專利名稱：一種電路檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種電路檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
在多時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)中，異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞需要同步電路來(lái)保證設(shè)計(jì)的安全性，常用的同步電路如圖1所示。當(dāng)電路的時(shí)鐘較多時(shí)，時(shí)鐘域間交互的信號(hào)較多，同步電路的數(shù)量也較多。為了方便檢查時(shí)鐘域間交互的信號(hào)是否全部做了同步處理，同時(shí)也為了統(tǒng)一同步電路的做法，一般會(huì)將同步電路從整體電路中獨(dú)立出來(lái)，做成標(biāo)準(zhǔn)的同步電路模塊，設(shè)計(jì)中凡是有需要做信號(hào)同步的點(diǎn)，就調(diào)用此模塊。事實(shí)上，不是所有的設(shè)計(jì)只要調(diào)用了同步電路模塊對(duì)異步信號(hào)作同步就可以保證電路的安全。設(shè)計(jì)者需要考慮的是多個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)同步電路模塊同步后是否會(huì)有邏輯關(guān)聯(lián)， 如果有關(guān)聯(lián)，信號(hào)間的相位關(guān)系的變化是否影響電路的功能。以圖2所示電路為例，敘和私是A時(shí)鐘域的兩個(gè)信號(hào)，它們經(jīng)過(guò)同步電路被同步到B時(shí)鐘域，脅和％是同步電路的輸出信號(hào)。此電路同步過(guò)程的時(shí)序如圖3所示，在Ta時(shí)刻時(shí)鐘信號(hào)Ca的上升沿，敘和私信號(hào)同時(shí)由低變高，由于兩路信號(hào)在傳輸過(guò)程中延時(shí)不同，到達(dá)同步電路輸入端的信號(hào)變?yōu)閄a’ 和Ya’。同步電路在Tbl時(shí)刻時(shí)鐘信號(hào)Cb的上升沿采樣到Xa’的高電平，但采不到Y(jié)a’的高電平，而在Tb2時(shí)刻時(shí)鐘信號(hào)Cb的上升沿才采樣到私’的高電平，從而使在A時(shí)鐘域同時(shí)變化的兩個(gè)信號(hào))(a和私經(jīng)過(guò)同步電路同步后，輸出的兩個(gè)信號(hào)脅和％之間相差了一個(gè)Cb的時(shí)鐘周期，即信號(hào)的相位關(guān)系在同步前后不一致?；谶@點(diǎn)，設(shè)計(jì)者需要考慮多個(gè)被同步的信號(hào)是否可以用在一起作邏輯運(yùn)算如果電路對(duì)這些信號(hào)之間的相位關(guān)系沒(méi)有嚴(yán)格要求，則可以將它們用在一起作邏輯運(yùn)算；反之則不能。對(duì)于對(duì)被同步信號(hào)的相位關(guān)系有嚴(yán)格要求的電路來(lái)說(shuō)，當(dāng)電路較復(fù)雜時(shí)，設(shè)計(jì)者往往容易忽視多個(gè)被同步信號(hào)之間的相位關(guān)系，而直接或間接的將它們用在一起作邏輯運(yùn)算。如圖4所示，A時(shí)鐘域的兩個(gè)信號(hào)fe和私經(jīng)過(guò)同步電路同步到B時(shí)鐘域，同步電路輸出的信號(hào)為脅和％，它們分別作為電路1和電路2的輸入，電路1和電路2的輸出又作為電路3的輸入。由于敘和私在同步前后相位關(guān)系可能發(fā)生變化，最終可能使電路3的輸出信號(hào)Zb與預(yù)期的不同而導(dǎo)致電路邏輯錯(cuò)誤。上述情況較易發(fā)生在復(fù)雜的多時(shí)鐘域設(shè)計(jì)中。尤其是，當(dāng)設(shè)計(jì)是從之前的版本繼承而來(lái)，需要對(duì)其進(jìn)行某些功能的改進(jìn)時(shí)，特別容易引入這種隱患。一旦設(shè)計(jì)中引入了這種風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)初期的仿真和驗(yàn)證中是無(wú)法發(fā)現(xiàn)的， 即使到了 IC tapeout前的后仿真階段，也很難發(fā)現(xiàn)。因?yàn)檫@種隱患實(shí)際就是小概率事件， 它是在特定的應(yīng)用場(chǎng)景下(比如溫度，電壓，特定的操作等)才會(huì)偶然出現(xiàn)。設(shè)計(jì)中引入這種隱患后往往造成產(chǎn)品量產(chǎn)時(shí)不穩(wěn)定，而要查清這種不穩(wěn)定現(xiàn)象的根源往往需要花費(fèi)很大的人力和時(shí)間，這既增加了產(chǎn)品的成本，也影響了產(chǎn)品的上市進(jìn)度。