数字电路的工艺角检测装置和方法

文档序号:10594342
数字电路的工艺角检测装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种数字电路的工艺角检测装置和方法。其中,该装置包括:参考脉冲生成器,用于生成参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;本地振荡器,用于生成数字电路的本地时钟信号;以及周期计数器,分别与参考脉冲生成器和本地振荡器相连接,用于在周期计数使能信号所指示的允许周期计数器计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。本发明解决了相关技术中为了保证数字电路设计的可靠性导致的浪费芯片面积,增加成本的技术问题。
【专利说明】
数字电路的工艺角检测装置和方法
技术领域
[0001]本发明涉及电子技术领域,具体而言,涉及一种数字电路的工艺角检测装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前,在许多数模混合芯片中,数字电路占据一半以上的空间和功耗。由于存在电源电压、制造工艺以及环境温度等因素的影响,设计最可靠的数字电路应该能够适应于最坏的工作情况,比如所处的环境温度不合适。而大多数情况下,上述数字电路的设计往往有些过度,会增加系统功耗,浪费芯片面积,增加成本。
[0003]针对相关技术中为了保证数字电路设计的可靠性导致的浪费芯片面积,增加成本的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

【发明内容】

[0004]本发明实施例提供了一种数字电路的工艺角检测装置和方法,以至少解决相关技术中为了保证数字电路设计的可靠性导致的浪费芯片面积,增加成本的技术问题。
[0005]根据本发明实施例的一个方面,提供了一种数字电路的工艺角检测装置,包括:参考脉冲生成器,用于生成参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;本地振荡器,用于生成数字电路的本地时钟信号;以及周期计数器,分别与参考脉冲生成器和本地振荡器相连接,用于在周期计数使能信号所指示的允许周期计数器计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。
[0006]进一步地,该装置还包括:电源调整器,与周期计数器相连接,用于接收周期计数器发出的电源调整信号,并按照电源调整信号调整数字电路的电源电压,其中,电源调整信号为依据周期数产生的用于调整数字电路的电源电压的信号。
[0007]进一步地,该装置还包括:电源使能逻辑模块,分别与参考脉冲生成器、本地振荡器以及电源调整器相连接,用于在接收到参考脉冲生成器发出的脉冲产生结束信号后,控制参考脉冲生成器和本地振荡器停止工作,并向电源调整器发送周期计数完成信号,其中,周期计数完成信号用于指示电源调整器按照电源调整信号调整数字电路的电源电压。
[0008]根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种数字电路的工艺角检测方法,包括:获取参考脉冲生成器生成的参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;获取本地振荡器生成的数字电路的本地时钟信号;以及在周期计数使能信号所指示的允许计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。
[0009]进一步地,在获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数之后,该方法还包括:根据周期数输出电源调整信号,其中,电源调整信号用于指示电源调整器调整数字电路的电源电压的信号。
[0010]进一步地,根据周期数输出电源调整信号包括:判断周期数所属的计数区间,其中,计数区间与电源电压调整区间相对应,计数区间用于指示数字电路的工艺角的速度,电源电压调整区间用于指示调高或者调低数字电路的电源电压;以及根据周期数所属的计数区间所对应的电源电压调整区间输出电源调整信号。
[0011]进一步地,在周期数所属的计数区间指示数字电路的工艺角的速度低于预设速度时,电源调整信号用于指示电源调整器调高数字电路的电源电压;在周期数所属的计数区间指示数字电路的工艺角的速度高于预设速度时,电源调整信号用于指示电源调整器调低数字电路的电源电压。
[0012]根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种数字电路的工艺角检测装置,包括:第一获取单元,用于获取参考脉冲生成器生成的参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;第二获取单元,用于获取本地振荡器生成的数字电路的本地时钟信号;以及第三获取单元,用于在周期计数使能信号所指示的允许计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。
