温度测量电路和方法以及微型计算机单元技术

本文公开了温度测量电路和方法以及微型计算机单元。能够在防止电路规模扩大的同时检测温度传感器的故障。温度测量电路10包括温度传感器20和30以及比较器40。温度传感器20包括温度检测单元21和AD转换器，温度检测单元21包括电阻元件，电阻元件的电阻值根据温度变化而变化，AD转换器将温度检测单元21的电压转换为温度数字值D1。温度传感器30包括以温度相关的周期来振荡的环形振荡器31，并且基于由环形振荡器31输出的振荡信号来生成数字值D2。比较器40将温度数字值D1和D2相比较，并且基于比较结果来输出指示温度传感器20是否正常的信号。

【技术实现步骤摘要】
温度测量电路和方法以及微型计算机单元相关申请的交叉引用本申请基于并且要求于2016年12月5日提交的日本专利申请No.2016-235730的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及温度测量电路和方法以及微型计算机单元，例如包括温度传感器的温度测量电路和微型计算机单元、以及用于这种温度测量电路和微型计算机单元的温度测量方法。
技术介绍
日本已公开已审查的申请H07-111381公开了一种数字温度计。日本已公开已审查的申请H07-111381中公开的数字温度计包括三个或更多个温度传感器。在日本已公开已审查的申请H07-111381中公开的数字温度计中，确定由从三个温度传感器中的每个温度传感器输出的温度信号指示的温度属于由预定温度范围分类的多个类别中的哪个类别。数字温度计确定属于它的温度的数目最多的类别，并且显示与所确定的类别相对应的温度指示信号。
技术实现思路
在日本已公开已审查的申请H07-111381中公开的数字温度计对三个或更多个温度传感器执行多数投票，并且获取温度测量结果。通过这样做可以获取准确的温度指示，即使在三个温度传感器之一发生异常的情况下。然而，在日本已公开已审查的申请H07-111381中，需要至少三个温度传感器，并且还需要执行多数投票的逻辑单元。为此，日本已公开已审查的申请H07-111381中公开的数字温度计具有电路规模扩大的问题。从说明书和附图的以下描述中，本公开的现有技术和新特征的其他问题将变得显而易见。根据示例方面，一种温度测量电路包括：使用包括电阻元件的温度检测单元来测量温度的第一温度传感器、使用环形振荡器来测量温度的第二温度传感器、和将第一温度传感器的温度测量结果与第二温度传感器的温度测量结果相比较的比较器。根据以上示例方面，可以在防止电路规模扩大的同时检测温度传感器的故障。附图说明从结合附图对某些实施例的以下描述中，以上和其他方面、优点和特征将更加明显，在附图中：图1是示出根据第一实施例的温度测量电路的框图；图2是示出包括温度测量电路的半导体集成电路的框图；图3是示出在数字电路中实现的BIST电路的框图；图4是示出温度测量电路中的操作过程的流程图；图5是示出由两个温度传感器测量的温度的示例的曲线图；图6是示出根据第二实施例的温度测量电路的框图；图7是示出由第二实施例中的两个温度传感器测量的温度的示例的曲线图；图8是示出由第二实施例中的两个温度传感器测量的温度的另一示例的曲线图；图9是示出根据第三实施例的温度测量电路的框图；图10是示出微型计算机单元的框图。具体实施方式在给出实施例的说明之前，描述专利技术人如何达到下面所示的实施例的思想。一般来说，有两种类型的温度传感器：模拟温度传感器和数字温度传感器。在本节中，考虑具有模拟温度传感器的温度测量电路。模拟温度传感器包括模拟电路块、ADC(模数转换器)和逻辑单元。模拟电路块包括温度检测单元，温度检测单元包括电阻元件，诸如双极晶体管元件或二极管元件。从温度检测单元的电阻元件输出的温度相关的模拟电压由ADC数字地进行转换。逻辑单元包括温度数据寄存器，并且在这个温度数据寄存器中存储有数字地转换后得到的测量温度。在以上模拟温度传感器中，关于逻辑单元，可以通过在逻辑单元中实现BIST(内置的自测试)电路并且引起BIST电路操作来检测电路的故障。类似地，在利用由温度测量电路测量的温度的用户系统中，可以通过配置引起BIST电路在系统操作期间操作的系统来检测逻辑单元的故障。另一方面，关于包括ADC的模拟电路，可以通过实现用于各种IP(知识产权)核的测试模式的以及用于施加外部(在芯片内部或外部)电压的测试电路，并且评估与所施加的电压相对应的转换值，来检测电路的故障。关于模拟电路块的温度检测单元，在其中结温度Tj诸如在晶片测试中受到控制的环境中，可以检测故障(缺陷)，因为目标数字值可以被标识。然而，在正常操作时不可能针对温度检测单元执行测试，因为在正常操作状态下温度没有被标识并且在未标识的温度环境中难以标识目标数字值。因此，当使用模拟温度传感器时，难以通过IP核本身来检测故障，特别是在操作状态期间。在日本已公开已审查的申请H07-111381中，为了解决上述问题，使用三个或更多个温度传感器，并且通过执行三个温度传感器的输出信号的多数投票来确定温度指示信号。通过这样做可以通过IP核本身来检测到故障。然而，在日本已公开已审查的申请H07-111381中，三个温度传感器具有相同的配置。在这种情况下，存在系统容易受到共因故障(ISO26262)的影响的问题。此外，由于需要布置至少三个温度传感器，还存在电路规模扩大的问题。在下文中，将参考附图详细描述包含用于解决上述问题的装置的实施例。为了说明的清楚，可以适当地省略或简化以下描述和附图。此外，在附图中被示出为执行各种处理的功能块的每个元件可以由CPU(中央处理单元)、存储器和其他电路以硬件来形成，并且可以由加载在存储器中的程序以软件来实现。因此，本领域技术人员将理解，这些功能块可以通过仅硬件、仅软件、或其组合以各种方式来实现而没有任何限制。在整个附图中，相同的部件由相同的附图标记表示，并且将适当地省略重复的描述。以上程序可以使用任何类型的非暂态计算机可读介质来存储和提供给计算机。非暂态计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非暂态计算机可读介质的示例包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如，磁光盘)、CD-ROM(光盘只读存储器)、CD-R(可记录光盘)、CD-R/W(可重写光盘)、和半导体存储器(诸如掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪存ROM、RAM(随机存取存储器)等)。程序可以使用任何类型的暂态计算机可读介质来提供给计算机。暂态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如，电线、光纤)或无线通信线路向计算机提供程序。在以下实施例中，为了方便起见，每当情况需要时，本公开通过将其分为多个部分或实施例来被描述。然而，除非另有特别说明，否则这些部分或实施例可以彼此相关。一个部分或实施例可以与一些或所有其他部分或实施例的修改、应用、细节、补充说明等相关。在以下实施例中，当参考元件数目等(包括件数、数值、数量、范围等)时，其数目不限于特定数目，并且可以大于或小于或等于具体数目，除非另有特别说明并且在原则上明确限于具体数目。此外，在以下实施例中，除非另有特别说明并且在原则上被认为是必不可少的，否则部件(包括操作步骤等)并不总是必要的。类似地，在以下实施例中，当参考部件等的形状、位置关系等时，除非另有特别说明并且在原则上被认为不是绝对的，否则它们将包括例如在它们形状等上基本上近似或类似的那些。类似地，这也适用于甚至上述数目等(包括件数、数值、数量、范围等)。[第一实施例]图1示出了根据第一实施例的温度测量电路。温度测量电路10包括温度测量传感器20、温度测量传感器30和比较器40。温度测量电路10例如在构成半导体集成电路的芯片中实现。半导体集成电路例如被配置为包括处理器(CPU)和从处理器可读的存储器的微型计算机单元(MCU)。温度传感器20和温度测量传感器30分别测量例如其中实现了温度测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度测量电路，包括：第一温度传感器，包括温度检测单元和模数转换器，所述温度检测单元包括电阻元件，所述电阻元件的电阻值根据温度变化而变化，所述模数转换器将所述电阻元件的电压值转换为第一温度数字值；第二温度传感器，包括环形振荡器，所述环形振荡器以温度相关的周期振荡，所述第二温度传感器被配置为基于由所述环形振荡器输出的振荡信号来生成第二数字值；比较器，被配置为将所述第一温度数字值与所述第二温度数字值相比较，并且被配置为基于比较结果来输出指示所述第一温度传感器是正常还是异常的信号。