所以如何在設(shè)計(jì)初期就發(fā)現(xiàn)和排除這種隱患，對(duì)IC設(shè)計(jì)工作具有重要意義——增強(qiáng)設(shè)計(jì)安全性，降低設(shè)計(jì)成本，保證產(chǎn)品上市進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種檢測(cè)異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞安全性的裝置及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)計(jì)者難以發(fā)現(xiàn)異步電路設(shè)計(jì)隱患的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種檢測(cè)異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞安全性的裝置，包括N+1個(gè)寄存單元和選擇單元，其中N為大于等于1的自然數(shù)；所述N+1個(gè)寄存單元相互級(jí)聯(lián)，每個(gè)寄存單元的輸出端分別連接選擇單元的不同輸入端，每個(gè)寄存單元均接收同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，每個(gè)寄存單元在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)寄存輸入的信號(hào)值；所述選擇單元根據(jù)選擇端輸入的選擇信號(hào)從N+1個(gè)寄存單元的輸出值中選擇一個(gè)輸出值或多個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為選擇單元的輸出。應(yīng)用本發(fā)明提供的檢測(cè)裝置檢測(cè)異步電路設(shè)計(jì)安全性的方法為用于采用權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置檢測(cè)待測(cè)電路中異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞的安全性，所述待測(cè)電路包括M個(gè)同步電路，M為大于1的自然數(shù)，其特征在于，該電路檢測(cè)方法包括A、用M個(gè)電路檢測(cè)裝置替換待測(cè)電路中的M個(gè)同步電路，組成驗(yàn)證電路；B、從未被選擇過(guò)的電路檢測(cè)裝置中選擇任意一個(gè)電路檢測(cè)裝置作為當(dāng)前電路檢測(cè)裝置；C、設(shè)置當(dāng)前電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)，并將其他電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)設(shè)置成同一值，并且是與所述當(dāng)前電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)不相同；D、對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果判斷驗(yàn)證電路是否正常工作如果驗(yàn)證電路不能正常工作，則確定待測(cè)電路設(shè)計(jì)存在風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)束檢測(cè)；如果驗(yàn)證電路能正常工作， 則進(jìn)入步驟E ；E、判斷是否已選擇所有的電路檢測(cè)裝置對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行了仿真，是則確定待測(cè)電路設(shè)計(jì)安全，并結(jié)束檢測(cè)；否則返回步驟B。應(yīng)用本發(fā)明提供的裝置及其檢測(cè)方法，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)前期就可以發(fā)現(xiàn)異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞設(shè)計(jì)中的風(fēng)險(xiǎn)，使錯(cuò)誤現(xiàn)象盡早被發(fā)現(xiàn)，彌補(bǔ)了仿真和驗(yàn)證階段難以發(fā)現(xiàn)異步電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的不足，給異步電路的安全性提供了保障，降低了設(shè)計(jì)成本，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，保證了產(chǎn)品的上市進(jìn)度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常用的同步電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)同步電路模塊同步的結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2所示電路同步過(guò)程的時(shí)序圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)同步電路各自進(jìn)行邏輯運(yùn)算后共同輸入到同一個(gè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5A為本發(fā)明實(shí)施例一種電路檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5B為本發(fā)明另一實(shí)施例一種電路檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖6為本發(fā)明裝置中當(dāng)N+1個(gè)寄存單元為兩個(gè)D觸發(fā)器、選擇單元為二選一多路選擇器時(shí)的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖7為當(dāng)多個(gè)同步電路的輸出作邏輯運(yùn)算后輸入到下一個(gè)電路的具體實(shí)施環(huán)境1 