[發明專利]一種單總線溫度采集系統集成芯片

無效

• 申請號: 201210226066.3
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN103528708A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 黃正宇
• 申請（專利權）人: 黃正宇
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路，具體的說是一種能夠將不同溫度物理參量通過一個系統集成芯片同時進行數據采集，處理并進行傳輸的一種單總線溫度采集系統集成芯片。?

背景技術

傳統的溫度傳感器有很多局限性，只能提供模擬信號輸出，且在大多數應用中輸出端都需要另外配置比較器、數模轉換器或放大器等。因此還受到封裝體積以及準確度的制約，限制了其在微型化高端電子產品中的應用。隨著集成工藝的發展，半導體集成溫度傳感器將輔助電路中的元件集成在一塊芯片上，具有價格低廉，設計簡單，測量精確，高度集成等優點，在計算機、電信、工業控制等領域得到廣泛的應用。同時可以有效的節省了空間降低成本。近年來，集成傳感器在平均價格有所下降的同時，銷售率卻以17％-18％的速度持續增長，總銷售收入達到6億美元，因此半導體傳感器的設計及芯片集成技術的關鍵問題成了各個高科技企業的研究重點。但是目前的溫度傳感器芯片只能單一的實現某一個溫度傳感器物理量信息的輸出問題，不能同時實現可以同時測量多個溫度傳感器的多組物理量的測量并且輸出。目前有少數的學校和科研機構試驗性的研制可測量多參量傳感系統，但是都是處于研發階段由于研發過程中采用多個芯片系統集成度較低，穩定性較差，傳輸數據誤差較大。目前，還沒有一種可以同時測量多個不同溫度傳感器的物理量信息，并將多個物理量信息進行粗略測量運算或者精確測量運算后并根據不同的客戶需求將數據信息進行傳輸；同時具有集成度高，穩定性高，傳輸數據準確，價格低廉，同時可以有效的節省了空間，降低成本，布線簡單，可實現長距離通信，功耗極低，芯片整?體尺寸較小，適用于電力，化工，熱力，石油，石化，交通等各個工業領域中，可對設備儀器實時監測和遠程監控的集成芯片。?

發明內容

本發明的目的是提供一種單總線溫度采集系統集成芯片，該結構可以同時測量多個不同溫度傳感器的物理量信息，并將多個物理量信息進行粗略測量運算或者精確測量運算后并根據不同的客戶需求將數據信息進行傳輸。同時具有集成度高，穩定性高，傳輸數據準確，價格低廉，同時可以有效的節省了空間，降低成本，布線簡單，可實現長距離通信，功耗極低，芯片整體尺寸較小。適用于電力，化工，熱力，石油，石化，交通等各個工業領域中，可對設備儀器實時監測和遠程監控的功能。?

根據本發明第一方面，提供了一種單總線溫度采集系統集成芯片，是由基板構成，芯片焊接在基板上，在芯片上設有多個管腳，其特征在于：所述芯片的部分管腳通過基板管腳與1個以上的溫度傳感器進行連接；在芯片上設有恒流驅動模塊、電源模塊、通道切換模塊、模數轉換模塊、判決輸出模塊、輸出指示模塊、粗測輸出模塊、精測輸出模塊、單數據總線、可調時鐘模塊和控制模式模塊，各個功能模塊之間通過電連接方式進行連接。?

一種單總線溫度采集系統集成芯片，其中所述芯片內部的各個功能模塊的連接關系為：所述電源模塊為恒流驅動模塊提供所需電源，恒流驅動模塊通過管腳與1個以上溫度傳感器連接；所述通道切換模塊通過管腳與1個以上的溫度傳感器進行連接并將其模擬信號輸入切換后將模擬信號傳輸至模數轉換模塊中進行模擬信號換轉為數字信號；經過模數轉換后的穩定的數字信號傳輸至判決輸出模塊中進行處理，分別得到了不同溫度物理量信息，實現各個溫度物理量信息的采集和變換，處理后的溫度物理量信息分別傳輸至輸出指示模塊、粗測輸出模塊、精測輸出模塊和控制模式模塊?中；所述輸出指示模塊中設置有溫度正常閾值、溫度預警閾值和溫度報警閾值，在輸出指示模塊上設有3個管腳；所述粗測輸出模塊和精測輸出模塊將得到不同溫度物理量信息分別進行粗測和精測后經單數據總線將不同溫度物理量信息進行輸出；所述控制模式模塊通過芯片上的3個管腳分別與配置電阻、預警閾值設置電阻和報警閾值設置電阻的管腳連接；其中，在基板上設置有一個開關，用于控制所述配置電阻與控制模式模塊間的連接；所述可調時鐘模塊分別為通道模塊提供可調節的時間切換，為所述粗測輸出模塊和精測輸出模塊提供一個運行時鐘，從而決定了輸出速率。?

一種單總線溫度采集系統集成芯片，其中所述判決輸出模塊包括3個子系統，分別是接收存儲系統，判斷系統和處理系統；?

其中，?

所述接收存儲系統：用于接收上一級模塊傳輸的溫度物理量信息并進行存儲，同時存儲正常溫度閾值，預警閾值和報警閾值；?

所述判斷系統：用于判斷接收來的不同溫度物理量信息是否超出溫度閾值，預警閾值和報警閾值中的一種，同時設置工作模式判斷對不同溫度物理量信息的測量精度并將處理后的信息指令傳輸至處理系統；?