專利名稱：：包含用于監(jiān)測擦除/編程電壓的標記的無源非接觸式集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種包含數(shù)據(jù)存儲器和用于提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)所必需的高電壓的電荷積聚升壓電路(chargeaccumulationboostercircuit)的非接觸式集成電路。本發(fā)明更具體地涉及一種無源型(passivetype)非接觸式集成電路，其由天線信號產(chǎn)生的電壓供電。
背景技術(shù)：
：無源非接觸式集成電路通常用于RFID(RadioFrequencyIdentification,射頻識別)應(yīng)用中，可以是感應(yīng)耦合型或"電耦合"型。第一種類型的無源集成電路包含天線線圈，通過負載調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)，在頻率通常為約10MHz的磁場中通過感應(yīng)耦合供電。這類集成電路例如由標準ISO/IEC14443A/B、ISO/IEC13693所說明，其提供13.56MHz的工作頻率。第二種類型的無源集成電路由在幾百MHz振蕩的超高頻(UHF)電場供電，通過調(diào)節(jié)其天線電路的反射率來發(fā)送數(shù)據(jù)(這種技術(shù)被稱為"反向散射(backscattering)")。這類集成電路例如由處于標準化進程中的工業(yè)規(guī)范EPCTM-GEN2('TJatZ/o-i^^we""/cfew"^尸ratoco"C7"^畫7M他"，浙凝識豫鈔,第i類第2/fWfFiF/DS仰,凝遞訪坊'議)所說明。這類集成電路一般用于遠程應(yīng)用，其中集成電路和用于發(fā)送/接收發(fā)射電場的數(shù)據(jù)且通常被稱為讀卡機的站(station)之間的距離可達幾米。圖1示意性地表示第二種類型的集成電路IC1的結(jié)構(gòu)。該集成電路包含偶極天線電路AC，通信接口電路CICT，控制單元CTU1,EEPROM(electricallyerasableandprogrammablememory,電可擦除可編禾呈存儲器)類型的非易失性存儲器MEM，電荷積聚升壓電路HVCT和向控制單元CTU1提供時鐘信號CK的振蕩器OSC。電路CICT確保通過天線電路接收和傳輸數(shù)據(jù)。其從控制單元CTU1接收將通過天線電路發(fā)送的數(shù)據(jù)DTx或向控制單元CTU1提供通過天線電路接收的數(shù)據(jù)DTr。其還提供確保集成電路供電的電壓Vcc，該電壓Vcc由出現(xiàn)在讀卡機(圖中未示出)發(fā)射的電場E中的天線電路AC中的天線信號S1、S2生成。電壓Vcc—般為約一伏特(V)到幾伏特。升壓電路HVCT從電壓Vcc中提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)操作所必需的高電壓Vhv，典型地為約10到15V。電壓Vhv通常通過由控制單元CTU1控制的開關(guān)電路SCT施加到存儲器。收到寫入指令時，控制單元CTU1激活升壓電路HVCT，將寫入地址ADW和將要寫入的數(shù)據(jù)DTW應(yīng)用到存儲器MEM，并激活開關(guān)電路SCT以使電壓脈沖Vpp施加到存儲器。根據(jù)將要執(zhí)行的寫入周期數(shù)，這些操作可以重復(fù)若干次，同時保持升壓電路激活。這種集成電路源于其無源特性的一個缺點是，從電場E攝取的供電電壓Vcc會因電場E的強度變化具有臨界衰減(criticalattenuations)。當磁場強度和/或與讀卡機的感應(yīng)耦合率不足時,感應(yīng)耦合型無源集成電路也有類似的缺點。當例如集成電路使用者，例如包含集成電路的非接觸式芯片卡的持有者，在讀卡機和集成電路之通信期間將卡/集成電路從讀卡機移走時，這些衰減就會發(fā)生。當衰減發(fā)生于在存儲器中寫入數(shù)據(jù)時，這些供電電壓的衰減便會成為問題，因為其會影響高電壓Vhv。因此，當集成電路觸發(fā)存儲器的寫入時，如果電壓Vhv在不足的水平，存儲單元(memorycells)可能不會存儲預(yù)期的數(shù)據(jù)或者可能被設(shè)置成中間狀態(tài)(intermediarystate),該中間狀態(tài)既不是編程狀態(tài)也不是擦除狀態(tài)，相當于存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)的損毀(corruption)。美國專利6288629提出，在存儲器中寫入數(shù)據(jù)時監(jiān)測供電電壓Vcc，并且當電壓Vcc在寫入階段在低于臨界閾值(criticalthreshold)變化時，發(fā)出(raise)指示標記。當寫入階段結(jié)束時，集成電路讀取該標記，如果該標記顯示在寫入階段電壓Vcc已經(jīng)變到低于臨界閾值，集成電路將該信息傳送給發(fā)射過寫入指令的讀卡機。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明者所做的研究，包括為觀測在與具體應(yīng)用相應(yīng)的操作條件下非接觸式集成電路的行為的各種仿真，這種方法可以引起將盡管已經(jīng)適當形成的寫入操作診斷為故障。事實上，結(jié)果表明，在各種操作條件下，供電電壓Vcc都會衰減或者甚至短暫微斷(shortmicrodisconnections)，這不會影響寫入過程。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于改善對有缺陷的寫入操作的診斷，以使己經(jīng)適當形成的寫入操作將不會僅因為供電電壓Vcc在變化時已經(jīng)低于某一閾值而被視為有缺陷的。本發(fā)明基于這種認知，即在大多數(shù)情況和操作條件下，當升壓電路已經(jīng)積聚足夠的電荷以使其完成這一寫入操作時，寫入操作可以有效地完成。根據(jù)本發(fā)明，當升壓電路提供的高電壓Vhv已達到被稱為"臨界點"的閾值時，這一條件可以滿足。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供指示標記，其不是根據(jù)供電電壓，而是根據(jù)升壓電路提供的高電壓值。該指示標記可以用于寫入操作之后診斷(post-diagnose)，但還有多種其他用處，這將在下面描述。更具體地說，本發(fā)明提供一種無源非接觸式集成電路，其包含電可編程非易失性數(shù)據(jù)存儲器，用于提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)所必需的高電壓的電荷積聚升壓電路，用于存儲指示標記的易失性存儲點，以及在激活升壓電路后、當高電壓第一次達到臨界閾值時，用于改變指示標記值的設(shè)備。根據(jù)一實施例，集成電路包含用于向存儲器施加高電壓的開關(guān)電路，和只要在激活升壓電路后、高電壓未達到臨界閾值，用于阻止開關(guān)電路向存儲器施加高電壓的設(shè)備。根據(jù)一實施例，開關(guān)電路包含用于為存儲器逐漸提供高電壓的斜波發(fā)生器(rampgenerator)。根據(jù)一實施例，集成電路包含控制單元，該控制單元配置成用來執(zhí)行在存儲器中寫入數(shù)據(jù)的指令，然后，當標記顯示在執(zhí)行寫入指令期間高電壓未達到臨界閾值時，發(fā)送特定的報告信息(messageofinformation)。根據(jù)一實施例，集成電路包含控制單元，該控制單元配置成，響應(yīng)在存儲器中寫入數(shù)據(jù)的指令無條件地執(zhí)行下列動作將激活信號施加到升壓電路，以使其產(chǎn)生高電壓，將寫入地址和要寫入的數(shù)據(jù)施加到存儲器，將激活信號施加到向存儲器提供高電壓的開關(guān)電路。根據(jù)一實施例，集成電路包含控制單元，該控制單元配置成，在收到在存儲器中寫入數(shù)據(jù)的指令后立即執(zhí)行下列動作將激活信號施加到升壓電路，以使其產(chǎn)生高電壓，將寫入地址和要寫入的數(shù)據(jù)施加到存儲器，如果高電壓達到臨界閾值，將激活信號施加到向存儲器提供高電壓的開關(guān)電路，以及在確定的時段結(jié)束時，如果高電壓未達到臨界閾值，不將激活信號施加到開關(guān)電路，并發(fā)送表示高電壓未施加到存儲器的特定的報告信根據(jù)一實施例，集成電路包含檢測電路，其監(jiān)測高電壓并提供檢測信號，該信號的值表示高電壓是低于臨界閾值、還是高于或等于臨界閾值。根據(jù)一實施例，集成電路包含調(diào)節(jié)電路(regulatorcircuit)，每一次高電壓高于或等于調(diào)節(jié)閾值時，其提供具有有效值(activevalue)的升壓電路調(diào)節(jié)信號。根據(jù)一實施例，臨界閾值等于調(diào)節(jié)閾值。根據(jù)一實施例，調(diào)節(jié)信號和檢測信號相同。根據(jù)一實施例，指示標記由觸發(fā)器(flip-flop)存儲，該觸發(fā)器包含第一控制輸入端，用于賦予標記表示高電壓已經(jīng)達到臨界閾值的第一值，以及第二控制輸入端，用于賦予標記表示高電壓尚未達到臨界閾值的第二值。根據(jù)一實施例，觸發(fā)器的第一控制輸入端接收檢測信號。根據(jù)一實施例，觸發(fā)器的第二輸入端接收以下兩種信號中的至少一種用于解除(deactivating)升壓電路的信號和/或用于重置(resetting)集成電路的信號。本發(fā)明還涉及芯片卡(chipcard)或電子標簽類型的便攜式電子物品，包含便攜式支撐(portablesupport)和根據(jù)本發(fā)明安裝到便攜式支撐之集成電路或根據(jù)本發(fā)明集成到便攜式支撐的集成電路。本發(fā)明還涉及一種在無源非接觸式集成電路的電可編程非易失性存儲器中寫入數(shù)據(jù)的方法，包含以下步驟初始化集成電路的易失性存儲點(memorypoint)中的指示標記，激活提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)所必需的高電壓的電荷積聚升壓電路，在激活升壓電路后、當高電壓第一次達到臨界閾值時，改變指示標記的值。根據(jù)一實施例，只要高電壓未達到臨界閾值，就不將其施加到存儲器。根據(jù)一實施例，方法包含無條件地執(zhí)行針對在存儲器中寫入數(shù)據(jù)的預(yù)定級，然后，如果標記指示在執(zhí)行預(yù)定級的過程中高電壓未達到臨界閾值，則發(fā)送關(guān)于指示標記的值的報告信息。根據(jù)一實施例，方法包含在調(diào)節(jié)閾值附近調(diào)節(jié)高電壓的步驟。根據(jù)一實施例，臨界閾值等于調(diào)節(jié)閾值。根據(jù)一實施例，指示標記通過觸發(fā)器控制，該觸發(fā)器包含檢測信號施加于其上的控制輸入端，該檢測信號的值指示高電壓是低于臨界閾值、還是高于或等于臨界閾值。根據(jù)一實施例，在升壓電路未激活時，觸發(fā)器重置。本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征，將在以下對根據(jù)本發(fā)明的無源非接觸式集成電路的實施例的描述中，結(jié)合、但不限于以下附圖詳細地呈現(xiàn)。其中-前述的圖1示意性地表示包含非易失性存儲器的非接觸式集成電路的結(jié)構(gòu)，-圖2表示根據(jù)本發(fā)明的包含非易失性存儲器和用于診斷在存儲器中寫入過程中的缺陷的設(shè)備的非接觸式集成電路的結(jié)構(gòu)，-圖3A至3E表示在存儲器中寫入數(shù)據(jù)期間，圖2中的電路中出現(xiàn)的各種電信號，-圖4為說明收到在存儲器中寫入的指令后、圖1的集成電路執(zhí)行的操作的圖表，-圖5表示在圖2中以方框形式表示的電荷泵的一個實施例，-圖6表示在圖2中以方框形式表示的閾值檢測器(thresholddetector)的一個實施例，-圖7表示在圖2中以方框形式表示的、根據(jù)本發(fā)明接收指示標記的易失性存儲點的一個實施例，-圖8表示在圖2中以方框形式表現(xiàn)的非易失性存儲器的一個實施例，以及-圖9表示在圖8中的存儲器中出現(xiàn)的非易失性存儲單元的一個實施具體實施方式圖2所示的集成電路IC2典型地包含天線電路AC、通信接口電路CICT、控制單元CTU2、EEPROM型(electricallyerasableandprogrammable,電可這里的天線電路包含形成偶極的兩條導(dǎo)線(wires)Wl、W2。在示意性表示的讀卡機RD1發(fā)射的電場E存在的情況下，在導(dǎo)線W1、W2上出現(xiàn)低振幅(十分之幾伏特)的交變天線信號S1、S2。電路CICT包含供電電路PSCT、調(diào)制電路MCT和解調(diào)電路DCT。電路PSCT提供確保集成電路供電的電壓Vcc。電壓Vcc從天線信號Sl、S2(或者如果導(dǎo)線W1、W2中只有一個接地的話，從天線信號S1、S2中的一個)中產(chǎn)生。電路PSCT例如為使用交變信號Sl、S2作為泵信號(pumpsignals)的初級電荷泵(primarychargepump)。電壓Vcc典型地約為一伏特到幾伏特，最新的微電子技術(shù)使構(gòu)建小尺寸的集成電路成為可能，其植入在表面小于lmn^的硅片上，并在約1.8V的供電電壓下操作。調(diào)制電路MCT從控制單元CTU1接收將要發(fā)送的數(shù)據(jù)DTx，其通常為編碼形式，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)制天線電路AC的阻抗，這里是通過向電路PSCT施加阻抗調(diào)制信號S(DTx)來完成的，該阻抗調(diào)制信號的效果就是使初級電荷泵的級短路。電路DCT解調(diào)信號Sl、S2并向控制單元CTU1提供這些信號所傳送的數(shù)據(jù)DTr。這些數(shù)據(jù)由讀卡機RD1發(fā)送，經(jīng)電場E調(diào)制，例如電場振幅的調(diào)制。這里的升壓電路HVCT包含電荷泵PMP和確保電荷泵激發(fā)的電路HGEN。電路HGEN為電荷泵提供兩個低頻率的反相泵信號H1、H2,該信號產(chǎn)生自時鐘信號CK。電荷泵PMP從電壓Vcc(或直接從天線信號Sl、S2)提供高電壓Vhv，典型地從10到15V。電壓Vhv通過開關(guān)電路SCT施加至存儲器MEM。電路SCT在這里為斜波發(fā)生器，其在寫入階段允許電壓Vhv逐漸地施加到存儲器MEM，從而避免損壞存儲單元。在開關(guān)電路SCT的輸出端以斜波形式提供的高電壓在這里被稱為Vpp?？刂茊卧狢TU2通過天線電路AC和接口電路CICT從讀卡機RD1接收在存儲器MEM中讀取或?qū)懭氲闹噶?，包括寫入地址ADW或讀取地址ADR，寫入指令還包含將要寫入的數(shù)據(jù)DTW。其發(fā)送回可能包含在存儲器中讀取的數(shù)據(jù)DTR的信息，尤其是響應(yīng)讀取指令。數(shù)據(jù)的寫入通常包含擦除接收的地址所指定的存儲單元，對應(yīng)于在存儲單元寫入"0"，然后是存儲單元的編程，其將接收'T'。當收到寫入指令時，單元CTU2激活電路HGEN，由此，電荷泵PMP接收泵信號Hl、H2并提供電壓Vhv。然后，單元CTU2將寫入地址ADW和要寫入的數(shù)據(jù)DTW應(yīng)用到存儲器，并激活開關(guān)電路SCT，由此，電壓脈沖Vpp施加到存儲器。這里，單元CTU2通過在電路HGEN的控制輸入端上施加等于1的信號"ONl"激活電路HGEN，通過向開關(guān)電路SCT的控制輸入端施加等于1的信號"WRITE"激活開關(guān)電路SCT。根據(jù)本發(fā)明，集成電路IC2包含監(jiān)測高電壓Vhv的閾值檢測電路THDET。電路THDET包含連接到電荷泵PMP輸出端的輸入端以及提供檢測信號THR1的輸出端。當高電壓Vhv低于閾值Vc時，信號THR1預(yù)設(shè)為0。當電壓Vhv超過閾值Vc時，電路THDET將信號THR1設(shè)置成1。根據(jù)本發(fā)明，閾值Vc為臨界閾值，從該閾值起假定升壓電路HVCT已經(jīng)積聚足夠的電荷來確保在存儲器中的寫入操作，即使供電電壓Vcc存在衰減或微斷(micro-disconnections)。集成電路IC2還包含用于存儲指示標記THR2的易失性存儲點。該存儲點在這里為觸發(fā)器FF1，其在一個輸入端SET接收信號THR1，其輸出端提供標記THR2。在重置(resetting)觸發(fā)器FF1后，標記THR2第一次變成1,信號THR1變?yōu)?，然后保持1直到下一次觸發(fā)器重置。通過在觸發(fā)器的一個輸入端RESET(重置)施加由反向門(invertinggate)提供的信號/ONl來確保重置，其中該反向門在其輸入端接收信號ONl。因此，當控制單元CTU2將信號ONI保持為0，并且升壓電路HVCT不激活時，標記THR2變?yōu)?。當單元CTU2將信號ON1設(shè)置為1來激活電路HVCT時，標記的值仍然為0。當電壓Vhv達到閾值Vc時，信號THR1變成l，標記THR2變成1。根據(jù)本發(fā)明的一個可選擇的、但有益的方面，將電壓Vhv調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)閾值附近，在這里該調(diào)節(jié)閾值等于臨界閾值Vc。更有利地，在這里通過在信號THR1變成1時阻止(inhibiting)電路HGEN來確保該調(diào)節(jié)，因此泵信號Hl、H2不再提供給電荷泵。電路HGEN的控制輸入端例如連接到AND型的門Al的輸出端，該門Al在非反向輸入端(non-invertinginput)接收信號ONl，在反向輸入端(invertingi叩ut)接收信號THR1。當信號ONI等于1且信號THR1等于0(Vhv<Vc)時，門Al相對于信號ONI來說是可通過的，電路HGEN被激活。當信號THR1變成l(Vhv2Vc)時，門Al的輸出端變成0，電路HGEN不被激活(deactivated)，因此，電壓Vhv降低，直至信號THR1變回到0(Vhv<Vc)。然后，電壓Vhv再次升高，信號THR1再次變成1，等等，電壓Vhv因此被調(diào)節(jié)在閾值Vc附近。因此，檢測器THR1除了其檢測允許標記THR2被控制的閾值的功能外，還與門Al有利地形成高電壓Vhv的調(diào)節(jié)器。所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員將注意到，通過阻止電路HGEN對升壓電路的調(diào)節(jié)減少了集成電路的耗電量，比通過不停止電荷泵箝住高電壓Vhv更為有利、意味著在調(diào)節(jié)器中出現(xiàn)泄露電流。同樣地，可以考慮不停止電路HGEN而阻止信號H1、H2，但是其會不必要地消耗電流。根據(jù)本發(fā)明的另一個可選擇的、但有益的方面，在激活升壓電路HVCT后，只要高電壓Vhv至少一次地未達到臨界閾值Vc，就不能通過控制單元CTU激活開關(guān)電路SCT。在這之后，開關(guān)電路SCT的控制輸入端例如連接到AND型的門A2的輸出端，該門A2在第一輸入端接收信號WRITE,在第二輸入端接收標記THR2。當單元CTU2將信號WRITE設(shè)置為1來向存儲器施加電壓脈沖Vpp時，只要標記THR2不等于1，門Al相對于信號WRITE來說是不通的。因此，如果供電電壓Vcc的衰減阻止高電壓Vhv按預(yù)期升高，且如果當控制單元將信號WRITE設(shè)置為1時其未達到閾值Vc，則開關(guān)電路SCT的阻止保證存儲器MEM將不接收水平不夠高的電壓Vpp來寫入數(shù)據(jù)，如果寫入將可能引起數(shù)據(jù)毀損。圖3A至3E表示在包含在存儲器中寫入的周期WC1、WC2…的存儲器寫入階段中，信號ONl、WRITE、THR1、標記THR2和電壓Vhv、Vpp的形狀。信號ONI和WRITE表示在圖3A中，電壓Vhv表示在圖3B中(圖中未示出在閾值Vc附近調(diào)節(jié)引起的電壓Vhv的變化)，信號THRl表示在圖3C中(這里作為檢測信號和電壓Vhv的調(diào)節(jié)信號)，標記THR2表示在圖3D中，作為斜波發(fā)生器的開關(guān)電路SCT所提供的電壓Vpp表示在圖3E中。"寫入周期"WC1、WC2意為擦除或編程一個或多個存儲單元的周期，"寫入階段"意為包括存儲數(shù)據(jù)所必需的所有擦除和編程周期的期間。例如，如果存儲器MEM可通過8比特字符擦除并可通過8比特字符編程，而且將要寫入的數(shù)據(jù)為字符，則寫入該字符的階段包含擦除8個存儲單元的周期(集合擦除周期、在存儲單元中寫入O)和集合對將要接收l的存儲單元的編程的周期。如果存儲器MEM為頁可擦除(字行)或部分可擦除、且字節(jié)可編程(programmablebybytes)，而且如果將要寫入的數(shù)據(jù)包含屬于同一部分或頁的若干個字符，則寫入該字符的階段包含集合擦除整個部分或整頁的周期和與將要寫入的字符同樣多的編程周期。在第一寫入周期WC1(例如擦除周期)前之一時刻t0，信號ONI和WRITE在0處，電壓Vhv等于0，信號THR1等于0，標記THR2由信號ON1保持在0(對觸發(fā)器FF1的輸入端RESET動作)。在時刻tl，單元CTU2將信號ONl設(shè)置為1，電壓Vhv開始升高。在時刻t2，單元CTU2將信號WRITE設(shè)置為1，但是開關(guān)電路SCT保持阻斷，因為標記THR2等于0，阻止信號WRITE應(yīng)用到電路SCT的控制輸入端。在時刻t3，因為升壓電路被施加了電壓，所以電壓Vhv達到閾值Vc，信號THR1第一次變成l，因此，標記THR2也變成1。電路SCT自觸發(fā)，電壓Vpp的斜波施加到存儲器MEM。同時，在升壓電路的輸入端阻止信號ONl，高電壓Vhv降低。在時刻t3'，電壓Vhv再次變成低于閾值Vc，信號THR1返回到0。在時刻t4，電壓Vhv達到閾值Vc，信號THR1變回到1，然后在時刻t4'變回到0，等等，只要信號0N1保持在1，電壓Vhv的調(diào)節(jié)引起的這些變化就不影響在整個寫入階段保持在1的標記THR2。在時刻t5，電壓Vpp達到等于Vc(或Vc-Vm，如果電路SCT對電壓Vhv造成電壓Vm降低)的高電位，并穩(wěn)定地保持在高電位附近，直到指示寫入周期WC1結(jié)束的時刻t6，此時單元CTU2將信號WRITE設(shè)置到0而使信號ONI變成1。信號THR1保持交替地從0變成1,反之亦然，來調(diào)整高電壓Vhv，標記THR2保持為1。在時刻t7，單元CTU2將信號WRITE設(shè)置回1，第二寫入周期WC2開始，例如編程周期。標記THR2在這里從周期WC2的開始即為1，并在整個寫入階段中保持為1。圖4為一圖表，表示通過控制單元CTU2執(zhí)行寫入階段和使用標記THR2來診斷高電壓Vhv可能的缺陷。在步驟S100中，單元CTU2從讀卡機RD1接收指令"[WRITE][DTW][ADW]"。在步驟S110中，單元CTU2將信號ON1設(shè)置成1來激活升壓電路(上述的時刻tl)并將數(shù)據(jù)DTW和地址ADW應(yīng)用到存儲器。在步驟S120中，單元CTU2將信號WRITE設(shè)置成l(上述的時刻t2)。步驟S110和S120可以不斷的重復(fù)，重復(fù)次數(shù)和將要執(zhí)行的寫入周期CW1、CW2…的數(shù)目相同，而使信號ONl持續(xù)為1。一旦寫入階段結(jié)束，單元CTU2在步驟S130中檢測標記THR2:-如果標記THR2等于1，則認為寫入階段正常地進行，單元CTU2跳入步驟S140("WAIT",即"等待")，在此將等待新的指令。在一個變化中，在跳入下一步驟S140之前，單元CTU2讀取其己經(jīng)寫入存儲器的數(shù)據(jù)并在一個消息中將其發(fā)送回來確認指令的執(zhí)行，因此，讀卡機RD1可以校驗寫入的數(shù)據(jù)即為指令中所包含的數(shù)據(jù)，-如果標記THR2等于0，其表示高電壓Vhv未達到臨界閾值，并且未在存儲器中寫入。單元CTU2跳入步驟S150，在此其發(fā)送失敗信息"WRITEFAIL"("寫入失敗")。如上所述，可以提供單元CTU2以在指令中出現(xiàn)的讀取地址ADW上在存儲器中讀取數(shù)據(jù)，并將其及信息"WRITEFAIL"發(fā)送回讀卡機RD1，因此，其可以驗校未寫入損壞的數(shù)據(jù)。然而，根據(jù)本發(fā)明的標記THR2的一個優(yōu)點是允許集成電路迅速地發(fā)送寫入失敗信息，而無需再次讀取存儲區(qū)域，其歸功于基于對電壓Vhv的觀測而非對電壓Vcc的觀測的可靠的失敗診斷。所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員將注意到，使用指示標記THR2來自動地阻止斜波發(fā)生器電路SCT的激活是本發(fā)明的一方面，當集成電路IC2裝備有包含有限狀態(tài)機(finitestatemachine)的有線邏輯控制單元(wired-logiccontrolunit)CTU時，其特別地有益，其中該有限狀態(tài)機根據(jù)時鐘信號CK定時的固定順序?qū)懭胫芷诙〞r。提供有線邏輯控制單元使為大規(guī)模應(yīng)用構(gòu)建低成本集成電路成為可能。然而，根據(jù)控制單元的適應(yīng)性和"智能"程度，本發(fā)明能以各種方式實施。例如，微處理器控制單元可以在將激活信號WRITE施加到開關(guān)電路SCT之前檢測標記THHR2。在這種情況下，不再需要用標記THR2來阻止信號WRITE。控制單元等待標記THR2在一計時器測量的時段內(nèi)變成1，如果該時段結(jié)束時電壓Vhv未達到臨界閾值Vc，則控制單元取消該寫入周期并發(fā)送信息WRITEFAIL。圖5表示電荷泵PMP的一個標準實施例。其包含并聯(lián)的電容器CI、C2…Cn，每一個電容器的陽極通過二極管D1、D2…Dn-l連接到下一列電容器的陽極，每一奇數(shù)列的電容器的陰極接收泵信號Hl,每一偶數(shù)列的電容器的陰極接收泵信號H2。二極管Dn將最后一個電容器的陽極連接到提供電壓Vhv的輸出電容器Chv，電壓Vcc通過二極管D0施加到第一個電容器的陽極。當信號Hl提高而信號H2降低時，每一奇數(shù)列的電容器在之后的偶數(shù)列電容器中將在信號H2提高而信號Hl降低的前半周期積聚的電荷放電。當信號H2提高而信號H1降低時，每一偶數(shù)列的電容器放電在之后的奇數(shù)列電容器中將在信號Hl提高而信號H2降低的前半周期積聚的電荷放電。圖6表示檢測電路THDET的一個實施例。檢測電路THDET包含由二極管Dd形成的輸入級，該二極管Dd連接到NMOS晶體管TN1的漏極端子，該NMOS晶體管的源極端子接地。二極管Dd反向安裝并接收電壓Vhv。晶體管TN1在其柵極G接收穩(wěn)定的偏置電壓Vref，更適宜地為在溫度上補償。二極管Dd具有反向電壓Vd,晶體管具電壓Vref產(chǎn)生的漏極-源極電壓Vds。位于晶體管TN1的漏極的節(jié)點Nl加在NMOS晶體管TN2的柵極上，該NMOS晶體管TN2的源極端子S接地。晶體管TN2的漏極端子D形成節(jié)點N2，該節(jié)點N2加在輸出端提供集測信號THR1的反向門(invertinggate)INV1的輸入端上。節(jié)點N2由PMOS晶體管TP2提高，晶體管TP2的源極端子S接收電壓Vcc，其柵極接收電壓V2。當電壓Vhv達到閾值Vc，這里等于Vd+Vds時，輸入級導(dǎo)通，節(jié)點N1從高阻抗電位變成電位Vds。晶體管TN2導(dǎo)通，節(jié)點N2從l(Vcc)變成0(接地)。信號THR1變成1。圖7表示觸發(fā)器FF1的一個實施例，觸發(fā)器FF1由兩個門NORl、NOR2(或非門)構(gòu)成，每個門具有連接到另一個門的輸入端的輸出端。門NOR1的另一個輸入端形成觸發(fā)器的輸入端SET(設(shè)置)并接收信號THR1。門NOR2的另一個輸入端形成觸發(fā)器的輸入端RESET(重置)并接收信號/ONl，如上所述。門NOR2的輸出端提供標記THR2。可選擇地，門NOR2包含形成觸發(fā)器輸入端RESET'的第三輸入端并接收POR信號("PowerOnReset","電源重啟")，該信號由集成電路在每一次啟動時產(chǎn)生。圖8示意性地表示存儲器MEM的一個實施例。存儲器MEM包含存儲器陣列MA、地址解碼器ADEC、編程電路PCT、選擇電路SCT和讀取電路RCT。存儲器陣列MA包含電可擦除可編程存儲單元Ci,j，該存儲電元Ci,j按照水平和垂直線排列，并連接到字線(wordlines)WLi和位線(bitlines)BLj。編程電路PCT包含連接到存儲器陣列的位線的擦除-編程鎖(圖中未示出)，其由解碼器ADEC提供的信號COLSEL選擇，接收將寫入存儲器陣列的數(shù)據(jù)DTW。讀取電路RCT包含一個或多個通過選擇電路SCT連接到存儲器陣列MA的位線的感測放大器，其提供在存儲器陣列中讀取的數(shù)據(jù)DTR。圖9表示允許將位線bi，j存儲在存儲器陣列的電可擦除可編程存儲單元Ci,j的一個實施例。存儲單元包含浮柵極晶體管FGT和存取晶體管(accesstransistor)AT，這里為NMOS型。存取晶體管具有連接到位線BLj的漏極端子D，連接到字線WLi的柵極G和連接到晶體管FGT的漏極端子D的源極端子S。晶體管FGT還包含浮柵極FG，連接到控制柵極線CGL的控制柵極CG，以及連接到源極線SLi的源極端子S。通過經(jīng)由存取晶體管AT向晶體管FGT的漏極端子D施加例如電壓Vpp、向其控制柵極CG施加例如OV的低電壓，存儲單元Cij被設(shè)置為編程狀態(tài)。通過隧道效應(yīng)將電荷注入到浮柵極FG，晶體管FGT的閾值電壓(thresholdvoltage)Vt降低，其通常變?yōu)樨撝怠Ｍㄟ^向晶體管FGT的控制柵極施加例如電壓Vpp、向其源極端子S施加例如OV的低電壓，存儲單元Ci，j被設(shè)置為擦除狀態(tài)。通過隧道效應(yīng)從浮柵極FG汲取電荷，晶體管FGT的闔值電壓增加，其通常變?yōu)檎?。感測放大器RCTj確保存儲單元Ci，j的讀取，該感測放大器RCTj通過位線BLj和存取晶體管AT連接到晶體管FGT的漏極端子D。當讀取電壓Vread施加到晶體管FGT的控制柵極CG而源極線接地時，放大器RCTj向位線施加偏置電壓Vpol。