的結(jié)構(gòu)圖；圖8為圖6所示的檢測(cè)裝置應(yīng)用到圖7所示具體實(shí)施環(huán)境1后的結(jié)構(gòu)圖；圖9為圖8所示的結(jié)構(gòu)圖的時(shí)序圖；圖10為當(dāng)多個(gè)同步電路的輸出作邏輯運(yùn)算后輸入到下一個(gè)電路的具體實(shí)施環(huán)境 2的結(jié)構(gòu)圖；圖11為圖6所示的檢測(cè)裝置應(yīng)用到圖10所示具體實(shí)施環(huán)境2后的結(jié)構(gòu)圖；圖12為圖11所示的結(jié)構(gòu)圖的時(shí)序圖；圖13為本發(fā)明實(shí)施例一種電路檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種檢測(cè)異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞安全性的裝置，該裝置包括N+1個(gè)寄存單元和選擇單元，其中N為大于等于1的整數(shù)；所述N+1個(gè)寄存單元相互級(jí)聯(lián)，每個(gè)寄存單元的輸出端分別連接選擇單元的不同輸入端，每個(gè)寄存單元均接收同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)， 每個(gè)寄存單元在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)寄存輸入的信號(hào)值；所述選擇單元根據(jù)選擇端輸入的選擇信號(hào)從N+1個(gè)寄存單元的輸出值中選擇一個(gè)輸出值或幾個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為選擇單元的輸出，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻之前出現(xiàn)、在預(yù)期時(shí)刻之后出現(xiàn)或者在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種檢測(cè)異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞安全性的檢測(cè)裝置，如圖5A 所示。該裝置包括N+1個(gè)寄存單元和選擇單元，其中N是大于等于1的自然數(shù)。所述N+1個(gè)寄存單元相互級(jí)聯(lián)，每個(gè)寄存單元的輸出端分別連接選擇單元的不同輸入端，每個(gè)寄存單元均接收同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，每個(gè)寄存單元在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)寄存輸入的信號(hào)值。所述選擇單元根據(jù)選擇端輸入的選擇信號(hào)從N+1個(gè)寄存單元的輸出值中選擇一個(gè)輸出值或幾個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為選擇單元的輸出，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻之前出現(xiàn)、在預(yù)期時(shí)刻之后出現(xiàn)或者在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例提出了另一種電路檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞安全性，如圖5B所示。該裝置在圖5A所示裝置的基礎(chǔ)上還包括邏輯運(yùn)算單元，該邏輯運(yùn)算單元連接在寄存單元的輸出端和選擇單元輸入端之間，用于如果選擇單元選擇多個(gè)寄存單元的多個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為自身的輸出。在本發(fā)明實(shí)施中所述邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)邏輯與運(yùn)算和/或邏輯或運(yùn)算。所述邏輯運(yùn)算單元由多級(jí)邏輯運(yùn)算子單元組合形成，該邏輯運(yùn)算子單元實(shí)現(xiàn)邏輯或、邏輯與或邏輯非運(yùn)