[0013]进一步地,该装置还包括:输出单元,用于在获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数之后,根据周期数输出电源调整信号,其中,电源调整信号用于指示电源调整器调整数字电路的电源电压的信号。
[0014]进一步地,输出单元包括:判断模块,用于判断周期数所属的计数区间,其中,计数区间与电源电压调整区间相对应,计数区间用于指示数字电路的工艺角的速度,电源电压调整区间用于指示调高或者调低数字电路的电源电压;以及输出模块,用于根据周期数所属的计数区间所对应的电源电压调整区间输出电源调整信号。
[0015]在本发明实施例中,数字电路的工艺角检测装置包括:参考脉冲生成器,用于生成参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;本地振荡器,用于生成数字电路的本地时钟信号;以及周期计数器,分别与参考脉冲生成器和本地振荡器相连接,用于在周期计数使能信号所指示的允许周期计数器计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。本发明实施例通过获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,并依据获取到的周期数检测数字电路的工艺角的速度,进而达到了检测数字电路的工艺角的速度的目的,从而实现了依据工艺角的速度设计数字电路,进而避免了浪费芯片面积,减小成本的技术效果,进而解决了相关技术中为了保证数字电路设计的可靠性导致的浪费芯片面积,增加成本的技术问题。
【附图说明】
[0016]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1是根据本发明实施例的一种可选的数字电路的工艺角检测装置的示意图;
[0018]图2是根据本发明实施例的另一种可选的数字电路的工艺角检测装置的示意图;
[0019]图3是根据本发明实施例的数字电路的电源电压的调整区间的示意图;
[0020]图4是根据本发明实施例的单个计数周期的信号波形的示意图;
[0021]图5是根据本发明实施例的多个计数周期的信号波形的示意图;
[0022]图6是根据本发明实施例的数字电路的工艺角检测方法的流程图;以及
[0023]图7是根据本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0025]需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]首先,在对本发明实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释:
[0027]工艺角:用于表示数字电路的性能参数,工艺角可以与数字电路的电源电压、制造工艺以及环境温度等因素相关。
[0028]根据本发明实施例,提供了一种数字电路的工艺角检测装置的实施例。需要说明的是,该实施例的数字电路的工艺角检测装置可以利用本地振荡器生成的本地时钟信号的频率与数字电路性能的相关性,能够用于对数字电路的工艺角进行自动检测,进而保证数字电路正常工作,以避免过度设计造成的资源浪费。
[0029]图1是根据本发明实施例的一种可选的数字电路的工艺角检测装置的示意图,如图1所示,该数字电路的工艺角检测装置可以包括:
[0030]参考脉冲生成器10,用于生成参考脉冲信号REFPUL及与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN;本地振荡器20,用于生成数字电路的本地时钟信号0SCCK;以及周期计数器30,分别与参考脉冲生成器10和本地振荡器20相连接,用于在周期计数使能信号CCEN所指示的允许周期计数器计数的周期内,获取在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号OSCCK的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。
[0031]其中,参考脉冲生成器10可以用于将石英晶振时钟信号XTALCK分频成一个或者多个参考脉冲信号REFPUL以及与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN。每个参考脉冲信号REFPUL以及对应一个周期计数使能信号CCEN,图1仅示出参考脉冲生成器10生成一组参考脉冲信号REFPUL和周期计数使能信号CCEN的情形。如图1所示,参考脉冲生成器10生成的参考脉冲信号REFPUL及与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN均可以输入至周期计数器30,其中,周期计数使能信号CCEN可以用于指示允许周期计数器30计数的周期,参考脉冲信号REFPU可以用于指示周期计数器30的一个或者多个计数周期。
