[發明專利]一種面向超寬電壓的在線監測單元及其控制電路

有效

• 申請號: 201610481031.2
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN106100617B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 單偉偉;戴文韜
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03K5/19
• 分類號: H03K5/19
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所32250
• 代理人: 王斌

1.一種超寬電壓下工作的在線監測單元，其特征在于由一個鎖存器、一個數據跳變監測器構成； 所述的在線監測單元的輸入信號為時鐘信號CLK和數據輸入信號Din，輸出信號為數據輸出信號Q和錯誤預測信號Pre_error，數據輸入信號Din連接到鎖存器和數據跳變監測器的數據輸入端，時鐘信號CLK連接到鎖存器和數據跳變監測器的時鐘輸入端，鎖存器的輸出為數據輸出信號Q，數據跳變監測器的輸出為錯誤預測信號Pre_error；

所述數據跳變監測器由5個NMOS管、3個PMOS管和3個反相器構成，其中，時鐘信號CLK與PMOS管MP1的柵極連接，PMOS管MP1的源極與電源VDD相連，PMOS管MP1的漏極與PMOS管MP2的源極、PMOS管MP3的源極、NMOS管MN1的漏極、NMOS管MN4的漏極相連，同時還連接到反相器INV1的輸入端；數據輸入信號Din與PMOS管MP2和NMOS管MN2的柵極相連，同時連接到反相器INV2的輸入端，PMOS管MP2的漏極與NMOS管MN1的源極以及NMOS管MN2的漏極相連，同時與PMOS管MP3和NMOS管MN3的柵極連接，PMOS管MP3的漏極與NMOS管MN3的漏極相連，還與NMOS管MN4的柵極相連，同時連接到反相器INV3的輸入端，NMOS管MN4的源極與NMOS管MN5的漏極相連；NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN5的源極與地相連；反相器INV3的輸出與NMOS管MN1的柵極相連，反相器INV2的輸出與NMOS管MN5的柵極相連，反相器INV1、反相器INV2和反相器INV3的電源電壓為電源VDD，反相器INV1的輸出即為錯誤預測信號Pre_error。

2.一種超寬電壓下在線監測單元的控制電路，主要包括三部分：N輸入動態或門、信號采集模塊、控制信號產生模塊，其特征在于：

所述N輸入動態或門實時收集N條關鍵路徑末端的監測單元產生的N個錯誤預測信號Pre_error01~Pre_errorN并進行或操作，N為整數，產生一個總錯誤預測信號Or_error分別傳輸給信號采集模塊和控制信號產生模塊；信號采集模塊采集總錯誤預測信號，并將采樣信號輸送給下一級電路；控制信號產生模塊收到總錯誤預測信號Or_error時，立即產生控制N輸入動態或門的控制開關信號irstn；

所述N輸入動態或門由2個PMOS、N+1個NMOS和一個反相器INV組成，其中，NMOS管M1至NMOS管MN的柵極分別與N個錯誤預測信號Pre_error01~Pre_errorN相連，NMOS管M1至NMOS管MN的源極與NMOS管M0的漏極相連，NMOS管M0的源極與地VSS連接，NMOS管M0的柵極與控制開關信號irstn相連；NMOS管M1至NMOS管MN的漏極V0與PMOS管MP0、PMOS管MP4的漏極連接，同時該漏極V0作為反相器INV的輸入，電源VDD與PMOS管MP0和PMOS管MP4的源極連接，PMOS管MP4的柵極與控制開關信號irstn連接；反相器（INV）的輸出與PMOS管MP0的柵極連接，反相器INV的輸出即為總錯誤預測信號Or_error。

3.根據權利要求2所述的超寬電壓下在線監測單元的控制電路，其特征在于：

所述信號采集模塊為一個帶復位端的下降沿采樣觸發器，其時鐘輸入信號為系統時鐘信號，復位輸入信號為系統復位信號，數據輸入為總錯誤預測信號Or_error，數據輸出為總錯誤預測信號的采樣信號Err。

4.根據權利要求2所述的超寬電壓下在線監測單元的控制電路，其特征在于：

所述控制信號產生模塊由一個帶復位端的下降沿采樣觸發器和一個反相器組成，總錯誤預測信號Or_error作為反相器的輸入，反相器的輸出作為觸發器的數據輸入，觸發器的時鐘輸入信號為系統時鐘信號，復位輸入信號為系統復位信號，觸發器的輸出即為控制開關信號irstn。

5.一種在線時序監控系統，其特征在于包含權利要求1所述的在線監測單元。