專利名稱：可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種一次可程序微控制器(Once TimeProgramming MCU，簡稱OTP MCU)，且特別是有關(guān)于一種可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器。
為達(dá)成上述及其它目的，本發(fā)明提出一種可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器。此一次可程序微控制器包括一次可程序只讀存儲器、升壓電路(Voltage Pump Circuit)、以及電位轉(zhuǎn)換電路(Level ShiftCircuit)。整體的一次可程序微控制器由一電源電壓來供電。此一次可程序微控制器的特征為當(dāng)處于操作模式(Operating Mode)時(shí)，升壓電路會將電源電壓提高至二倍電源電壓，一次可程序只讀存儲器的工作電壓由二倍電源電壓提供，而升壓電路及一次可程序微控制器的其余電路的工作電壓由電源電壓提供，并且一次可程序只讀存儲器與一次可程序微控制器的其余電路的不同電位間的數(shù)據(jù)傳輸通過電位轉(zhuǎn)換電路來達(dá)成。而當(dāng)處于省電模式時(shí)，升壓電路會關(guān)閉，而一次可程序只讀存儲器的工作電壓直接由電源電壓提供。
在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，電源電壓為1.2伏特。
在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，電源電壓由電源供應(yīng)器提供。
在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，一次可程序微控制器更包括中央處理單元、隨機(jī)存取存儲器、時(shí)脈發(fā)生器、數(shù)個(gè)輸入/輸出端口、以及振蕩器。其中，振蕩器用以產(chǎn)生升壓電路的工作時(shí)脈，以使升壓電路能正常運(yùn)作。
本發(fā)明還提出一種可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器。整體的一次可程序微控制器由一電源電壓來供電。此一次可程序微控制器包括升壓電路、一次可程序只讀存儲器、中央處理單元、以及電位轉(zhuǎn)換電路。其中，升壓電路用以將電源電壓提高至二倍電源電壓，升壓電路的工作電壓由電源電壓提供。一次可程序只讀存儲器耦接至升壓電路，當(dāng)一次可程序微控制器處于操作模式時(shí)，一次可程序只讀存儲器的工作電壓系由二倍電源電壓提供。中央處理單元用以處理數(shù)據(jù)，中央處理單元的工作電壓由電源電壓提供。而電位轉(zhuǎn)換電路耦接至一次可程序只讀存儲器及中央處理單元，用以將一次可程序只讀存儲器與中央處理單元的不同電位間的數(shù)據(jù)做電位的轉(zhuǎn)換。其中，當(dāng)一次可程序微控制器處于省電模式時(shí)，升壓電路會關(guān)閉，而一次可程序只讀存儲器的工作電壓直接由電源電壓提供。
綜上所述，本發(fā)明是通過升壓電路將電源電壓提高至二倍電源電壓，以使得一次可程序只讀存儲器得以正常工作，并且通過電位轉(zhuǎn)換電路達(dá)成一次可程序只讀存儲器的高電壓(二倍電源電壓)信號與一次可程序微控制器的其余電路的低電壓(電源電壓)信號之間的數(shù)據(jù)交換及處理，而使得整體的一次可程序微控制器可操作于電源電壓之下。并且本發(fā)明采用省電的電路設(shè)計(jì)，以達(dá)到低功率消耗的需求。
10一次可程序微控制器 102升壓電路104一次可程序只讀存儲器106中央處理單元108電位轉(zhuǎn)換電路110振蕩器112隨機(jī)存取存儲器 114時(shí)脈發(fā)生器116數(shù)個(gè)輸入/輸出端口接下來將說明一次可程序微控制器10的各部分的功能。振蕩器110用以產(chǎn)生升壓電路102的工作時(shí)脈，以使升壓電路102能正常運(yùn)作。升壓電路102用以將Vcc提高至二倍電源電壓(2Vcc)，而升壓電路102的工作電壓由Vcc提供。當(dāng)一次可程序微控制器10處于操作模式時(shí)，一次可程序只讀存儲器104的工作電壓由二倍電源電壓提供。中央處理單元106用以處理數(shù)據(jù)，而中央處理單元106的工作電壓由Vcc提供。而電位轉(zhuǎn)換電路108用以將一次可程序只讀存儲器104與一次可程序微控制器10的其余電路(例如是中央處理單元106)的不同電位間的數(shù)據(jù)做電位的轉(zhuǎn)換。另外，當(dāng)一次可程序微控制器1/0處于省電模式時(shí)，升壓電路102會關(guān)閉，而一次可程序只讀存儲器104的工作電壓直接由Vcc提供。
接下將說明一次可程序微控制器10的運(yùn)作模式。一次可程序微控制器10的運(yùn)作模式可分為操作模式及省電模式兩種。請參照圖2，其為根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器的處于操作模式下的運(yùn)作示意圖。由圖2可知，當(dāng)一次可程序微控制器10處于操作模式時(shí)，升壓電路102會致能(Enable)而將Vcc提高至2Vcc，而一次可程序只讀存儲器104的工作電壓由2Vcc提供。而升壓電路102、振蕩器110、以及中央處理單元106的工作電壓由Vcc提供。并且一次可程序只讀存儲器104與中央處理單元106的不同電位間的數(shù)據(jù)傳輸通過電位轉(zhuǎn)換電路108來達(dá)成。而根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器的處于省電模式下的運(yùn)作示意圖，請參照圖3所繪。由圖3可知，當(dāng)一次可程序微控制器10處于省電模式時(shí)，升壓電路102會關(guān)閉(也就是除能(Disable))，而一次可程序只讀存儲器104的工作電壓直接由Vcc提供。
