一种输入阈值电压和输出电流能力可调的IOIP核的配置方法及提供方法、装置及芯片与流程

本公开涉及芯片ip核及eda(electronic design automation，电子设计自动化)，具体涉及一种输入阈值电压和输出电流能力可调的io ip核的配置方法及提供方法、装置及芯片。

背景技术：

1、随着芯片分工越来越细，io ip核已经成为现在芯片工艺厂商提供的标准ip之一，io ip核设计是芯片设计中十分重要的一环，直接连接着芯片内部核心电路、外部封装和印制电路板(pcb，printed circuit board)等外界环境。

2、输入/输出(i/o，input/output)单元不只是单纯的接收和发送信号，还要对信号进行电平转换，同时还要提供较大的驱动电流。但是，现有大部分主流工艺厂所提供的ioip核，只具有固定的输入阈值电压(输入阈值高电平电压vih，输入阈值低电平电压vil)。即使是相同的工艺节点，相同的工作电压，不同的工艺厂所生产的io ip核，其输入阈值高电平电压vih和输入阈值低电平电压vil也不尽相同，例如：输入阈值高电平电压vih采用0.65*vdd、0.8*vdd或者绝对电平值(例如0.4v)等，输入阈值低电平电压vil采用0.35*vdd、0.3*vdd或者绝对电平值(例如0.8v、1.2v)等。对于不同模拟芯片、数模混合芯片，其输入阈值电压的高低也会随着应用而有着不同的定义范围。

3、同时，io ip核的输出电流能力也为固定的几个数值。例如，华虹hhgrace仅提供4ma、8ma、16ma三种输出电流能力；台积电tsmc主要提供2ma、4ma、8ma、12ma四种输出电流能力；中芯国际smic主要提供2ma、4ma、8ma、12ma、16ma、24ma六种输出电流能力。然而在实际工业芯片设计中，所需要的io ip核的输出电流能力也是不尽相同的，有的仅仅需要ua级输出电流能力即可，例如100ua、500ua等，有的则需要大于24ma的输出电流能力等。

4、因此，现有大部分主流工艺厂，所提供的io ip核，都是只能有固定的输入阈值电压和有限个数档位的输出电流能力。导致目前工艺厂所提供的io ip核所提供的输入阈值电压、输出电流能力无法满足针对电磁热、电力、轨道交通、汽车等重点工业应用场景中的芯片设计。

技术实现思路

1、为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种输入阈值电压和输出电流能力可调的io ip核的配置方法及提供方法、装置及芯片。

2、第一方面，本公开实施例中提供了一种输入阈值电压和输出电流能力可调的ioip核的配置方法，所述方法基于定制eda工具实现，所述方法包括：

3、获取可配置io ip核，所述可配置io ip核包括io基本电路模块、输入阈值可调模块、输出电流可调模块，所述io基本电路模块包括io核心电路模块；

4、获取用户针对定制io ip核的指定管脚模块输入的输入阈值高电平电压、输入阈值低电平电压、高电平输出拉电流、低电平输出灌电流；

5、根据所述输入阈值高电平电压和所述输入阈值低电平电压，配置所述输入阈值可调模块，所述输入阈值可调模块包括第一mos模块组，所述配置所述输入阈值可调模块，包括：根据所述输入阈值高电平电压和所述输入阈值低电平电压从所述第一mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输入阈值可调模块，所述配置后的输入阈值可调模块用于生成所述io核心电路模块的第一控制信号；

6、根据所述高电平输出拉电流和所述低电平输出灌电流，配置所述输出电流可调模块，所述输出电流可调模块包括第二mos模块组，所述配置所述输出电流可调模块，包括：根据所述高电平输出拉电流和所述低电平输出灌电流从所述第二mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输出电流可调模块，所述配置后的输出电流可调模块用于在所述io核心电路模块的第二控制信号的控制下提供指定输出电流能力；

7、连接所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块，生成所述定制io ip核的指定管脚模块，其中，所述io核心电路模块包括：第一控制信号输入端口、第二控制信号输出端口，所述配置后的输入阈值可调模块包括：第一控制信号输出端口，所述配置后的输出电流可调模块包括：第二控制信号输入端口；

8、所述配置后的输入阈值可调模块的第一控制信号输出端口与所述io核心电路模块的第一控制信号输入端口相连接，用于向所述io核心电路模块提供第一控制信号；

9、所述io核心电路模块的第二控制信号输出端口与所述配置后的输出电流可调模块的第二控制信号输入端口相连接，用于基于所述第一控制信号和io输入信号向所述配置后的输出电流可调模块输出第二控制信号；