笪弁。則所述幾個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為選擇單元的輸出可以是選擇單元選擇所述N+1個(gè)寄存單元中的幾路輸出值進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果作為輸出。在實(shí)際的應(yīng)用中也可以對(duì)幾路輸出值進(jìn)行邏輯或運(yùn)算或者是邏輯與和邏輯或同時(shí)進(jìn)行；邏輯或、邏輯與運(yùn)算只是本發(fā)明實(shí)施例最優(yōu)的兩種實(shí)施例。根據(jù)具體的應(yīng)用條件對(duì)于其他運(yùn)算規(guī)則本實(shí)施所提供的方法也適用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，選擇單元的選擇規(guī)則可以有多種。無(wú)論哪種選擇規(guī)則，目的都是為了實(shí)現(xiàn)“檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻之前出現(xiàn)、在預(yù)期時(shí)刻之后出現(xiàn)或者在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)”。在本發(fā)明實(shí)施例中用一個(gè)“三選一”的選擇單元實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻的前一個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)、在預(yù)期時(shí)刻的后一個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)或者在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)。在此情況下，選擇規(guī)則可以設(shè)計(jì)成選擇信號(hào)為“ 1”時(shí)，選擇單元選擇第一個(gè)寄存單元的輸出值作為選擇單元的輸出，此時(shí)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻的前一個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)；選擇信號(hào)為“2”時(shí)，選擇單元選擇第二個(gè)寄存單元的輸出值作為選擇單元的輸出，此時(shí)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)；選擇信號(hào)為“3”時(shí)，選擇單元選擇第三個(gè)寄存單元的輸出值作為選擇單元的輸出，此時(shí)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻的后一個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)。也可以將選擇規(guī)則設(shè)計(jì)成選擇信號(hào)為“3”時(shí)，選擇單元選擇第一個(gè)寄存單元的輸出值作為選擇單元的輸出，此時(shí)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻的前一個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)；選擇信號(hào)為“2”時(shí)，選擇單元選擇第二個(gè)寄存單元的輸出值作為選擇單元的輸出，此時(shí)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)；選擇信號(hào)為“1”時(shí)，選擇單元選擇第三個(gè)寄存單元的輸出值作為選擇單元的輸出， 此時(shí)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻的后一個(gè)時(shí)鐘周期出現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解， 當(dāng)選用帶有更多輸入端的選擇單元時(shí)，相應(yīng)的選擇規(guī)則也會(huì)更多。下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的裝置檢測(cè)異步電路安全性的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖6所示，在具體實(shí)施例中，檢測(cè)裝置中N+1個(gè)寄存單元可以是兩個(gè)D觸發(fā)器， 選擇單元可以是二選一多路選擇器。每個(gè)D觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿寄存輸入的信號(hào)值。二選一多路選擇器的選擇規(guī)則為當(dāng)選擇信號(hào)為1時(shí)，二選一多路選擇器選擇D觸發(fā)器 1的輸出信號(hào)作為被同步以后的信號(hào)；當(dāng)選擇信號(hào)為O時(shí)，二選一多路選擇器選擇D觸發(fā)器 2的輸出信號(hào)作為被同步以后的信號(hào)。將圖6的檢測(cè)電路應(yīng)用在圖7所示的電路中，就可以通過(guò)仿真檢測(cè)出圖7電路的錯(cuò)誤現(xiàn)象。如圖7所示，虛線左邊為A時(shí)鐘域，虛線右邊為B時(shí)鐘域。