由上述可知，由于本發(fā)明通過升壓電路102提供2Vcc的工作電壓至一次可程序只讀存儲器104，所以當(dāng)Vcc低至1.2伏特時(shí)，一次可程序只讀存儲器104仍可維持在2.4伏特的工作狀態(tài)，也就是能避免一次可程序微控制器10的生產(chǎn)工藝受到低壓的限制。而升壓后的一次可程序只讀存儲器104的高壓信號(2Vcc)與一次可程序微控制器10的其余電路的低壓信號(Vcc)之間的傳輸通過電壓轉(zhuǎn)換電路108來達(dá)成。此外，升壓電路102所輸出的2Vcc僅提供一次可程序只讀存儲器104的工作之用，而一次可程序微控制器10的其余電路仍由Vcc提供，這樣就可以有效控制一次可程序微控制器10的功率消耗分配，所以可以達(dá)到低功率消耗的需求。而且當(dāng)一次可程序微控制器10處于省電模式時(shí)，升壓電路102會關(guān)閉，而一次可程序只讀存儲器104的工作電壓直接由Vcc提供，如此可更有效降低一次可程序微控制器10的功率消耗。由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了1.2伏特的低壓應(yīng)用及低功率消耗，因此本發(fā)明可滿足單顆電池(1.5V)對實(shí)際應(yīng)用的需求。
綜上所述，本發(fā)明是通過升壓電路將電源電壓提高至二倍電源電壓，以使得一次可程序只讀存儲器得以正常工作，并且通過電位轉(zhuǎn)換電路達(dá)成一次可程序只讀存儲器的高電壓(二倍電源電壓)信號與一次可程序微控制器的其余電路的低電壓(電源電壓)信號之間的數(shù)據(jù)交換及處理，而使得整體的一次可程序微控制器可操作于電源電壓之下。并且本發(fā)明采用省電的電路設(shè)計(jì)，以達(dá)到低功率消耗的需求。
權(quán)利要求
1.一種可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，包括一一次可程序只讀存儲器、一升壓電路、以及一電位轉(zhuǎn)換電路，整體的該一次可程序微控制器由一電源電壓來供電，其特征是，當(dāng)處于操作模式時(shí)，該升壓電路會將該電源電壓提高至二倍該電源電壓，該一次可程序只讀存儲器的工作電壓由二倍該電源電壓提供，而該升壓電路及該一次可程序微控制器的其余電路的工作電壓由該電源電壓提供，并且該一次可程序只讀存儲器與該一次可程序微控制器的其余電路的不同電位間的數(shù)據(jù)傳輸通過該電位轉(zhuǎn)換電路來達(dá)成；以及當(dāng)處于省電模式時(shí)，該升壓電路會關(guān)閉，而該一次可程序只讀存儲器的工作電壓直接由該電源電壓提供。
2.如權(quán)利要求1所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該電源電壓為1.2伏特。
3.如權(quán)利要求1所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該電源電壓由一電源供應(yīng)器提供。
4.如權(quán)利要求1所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該一次可程序微控制器更包括一中央處理單元、一隨機(jī)存取存儲器、一時(shí)脈發(fā)生器、多個(gè)輸入/輸出端口、以及一振蕩器。
5.如權(quán)利要求4所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該振蕩器產(chǎn)生該升壓電路的工作時(shí)脈。
6.一種可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，整體的該一次可程序微控制器由一電源電壓來供電，其特征是，該一次可程序微控制器包括一升壓電路，該電路將一電源電壓提高至二倍該電源電壓，其工作電壓由該電源電壓提供；一一次可程序只讀存儲器，耦接至該升壓電路，當(dāng)該一次可程序微控制器處于操作模式時(shí)，該一次可程序只讀存儲器的工作電壓由二倍該電源電壓提供；一中央處理單元，用以處理數(shù)據(jù)，該中央處理單元的工作電壓由該電源電壓提供；以及一電位轉(zhuǎn)換電路，耦接至該一次可程序只讀存儲器及該中央處理單元，該電路將該一次可程序只讀存儲器與該中央處理單元的不同電位間的數(shù)據(jù)做電位的轉(zhuǎn)換；其中，當(dāng)該一次可程序微控制器處于省電模式時(shí)，該升壓電路會關(guān)閉，而該一次可程序只讀存儲器的工作電壓直接由該電源電壓提供。
7.如權(quán)利要求6所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該電源電壓為1.2伏特。
8.如權(quán)利要求6所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該電源電壓由一電源供應(yīng)器提供。
9.如權(quán)利要求6所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該一次可程序微控制器更包括一振蕩器。
10.如權(quán)利要求9所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該振蕩器產(chǎn)生該升壓電路的工作時(shí)脈。
11.如權(quán)利要求9所述的可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器，其特征是，該一次可程序微控制器更包括一隨機(jī)存取存儲器、一時(shí)脈發(fā)生器、以及多個(gè)輸入/輸出端口。
全文摘要
一種可操作于低工作電壓的一次可程序微控制器。本發(fā)明是通過升壓電路將電源電壓提升至二倍電源電壓，以使得一次可程序只讀存儲器得以正常工作，并且通過電位轉(zhuǎn)換電路達(dá)成一次可程序只讀存儲器的高電壓(二倍電源電壓)信號與一次可程序微控制器的其余電路的低電壓(電源電壓)信號之間的數(shù)據(jù)交換及處理，而使得整體的一次可程序微控制器可操作于電源電壓之下。并且本發(fā)明采用省電的電路設(shè)計(jì)，以達(dá)到低功率消耗的需求。
文檔編號G06F1/32GK1472621SQ0212759
公開日2004年2月4日 申請日期2002年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月1日
發(fā)明者尤煒, 尤 煒 申請人:中穎電子(上海)有限公司