控制器制造技术

本发明专利技术涉及控制器。所公开的方面提供了一种控制器，其可以防止在电压被切换到另一电压时出现过冲以及下冲而不使用两种类型的调节器。电压调节器供应电源电压到CPU。SVID接口从外部接收用于改变所述电压调节器当中要启动的电压调节器的数量的命令。相位时钟产生电路进行要启动的电压调节器的数量从当前的调节器数量到所命令的改变之后的调节器数量的步进改变。

【技术实现步骤摘要】
控制器相关申请的交叉引用通过引用将2011年11月30日提交的日本专利申请No.2011-261656的公开，包括说明书、附图以及摘要，全体并入在此。
本专利技术涉及控制器，尤其是，涉及用于控制到半导体装置（诸如，CPU（中央处理单元））的电源的控制器。
技术介绍
已知这样一种电源装置，其能够降低在电源电压被切换到另一电压时发生过冲/下冲（overshoot/undershoot）并使得能够实现高速电压切换。例如，根据专利文献1（日本未审查专利申请公开No.2007-288974）的电源装置如下操作。在用于增加输出电压的转换状态中，DD1（其是用于DCDC的寄存器（该寄存器是用于开关调节器400的寄存器）中的DAC值）被供应到用于LDO的DAC302，而不是LD01（其是用于LDO的寄存器201（该寄存器是用于串联串联调节器300的寄存器）中的DAC值）。串联调节器300的用于LDO的DAC302参考DD1（用于DCDC的寄存器202中的DAC值）执行DAC操作。[相关技术文献][专利文献][专利文献1]日本未审查专利申请公开No.2007-288974概要说明根据专利文献1的装置意图在改变电压时满足响应性和效率两者。为了防止在电压切换到另一电压时的过冲和下冲，在电压切换过程中启动具有较高响应速度的LDO和具有较高功率效率的DCDC两者，并且通过调节两者的电压设定来优化其用于当前驱动的比例。然而，根据专利文献1的装置需要两种类型的调节器：LDO和DCDC。因此，本专利技术的一个目的是提供一种控制器，其能够防止在将电压切换到另一电压时发生过冲和下冲而不使用两种类型的调节器。本专利技术的一个方面是一种控制向第一半导体装置供应电源电压的多个电压调节器的控制器。所述控制器包括：接口，从外部接收改变所述电压调节器当中要启动的电压调节器的数量的命令；以及控制单元，其将要启动的电压调节器的数量从当前的调节器数量逐步改变到所命令的改变之后的调节器数量。根据本专利技术的一个方面，可以防止在电压被切换到另一电压时出现过冲以及下冲而不使用两种类型的调节器。附图说明图1是描述了根据第一实施例的半导体系统的配置的图。图2是示出了根据第一实施例的电压控制操作的处理过程的流程图。图3是示出了根据第一实施例的用于控制相位的数量的过程的流程图。图4是示例说明根据第一实施例的步进调度表的图。图5是用于解释对于当前相位数量K为8并且改变之后的相位数量M为1的情况应当如何改变相位数量的图。图6是呈现第一实施例中的调节器簇30的输出电压（Vo）将如何改变的示例的图。图7是描述了根据第二实施例的半导体系统的配置的图。图8是示出了根据第二实施例的在改变相位数量时用于目标电压控制的过程的流程图。图9是示例说明根据第二实施例的步进调度表的图。图10是用于解释对于当前相位数量K为8并且改变之后的相位数量M为1的情况应当如何改变相位数量和目标电压的图。图11是呈现第二实施例中的调节器簇30的输出电压（Vo）将如何改变的示例的图。图12是用于解释在对第二实施例进行修改的示例中如何实现控制的图。图13是描述了根据第三实施例的半导体系统的配置的图。图14是示出了根据第三实施例的在改变相位数量时改变放大系数的过程的流程图。图15是示例说明根据第三实施例的步进调度表的图。图16是用于解释对于当前相位数量K为8并且改变之后的相位数量M为1的情况应当如何改变放大系数的图。图17是呈现第三实施例中的调节器簇30的输出电压（Vo）将如何改变的示例的图。具体实施方式下面将参考附图说明本专利技术的实施例。第一实施例图1是描述了根据第一实施例的半导体系统的配置的图。参考图1，该半导体系统包括控制器1、调节器簇30、以及CPU25。调节器簇30在控制器1以及CPU25的控制下向CPU25供给电压Vo。调节器簇30包括电压调节器30-1到30-n。在此，控制器1被配置在单个芯片（一个半导体芯片）中。控制器1包括引脚（PIN）控制单元6、闪存存储器7、参数寄存器8、性能寄存器9、MCU5、PMBUS（功率管理总线）接口10、SVID（串行VID）命令判决电路12、硬逻辑电源控制电路13、模拟电源控制电路11、以及电源异常监视电路2。在控制器1的部件当中，MCU5、硬逻辑电源控制电路13、模拟电源控制电路11以及电源异常监视电路2构成控制单元161。SVID命令判决电路12包括SVID接口14、操作模式寄存器16、电压命令值寄存器18、以及功率状态命令值寄存器19。在此，CPU25被配置在单个芯片中，并且其接收从电压调节器30-1到30-n输出的电源电压并执行各种处理操作。此外，CPU25还通过SVID接口14发送命令到控制器1。例如，CPU25通过SVID接口14发送给出改变要启动的电压调节器的命令的控制信号到控制器1。引脚控制单元6根据被外部电位钳位单元26钳位的端子电位输出表示外部端子已经被如何设置的设置信息到MCU5。闪存存储器7存储供MCU5执行处理的程序。通过使用该程序，可以使得即使电源规范已经改变也不需要重新开发装置。此外，闪存存储器7还存储含有多个参数的表，所述多个参数指定用于最大允许电压、最大允许温度、最大允许电流等的初始值等。参数寄存器8存储数字步阶控制中的每步阶（step）的电压的改变量（步长电压）以及在放电模式中作为电压应当下降到的最终电压的所命令的电压和在通过SVID接口14在达到所命令的电压之前放电模式终止时的目标电压Vs之间的差值ΔV等。性能寄存器9接收数据（诸如，最大允许电压、最大允许温度、和最大允许电流）并将其存储在闪存存储器7中。这里，最大允许电压是能够应用到CPU的最大电源电压。最大允许温度是通过电压调节器等测量的允许进行操作的最高温度。最大允许电流是电压调节器允许流动的最大电流。如果任何这些值已经被超出，则控制器输出降低该值的命令信号到电压调节器等。MCU5根据程序执行运算处理。PMBUS接口10通过PMBUS从外部系统控制单元27接收信号并向外部系统控制单元27输出信号。SVID接口14通过串行通信线路从CPU25接收信号并输出信号到CPU25。操作模式寄存器16存储当前操作模式。例如，作为操作模式，存在正常模式和放电模式等。电压命令值寄存器18存储在执行电压控制时所命令的电压的值。功率状态命令值寄存器19存储在执行功率状态控制时用于功率状态模式的指定值。顺序表寄存器15存储步进调度表。步进调度表指定对于作为改变之前的相位数量的数量和作为改变之后的相位数量的数量的每一个组合的用于多个步阶中的每一个的执行时间和相位数量。这里，所述相位数量是要启动的电压调节器的数量。硬逻辑电源控制电路13包括DAC数字步阶控制单元20和相位时钟生成单元21。DAC数字步阶控制单元20确定对于每一个步阶（步）的电压改变值，并输出所确定的电压改变值作为数字电压DV，从而使得以多个步阶到达所命令的电压。相位时钟生成单元21激活去往要启动的电压调节器的控制信号SMOD。相位时钟生成单元21确定用于到要启动的电压调节器的相位时钟的相位，并输出具有所确定的相位的相位时钟。相位时钟生成单元21根据内部计时器产生在PWM（脉冲宽度调制）的定时的相位时钟。用于电压调节器的相位时钟具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，用于控制供应电源电压到第一半导体装置的多个电压调节器，所述控制器包括：接口，从外部接收用于改变所述电压调节器当中要启动的电压调节器的数量的命令；以及控制单元，其进行要启动的电压调节器的数量从当前的调节器数量到所命令的改变之后的调节器数量的步进改变。