【技术特征摘要】
2016.12.05 JP 2016-2357301.一种温度测量电路，包括：第一温度传感器，包括温度检测单元和模数转换器，所述温度检测单元包括电阻元件，所述电阻元件的电阻值根据温度变化而变化，所述模数转换器将所述电阻元件的电压值转换为第一温度数字值；第二温度传感器，包括环形振荡器，所述环形振荡器以温度相关的周期振荡，所述第二温度传感器被配置为基于由所述环形振荡器输出的振荡信号来生成第二数字值；比较器，被配置为将所述第一温度数字值与所述第二温度数字值相比较，并且被配置为基于比较结果来输出指示所述第一温度传感器是正常还是异常的信号。2.根据权利要求1所述的温度测量电路，其中所述第一温度传感器的所述温度检测单元在第一电源电压下操作并且所述第二温度传感器在第二电源电压下操作，所述第二电源电压从与供应所述第一电源电压的电源不同的电源来供应。3.根据权利要求1所述的温度测量电路，其中当由所述第一温度数字值指示的第一温度与由所述第二温度数字值指示的第二温度之间的差值落在预定值的范围内时，所述比较器输出指示所述第一温度传感器正常的信号。4.根据权利要求1所述的温度测量电路，其中当由所述第一温度数字值指示的第一温度关于由所述第二温度数字值指示的第二温度落在所述第二温度传感器的温度测量误差范围内时，所述比较器输出指示所述第一温度传感器正常的信号。5.根据权利要求1所述的温度测量电路，其中所述第一温度传感器的温度测量精度高于所述第二温度传感器的温度测量精度。6.根据权利要求1所述的温度测量电路，其中所述第二温度传感器还包括计数器，所述计数器在预定时段内通过使用参考信号来对由所述环形振荡器输出的振荡信号进行计数，所述参考信号的周期不是温度相关的。7.根据权利要求1所述的温度测量电路，其中所述第二温度传感器还包括内置的自测试电路。8.一种微型计算机单元，包括：处理器；存储器，能够从所述处理器被读出；第一温度传感器，包括温度检测单元和模数转换器，所述温度检测单元包括电阻元件，所述电阻元件的电阻值根据温度变化而变化，所述模数转换器将所述电阻元件的电压值转换为第一温度数字值；第二温度传感器，包括环形振荡器，所述环形振荡器以温度相关的周期振荡，所述第二温度传感器被配置为基于由所述环形振荡器输出的振荡信号来生成第二数字值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊原千明，小山哲弘，平野政明，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP