Brevet FR3116335A1 — publié le 20220520

Le système comprenant un module esclave et un module maître. Le module maître comprend un module de contrôle maître (CONTRM). Le module esclave comprend un module de détermination (DETER). Le module de détermination (DETER) est configuré pour déterminer une valeur d’une grandeur physique du module esclave. Le module de détermination (DETER) est configuré pour recevoir, du module de contrôle maître (CONTRM), une commande de début de comptage et une commande de fin de comptage. Le module de détermination (DETER) est configuré pour déterminer un nombre d’oscillations, entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage, d’un signal oscillant dont une fréquence dépend de la valeur de la grandeur physique. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Système comprenant un module esclave et un module maître DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne, de façon générale, les puces électroniques. Elle concerne plus particulièrement les puces électroniques comprenant un module de détermination d’une valeur d’une grandeur physique de la puce électronique. ETAT DE LA TECHNIQUE Certaines puces électroniques comprennent un dispositif de détermination d’une valeur d’une grandeur physique de la puce. Cette grandeur physique est, par exemple, une température de la puce ou une puissance, une tension ou un courant à l’intérieur de la puce, par exemple d’un signal délivré par la puce. Ces puces, dites esclaves sont généralement reliées à une autre puce électronique, dite puce maître. La puce maître contrôle la puce électronique esclave et peut en particulier obtenir la valeur de la grandeur physique. La détermination de la valeur de cette grandeur physique peut être réalisée par un convertisseur analogique-numérique CAN (Analog to Digital Converter ADC en anglais), classiquement un convertisseur analogique-numérique à approximation successive (Successive-approximation ADC en anglais). Cependant les convertisseurs analogiques-numériques présentent une surface utilisée trop importante et un coût trop élevé et nécessite une horloge. De plus les systèmes connus utilisent une pluralité de connexion entre le maitre et l’esclave, ce qui rend l’interface coûteuse, présente une surface importante utilisée sur le circuit imprimé (PCB pour Printed Circuit Board en anglais) et peut provoquer des interférences radioélectriques. Il y a donc un besoin pour un système comprenant une puce électronique esclave et une puce électronique maître, dans lequel la puce électronique maître peut obtenir la valeur de la grandeur physique de la puce électronique esclave et qui ne présente les limitations des systèmes connus. A cet effet, on prévoit selon l'invention un système. Le système comprend un module esclave, et un module maître. Le module maître comprend un module de contrôle maître. Le module esclave comprend un module de détermination. Le module de détermination est configuré pour déterminer une valeur d’une grandeur physique du module esclave, le module de détermination est configuré pour recevoir, du module de contrôle maître, une commande de début de comptage et une commande de fin de comptage, le module de détermination est configuré pour déterminer un nombre d’oscillations, entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage, d’un signal oscillant dont une fréquence dépend de la valeur de la grandeur physique, le module de détermination est configuré pour envoyer, au module de contrôle maître, le nombre d’oscillations, le module de contrôle maître est configuré pour déterminer la valeur de la grandeur physique à partir du nombre d’oscillations et à partir d’une durée séparant l’envoi de la commande de démarrage du comptage et l’envoi de la commande d’arrêt du comptage. Le système permet donc la détermination d’une valeur d’une grandeur physique d’un module esclave, et la transmission de cette valeur à un module maître, sans que le module esclave nécessite un convertisseur analogique-numérique. Le système présente également l’avantage de ne pas nécessiter une horloge précise dans le module esclave, car l’horloge est calibrée en production et la valeur de la calibration mémorisée pour le module esclave. Ainsi cet arrangement, entre ces deux modules, des fonctions effectuées par le module maître et le module esclave et la communication utilisée entre les deux, permet à un même module maître de contrôler plusieurs modules esclaves tout en limitant le nombre de connexions entre le maître et les esclaves. Dans un mode de réalisation le module de détermination comprend un capteur configuré pour déterminer la valeur de la grandeur physique, et pour émettre un signal dont une tension ou un courant dépend de la valeur de la grandeur physique, un oscillateur commandé en tension ou en courant, configuré pour générer le signal oscillant dont la fréquence dépend de la tension ou du courant du signal émis par le capteur, et un compteur configuré pour compter le nombre d’oscillations du signal oscillant. Le compteur est configuré pour démarrer le comptage à la réception de la commande de début de comptage et pour arrêter le comptage à la réception de la commande de fin de comptage. Dans un mode de réalisation le module de détermination comprend un module de stockage configuré pour stocker le nombre d’oscillations comptées entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage et pour envoyer au module de contrôle maître le nombre d’oscillations. Dans un mode de réalisation le module esclave et le module maître sont reliés par une liaison série. Cette liaison série permet de limiter les coûts par la réutilisation d’une interface simple et déjà implémentée. Dans un mode de réalisation le capteur comprend un capteur de température, le capteur de température est configuré pour déterminer une température du module esclave, la grandeur physique est la température du module esclave. Dans un mode de réalisation le capteur comprend un capteur de puissance, le capteur de puissance est configuré pour déterminer une puissance d’un signal du module esclave, la grandeur physique étant la puissance du signal du module esclave. Dans un mode de réalisation le capteur comprend un capteur de température et un capteur de puissance, le module de détermination comprend un module de sélection configuré pour recevoir une commande de sélection et pour sélectionner le capteur de température ou le capteur de l’intensité en fonction de la commande de sélection. Dans un mode de réalisation le module maître comprend une horloge générant un signal d’horloge, la commande de début de comptage et la commande de fin de comptage sont émises de manière synchrone avec le signal d’horloge Dans un mode de réalisation le module esclave est implémenté sur un circuit intégré esclave compris dans une puce esclave, le module maître étant implémenté sur un circuit intégré maître compris dans une puce électronique maître. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La représente un système de l’invention. La représente la puce électronique esclave de l’invention. La représente un organigramme temporel de l’émission de la commande de début de comptage et de la commande de fin de comptage par le module de contrôle maître. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On précise que, sur les figures, les carrés pleins représentent un port d’entrée (une entrée), un port de sortie (une sortie) ou un port bidirectionnel (comprenant une entrée et une sortie) et les disques pleins représentent une connexion électrique entre deux fils. Dans ce qui suit les entrées sont indiquées par une référence commençant par le chiffre 1, les sorties par une référence commençant par le chiffre 2 et les ports bidirectionnels pour une référence commençant par le chiffre 3. La représente un système SYST comprenant un module esclave compris dans une puce électronique esclave PE et un module maître compris dans une puce électronique maître PM. Une puce électronique esclave est par exemple une puce électronique radio fréquence qui est une puce permettant la conversion d’un signal numérique en un signal radio pouvant être émis par une antenne et la conversion d’un signal radio reçu de l’antenne en un signal numérique. On peut aussi relier une pluralité de modules esclaves au même module maître afin qu’il puisse contrôler les modules esclaves. Le module esclave et le module maître sont reliés l’un à l’autre par une liaison par exemple de type série. La puce électronique esclave PE comprend un circuit intégré. Le circuit intégré est placé dans un boitier plein, rectangulaire. Le boitier comprend des pattes (appelées aussi "broches" ou "pins" en anglais) sur un ou plusieurs côtés, voire sur une face. Ces pattes permettent d'établir des connexions électriques entre le circuit intégré et des éléments extérieurs au boitier. Le circuit intégré implémente les différents modules de la puce électronique esclave PE. La puce électronique maître PM comprend un circuit intégré. Le circuit intégré est placé dans un boitier plein, rectangulaire. Le boitier comprend des pattes (appelées aussi "broches" ou "pins" en anglais) sur un ou plusieurs côtés, voire sur une face. Ces pattes permettent d'établir des connexions électriques entre le circuit intégré et des éléments extérieurs au boitier. Le circuit intégré implémente les différents modules de la puce électronique maître PM. La puce électronique esclave PE comprend un port bidirectionnel 301 et la puce électronique maître PM comprend un port bidirectionnel 302. Le port bidirectionnel 301 et le port bidirectionnel 302 sont reliés entre eux. Cette liaison permet la transmission des commandes suivantes : Commande de début de comptage Commande de fin de comptage Commande de lecture d’un compteur Commande de sélection de la grandeur physique à mesurer par la section d’un capteur Cette liaison permet également la transmission d’un nombre d’oscillations. La puce électronique esclave PE comprend également un module de détermination DETER. Le module de détermination DETER comprend un port bidirectionnel 304. Le port bidirectionnel 304 est relié au port bidirectionnel 301 de la puce électronique esclave PE pour échanger les commandes et le nombre d’oscillations. Le module de détermination DETER est configuré pour déterminer la valeur de la grandeur physique de la puce électronique esclave PE. Le module de détermination DETER est configuré pour déterminer un nombre d’oscillations, entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage, d’un signal oscillant dont la fréquence dépend de la valeur de la grandeur physique. Le module de détermination DETER et la puce électronique esclave PE sont configurés pour envoyer à la puce électronique maître PM le nombre d’oscillations. La puce électronique maître PM comprend une horloge CLK. L’horloge CLK comprend une sortie 216 sur laquelle l’horloge CLK est configurée pour envoyer un signal d’horloge. La puce électronique maître PM comprend un module de contrôle maitre CONTRM. Le module de contrôle maitre CONTRM comprend un port bidirectionnel 305 relié au port bidirectionnel 302 de la puce électronique maître PM. Le module contrôle maitre CONTRM comprend une entrée 105, reliée à la sortie 216 de l’horloge CLK, pour recevoir le signal d’horloge. Le module de contrôle maître CONTRM est configuré pour envoyer sur le port bidirectionnel 305 les commandes décrites ci-dessus et pour recevoir le nombre d’oscillations. Le module de contrôle maitre CONTRM est configuré pour déterminer une valeur de la grandeur physique à partir du nombre d’oscillations et à partir de la durée séparant l’envoi de la commande de début de comptage et l’envoi de la commande de fin de comptage. La représente d’une manière plus détaillée la puce électronique esclave PE. Le module de détermination DETER comprend au moins un capteur. Ce capteur est configuré pour déterminer la valeur de la grandeur physique et pour envoyer sur une sortie un signal dont le courant ou la tension est fonction de la grandeur physique. Ce capteur est, par exemple, un capteur de température CT. Le capteur de température CT est configuré pour déterminer une température de la puce électronique esclave PE. Le capteur de température CT comprend une sortie 210 configurée pour envoyer un signal dont le courant ou la tension est fonction de la température déterminée. Le module de détermination DETER comprend un oscillateur commandé en tension (VCO pour Voltage Controlled Oscillator en anglais) référence VCO ou un oscillateur commandé en courant (CCO pour Current Controlled Oscillator en anglais) référence CCO. L’oscillateur VCO comprend une entrée 111 reliée à la sortie 210 pour recevoir le signal dont la tension est fonction de la température. L’oscillateur VCO est configuré pour envoyer sur sa sortie 211 un signal de type horloge (par exemple une tension de type créneau ou sinusoïdal). La fréquence de ce signal est fonction de la valeur de la tension du signal reçu sur l’entrée 111. L’oscillateur CCO comprend une entrée 111 reliée à la sortie 210 pour recevoir le signal, dont le courant est fonction de la température. L’oscillateur CCO est configuré pour envoyer sur sa sortie 211 un signal de type horloge (par exemple une tension de type créneau ou sinusoïdal). La fréquence de ce signal est fonction de la valeur du courant du signal reçu sur l’entrée 111. Le module de détermination DETER comprend un compteur COMP. Le compteur COMP comprend une entrée 112-a, reliée à la sortie 211, pour recevoir le signal d’horloge. Le compteur COMP comprend une entrée 112-b, reliée au port 304 du module de détermination DETER, pour recevoir la commande de début de comptage et une entrée 112-c, reliée au port 304 du module de détermination DETER, pour recevoir la commande de fin de comptage. Le compteur COMP est configuré pour déterminer un nombre d’oscillations, du signal d’horloge, entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage. Le compteur COMP comprend une sortie 212, de type bus de données, permettant l’émission du nombre d’oscillations. Avantageusement le nombre d’oscillations est compté sur 11 bits ou 16 bits. Le module de détermination DETER comprend un module de stockage REG, par exemple un registre. Le module de stockage REG comprend une entrée 113, de type bus de données, reliée à la sortie 212 pour recevoir le nombre d’oscillations. Le module de stockage REG est configuré pour enregistrer le nombre d’oscillations et