[0032]其中,本地振荡器20可以用于生成数字电路的本地时钟信号0SCCK。需要说明的是,本地振荡器20生成的本地时钟信号OSCCK的频率可以与数字电路的电源电压、制造工艺以及环境温度等因素相关,其该相关性可以与数字电路与电源电压、制造工艺以及环境温度等因素的相关性一致。本发明实施例通过对本地振荡器20生成的本地时钟信号OSCCK进行检测可以实现对数字电路的工艺角的检测。当本地时钟信号OSCCK的频率过快时,说明数字电路的工艺角偏快;当本地时钟信号OSCCK的频率过慢时,说明数字电路的工艺角偏慢。数字电路的工艺角偏快或者偏慢均会影响数字电路的性能,因此,本发明实施例通过对数字电路中本地振荡器20生成的本地时钟信号OSCCK进行检测,能够达到检测数字电路的性能的目的。
[0033]其中,周期计数器30可以分别与参考脉冲生成器10和本地振荡器20相连接,以接收参考脉冲生成器10生成的参考脉冲信号REFPUL和与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN,以及本地振荡器20生成的本地时钟信号0SCCK。周期计数器30可以在周期计数使能信号CCEN所指示的允许周期计数器30计数的周期内,获取在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个或者多个计数周期内的本地时钟信号OSCCK的周期数,其中,本地时钟信号OSCCK的周期数可以用于指示数字电路的工艺角的速度,本地时钟信号OSCCK的周期数越大,说明数字电路的工艺角偏快;本地时钟信号OSCCK的周期数越小,说明数字电路的工艺角偏慢,也即本地时钟信号OSCCK的周期数可以直接反映数字电路的性能。本发明实施例利用周期计数器30统计本地时钟信号OSCCK的周期数,能够达到对数字电路的工艺角进行自动检测,进而检测数字电路的性能的目的。
[0034]作为一种可选的实施例,数字电路的工艺角检测装置,如图2所示,该数字电路的工艺角检测装置除了包括参考脉冲生成器10、本地振荡器20、周期计数器30之外,还可以包括:电源调整器40和电源使能逻辑模块50,具体地:
[0035]电源调整器40可以与周期计数器30相连接,可以用于接收周期计数器30发出的电源调整信号REG[N-1:0],并按照电源调整信号REG[N-1:0]调整数字电路的电源电压,其中,电源调整信号REG[N-1:0]为依据周期数产生的用于调整数字电路的电源电压的信号,此处周期数可以用二进制表示,变化区间可以为20至2N—S其中,N为大于I的整数。需要说明的是,周期计数器30可以累计在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个或者多个计数周期内的本地时钟信号OSCCK的周期数,并判定该周期数具体落在哪个计数区间,然后依据周期数所属的计数区间输出电源调整信号REG[N-1:0]以调整数字电路的电源电压。
[0036]由于数字电路的性能与电源电压、制造工艺、环境温度等因素相关,当检测到工艺角偏快或者偏慢时,为了稳定数字电路的性能,本发明实施例可以对数字电路的电源电压进行相应调整,具体的调整原则可以描述为:可以将预设的计数周期分为2r+l个计数区间,区间O代表正常条件下计数周期范围,区间+r代表比正常条件下慢r档的计数周期范围,区间一 r代表比正常条件下块r档的计数周期范围。相应地,也可以将电源电压调整范围分为2r+l调整区间,如图3所示,当周期计数器30获取到的周期数落在+r-Ι区间时,表示当前数字电路的工艺角偏慢r-Ι档,此时为了补偿工艺角对数字电路性能的影响,电源调整器40可以按照电源调整信号相应地将数字电路的电源电压从正常情况下的默认值调高r-Ι档;当周期计数器30获取到的周期数落在-r-Ι区间时,表示当前数字电路的工艺角偏快r-Ι档,此时为了补偿工艺角对数字电路性能的影响,电源调整器40可以按照电源调整信号相应地将数字电路的电源电压从正常情况下的默认值调低(r-Ι)档。本发明实施例在对数字电路的工艺角进行自动检测之后,还可以通过电源调整器40调整数字电路的电源电压以实现对数字电路的工艺角进行自动补偿,进而达到提供数字电路性能的效果。
[0037]作为一种可选的实施例,如图2所示,该数字电路的工艺角检测装置还可以包括:电源使能逻辑模块50,分别与参考脉冲生成器10、本地振荡器20以及电源调整器40相连接,可以用于在接收到参考脉冲生成器10发出的脉冲产生结束信号FINISH后,控制参考脉冲生成器10和本地振荡器20停止工作,并向参考脉冲生成器10、本地振荡器20以及电源调整器40发送周期计数完成信号DONE,其中,参考脉冲生成器10和本地振荡器20在接收到周期计数完成信号DONE后停止工作,电源调整器40接收到周期计数完成信号DONE可以按照电源调整信号调整数字电路的电源电压。需要说明的是,电源使能逻辑模块50在接收到工艺角自动检测和补偿开始信号START后,可以通知参考脉冲生成器10、本地振荡器20开始工作。电源使能逻辑模块50在接收到参考脉冲生成器10发出的脉冲产生结束信号FINISH后,可以关闭除了电源调整器40之外的其他电路结构,并向电源调整器40发出周期计数完成信号DONE以使其可以按照接收到的电源调整信号对数字电路的电源电压进行调整。