10、所述配置后的输入阈值可调模块的第一控制信号输出端口与从所述第一mos模块组中选择的mos模块连接，所述配置后的输出电流可调模块的第二控制信号输入端口与从所述第二mos模块组中选择的mos模块连接。

11、根据本公开的实施例，所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块，分别还包括：电源电压端口和接地端口，所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块的电源电压端口均连接电源电压、接地端口均接地。

12、根据本公开的实施例，还包括：

13、基于所述定制io ip核的指定管脚模块，生成所述定制io ip核的第一指定管脚电路版图。

14、根据本公开的实施例，还包括：

15、获取底部模块，利用所述底部模块对所述定制io ip核的指定管脚模块的底部进行封闭，生成底部封闭的指定管脚模块。

16、根据本公开的实施例，还包括：基于所述底部封闭的指定管脚模块，生成所述定制io ip核的第二指定管脚电路版图。

17、根据本公开的实施例，所述配置所述输入阈值可调模块，还包括：

18、根据所述输入阈值高电平电压和所述输入阈值低电平电压确定对应的迟滞电压；

19、根据所述输入阈值高电平电压、所述输入阈值低电平电压和所述迟滞电压从所述第一mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输入阈值可调模块，所述配置后的输入阈值可调模块包括迟滞电路模块，用于实现所述迟滞电压。

20、根据本公开的实施例，所述第二mos模块组中的mos模块被划分到多个单位输出电流可调模块中；

21、所述配置所述输出电流可调模块，包括：根据所述高电平输出拉电流和所述低电平输出灌电流从所述多个单位输出电流可调模块中选择一个或多个单位输出电流可调模块，当选择多个单位输出电流可调模块时，被选择的多个单位输出电流可调模块共同提供所述指定输出电流能力；

22、其中，所述单位输出电流可调模块包括电源电压端口、接地端口和第二控制信号输入端口，所述单位输出电流可调模块的电源电压端口连接电源电压，所述单位输出电流可调模块的接地端口接地；

23、所述io核心电路模块的第二控制信号输出端口连接所述被选择的单位输出电流可调模块的第二控制信号输入端口，所述被选择的单位输出电流可调模块的第二控制信号输入端口连接从所述第二mos模块组中选择的mos模块。

24、根据本公开的实施例，所述一个或多个单位输出电流可调模块中的至少一个单位输出电流可调模块的全部mos模块均被选择；和/或

25、所述一个或多个单位输出电流可调模块中的至少一个单位输出电流可调模块的一部分mos模块被选择。

26、根据本公开的实施例，还包括：

27、获取至少一个填充模块，所述填充模块包括：电源电压端口和接地端口，所述填充模块的电源电压端口连接电源电压，所述填充模块的接地端口接地；

28、生成所述定制io ip核的多个管脚模块；

29、拼接所述多个管脚模块，获得拼接管脚模块；

30、利用所述至少一个填充模块对所述拼接管脚模块中的空位进行填充，获得填充后的拼接管脚模块。

31、根据本公开的实施例，还包括：基于所述填充后的拼接管脚模块，生成所述定制ioip核的多管脚电路版图。

32、根据本公开的实施例，所述定制eda工具提供图形用户gui界面，所述gui界面包括多个定制输入框；

33、所述多个定制输入框包括：预期输入阈值高电平电压输入框、预期输入阈值低电平电压输入框、预期高电平输出拉电流输入框、预期低电平输出灌电流输入框，以获取所述用户针对定制io ip核的指定管脚模块输入的输入阈值高电平电压、输入阈值低电平电压、高电平输出拉电流、低电平输出灌电流。

34、根据本公开的实施例，所述io基本电路模块还包括：默认输入阈值模块和默认输出电流模块；

35、在获取所述用户针对所述指定管脚模块输入的输入阈值高电平电压、输入阈值低电平电压、高电平输出拉电流、低电平输出灌电流时，断开所述默认输入阈值模块与所述io核心电路模块的连接、所述默认输出电流模块与所述io核心电路模块的连接。

36、根据本公开的实施例，在基于所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块生成对应的多个模块版图时，所述多个模块版图的宽度一致。

37、第二方面，本公开实施例中提供了一种用于提供可配置io ip核的方法，包括：

38、提供输入阈值可调模块，所述输入阈值可调模块包括第一mos模块组、电源电压端口、接地端口和第一控制信号输出端口，定制eda工具根据输入阈值高电平电压和输入阈值低电平电压，从所述第一mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块；

