[发明专利]一种适用于集成电路芯片的片上电源噪声峰值测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种适用于集成电路芯片的片上电源噪声峰值测量系统，所述集成电路芯片根据功能的不同划分有N个区域；

所述集成电路芯片上的电源网络为所述的N个区域供电；

其特征在于：

电源噪声峰值测量系统由自适应控制模块(3)和与所述集成电路芯片上的N个区域匹配的N个电源噪声峰值测量模块组成；

针对A区域设置的电源噪声峰值测量模块记为第一个电源噪声峰值测量模块(2A)；

针对B区域设置的电源噪声峰值测量模块记为第二个电源噪声峰值测量模块(2B)；

针对N区域设置的电源噪声峰值测量模块记为第N个电源噪声峰值测量模块(2N)；

第一个电源噪声峰值测量模块(2A)、第二个电源噪声峰值测量模块(2B)和第N个电源噪声峰值测量模块(2N)的结构是相同的；

每个所述的电源噪声峰值测量模块由电阻调节模块(20D)、恒电阻阻值模块(20E)、分压电阻阵列(20A)、反相器阵列(20B)和触发器阵列(20C)构成；

自适应控制模块(3)第一方面接收电源噪声峰值测量模块输出的实时数字签名Name_实时；第二方面向每个电源噪声峰值测量模块(2A、2B、2N)发出测量控制信号W^N，所述的测量控制信号W^N中包括有工作启动信号EN_工作、分压控制信号FV₃和反相器控制信号NV₃，即W^N＝{EN_工作,FV₃,NV₃}；所述EN_工作为设置采集几个采样周期下的工作时间节点；

电阻调节模块(20D)，一方面用于将接收到的含有噪声的电源信号进行分压；另一方面通过调节电阻调节模块(20D)中每个电阻的阻值来抵消环境温度T_环境对电源噪声峰值测量模块(2A、2B、2N)的影响；

恒电阻阻值模块(20E)与电阻调节模块(20D)协作，实现分压电阻阵列(20A)中的相邻电阻之间的电压处于反相器阵列(20B)中与其连接的反相器的阈值电压V_阈值附近；

分压电阻阵列(20A)由多个串联电阻构成；

反相器阵列(20B)连接在分压电阻阵列(20A)中的相邻电阻之间；

触发器阵列(20C)连接在反相器的输出端上。

2.根据权利要求1所述的适用于集成电路芯片的片上电源噪声峰值测量系统，其特征在于：电阻调节模块(20D)采用NMOS管与电阻组合的结构；NMOS管的G端连接分压控制信号，NMOS管的D端与电阻的一端连接，NMOS管的S端连接在分压电阻阵列(20A)上。

3.根据权利要求1所述的适用于集成电路芯片的片上电源噪声峰值测量系统，其特征在于：电源噪声峰值测量系统中的分压电阻阵列(20A)、反相器阵列(20B)和触发器阵列(20C)的设置个数与集成电路芯片的数据运算位数相关。

4.根据权利要求1所述的适用于集成电路芯片的片上电源噪声峰值测量系统，其特征在于：反相器阵列(20B)中，依据电压差值若ΔV＞0，则反相器输出低电平采用二进制表达时，赋值为0；若ΔV≤0，则反相器输出高电平采用二进制表达时，赋值为1；任意两个电阻之间的输出电压记为a表示分压电阻阵列的前一电阻标识号，b表示分压电阻阵列的后一电阻标识号；所述V_阈值是指反相器的输入电压等于输出电压的电压。

5.根据权利要求1所述的适用于集成电路芯片的片上电源噪声峰值测量系统，其特征在于：每一组触发器的前一个触发器称为一级触发单元，后一个触发器称为二级触发单元；触发器组的复位端连接在一起，在每次开始测量前都先进行一次复位，使触发器的输出为低电平，触发器的一级触发单元的前级时钟输入端与反相器的输出端连接，数据输入端接电源电压(VDD)；触发器的二级触发单元的数据输入端与触发器的一级的输出端相连接，触发器的二级触发单元的后级时钟输入端上连接有一与门单元，与门单元的1端和2端分别与集成电路芯片的系统时钟CLK和工作启动信息号EN连接。