[0038]需要说明的是,在本发明实施例数字电路的工艺角检测装置中,周期计数器30可以在周期计数使能信号CCEN所指示的允许周期计数器计数的周期内,获取在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个计数周期内本地时钟信号OSCCK的周期数,也可以获取在参考脉冲信号REFPUL所指示的多个计数周期内本地时钟信号OSCCK的周期数。图4是根据本发明实施例的单个计数周期的信号波形的示意图,各个信号波形如图4所示,其中,参考脉冲信号REFPUL指示一个计数周期,图4中的K CYCLES用于表示在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个计数周期内本地时钟信号OSCCK的周期数。需要说明的是,当参考脉冲信号REFPUL指示一个计数周期时,周期计数器30可以在获取到在参考脉冲信号REFPUL所指示的计数周期内本地时钟信号OSCCK的周期数后,输出电源调整信号以供电源调整器40对数字电路的电源电压进行调整,DEFAULT所代表的区域表示电源调整器40并未对数字电源的电源电压进行调整,REG[N-1:0]所代表的区域则可以表示电源调整器40接收到电源调整信号REG[N-1:0],并开始对数字电路的电源电压进行调整。
[0039]图5是根据本发明实施例的多个计数周期的信号波形的示意图,各个信号波形如图5所示,其中,图5省略了图4中所示的石英晶振时钟信号XTALCK、本地时钟信号OSCCK。在图5中参考脉冲信号REFPUL指示多个计数周期,分别为KO至KM-1,周期计数器30在每个计数周期内均可以获取到本地时钟信号OSCCK的周期数,并向电源调整器40输出一个电源调整信号,如图5中的REGO [N-1:0 ]至REGM-1 [N-1:0 ]。需要说明的是,当参考脉冲信号REFPUL指示多个计数周期时,周期计数器30可以在最后一个计数周期结束后输出前M次对应的电源电压调整结果的平均值,该平均值可以用周期计数器30向电源调整器40输出的电源调整信号 REG[N-1:0]表示。
[0040]本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置具有以下优点:
[0041]1、除本地振荡器外,其他结构电路均可由数字标准单元构成,结构简单。
[0042]2、单次参考脉冲计数时检测和补偿速度较快,多次参考脉冲计数时检测和补偿精度较高。
[0043]3、编程性、扩展性好,检测和补偿范围较宽,适合用于自动测试设备。
[0044]根据本发明实施例,提供了一种数字电路的工艺角检测方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0045]图6是根据本发明实施例的数字电路的工艺角检测方法的流程图,如图6所示,该方法包括如下步骤:
[0046]步骤S102,获取参考脉冲生成器生成的参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;
[0047 ]步骤S104,获取本地振荡器生成的数字电路的本地时钟信号;
[0048]步骤S106,在周期计数使能信号所指示的允许计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。
[0049]通过上述步骤,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,并依据获取到的周期数检测数字电路的工艺角的速度,进而达到了检测数字电路的工艺角的速度的目的,从而实现了依据工艺角的速度设计数字电路,进而避免了浪费芯片面积,减小成本的技术效果,进而解决了相关技术中为了保证数字电路设计的可靠性导致的浪费芯片面积,增加成本的技术问题。
[0050]在步骤S102提供的方案中,该步骤S102可以由本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置中的周期计数器30执行,周期计数器30可以与本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置中的参考脉冲生成器10相连接,并从参考脉冲生成器10中获取其生成的参考脉冲信号REFPUL及与该参考脉冲信号REFPUL相对应的周期计数使能信号CCEN。需要说明的是,参考脉冲生成器10可以用于将石英晶振时钟信号XTALCK分频成一个或者多个参考脉冲信号REFPUL以及与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN。每个参考脉冲信号REFPUL以及对应一个周期计数使能信号CCEN,图1仅示出参考脉冲生成器10生成一组参考脉冲信号REFPUL和周期计数使能信号CCEN的情形。如图1所示,参考脉冲生成器10生成的参考脉冲信号REFPUL及与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN均可以输入至周期计数器30,其中,周期计数使能信号CCEN可以用于指示允许周期计数器30计数的周期,参考脉冲信号REFPU可以用于指示周期计数器30的一个或者多个计数周期。