39、提供输出电流可调模块，所述输出电流可调模块包括第二mos模块组、电源电压端口、接地端口和第二控制信号输入端口，定制eda工具根据高电平输出拉电流和低电平输出灌电流，从所述第二mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块；

40、提供io核心电路模块，所述io核心电路模块包括电源电压端口、接地端口、第一控制信号输入端口和第二控制信号输出端口，用于对接收的io输入信号进行处理并输出第二控制信号。

41、根据本公开的实施例，还包括：

42、提供迟滞电路模块，所述迟滞电路模块设置在所述输入阈值可调模块中，用于提供迟滞电压。

43、根据本公开的实施例，所述输出电流可调模块包括多个单位输出电流可调模块，所述单位输出电流可调模块包括多个mos模块、电源电压端口、接地端口和第二控制信号输入端口，所述多个单位输出电流可调模块所包括的mos模块共同组成所述第二mos模块组。

44、根据本公开的实施例，当所述多个单位输出电流可调模块中的至少一个单位输出电流可调模块被定制eda工具选择时，被选择的单位输出电流可调模块与所述io核心电路模块的第二控制信号输出端口连接以提供定制io ip核的指定输出电流能力；

45、当所述单位输出电流可调模块的全部mos模块或一部分mos模块被定制eda工具选择时，被选择的mos模块与所述io核心电路模块的第二控制信号输出端口连接以提供定制io ip核的指定输出电流能力。

46、根据本公开的实施例，还包括：

47、提供填充模块，所述填充模块包括：电源电压端口和接地端口，用于在基于所提供的可配置io ip核生成定制io ip核的多个管脚模块时，对所述定制io ip核的拼接管脚模块中的空位进行填充，其中，所述拼接管脚模块通过对所述多个管脚模块进行拼接获得。

48、根据本公开的实施例，还包括：

49、提供底部模块，所述底部模块用于在基于所提供的可配置io ip核生成定制io ip核的一个或多个管脚模块时，对所述一个或多个管脚模块的底部进行封闭。

50、根据本公开的实施例，还包括：

51、提供默认输入阈值模块，所述默认输入阈值模块用于提供默认第一控制信号；

52、提供默认输出电流模块，所述默认输出电流模块用于提供默认输出电流能力。

53、第三方面，本公开实施例中提供了一种输入阈值电压和输出电流能力可调的ioip核的配置装置，所述装置基于定制eda工具实现，所述装置包括：

54、第一获取模块，被配置为获取可配置io ip核，所述可配置io ip核包括io基本电路模块、输入阈值可调模块、输出电流可调模块，所述io基本电路模块包括io核心电路模块；

55、第二获取模块，被配置为获取用户针对定制io ip核的指定管脚模块输入的输入阈值高电平电压、输入阈值低电平电压、高电平输出拉电流、低电平输出灌电流；

56、电压配置模块，被配置为根据所述输入阈值高电平电压和所述输入阈值低电平电压，配置所述输入阈值可调模块，所述输入阈值可调模块包括第一mos模块组，所述配置所述输入阈值可调模块，包括：根据所述输入阈值高电平电压和所述输入阈值低电平电压从所述第一mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输入阈值可调模块，所述配置后的输入阈值可调模块用于生成所述io核心电路模块的第一控制信号；

57、电流配置模块，被配置为根据所述高电平输出拉电流和所述低电平输出灌电流，配置所述输出电流可调模块，所述输出电流可调模块包括第二mos模块组，所述配置所述输出电流可调模块，包括：根据所述高电平输出拉电流和所述低电平输出灌电流从所述第二mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输出电流可调模块，所述配置后的输出电流可调模块用于在所述io核心电路模块的第二控制信号的控制下提供指定输出电流能力；

58、生成模块，被配置为连接所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块，生成所述定制io ip核的指定管脚模块，其中，所述io核心电路模块包括：第一控制信号输入端口、第二控制信号输出端口，所述配置后的输入阈值可调模块包括：第一控制信号输出端口，所述配置后的输出电流可调模块包括：第二控制信号输入端口；

59、所述配置后的输入阈值可调模块的第一控制信号输出端口与所述io核心电路模块的第一控制信号输入端口相连接，用于向所述io核心电路模块提供第一控制信号；

60、所述io核心电路模块的第二控制信号输出端口与所述配置后的输出电流可调模块的第二控制信号输入端口相连接，用于基于所述第一控制信号和io输入信号向所述配置后的输出电流可调模块输出第二控制信号；

61、所述配置后的输入阈值可调模块的第一控制信号输出端口与从所述第一mos模块组中选择的mos模块连接，所述配置后的输出电流可调模块的第二控制信号输入端口与从所述第二mos模块组中选择的mos模块连接。