【技术特征摘要】
2011.11.30 JP 2011-2616561.一种控制器，用于控制供应电源电压到第一半导体装置的多个电压调节器，所述控制器包括：接口，从外部接收用于改变所述电压调节器当中要启动的电压调节器的数量的命令；控制单元，其进行要启动的电压调节器的数量从当前的调节器数量到所命令的改变之后的调节器数量的步进改变；以及寄存器，其存储调度，每一调度指定对于作为改变之前的电压调节器数量的数量和作为改变之后的电压调节器数量的数量的每一个组合的多个步阶中的每一个的电压调节器的数量；其中所述控制单元根据所述寄存器中存储的调度进行要启动的电压调节器的数量的步进改变；其中所述控制单元输出相位时钟到要启动的电压调节器，其中具有不同相位的所述相位时钟被供应到相应电压调节器，并且其中所述控制单元将正在被供应到所述电压调节器的相位时钟的周期与所述调度中指定的至少一个步阶的执行时间同步。2.如权利要求1所述的控制器，其中所述寄存器还保持每一步阶的执行时间，并且其中所述控制单元根据所述寄存器中存储的调度中指定的每一步阶的执行时间进行要启动的电压调节器的数量的步进改变。3.一种控制器，用于控制供应电源电压到第一半导体装置的多个电压调节器，所述控制器包括：接口，其接收命令的电压以及来自外部的改变所述电压调节器当中要启动的电压调节器的数量的命令；以及控制单元，其在未接收到改变电压调节器的数量的所述命令时，将所命令的电压设置为目标电压，并执行电压控制，以使得到所述第一半导体的电源电压变为等于所述目标电压，其中所述控制单元在接收到改变电压调节器的数量的所述命令的情况下，在从当前的调节器数量到所命令的改变之后的调节器数量的转换期间以及在所述转换之前和之后，根据调度进行目标电压的步进改变，并执行电压控制，从而使得到所述第一半导体装置的电源电压变为等于每一步阶中的目标电压，所述调度用于进行被添加到所命令的电压的偏移电压的步进改变。4.如权利要求3所述的控制器，还包括：寄存器，其存储所述调度，每一调度指定对于作为在改变之前的电压调节器数量的数量和作为改变之后的电压调节器数量的数量的每一个组合的多个步阶中的每一个步阶的偏移电...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上弘志，山口幸彦，牧濑拓也，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：