[0051 ]在步骤S104提供的方案中,该步骤S104可以由本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置中的周期计数器30执行,周期计数器30可以与本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置中的本地振荡器20相连接,并从本地振荡器20中获取其生成的本地脉冲冲信号0SCCK。需要说明的是,本地振荡器20可以用于生成数字电路的本地时钟信号0SCCK。本地振荡器20生成的本地时钟信号OSCCK的频率可以与数字电路的电源电压、制造工艺以及环境温度等因素相关,其该相关性可以与数字电路与电源电压、制造工艺以及环境温度等因素的相关性一致。本发明实施例通过对本地振荡器20生成的本地时钟信号OSCCK进行检测可以实现对数字电路的工艺角的检测。当本地时钟信号OSCCK的频率过快时,说明数字电路的工艺角偏快;当本地时钟信号OSCCK的频率过慢时,说明数字电路的工艺角偏慢。数字电路的工艺角偏快或者偏慢均会影响数字电路的性能,因此,本发明实施例通过对数字电路中本地振荡器20生成的本地时钟信号OSCCK进行检测,能够达到检测数字电路的性能的目的。
[0052]在步骤S106提供的技术方案中,该步骤S106可以由本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置中的周期计数器30执行,周期计数器30可以分别与参考脉冲生成器10和本地振荡器20相连接,以接收参考脉冲生成器10生成的参考脉冲信号REFPUL和与参考脉冲信号REFPUL对应的周期计数使能信号CCEN,以及本地振荡器20生成的本地时钟信号0SCCK。周期计数器30可以在周期计数使能信号CCEN所指示的允许周期计数器30计数的周期内,获取在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个或者多个计数周期内的本地时钟信号OSCCK的周期数,其中,本地时钟信号OSCCK的周期数可以用于指示数字电路的工艺角的速度,本地时钟信号OSCCK的周期数越大,说明数字电路的工艺角偏快;本地时钟信号OSCCK的周期数越小,说明数字电路的工艺角偏慢,也即本地时钟信号OSCCK的周期数可以直接反映数字电路的性能。本发明实施例利用周期计数器30统计本地时钟信号OSCCK的周期数,能够达到对数字电路的工艺角进行自动检测,进而检测数字电路的性能的目的。
[0053]作为一种可选地实施例,在步骤S106获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数之后,该实施例还可以包括:步骤S108,根据周期数输出电源调整信号,其中,电源调整信号用于指示电源调整器调整数字电路的电源电压的信号。
[0054]需要说明的是,该步骤S108也可以由周期计数器30执行,周期计数器30可以与本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置中的电源调整器40相连接,并将输出的电源调整信号发送至电源调整器40以供其按照该电源调整信号对数字电路的电源电压进行调整,以达到自动补偿数字电路的工艺角的目的。
[0055]作为一种可选的实施例,步骤S108根据周期数输出电源调整信号可以包括:
[0056]步骤S1082,判断周期数所属的计数区间,其中,计数区间与电源电压调整区间相对应,计数区间用于指示数字电路的工艺角的速度,电源电压调整区间用于指示调高或者调低数字电路的电源电压;
[0057]步骤S1084,根据周期数所属的计数区间所对应的电源电压调整区间输出电源调整信号。
[0058]需要说明的是,在周期数所属的计数区间指示数字电路的工艺角的速度低于预设速度时,电源调整信号用于指示电源调整器调高数字电路的电源电压;在周期数所属的计数区间指示数字电路的工艺角的速度高于预设速度时,电源调整信号用于指示电源调整器调低数字电路的电源电压。
[0059]还需要说明的是,在上述步骤S108以及步骤S108所包括的步骤S1082以及步骤S1084提供的技术方案中,电源调整器40可以与周期计数器30相连接,可以用于接收周期计数器30发出的电源调整信号REG[N-1:0],并按照电源调整信号REG[N-1:0]调整数字电路的电源电压,其中,电源调整信号REG[N-1:0]为依据周期数产生的用于调整数字电路的电源电压的信号,此处周期数可以用二进制表示,变化区间可以为20至2吣,其中,N为大于I的整数。需要说明的是,周期计数器30可以累计在参考脉冲信号REFPUL所指示的一个或者多个计数周期内的本地时钟信号OSCCK的周期数,并判定该周期数具体落在哪个计数区间,然后依据周期数所属的计数区间输出电源调整信号REG[N-1:0]以调整数字电路的电源电压。
