[發明專利]一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法及系統

有效

• 申請號: 201810459783.8
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108717484B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 徐輝;李丹青;孫俠;趙前進;應健鋒
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G06F30/39
• 分類號: G06F30/39
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法，其特征在于，包括：

步驟1：初始化：當休眠信號sleep＝1時，并輸入時鐘信號clk，控制器開始工作，其中，在控制器中輸入功能電路的個數以及每個功能電路對應的輸入端的個數；

步驟2：通過占空比計算器計算占空比，并將占空比存入占空比存儲器；

步驟3：通過控制器發出第一指令，從占空比存儲器中取出地址計數器所指的占空比值Di，并將占空比值Di送至計算單元ALU鎖存并存儲；

步驟4：通過本原多項式隨機數產生器LFSR產生隨機低電平切換點，并將低電平切換點輸入計算單元ALU中；

步驟5：將每個周期T內中每個電平信號都初始化為高電平；

將隨機產生的電平信號切換點pij為起點，將第j周期T中位置區間為[pij,(pij+Di*N-1)％N]的電平信號翻轉為低電平，其它電平信號保持高電平；

將每個周期的電平信號都進行電平翻轉處理后，獲得功能電路的第i輸入端的低切換隨機輸入波形；

步驟6：將低切換隨機輸入波形送至LPCRW組合緩存器中地址計數器所對應的位置；

步驟7：將地址計數器地址減1，并判斷地址計數器值；如果地址計數器值不為0，循環上述步驟3～6；當地址計數器為0時，地址計數器重置為初始值，為下一組功能電路的輸入端的低切換隨機輸入波形生成做準備；

步驟8：獲得功能電路的所有輸入端的低切換隨機輸入波形，并都存入LPCRW組合存儲器中；

步驟9：在控制器發出第四指令下，讀取LPCRW組合存儲器中的縱向切片向量，依次均勻施加到功能電路的輸入信號端，實現低切換隨機輸入波形控制。

2.根據權利要求1所述的一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法，其特征在于，所述步驟2通過占空比計算器計算占空比，并將占空比存入占空比存儲器的過程具體為：通過占空比計算器計算占空比Di，Di表示功能電路的第i個輸入端的所對應的占空比，i表示功能電路的第i個輸入端；計算所有功能電路的輸入端的占空比，則占空比集合為D＝{D1,D2,...,Di,...,Dn}，其中1≤i≤n，并將占空比集合存入占空比存儲器。

3.根據權利要求1所述的一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法，其特征在于，所述步驟4通過本原多項式隨機數產生器LFSR產生隨機低電平切換點，并將低電平切換點輸入計算單元ALU中的過程具體為：通過控制器向本原多項式隨機數產生器LFSR發出第二指令產生隨機低電平切換點pij，pij表示功能電路的第i輸入端的第j周期T內波形的切換點，功能電路的第i輸入端的切換點的集合為pi＝{pi1,pi2,...,pij,...,pik}，其中1≤j≤k，k表示總共有k個周期T，j表示總共k個周期T中的第j周期T，并將低電平切換點的集合pi送到計算單元ALU中。

4.根據權利要求2所述的一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法，其特征在于，所述計算占空比Di的方法是利用基于關鍵路徑與遺傳算法求解得出。

5.根據權利要求3所述的一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法，其特征在于，所述隨機低電平切換點pij為電平信號的中某一位置，其中，1≤pij≤N，N表示一個周期T內電平信號的數量。

6.根據權利要求3所述的一種低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法，其特征在于，所述k的個數是根據功能電路的待機時間所確定的。

7.一種適用于權利要求1所述的低切換隨機輸入波形緩解NBTI效應的方法的系統，其特征在于，包括：控制器、地址計數器、LFSR、ALU、LPCRW組合存儲器、占空比存儲器、占空比計算器、功能電路；所述控制器與所述地址計數器、所述LFSR、所述ALU、所述LPCRW組合存儲器連接，所述地址計數器與所述占空比存儲器、所述LPCRW組合存儲器連接，所述占空比存儲器與所述ALU、所述占空比計算器連接，所述占空比計算器與所述功能電路連接，所述LFSR與所述ALU連接，所述ALU與所述LPCRW組合存儲器連接，所述LPCRW組合存儲器與所述功能電路連接。