B時(shí)鐘域的寄存器在寄存數(shù)據(jù)時(shí)受裝載信號(hào)load_a和使能信號(hào)enable^控制，只有當(dāng)裝載信號(hào)和使能信號(hào)都為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)才會(huì)被寄存。而裝載信號(hào)和使能信號(hào)來(lái)自A時(shí)鐘域，因此設(shè)計(jì)者用同步電路將它們同步到B時(shí)鐘域后才使用。上述電路的風(fēng)險(xiǎn)在于，當(dāng)A時(shí)鐘域的裝載信號(hào)load_a和使能信號(hào)enablej傳輸路徑延時(shí)不同時(shí)，B時(shí)鐘域的同步電路在時(shí)鐘信號(hào)clk_b的上升沿處可能對(duì)load_a采樣到高電平，但對(duì)enables采樣到低電平，而在后一個(gè)上升沿處，對(duì)load_a采樣到低電平，而對(duì) enable_a采樣到高電平，即同步電路輸出的裝載信號(hào)load_b和使能信號(hào)enablej不是按照預(yù)期那樣的彼此對(duì)齊，而是錯(cuò)開(kāi)了一個(gè)時(shí)鐘周期，這導(dǎo)致輸入數(shù)據(jù)data_in無(wú)法裝載進(jìn)寄存器。在仿真中，傳輸路徑間的延時(shí)之差通常不會(huì)很明顯，導(dǎo)致仿真中出現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)法裝載的幾率非常小，使仿真過(guò)程很難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，將圖7中的同步電路換成圖6所示的檢測(cè)裝置，具體結(jié)構(gòu)如圖8所示，將連接裝載信號(hào)的檢測(cè)電路的選擇信號(hào)設(shè)置為1 (選擇D觸發(fā)器1的輸出信號(hào)作為被同步以后的信號(hào))，將連接使能信號(hào)的檢測(cè)電路的選擇信號(hào)設(shè)置為0(選擇D觸發(fā)器2的輸出信號(hào)作為被同步以后的信號(hào))，這樣裝載信號(hào)有效的時(shí)刻就比預(yù)期的提前了一個(gè)時(shí)鐘周期，而使能信號(hào)有效的時(shí)刻仍為預(yù)期的時(shí)刻，波形如圖9所示。通過(guò)上述方法對(duì)圖7電路進(jìn)行仿真后則可出現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)法裝載的現(xiàn)象，從而確定兩個(gè)被同步信號(hào)的相位關(guān)系會(huì)對(duì)該電路的安全性造成影響。上面的實(shí)施例針對(duì)的是兩個(gè)同步后的信號(hào)直接用在一起作邏輯運(yùn)算的情況。下面的實(shí)施例針對(duì)的是兩個(gè)同步后的信號(hào)經(jīng)過(guò)了其他電路以后，再用在一起作邏輯運(yùn)算的情況。在圖10所示的電路中，虛線左邊為A時(shí)鐘域，虛線右邊為B時(shí)鐘域。B時(shí)鐘域的寄存器1和寄存器2構(gòu)成兩級(jí)流水線電路，用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)序列。電路通過(guò)兩個(gè)使能信號(hào) enablel和enable〗分別控制第一級(jí)的輸入和第二級(jí)的輸入，當(dāng)使能信號(hào)為高電平時(shí)，輸入信號(hào)才會(huì)穿過(guò)“與門”到達(dá)寄存器的輸入端。兩個(gè)使能信號(hào)是A時(shí)鐘域的信號(hào)，因此設(shè)計(jì)者用同步電路將它們同步到B時(shí)鐘域后才使用。上述電路的風(fēng)險(xiǎn)在于，當(dāng)同步電路在時(shí)鐘信號(hào)clk_b的某個(gè)上升沿采樣到使能信號(hào)enablela的低電平時(shí)，由于使能信號(hào)enable2_a的傳輸延時(shí)比enablel_a的大，導(dǎo)致同步電路采不到enable2_a的高電平，而只有在下一個(gè)周期才采到，這就使在A時(shí)鐘域相鄰的兩個(gè)控制信號(hào)經(jīng)過(guò)同步電路后變成了間隔一個(gè)時(shí)鐘周期的兩個(gè)控制信號(hào)，導(dǎo)致流水線電路輸出的序列中有數(shù)據(jù)丟失。在仿真中，傳輸路徑間的延時(shí)之差通常不會(huì)很明顯，導(dǎo)致仿真中很難出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。將圖10中的同步電路換成圖6所示的檢測(cè)裝置，具體結(jié)構(gòu)如圖11所示，將連接使能信號(hào)enablela的檢測(cè)電路的選擇信號(hào)設(shè)置為1 (選擇D觸發(fā)器1的輸出信號(hào)作為被同步以后的信號(hào))，將連接使能信號(hào)enable2_a的檢測(cè)電路的選擇信號(hào)設(shè)置為0(選擇D觸發(fā)器2的輸出信號(hào)作為被同步以后的信號(hào))，這樣輸出的信號(hào)enablel_b有效的時(shí)刻就比預(yù)期的提前了一個(gè)時(shí)鐘周期，而信號(hào)enable2_b有效的時(shí)刻仍為預(yù)期的時(shí)刻，波形如圖12所示，使得數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象得以出現(xiàn)。