pour envoyer sur une sortie 213, reliée au port 304 le nombre d’oscillations enregistré. Avantageusement le nombre d’oscillations est stocké sur 8 bits ou 16 bits. Le module de contrôle maitre CONTRM peut déterminer la grandeur physique à partir de la fonction de conversion du capteur, du VCO ou CCO, du nombre de périodes comptées dans le compteur et de la différence de temps écoulé entre l’émission de la commande de début de comptage et de fin de comptage. Dans un mode de réalisation, le capteur de température CT est remplacé par un capteur de puissance CC. Ce capteur de puissance. Le capteur de puissance CC est configuré pour envoyer sur une sortie 214 un signal dont le courant ou la tension dépend de la puissance du signal radio à émettre. La sortie 214 est reliée à l’entrée 111 de l’oscillateur VCO ou CCO. Dans un mode de réalisation, le module de détermination DETER comprend le capteur de température CT et le capteur de puissance CC. Le capteur de température CT comprend une entrée 110 de sélection. Le capteur de puissance CC comprend une entrée 114 de sélection. Le module de détermination DETER comprend un module de sélection SELECT. Le module de sélection SELECT comprend un port 115 reliée au port 304 du pour recevoir les commandes et en particulier la commande de section du capteur. Le module de sélection SELECT comprend une sortie 215 reliée à l’entrée 114 du capteur de puissance CC et à l’entrée 110 du capteur de température CT, pour envoyer un signal de sélection au capteur à sélectionner. La représente un organigramme temporel de l’émission de la commande de début de comptage et de la commande de fin de comptage par le module de contrôle maître CONTRM. Pour assurer, de façon déterministe et maitrisé, une différence de temps d’arrivée entre la commande de début de comptage et la commande de fin de comptage, ces messages sont émis de manière synchrone avec le signal d’horloge généré par l’horloge CLK. Avantageusement ce signal d’horloge permet également la génération d’un compteur d’un temps global de la puce électronique maître PM. La commande de début de comptage et la commande de fin de comptage sont émises à un instant précis, qui est avantageusement connu par rapport au compteur du temps global. Chaque message de début de comptage et chaque message de fin de comptage sont émis sur un nombre connu de cycles du signal d’horloge. Par conséquent, chaque message de début de comptage et chaque message de fin de comptage arrivent à un instant connu et déterministe dans la puce électronique esclave PE. Le signal S1 représente le signal d’horloge généré par l’horloge CLK. Le signal S2 représente un signal représentatif du temps global de la puce électronique maître PM. Le signal S3 représente les commandes transmises sur le port bidirectionnel 301. En S3-a la puce électronique maître envoie à la puce esclave la commande de sélection du capteur relatif à la grandeur physique à mesurer. En S3-b la puce électronique maître envoie à la puce esclave la commande de début de comptage. En S3-c la puce électronique maître envoie à la puce esclave la commande de fin de comptage. En S3-d la puce maître envoie la commande de lecture du compteur de la puce esclave PE qui lui répond par l’envoi de la valeur du compteur contenant le nombre d’oscillations. En S4 est représenté l’état de la puce électronique esclave PE. En S4-a et S4-a’, la puce esclave est en attente. En S4-b la puce esclave PE détermine la valeur de la grandeur physique. A la fin de S4-b, la puce esclave PE est prête à démarrer le compteur. S5 représente le signal de type horloge émis sur la sortie 211 du VCO ou CCO. Le nombre de périodes de cette horloge est compté par le compteur COMP durant l’intervalle temporel S5-a. Ainsi le système SYST de cette invention permet le partitionnement, entre la puce électronique maître PM et sur la puce électronique esclave PE, des fonctionnalités, permettant la détermination de la valeur d’une grandeur physique de la puce électronique esclave PE. Ceci permet de limiter le coût de l’ensemble. La puce électronique maître PM est configurée pour l’émission de signaux de début de comptage et de fin de comptage et pour la détermination de la durée séparant l’émission des deux signaux. Ces signaux sont émis suivant le cadencement donné par l’horloge CLK de la puce électronique maître PM. La puce électronique esclave PE est configurée pour la génération d’un signal oscillant, dont la fréquence des oscillations est proportionnelle à la valeur de la grandeur physique. La valeur de cette grandeur physique est obtenue par un capteur, par exemple un capteur de température ou un capteur de puissance. La puce électronique esclave PE est configurée pour déterminer le nombre d’oscillations que le signal oscillant réalise entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage. Une