如果晶體管FGT為編程狀態(tài)，存儲單元導(dǎo)通，高于確定閾值的讀電流Iread流過位線BLj。放大器RCTj接著提供比特bi,j，該比特bi，j的值按照慣例定義，例如1。如果晶體管FGT為擦除狀態(tài)，存儲單元不導(dǎo)通或微導(dǎo)通(slightlyconducting)，放大器RCTj提供相反值的比特bi,j，例如等于0的比特。通過隧道效應(yīng)具有電可擦除可編程單元的EEPROM存儲器的使用是有益的，因為可以很低的電流實現(xiàn)通過隧道效應(yīng)注入和汲取電荷，不像通過注入熱載子(hotcarriers)來實現(xiàn)電荷注入、并且需要顯著的單元電流的存儲器。因此，本存儲器符合本發(fā)明的基本原理，根據(jù)該原理，一旦臨界閾值達到即使存在電壓Vhv衰減，寫入操作也通常必須適當?shù)剡M行。實際上，如上面提到的，閾值Vc最好接近于等于或接近升壓電路的調(diào)節(jié)閾值，根據(jù)制造上述存儲單元的技術(shù)，該調(diào)節(jié)閾值一般為約10到15V。所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員將明白，監(jiān)測高電壓Vhv和操控指示標記THR2的方式可用于各種實施方式。本發(fā)明還用于多種應(yīng)用，而非僅用于通過電耦合操作的非接觸式UHF電路。本發(fā)明應(yīng)用于例如使用感應(yīng)耦合的集成電路，普便地應(yīng)用于在編程或擦除存儲單元階段電力供應(yīng)易失靈的任何集成電路或收發(fā)機(transponder)o權(quán)利要求1.包含電可編程非易失性數(shù)據(jù)存儲器(MEM)、用于提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)(DTW)所必需的高電壓(Vhv)的電荷積聚升壓電路(HVCT，PMP，HGEN)的無源非接觸式集成電路(IC2)，其特征在于其包含-易失性存儲點(FF1)，用于存儲指示標記(THR2)，以及-設(shè)備(THDET，THR1，F(xiàn)F1)，用于在激活升壓電路后、高電壓(Vhv)第一次達到臨界閾值(Vc)時，改變指示標記(THR2)的值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于包含用于向存儲器(MEM)施加高電壓(Vhv)的開關(guān)電路(SCT)，和設(shè)備(A2)，其用于在激活升壓電路后、髙電壓未達到臨界閾值(Vc)時，阻止開關(guān)電路(SCT)向存儲器(MEM)施加高電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其特征在于開關(guān)電路(SCT)包含斜波發(fā)生器，用于向存儲器(MEM)逐漸提供高電壓(Vhv)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的集成電路，其特征在于包含控制單元(CTU2)，其配置成用來執(zhí)行在存儲器(MEM)中寫入數(shù)據(jù)(DTW)的指令，然后，當標記(THR2)指示在執(zhí)行寫入指令期間高電壓(Vhv)未達到臨界閾值(Vc)時，發(fā)送特定的報告信息(WRITEFAIL)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的集成電路，其特征在于包含控制單元(CTU2)，其配置成用來響應(yīng)在存儲器(MEM)中寫入數(shù)據(jù)(DTW)的指令無條件地執(zhí)行下列動作-向升壓電路(HVCT,HGEN,PMP)施加激活信號(ON1-1),以使產(chǎn)生高電壓(Vhv)，-向存儲器施加寫入地址(ADW)和將寫入的數(shù)據(jù)(DTW)，以及-向為存儲器提供高電壓(Vhv)的開關(guān)電路(SCT)施加激活信號(WRITE=1)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集成電路，其特征在于包含控制單元(CTU2)，其配置成用來根據(jù)收到的在存儲器(MEM)中寫入數(shù)據(jù)(DTW)的指令執(zhí)行下列動作-向升壓電路(HVCT,HGEN,PMP)施加激活信號(ONl=l)，以使其產(chǎn)生高電壓(Vhv)，-向存儲器施加寫入地址(ADW)和將寫入的數(shù)據(jù)(DTW)，-如果高電壓達到臨界閾值(Vc)，向為存儲器提供高電壓(Vhv)的開關(guān)電路(SCT)施加激活信號(WRITE=1)，以及-在確定的時段結(jié)束時，如果高電壓未達到臨界閾值(Vc)，不向開關(guān)電路(SCT)施加激活信號(WRITE=1)，并發(fā)送指示高電壓(Vhv)未施加到存儲器的特定的報告信息(WRITEFAIL)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的集成電路，其特征在于包含檢測電路(THDET)，其監(jiān)測高電壓并提供檢測信號(THR1)，該信號的值指示高電壓(Vhv)是低于臨界閾值(Vc)、還是高于或等于臨界閾值(Vc)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的集成電路，其特征在于包含調(diào)節(jié)電路(THDET，A1)，每次高電壓(Vhv)高于或等于調(diào)節(jié)閾值(Vc)時，其提供具有有效值(1)的升壓電路的調(diào)節(jié)信號(THRO。