上面的實(shí)施例說(shuō)明的是同步后的信號(hào)穿過(guò)的其他電路相對(duì)簡(jiǎn)單，并且級(jí)數(shù)比較少的情況。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，當(dāng)同步后的信號(hào)穿過(guò)的其他電路的級(jí)數(shù)很多時(shí)，對(duì)電路的檢測(cè)原理與上述實(shí)施例類似。以上是兩個(gè)被同步信號(hào)作邏輯運(yùn)算時(shí)檢測(cè)電路安全性的實(shí)施例。如果異步電路中用到兩個(gè)以上被同步的信號(hào)作邏輯運(yùn)算時(shí)，檢測(cè)電路安全性的方法與之類似，檢測(cè)流程如圖13所示步驟1301，用M個(gè)電路檢測(cè)裝置替換待測(cè)電路中的M個(gè)同步電路，組成驗(yàn)證電路；步驟1302，從未被選擇過(guò)的電路檢測(cè)裝置中選擇任意一個(gè)電路檢測(cè)裝置作為當(dāng)前電路檢測(cè)裝置；步驟1303，設(shè)置當(dāng)前電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)，并將其他電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)設(shè)置成同一值，并且是與所述當(dāng)前電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)不相同；步驟1304，對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行仿真；步驟1305，根據(jù)仿真結(jié)果判斷驗(yàn)證電路是否正常工作如果驗(yàn)證電路不能正常工作，則確定待測(cè)電路設(shè)計(jì)存在風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)束檢測(cè)；如果驗(yàn)證電路能正常工作，則進(jìn)入步驟 1306 ；如果電路不能正常工作，則確定待測(cè)電路當(dāng)中存在將多個(gè)被同步信號(hào)用在一起作邏輯運(yùn)算的情況，并且這種情況會(huì)影響電路的邏輯功能，因此該待測(cè)電路存在風(fēng)險(xiǎn)，檢測(cè)結(jié)束；如果電路能正常工作，則確定待測(cè)電路當(dāng)中沒(méi)有將多個(gè)被同步信號(hào)用在一起作邏輯運(yùn)算的情況，或者雖然有這一情況，但是不影響待測(cè)電路的邏輯功能。此次檢測(cè)只是針對(duì)多個(gè)檢測(cè)裝置中選出的一個(gè)，尚未檢測(cè)其他的檢測(cè)裝置，檢測(cè)流程進(jìn)入步驟1306 ；步驟1306，判斷是否已選擇所有的電路檢測(cè)裝置對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行了仿真，是則確定待測(cè)電路設(shè)計(jì)安全，并結(jié)束檢測(cè)；否則返回步驟1302。判斷是否已選擇所有的電路檢測(cè)裝置對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行了仿真，如果是，則確定待檢測(cè)電路當(dāng)中的每一個(gè)被同步信號(hào)都沒(méi)有和其他的被同步信號(hào)用在一起作邏輯運(yùn)算，或者雖然有作邏輯運(yùn)算，但是運(yùn)算結(jié)果不影響電路的邏輯功能，此時(shí)則可以確定該待檢測(cè)電路設(shè)計(jì)是安全的，檢測(cè)結(jié)束；如果不是，則檢測(cè)流程返回步驟1302。應(yīng)用本發(fā)明提供的裝置及其檢測(cè)方法，在檢測(cè)異步電路時(shí)實(shí)施步驟簡(jiǎn)單，僅需改變裝置中的選擇信號(hào)就可以在仿真中檢測(cè)電路中是否存在用多個(gè)被同步信號(hào)作邏輯運(yùn)算的情況。另外，該檢測(cè)電路不占電路面積，由于本發(fā)明應(yīng)用于仿真階段，因此被測(cè)電路可以在仿真時(shí)用本發(fā)明提出的裝置替換原有的同步電路模塊進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，在電路綜合時(shí)再將檢測(cè)裝置替換回原有的同步電路模塊即可。此外，該檢測(cè)電路適用范圍廣泛，只要電路中存在多個(gè)被同步的信號(hào)，就可以使用本發(fā)明檢測(cè)其設(shè)計(jì)的安全性。