fois le comptage terminé, la puce électronique esclave PE fournit au module de stockage REG le nombre d’oscillations. Le nombre d’oscillations est transmis à la puce électronique maître PM. Ainsi la puce électronique PE réalise la détermination de la valeur de la grandeur physique et envoie cette valeur à la puce électronique maître PM, en suivant les étapes suivantes : Réception d’une commande de sélection d’un capteur relatif à la grandeur physique et génération d’un signal oscillant, dont une fréquence dépend de la valeur de la grandeur physique à contrôler, Réception de la commande de démarrage du comptage du nombre d’oscillations, démarrage du comptage des oscillations du signal oscillant, Réception de la commande de fin de comptage du nombre d’oscillations, arrêt du comptage des oscillations, Stockage du nombre d’oscillations dans le registre REG et Transmission du nombre d’oscillations à la puce électronique maître PM. Système (SYST) comprenant : - un module esclave, et - un module maître, le module maître comprenant un module de contrôle maître (CONTRM), le module esclave comprenant un module de détermination (DETER), le module de détermination (DETER) étant configuré pour déterminer une valeur d’une grandeur physique du module esclave, le module de détermination (DETER) étant configuré pour recevoir, du module de contrôle maître (CONTRM), une commande de début de comptage et une commande de fin de comptage, le module de détermination (DETER) étant configuré pour déterminer un nombre d’oscillations, entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage, d’un signal oscillant dont une fréquence dépend de la valeur de la grandeur physique, le module de détermination (DETER) étant configuré pour envoyer, au module de contrôle maître (CONTRM), le nombre d’oscillations, le module de contrôle maître (CONTRM) étant configuré pour déterminer la valeur de la grandeur physique à partir du nombre d’oscillations et à partir d’une durée séparant l’envoi de la commande de démarrage du comptage et l’envoi de la commande d’arrêt du comptage. Système (SYST) selon la revendication 1, le module de détermination (DETER) comprenant : - un capteur (CT, CC) configuré pour déterminer la valeur de la grandeur physique, et pour émettre un signal dont une tension ou un courant dépend de la valeur de la grandeur physique, - un oscillateur (VCO ; CCO) commandé en tension ou en courant, configuré pour générer le signal oscillant dont la fréquence dépend de la tension ou du courant du signal émis par le capteur (CT, CC), et - un compteur (COMP) configuré pour compter le nombre d’oscillations du signal oscillant, le compteur (COMP) étant configuré pour démarrer le comptage à la réception de la commande de début de comptage et pour arrêter le comptage à la réception de la commande de fin de comptage. Système (SYST) selon la revendication 2, le module de détermination (DETER) comprenant un module de stockage (REG) configuré pour stocker le nombre d’oscillations comptées entre la réception de la commande de début de comptage et la réception de la commande de fin de comptage et pour envoyer au module de contrôle maître (CONTRM) le nombre d’oscillations. Système (SYST) selon l’une des revendications 1 à 3, le module esclave et le module maître étant reliés par une liaison série. Système (SYST) selon l’une des revendications 2 à 4, le capteur (CT,CC) comprenant un capteur de température (CT), le capteur de température (CT) étant configuré pour déterminer une température du module esclave, la grandeur physique étant la température du module esclave. Système (SYST) selon l’une des revendications 2 à 4, le capteur (CT,CC) comprenant un capteur de puissance (CC), le capteur de puissance (CC) étant configuré pour déterminer une puissance d’un signal du module esclave, la grandeur physique étant la puissance du signal du module esclave. Système (SYST) selon l’une des revendications 2 à 4, le capteur (CT,CC) comprenant un capteur de température (CT) et un capteur de puissance (CC), le module de détermination (DETER) comprenant un module de sélection (SELECT) configuré pour recevoir une commande de sélection et pour sélectionner le capteur de température (CT) ou le capteur de l’intensité (CC) en fonction de la commande de sélection. Système (SYST) selon l’une des revendications 1 à 7, le module maître comprenant une horloge (CLK) générant un signal d’horloge, la commande de début de comptage et la commande de fin de comptage étant émises de manière synchrone avec le signal d’horloge Système (SYST) selon l’une des revendications 1 à 8, le module esclave étant implémenté sur un circuit intégré esclave compris dans une puce esclave (PE), le module maître étant implémenté sur un circuit intégré maître compris dans une puce électronique maître (PM).