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集成電路，其中臨界閾值等于調(diào)節(jié)閾值(Vc)。10.根據(jù)權(quán)利要求7及8和9中的一項所述的集成電路，其中調(diào)節(jié)信號(THR1)和檢測信號(THR1)相同。11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的集成電路，其特征在于指示標記(THR2)由觸發(fā)器(FF1)存儲，該觸發(fā)器包含第一控制輸入端(SET)，用于賦予標記(THR2)表示高電壓(Vhv)已經(jīng)達到臨界閾值(Vc)的第一值，以及第二控制輸入端(RSET)，用于賦予標記表示高電壓(Vhv)尚未達到臨界閾值(Vc)的第二值。12.根據(jù)權(quán)利要求7和11中的一項所述的集成電路，其中觸發(fā)器的第一控制輸入端(SET)接收檢測信號(TH1)。13.根據(jù)權(quán)利要求11和12中的一項所述的集成電路，其中觸發(fā)器的第二輸入端(RSET)接收以下兩種信號中的至少一種用于解除升壓電路的信號(/ON1)和/或用于重置集成電路的信號(POR)。14.芯片卡或電子標簽類型的便攜式電子物品，包含便攜式支撐和安裝到便攜式支撐或集成到便攜式支撐的、根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項所述的集成電路(IC2)。15.在無源非接觸式集成電路(IC2)的電可編程非易失性存儲器(MEM)中寫入數(shù)據(jù)(DTW)的方法，其特征在于其包含步驟-初始化集成電路的易失性存儲點(FF1)中的指示標記(THR2)，-激活(ONl=l)提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)(DTW)所必須的高電壓(Vhv)的電荷積聚升壓電路(HVCT，PMP,HGEN)，以及-在激活升壓電路后、當高電壓(Vhv)第一次達到臨界閾值(Vc)時，改變指示標記(THR2)的值。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中只要高電壓(Vhv)未達到臨界閾值(Vc)，就不將其施加到存儲器(MEM)。17.根據(jù)權(quán)利要求15和16中的一項所述的方法，其特征在于包含無條件地執(zhí)行針對在存儲器中寫入數(shù)據(jù)(DTW)的預(yù)定級，然后，如果標記(THR2)指示在執(zhí)行預(yù)定級的過程中高電壓未達到臨界閾值(Vc)，則發(fā)送關(guān)于指示標記(THR2)的值的報告信息(WRITEFAIL)。18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項所述的方法，其特征在于包含在調(diào)節(jié)閾值(Vc)附近調(diào)節(jié)高電壓(Vhv)的步驟。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于臨界閾值(Vc)等于調(diào)節(jié)閾值(Vc)。20.根據(jù)權(quán)利要求18和19中的一項所述的方法，其中指示標記(THR2)通過觸發(fā)器(FF1)控制，該觸發(fā)器包含檢測信號(THR1)施加于其上的控制輸入端(SET)，該檢測信號(THRl)的值指示高電壓(Vhv)是低于臨界閾值(Vc)、還是或高于或等于臨界閾值(Vc)。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中在升壓電路未激活時，觸發(fā)器(FF1)重置。全文摘要本發(fā)明涉及包含電可編程非易失性數(shù)據(jù)存儲器(MEM)、用于提供在存儲器中寫入數(shù)據(jù)(DTW)所必須的高電壓(Vhv)的電荷積聚升壓電路(HVCT，PMP，HGEN)的無源非接觸式集成電路(IC2)。根據(jù)本發(fā)明，該集成電路包含易失性存儲點(FF1)，用于存儲指示標記(THR2)，以及設(shè)備(THDET，THR1，F(xiàn)F1)，用于在激活升壓電路后、高電壓(Vhv)第一次達到臨界閾值(Vc)時，改變指示標記(THR2)的值。文檔編號G11C5/14GK101258553SQ200680032489公開日2008年9月3日申請日期2006年8月25日優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日發(fā)明者克里多夫·摩爾魯克斯,大衛(wèi)·那拉,皮爾·瑞索,阿曼·卡利申請人:St電子有限公司