[0060]由于数字电路的性能与电源电压、制造工艺、环境温度等因素相关,当检测到工艺角偏快或者偏慢时,为了稳定数字电路的性能,本发明实施例可以对数字电路的电源电压进行相应调整,具体的调整原则可以描述为:可以将预设的计数周期分为2r+l个计数区间,区间O代表正常条件下计数周期范围,区间+r代表比正常条件下慢r档的计数周期范围,区间一 r代表比正常条件下块r档的计数周期范围。相应地,也可以将电源电压调整范围分为2r+l调整区间,如图3所示,当周期计数器30获取到的周期数落在+r-Ι区间时,表示当前数字电路的工艺角偏慢r-Ι档,此时为了补偿工艺角对数字电路性能的影响,电源调整器40可以按照电源调整信号相应地将数字电路的电源电压从正常情况下的默认值调高r-Ι档;当周期计数器30获取到的周期数落在-r-Ι区间时,表示当前数字电路的工艺角偏快r-Ι档,此时为了补偿工艺角对数字电路性能的影响,电源调整器40可以按照电源调整信号相应地将数字电路的电源电压从正常情况下的默认值调低(r-Ι)档。本发明实施例在对数字电路的工艺角进行自动检测之后,还可以通过电源调整器40调整数字电路的电源电压以实现对数字电路的工艺角进行自动补偿,进而达到提供数字电路性能的效果。
[0061]本发明实施例的数字电路的工艺角检测方法通过获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,并依据获取到的周期数检测数字电路的工艺角的速度,进而达到了自动检测数字电路的工艺角的目的。而且,本发明实施例的数字电路的工艺角检测方法通过根据获取到的周期数向电源调整器输出电源调整信号,以对数字电路的电源电压进行相应调整,能够达到自动补偿数字电路的工艺角的目的。本发明实施例的数字电路的工艺角检测方法解决相关技术中为了保证数字电路设计的可靠性导致的浪费芯片面积,增加成本的技术问题,进而能够实现依据工艺角的速度设计数字电路,进而避免了浪费芯片面积,减小成本的技术效果。
[0062]根据本发明实施例,还提供了一种数字电路的工艺角检测装置的实施例,需要说明的是,该数字电路的工艺角检测装置可以用于执行本发明实施例中的数字电路的工艺角检测方法,本发明实施例中的数字电路的工艺角检测方法可以在该数字电路的工艺角检测装置中执行。
[0063]图7是根据本发明实施例的数字电路的工艺角检测装置的示意图,如图7所示,该装置可以包括:
[0064]第一获取单元72,用于获取参考脉冲生成器生成的参考脉冲信号及与参考脉冲信号对应的周期计数使能信号;第二获取单元74,用于获取本地振荡器生成的数字电路的本地时钟信号;以及第三获取单元76,用于在周期计数使能信号所指示的允许计数的周期内,获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数,其中,周期数用于指示数字电路的工艺角的速度。
[0065]需要说明的是,该实施例中的第一获取单元72可以用于执行本申请实施例中的步骤S102,该实施例中的第二获取单元74可以用于执行本申请实施例中的步骤S104,该实施例中的第三获取单元76可以用于执行本申请实施例中的步骤S106 ο上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。
[0066]可选地,该数字电路的工艺角检测装置还可以包括:输出单元,用于在获取在参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内本地时钟信号的周期数之后,根据周期数输出电源调整信号,其中,电源调整信号用于指示电源调整器调整数字电路的电源电压的信号。
[0067]可选地,输出单元包括:判断模块,用于判断周期数所属的计数区间,其中,计数区间与电源电压调整区间相对应,计数区间用于指示数字电路的工艺角的速度,电源电压调整区间用于指示调高或者调低数字电路的电源电压;以及输出模块,用于根据周期数所属的计数区间所对应的电源电压调整区间输出电源调整信号。
[0068]其中,在周期数所属的计数区间指示数字电路的工艺角的速度低于预设速度时,电源调整信号用于指示电源调整器调高数字电路的电源电压;在周期数所属的计数区间指示数字电路的工艺角的速度高于预设速度时,电源调整信号用于指示电源调整器调低数字电路的电源电压。
[0069]上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0070]在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0071]在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0072]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0073]另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0074]所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(R0M,Read-0nly Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0075]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种数字电路的工艺角检测装置,其特征在于,包括: 