简洁，在此不再赘述。

本申请实施例提供了一种芯片。所述芯片包括：控制器，目标负载，第一传感器和电源门控阵列；其中，所述电源门控阵列以及所述第一传感器分别耦合至所述控制器；其中，所述第一传感器用于：对所述目标负载的第一检测点的当前时刻的节点电压进行检测，生成数字的第一状态表征值；所述控制器用于：接收所述第一传感器发送的所述第一状态表征值；根据第二状态表征值或第一期望值中的至少一种，以及所述第一状态表征值，确定是否对所述目标负载的供电电压进行调整，其中，所述第二状态表征值表征了所述目标负载的所述第一检测点在前一时刻的节点电压，所述第一期望值表征所述第一检测点的节点电压的期望值；当确定对所述目标负载的供电电压进行调整时，向所述电源门控阵列发送数字的控制信号，以控制所述电源门控阵列调整所述供电电压；所述电源门控阵列用于：根据所述控制器发送的所述控制信号，为所述目标负载提供供电电压。

可选地，该芯片中设置的控制器可以对应于上文中的控制器，可以实现该控制器中的相应功能；该芯片中设置的传感器可以对应于上文提到的传感器，可以实现该传感器的相应功能；该芯片中设置的电源门控阵列可以对应于上文提到的电源门控阵列，可以实现该电源门控阵列的相应功能；为了简洁，在此不再赘述。

可选地，芯片的结构可以如图1和图6所示的芯片100，为了简洁，在此不再重复示出。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。