一种时序单元建立时间的测量方法和测量电路技术

本申请提出一种时序单元建立时间的测量方法和测量电路。该测量方法适用于时序单元建立时间的测量电路，该测量方法包括：分别确定时钟信号的第一周期值、第二周期值和第三周期值，其中，第一周期值为在第一测试路径下待测时序单元正确接收时钟信号的临界周期，第二周期值为在第二测试路径下延迟检测模块正确接收时钟信号的临界周期，第三周期值为在第三测试路径下延迟检测模块正确接收时钟信号的临界周期；根据第一周期值、第二周期值和第三周期值确定时序单元的建立时间。期值确定时序单元的建立时间。期值确定时序单元的建立时间。

【技术实现步骤摘要】
一种时序单元建立时间的测量方法和测量电路


[0001]本申请涉及数字集成电路的测量
，例如涉及一种时序单元建立时间的测量方法和测量电路。

技术介绍

[0002]时序单元的建立时间是影响信号数据稳定传输的重要因素之一，在进行时序单元库的设计时，时序单元建立时间的精确测量直接影响芯片的性能、生产和制造。现有技术中通常采用时钟相位精细调节法或通过多个缓冲器作为最小测量刻度等效测量建立时间。然而，这些方法存在很多不足，比如受限于时钟相位可调范围小和缓冲器存在延迟，测量的时钟路径和数据路径存在差异性，且在不同的测试电压下这种差异性的表现更明显，由此会导致时序单元建立时间的测量误差非常大。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例提供一种时序单元建立时间的测量方法和测量电路，以提高时序单元建立时间的测量精度，满足芯片的性能要求。
[0004]本申请实施例提供一种时序单元建立时间的测量电路，该测量电路包括时钟信号发生模块、第一选择模块、第二选择模块、延迟检测模块、数据信号传输模块、时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块；
[0005]其中，所述时钟信号发生模块分别与所述第一选择模块、所述延迟检测模块和所述控制模块电连接；所述延迟检测模块分别与所述第一选择模块、所述第二选择模块和所述控制模块电连接；所述第一选择模块分别与所述控制模块、所述数据信号传输模块和所述时钟信号传输模块电连接；所述第二选择模块分别与所述控制模块、所述数据信号传输模块和所述时钟信号传输模块电连接；所述数据信号传输模块分别与所述待测时序单元和所述控制模块电连接，所述时钟信号传输模块分别与所述待测时序单元和所述控制模块电连接，所述待测时序单元与所述控制模块电连接；
[0006]所述控制模块用于控制所述第一选择模块和所述第二选择模块，形成第一测试路径、第二测试路径和第三测试路径，以基于所述第一测试路径、所述第二测试路径和所述第三测试路径，确定时序单元的建立时间，其中，所述第一测试路径由所述时钟信号发生模块、所述数据信号传输模块、所述时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块组成，所述第二测试路径由所述时钟信号发生模块、所述延迟检测模块、所述数据信号传输模块和控制模块组成，所述第三测试路径由所述时钟信号发生模块、所述延迟检测模块、所述时钟信号传输模块和控制模块组成。
[0007]本申请实施例还提供一种时序单元建立时间的测量方法，该测量方法适用于本申请实施例所述的时序单元建立时间的测量电路，所述测量电路包括时钟信号发生模块、第一选择模块、第二选择模块、延迟检测模块、数据信号传输模块、时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块，所述控制模块控制所述第一选择模块和所述第二选择模块，形成第一
测试路径、第二测试路径和第三测试路径，所述第一测试路径由所述时钟信号发生模块、所述数据信号传输模块、所述时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块组成，所述第二测试路径由所述时钟信号发生模块、所述延迟检测模块、所述数据信号传输模块和控制模块组成，所述第三测试路径由所述时钟信号发生模块、所述延迟检测模块、所述时钟信号传输模块和控制模块组成；
[0008]所述方法包括：
[0009]分别确定时钟信号的第一周期值、第二周期值和第三周期值，其中，所述第一周期值为在所述第一测试路径下所述待测时序单元正确接收所述时钟信号的临界周期，所述第二周期值为在所述第二测试路径下所述延迟检测模块正确接收所述时钟信号的临界周期，所述第三周期值为在所述第三测试路径下所述延迟检测模块正确接收所述时钟信号的临界周期；
[0010]根据所述第一周期值、所述第二周期值和所述第三周期值确定时序单元的建立时间。
[0011]关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
[0012]图1是现有技术中的一种时序单元建立时间的示意图；
[0013]图2是本申请实施例提供的一种时序单元建立时间的测量电路的结构示意图；
[0014]图3是本申请实施例提供的另一种时序单元建立时间的测量电路的结构示意图；
[0015]图4是本申请实施例提供的一种时序单元建立时间的测量方法的流程图；
[0016]图5是本申请实施例提供的一种时钟信号的周期值的确定方法的流程图；
[0017]图6是本申请实施例提供的一种N个临界周期测试值确定方法的流程图；
[0018]图7是本申请实施例提供的一种时钟信号的临界周期预估范围确定方法的流程图。
具体实施方式
[0019]下文中将结合附图对本申请的实施例进行说明。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0020]图1是现有技术中的一种时序单元建立时间的示意图。参考图1，时序单元(如触发器)的建立时间(tsu：setup time)是指在时序单元的时钟信号上升沿到来以前，数据信号需要保持稳定不变的时间。如果建立时间tsu不够，数据将不能在这个时钟上升沿被稳定的打入触发器，建立时间tsu就是指这个最小的稳定时间。