参考脉冲生成器,用于生成参考脉冲信号及与所述参考脉冲信号对应的周期计数使能信号; 本地振荡器,用于生成数字电路的本地时钟信号;以及 周期计数器,分别与所述参考脉冲生成器和所述本地振荡器相连接,用于在所述周期计数使能信号所指示的允许所述周期计数器计数的周期内,获取在所述参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内所述本地时钟信号的周期数,其中,所述周期数用于指示所述数字电路的工艺角的速度。2.根据权利要求1所述的数字电路的工艺角检测装置,其特征在于,还包括: 电源调整器,与所述周期计数器相连接,用于接收所述周期计数器发出的电源调整信号,并按照所述电源调整信号调整所述数字电路的电源电压,其中,所述电源调整信号为依据所述周期数产生的用于调整所述数字电路的电源电压的信号。3.根据权利要求2所述的数字电路的工艺角检测装置,其特征在于,还包括: 电源使能逻辑模块,分别与所述参考脉冲生成器、所述本地振荡器以及所述电源调整器相连接,用于在接收到所述参考脉冲生成器发出的脉冲产生结束信号后,控制所述参考脉冲生成器和所述本地振荡器停止工作,并向所述电源调整器发送周期计数完成信号,其中,所述周期计数完成信号用于指示所述电源调整器按照所述电源调整信号调整所述数字电路的电源电压。4.一种数字电路的工艺角检测方法,其特征在于,包括: 获取参考脉冲生成器生成的参考脉冲信号及与所述参考脉冲信号对应的周期计数使能信号; 获取本地振荡器生成的数字电路的本地时钟信号;以及 在所述周期计数使能信号所指示的允许计数的周期内,获取在所述参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内所述本地时钟信号的周期数,其中,所述周期数用于指示所述数字电路的工艺角的速度。5.根据权利要求4所述的数字电路的工艺角检测方法,其特征在于,在获取在所述参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内所述本地时钟信号的周期数之后,还包括: 根据所述周期数输出电源调整信号,其中,所述电源调整信号用于指示电源调整器调整所述数字电路的电源电压的信号。6.根据权利要求5所述的数字电路的工艺角检测方法,其特征在于,根据所述周期数输出电源调整信号包括: 判断所述周期数所属的计数区间,其中,所述计数区间与电源电压调整区间相对应,所述计数区间用于指示所述数字电路的工艺角的速度,所述电源电压调整区间用于指示调高或者调低所述数字电路的电源电压;以及 根据所述周期数所属的计数区间所对应的电源电压调整区间输出所述电源调整信号。7.根据权利要求6所述的数字电路的工艺角检测方法,其特征在于, 在所述周期数所属的计数区间指示所述数字电路的工艺角的速度低于预设速度时,所述电源调整信号用于指示所述电源调整器调高所述数字电路的电源电压; 在所述周期数所属的计数区间指示所述数字电路的工艺角的速度高于预设速度时,所述电源调整信号用于指示所述电源调整器调低所述数字电路的电源电压。8.一种数字电路的工艺角检测装置,其特征在于,包括: 第一获取单元,用于获取参考脉冲生成器生成的参考脉冲信号及与所述参考脉冲信号对应的周期计数使能信号; 第二获取单元,用于获取本地振荡器生成的数字电路的本地时钟信号;以及第三获取单元,用于在所述周期计数使能信号所指示的允许计数的周期内,获取在所述参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内所述本地时钟信号的周期数,其中,所述周期数用于指示所述数字电路的工艺角的速度。9.根据权利要求8所述的数字电路的工艺角检测装置,其特征在于,还包括: 输出单元,用于在获取在所述参考脉冲信号所指示的一个或者多个计数周期内所述本地时钟信号的周期数之后,根据所述周期数输出电源调整信号,其中,所述电源调整信号用于指示电源调整器调整所述数字电路的电源电压的信号。10.根据权利要求9所述的数字电路的工艺角检测装置,其特征在于,所述输出单元包括: 判断模块,用于判断所述周期数所属的计数区间,其中,所述计数区间与电源电压调整区间相对应,所述计数区间用于指示所述数字电路的工艺角的速度,所述电源电压调整区间用于指示调高或者调低所述数字电路的电源电压;以及 输出模块,用于根据所述周期数所属的计数区间所对应的电源电压调整区间输出所述电源调整信号。
【文档编号】G06F17/50GK105956322SQ201610342081
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】许晓峰, 郑金鹏
【申请人】硅谷数模半导体(北京)有限公司, 硅谷数模国际有限公司
再多了解一些
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