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一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统技术方案

技术编号:17004816 阅读:32 留言:0更新日期:2018-01-11 02:07
本发明专利技术公开了一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统,系统包括时序监测单元,动态或逻辑模块和时钟门控模块。时序监测单元采用22个晶体管,利用三态反相器中的特定节点来作为时序预警信号的探测点,通过监测探测点的电压变化来判定是否发生数据晚到的情形,实现了宽电压下半路径时序预警的功能。本发明专利技术可以有效地对片上电路进行原地时序监测,将时序监测单元插入在关键路径组合逻辑中间节点附近,采用时钟门控的方法解决电路的时序紧张。采用半路径时序预警的时序监测系统实现简单,硬件开销小,有效减少了在线监测带来的额外的面积和功耗代价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统
本专利技术涉及一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统,该电路可用于自适应电压调整技术,在关键路径中间点附近插入时序监测单元,用于对电路的时序错误预警监测,从而来判断电路时序是否紧张。整个电路用纯数字逻辑实现,属于集成电路设计领域。技术背景在传统的电路设计过程中,设计者为了应对最差情况下的电路变化,通常会选择最坏情况作为芯片的设计条件,“最坏情况”综合考虑了电路中可能存在的电压抖动、温度波动、栅长、掺杂波动和耦合噪声等各种参数波动的不利影响,但这些不利的时序偏差因素实际上很难同时发生甚至根本不会发生,这就造成所选择的工作电压过于保守。为降低电路这种过多的设计余量,国际上提出了很多压缩设计余量的方法,主要分为两大研究方向,一种是基于直接监测关键路径时序的自适应电压调节(AdaptiveVoltageScaling,AVS)方法,另一种是基于间接监测关键路径时序的AVS方法。AVS可以通过在线监测电路的时序情况是紧张还是宽松,相应的调节其工作电压或频率,从而尽可能的降低芯片的时序余量。传统设计的芯片,由于全局或者局部的差异性、工作环境的波本文档来自技高网...
一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统

【技术保护点】
一种基于半路径时序预警的时序监测单元,其特征在于由3个NMOS管、3个PMOS管、4个反相器、1个三态门和1个或非门组成,时钟输入信号CLK取反后连接到PMOS管M1的栅极,PMOS管M1的漏极和PMOS管M2的漏极相连于节点VVDD,外围输入数据D与NMOS管M3、PMOS管M2的栅极相连,NMOS管M3的源极和PMOS管M2的漏极相连于节点DN,作为交叉耦合反相器的信号输入,交叉耦合反相器包含一个反相器U1和一个三态门U2,反相器U1的输出端连接到三态门U2的输入端,三态门U2的输出端与节点DN相连,NMOS管M3的漏极和NMOS管M4的漏极相连于节点VVSS,NMOS管M4的源极接地,N...

【技术特征摘要】
1.一种基于半路径时序预警的时序监测单元,其特征在于由3个NMOS管、3个PMOS管、4个反相器、1个三态门和1个或非门组成,时钟输入信号CLK取反后连接到PMOS管M1的栅极,PMOS管M1的漏极和PMOS管M2的漏极相连于节点VVDD,外围输入数据D与NMOS管M3、PMOS管M2的栅极相连,NMOS管M3的源极和PMOS管M2的漏极相连于节点DN,作为交叉耦合反相器的信号输入,交叉耦合反相器包含一个反相器U1和一个三态门U2,反相器U1的输出端连接到三态门U2的输入端,三态门U2的输出端与节点DN相连,NMOS管M3的漏极和NMOS管M4的漏极相连于节点VVSS,NMOS管M4的源极接地,NMOS管M5和PMOS管M6的漏极也相连于节点DN,NMOS管M5的源极连接节点VVDD,PMOS管M6的源极连接节点VVSS,外围输入数据D经过反相器U3信号取反后连接到NMOS管M5的栅极和PMOS管M6的栅极,节点VVDD连接反相器U4的输入端,反相器U4的输出端与节点VVSS连接或非门U5的两输入端,或非门U5的输出端和非门U6的输入端相连,非门U6的输出端输出时序预警信号Pre_error。2.一种基于半路径时序预警的时序监测单元及系统,其特征在于:包括N个时序监测单元、一个动态或逻辑模块、一个时钟门控模块,其中N为正整数;所述时序监测单元由3个NMOS管、3个PMOS管、4个反相器、1个三态门和1个或非门组成;时钟输入信号CLK取反后连接到PMOS管M1的栅极,PMOS管M1的漏极和PMOS管M2的漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员:单伟伟商新超万行
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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