[发明专利]一种面向超宽电压的在线监测单元及其控制电路

权利要求书

1.一种超宽电压下工作的在线监测单元，其特征在于由一个锁存器、一个数据跳变监测器构成； 所述的在线监测单元的输入信号为时钟信号CLK和数据输入信号Din，输出信号为数据输出信号Q和错误预测信号Pre_error，数据输入信号Din连接到锁存器和数据跳变监测器的数据输入端，时钟信号CLK连接到锁存器和数据跳变监测器的时钟输入端，锁存器的输出为数据输出信号Q，数据跳变监测器的输出为错误预测信号Pre_error；

所述数据跳变监测器由5个NMOS管、3个PMOS管和3个反相器构成，其中，时钟信号CLK与PMOS管MP1的栅极连接，PMOS管MP1的源极与电源VDD相连，PMOS管MP1的漏极与PMOS管MP2的源极、PMOS管MP3的源极、NMOS管MN1的漏极、NMOS管MN4的漏极相连，同时还连接到反相器INV1的输入端；数据输入信号Din与PMOS管MP2和NMOS管MN2的栅极相连，同时连接到反相器INV2的输入端，PMOS管MP2的漏极与NMOS管MN1的源极以及NMOS管MN2的漏极相连，同时与PMOS管MP3和NMOS管MN3的栅极连接，PMOS管MP3的漏极与NMOS管MN3的漏极相连，还与NMOS管MN4的栅极相连，同时连接到反相器INV3的输入端，NMOS管MN4的源极与NMOS管MN5的漏极相连；NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN5的源极与地相连；反相器INV3的输出与NMOS管MN1的栅极相连，反相器INV2的输出与NMOS管MN5的栅极相连，反相器INV1、反相器INV2和反相器INV3的电源电压为电源VDD，反相器INV1的输出即为错误预测信号Pre_error。

2.一种超宽电压下在线监测单元的控制电路，主要包括三部分：N输入动态或门、信号采集模块、控制信号产生模块，其特征在于：

所述N输入动态或门实时收集N条关键路径末端的监测单元产生的N个错误预测信号Pre_error01~Pre_errorN并进行或操作，N为整数，产生一个总错误预测信号Or_error分别传输给信号采集模块和控制信号产生模块；信号采集模块采集总错误预测信号，并将采样信号输送给下一级电路；控制信号产生模块收到总错误预测信号Or_error时，立即产生控制N输入动态或门的控制开关信号irstn；

所述N输入动态或门由2个PMOS、N+1个NMOS和一个反相器INV组成，其中，NMOS管M1至NMOS管MN的栅极分别与N个错误预测信号Pre_error01~Pre_errorN相连，NMOS管M1至NMOS管MN的源极与NMOS管M0的漏极相连，NMOS管M0的源极与地VSS连接，NMOS管M0的栅极与控制开关信号irstn相连；NMOS管M1至NMOS管MN的漏极V0与PMOS管MP0、PMOS管MP4的漏极连接，同时该漏极V0作为反相器INV的输入，电源VDD与PMOS管MP0和PMOS管MP4的源极连接，PMOS管MP4的栅极与控制开关信号irstn连接；反相器（INV）的输出与PMOS管MP0的栅极连接，反相器INV的输出即为总错误预测信号Or_error。

3.根据权利要求2所述的超宽电压下在线监测单元的控制电路，其特征在于：

所述信号采集模块为一个带复位端的下降沿采样触发器，其时钟输入信号为系统时钟信号，复位输入信号为系统复位信号，数据输入为总错误预测信号Or_error，数据输出为总错误预测信号的采样信号Err。

4.根据权利要求2所述的超宽电压下在线监测单元的控制电路，其特征在于：

所述控制信号产生模块由一个带复位端的下降沿采样触发器和一个反相器组成，总错误预测信号Or_error作为反相器的输入，反相器的输出作为触发器的数据输入，触发器的时钟输入信号为系统时钟信号，复位输入信号为系统复位信号，触发器的输出即为控制开关信号irstn。

5.一种在线时序监控系统，其特征在于包含权利要求1所述的在线监测单元。