[0021]在现有技术中，时序单元的建立时间是在单元库设计的时候，可由spice工具通过仿真得到，但这只是一个理论计算值，如果理论计算值相比于芯片中的实际数值偏大，则给后端时序收敛加重了不必要的困难，而如果理论计算值要偏小，则可能造成芯片生产后出现时序问题，芯片达不到实际工作频率，因此在完成时序单元库设计后，建立时间的理论与实际之间的数值保持一致性非常重要。为了确保建立时间的实际值与理论值保持一致，通常需要对建立时间进行测量验证。
[0022]在一种现有的技术方案中，提出一种基于时钟相位精细调节的建立时间的测量方法，例如通过对时钟相位的精细调节，将精确调节后的两个具有相位偏差的时钟分别作为时钟与数据送入待测时序单元进行setup violation(建立时间时序违例)的识别，以此判断出时序单元的建立时间，但这种本身测量精度受限于时钟相位可调的最小step，加之时钟在不同传输路径上具有差异性，且在不同电压下，这种差异性的表现各不相同，建立时间误差非常大。
[0023]在另一种现有的技术方案中，提出利用一个延迟较小的buffer(缓冲器)作为最小测量刻度，同时针对时序单元的时钟与数据路径构造不同数量差异的buffer，以此来判断出建立时间等效于多少个最小测量刻度buffer，这种方法的精度也受限于作为最小测量刻度的buffer的延迟，同样在测量的时钟与数据通路上也存在差异性，且在不同电压下，这种差异性的表现会显著加大，导致测量结果误差非常大。
[0024]有鉴于此，本申请提出一种时序单元建立时间的测量电路和测量方法，首先通过控制模块控制第一选择模块和第二选择模块，形成第一测试路径、第二测试路径和第三测试路径，然后分别确定时钟信号在第一测试路径下待测时序单元正确接收时钟信号的临界周期(记为第一周期值)、在第二测试路径下延迟检测模块正确接收时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时序单元建立时间的测量方法，其特征在于，所述测量方法适用于时序单元建立时间的测量电路，所述测量电路包括时钟信号发生模块、第一选择模块、第二选择模块、延迟检测模块、数据信号传输模块、时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块，所述控制模块控制所述第一选择模块和所述第二选择模块，形成第一测试路径、第二测试路径和第三测试路径，所述第一测试路径由所述时钟信号发生模块、所述数据信号传输模块、所述时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块组成，所述第二测试路径由所述时钟信号发生模块、所述延迟检测模块、所述数据信号传输模块和控制模块组成，所述第三测试路径由所述时钟信号发生模块、所述延迟检测模块、所述时钟信号传输模块和控制模块组成；所述方法包括：分别确定时钟信号的第一周期值、第二周期值和第三周期值，其中，所述第一周期值为在所述第一测试路径下所述待测时序单元正确接收所述时钟信号的临界周期，所述第二周期值为在所述第二测试路径下所述延迟检测模块正确接收所述时钟信号的临界周期，所述第三周期值为在所述第三测试路径下所述延迟检测模块正确接收所述时钟信号的临界周期；根据所述第一周期值、所述第二周期值和所述第三周期值确定时序单元的建立时间。2.根据权利要求1所述的时序单元建立时间的测量方法，其特征在于，所述时序单元的建立时间等于所述第一周期值与所述第三周期的和减去所述第二周期值。3.根据权利要求1所述的时序单元建立时间的测量方法，其特征在于，所述确定时钟信号的周期值，所述周期值为所述第一周期值、所述第二周期值、所述第三周期值中的任意一项，包括：确定N个临界周期测试值；根据所述N个临界周期测试值，确定所述时钟信号的周期值。4.根据权利要求3所述的时序单元建立时间的测量方法，其特征在于，所述确定N个临界周期测试值，包括：S1:确定时钟信号的临界周期预估范围；S2:确定第一步长；S3:从所述临界周期预估范围的右区间值开始，依次按照所述第一步长向所述临界周期预估范围的左区间值进行测试，直到所述待测时序单元或所述延迟检测模块正确接收所述时钟信号，记录当前时刻所述时钟信号的周期，作为第一次临界周期测试值；重复S1～S3步骤N-1次，分别得到第二次临界周期测试值、第三次临界周期测试值、
…
、第N次临界周期测试值。5.根据权利要求4所述的时序单元建立时间的测量方法，其特征在于，所述确定时钟信号的临界周期预估范围，包括：获取所述时钟信号的临界周期的期望值；确定周期步长，其中，所述周期步长包括多个预设时间窗；根据所述周期步长从小到大依次进行测试，直到第一次出现所述时钟信号的临界周期的测试值与所述临界周期的期望值不一致时，以所述第一次出现所述时钟信号的临界周期的测试值与所述临界周期的期望值不一致时的测试值与所述周期步长之差作为所述临界周期预估范围的左区间值，以所述第一次出现所述时钟信号的临界周期的测试值与所述临
界周期的期望值不一致时的测试值与所述周期步长之和作为所述临界周期预估范围的右区间值。6.根据权利要求4所述的时序单元建立时间的测量方法，其特征在于，所述第一步长根据所述时钟信号发生抖动的时长确定。7.一种时序单元建立时间的测量电路，其特征在于，包括时钟信号发生模块、第一选择模块、第二选择模块、延迟检测模块、数据信号传输模块、时钟信号传输模块、待测时序单元和控制模块；其中，所述时钟信号发生模块分别与所述第一选择模块、所述延迟检测模块和所述控制模块电连接；所述延迟检测模块分别与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭敏强，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：