62、根据本公开的实施例，所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块，分别还包括：电源电压端口和接地端口，所述io核心电路模块、所述配置后的输入阈值可调模块和所述配置后的输出电流可调模块的电源电压端口均连接电源电压、接地端口均接地。

63、根据本公开的实施例，还包括：第三获取模块，被配置为获取底部模块，所述底部模块用于对所述定制io ip核的指定管脚模块的底部进行封闭，以生成底部封闭的指定管脚模块。

64、根据本公开的实施例，还包括：第四获取模块，被配置为获取至少一个填充模块，所述填充模块包括：电源电压端口和接地端口，所述填充模块的电源电压端口连接电源电压，所述填充模块的接地端口接地；所述填充模块用于对定制io ip核的拼接管脚模块中的空位进行填充，以获得填充后的拼接管脚模块，其中，所述拼接管脚模块通过对所述定制ioip核的多个管脚模块进行拼接获得。

65、第四方面，本公开实施例中提供了一种用于提供可配置io ip核的装置，包括：

66、第一提供模块，被配置为提供输入阈值可调模块，所述输入阈值可调模块包括第一mos模块组、电源电压端口、接地端口和第一控制信号输出端口，定制eda工具根据输入阈值高电平电压和输入阈值低电平电压，从所述第一mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块；

67、第二提供模块，被配置为提供输出电流可调模块，所述输出电流可调模块包括第二mos模块组、电源电压端口、接地端口和第二控制信号输入端口，定制eda工具根据高电平输出拉电流和低电平输出灌电流，从所述第二mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块；

68、第三提供模块，被配置为提供io核心电路模块，所述io核心电路模块包括电源电压端口、接地端口、第一控制信号输入端口和第二控制信号输出端口，用于对接收的io输入信号进行处理并输出第二控制信号。

69、根据本公开的实施例，还包括：

70、第四提供模块，被配置为提供迟滞电路模块，所述迟滞电路模块设置在所述输入阈值可调模块中，用于提供迟滞电压。

71、根据本公开的实施例，还包括：

72、第五提供模块，被配置为提供填充模块，所述填充模块包括：电源电压端口和接地端口，用于在基于所提供的可配置io ip核生成定制io ip核的多个管脚模块时，对所述定制io ip核的拼接管脚模块中的空位进行填充，其中，所述拼接管脚模块通过对所述多个管脚模块进行拼接获得。

73、根据本公开的实施例，还包括：

74、第六提供模块，被配置为提供底部模块，所述底部模块用于在基于所提供的可配置io ip核生成定制io ip核的一个或多个管脚模块时，对所述一个或多个管脚模块的底部进行封闭。

75、根据本公开的实施例，还包括：

76、第七提供模块，被配置为提供默认输入阈值模块和默认输出电流模块，所述默认输入阈值模块用于提供默认第一控制信号，所述默认输出电流模块用于提供默认输出电流能力。

77、第五方面，本公开实施例提供了一种芯片，包括：利用根据第一方面任一项所述的方法生成的定制io ip核制造，或者利用根据第二方面任一项所述的方法所提供的可配置io ip核生成的定制io ip核制造。

78、第六方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括如第五方面所述的芯片。

79、第七方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面或者第二方面任一项所述的方法。

80、第八方面，本公开实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面或者第二方面任一项所述的方法。

81、根据本公开实施例提供的技术方案，通过利用定制eda工具获取用户需求(针对定制io ip核的指定管脚模块输入的输入阈值高电平电压、输入阈值低电平电压、高电平输出拉电流和低电平输出灌电流)，并对包括io核心电路模块、输入阈值可调模块、输出电流可调模块的可配置io ip核进行配置，从输入阈值可调模块的第一mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输入阈值可调模块，从输出电流可调模块的第二mos模块组中选择mos模块并连接所选择的mos模块，生成配置后的输出电流可调模块，连接io核心电路模块、配置后的输入阈值可调模块和配置后的输出电流可调模块，生成所述定制io ip核的指定管脚模块。

82、本公开研发专门的定制eda工具，同时将io ip核的电路模块和版图进行定制化设计，重构成了包含io核心电路模块、输入阈值可调模块及输出电流可调模块的可配置io ip核，可以根据实际芯片的需要进行调节，实现输入阈值电压与输出电流能力的灵活可配置，使得利用定制eda工具和可配置io ip核所生成的定制io ip核能够满足不同的输入阈值电压与输出电流能力等复杂工业芯片的设计要求。

83、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。