[發明專利]具有電源毛刺檢測和電源毛刺自測試功能的芯片

在審

• 申請號: 202211709711.7
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116400206A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 陳品文;陳冠中
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/3185
• 分類號: G01R31/3185;G01R31/3187;G01R31/40;G01R31/3183;G01R31/319
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 趙赫文

示出了芯片內的電源毛刺檢測和電源毛刺自測試。在芯片中，處理器具有電源端、毛刺檢測器和自測試電路。電源端用于接收電源。毛刺檢測器耦接到處理器的電源端，用于檢測電源毛刺。自測試電路包括毛刺產生器和毛刺控制器，毛刺控制器控制毛刺產生器在芯片內產生自測試毛刺信號，以對所述毛刺檢測器進行測試。本申請的自測試毛刺信號由芯片自身產生，不需要額外的測試墊測試毛刺檢測器。

技術領域

本發明涉及芯片上的電源毛刺(power-glitch)檢測和電源毛刺自測試。

背景技術

今天，已知黑客(hacker)使用電源毛刺攻擊，這是一種復雜的攻擊，旨在迷惑電子設備中的芯片以泄露芯片的秘密。

如何檢測這種惡意攻擊是片上系統(system-on-chip，SoC)設計中的一個重要問題。

發明內容

示出了與芯片上的電源毛刺檢測和電源毛刺自測試相關的技術。

根據本發明示例性實施例的具有電源毛刺檢測和電源毛刺自測試的芯片包括處理器、毛刺檢測器和自測試電路。處理器具有用于接收電源的電源端。毛刺檢測器耦接到處理器的電源端以用于電源毛刺的檢測。自測試電路包括毛刺產生器和毛刺控制器。毛刺控制器控制毛刺產生器在芯片內產生自測試毛刺信號，以測試毛刺檢測器。

本申請的自測試毛刺信號由芯片自身產生。不需要額外的測試墊來測試毛刺檢測器。

在示例性實施例中，芯片具有多路復用器(multiplexer)。多路復用器在正常模式下將處理器的電源端耦接到毛刺檢測器，在電源毛刺自測試模式下，自測試毛刺信號被耦接到毛刺檢測器。

在示例性實施例中，毛刺控制器包括產生時鐘信號的鎖相環(phase-lockedloop)，并且毛刺控制器根據時鐘信號進行操作。因此，可以生成尖銳的信號用作自測試毛刺信號。

在示例性實施例中，毛刺控制器還包括移位寄存器(shift?register)和脈沖產生器。移位寄存器根據鎖相環產生的時鐘信號操作(operation)。脈沖產生器被移位寄存器驅動產生脈沖信號，該脈沖信號被傳送到毛刺產生器以確定自測試毛刺信號的脈沖寬度。

在示例性實施例中，毛刺產生器包括分壓器和多個開關，該分壓器提供多個可選電壓，以及該多個開關用于選擇多個可選電壓中一個作為自測試毛刺信號。毛刺控制器控制毛刺產生器的開關以利用所述脈沖信號導通選擇的開關，所述選擇的開關是選擇的可選電壓對應的開關。

在一個示例性實施例中，自測試毛刺信號被反饋給毛刺控制器進行檢驗，毛刺控制器呈現錯誤標志以指示自測試毛刺信號的錯誤。

在示例性實施例中，毛刺控制器根據脈沖信號產生第一觸發信號和第二觸發信號，以檢測自測試毛刺信號的反相信號的上升轉變和自測試毛刺信號的上升轉變。當基于第一觸發信號檢測到自測試毛刺信號的反相信號的上升轉變并且基于第二觸發信號檢測到自測試毛刺信號的上升轉變時，錯誤標志被取消生效(de-asserted)，以表明自測試毛刺信號運行正常。

在示例性實施例中，毛刺控制器具有第一D觸發器(flip-flop)、第二D觸發器、第三D觸發器和與門。第一D觸發器的D端接收自測試毛刺信號的反相信號，時鐘端接收第一觸發信號。第二D觸發器的D端接收自測試毛刺信號，時鐘端接收第二觸發信號。第一D觸發器的Q端和第二D觸發器的Q端耦接與門的輸入端。第三D觸發器的D端連接高電平。第三D觸發器的時鐘端接收與門的輸出，QB端示出錯誤標志。

在示例性實施例中，芯片還具有測試墊和安全開關。安全開關耦接于測試墊與多路復用器的自測試毛刺輸入端之間。當啟用信號(enable?signal)被取消生效以禁止使用測試墊時，安全開關阻止外部毛刺信號通過測試墊進入。

在一個示例性實施例中，芯片還具有可變電阻，耦接在芯片的電源端和多路復用器的自測試毛刺輸入端之間，用于IR補償。