本發(fā)明所述的方法并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其它的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電路檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括N+1個(gè)寄存單元和選擇單元，其中N為大于等于1的自然數(shù)；所述N+1個(gè)寄存單元相互級(jí)聯(lián)，每個(gè)寄存單元的輸出端分別連接選擇單元的不同輸入端，每個(gè)寄存單元均接收同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，每個(gè)寄存單元在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)寄存輸入的信號(hào)值；所述選擇單元根據(jù)選擇端輸入的選擇信號(hào)從N+1個(gè)寄存單元的輸出值中選擇一個(gè)輸出值或多個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為選擇單元的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，所述寄存單元為D觸發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，所述選擇單元為多路選擇器。
4.如權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，所述選擇單元的輸入端的個(gè)數(shù)大于等于所述寄存單元的數(shù)目。
5.如權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，所述N為1，所述選擇單元為2選 1選擇單元。
6.如權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，所述N為2，所述選擇單元為3選 1選擇單元。
7.如權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置還包括邏輯運(yùn)算單元，該邏輯運(yùn)算單元連接在寄存單元的輸出端和選擇單元輸入端之間，用于選擇多個(gè)寄存單元的輸出值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并將邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出至選擇單元。
8.如權(quán)利要求7所述的電路檢測(cè)裝置，其特征在于，所述邏輯運(yùn)算單元由多級(jí)邏輯運(yùn)算子單元組合形成，該邏輯運(yùn)算子單元實(shí)現(xiàn)邏輯或、邏輯與或邏輯非運(yùn)算。
9.一種電路檢測(cè)方法，采用權(quán)利要求1所述的電路檢測(cè)裝置檢測(cè)待測(cè)電路中異步時(shí)鐘域間信號(hào)傳遞的安全性，所述待測(cè)電路包括M個(gè)同步電路，M為大于1的自然數(shù)，其特征在于，該電路檢測(cè)方法包括A、用M個(gè)電路檢測(cè)裝置替換待測(cè)電路中的M個(gè)同步電路，組成驗(yàn)證電路；B、從未被選擇過(guò)的電路檢測(cè)裝置中選擇任意一個(gè)電路檢測(cè)裝置作為當(dāng)前電路檢測(cè)裝置；C、設(shè)置當(dāng)前電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)，并將其他電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)設(shè)置成同一值，并且是與所述當(dāng)前電路檢測(cè)裝置的選擇信號(hào)不相同；D、對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果判斷驗(yàn)證電路是否正常工作如果驗(yàn)證電路不能正常工作，則確定待測(cè)電路設(shè)計(jì)存在風(fēng)險(xiǎn)，并結(jié)束檢測(cè)；如果驗(yàn)證電路能正常工作，則進(jìn)入步驟E ；E、判斷是否已選擇所有的電路檢測(cè)裝置對(duì)驗(yàn)證電路進(jìn)行了仿真，是則確定待測(cè)電路設(shè)計(jì)安全，并結(jié)束檢測(cè)；否則返回步驟B。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種電路檢測(cè)裝置及方法，該裝置包括N+1個(gè)寄存單元和選擇單元，其中N為大于等于1的自然數(shù)；所述N+1個(gè)寄存單元相互級(jí)聯(lián)，每個(gè)寄存單元的輸出端分別連接選擇單元的不同輸入端，每個(gè)寄存單元均接收同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，每個(gè)寄存單元在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)寄存輸入的信號(hào)值。所述選擇單元根據(jù)選擇端輸入的選擇信號(hào)從N+1個(gè)寄存單元的輸出值中選擇一個(gè)輸出值或幾個(gè)輸出值作邏輯運(yùn)算后的值作為選擇單元的輸出，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)裝置的輸出值在預(yù)期時(shí)刻之前出現(xiàn)、在預(yù)期時(shí)刻之后出現(xiàn)或者在預(yù)期時(shí)刻出現(xiàn)。應(yīng)用本申請(qǐng)公開(kāi)的裝置及其檢測(cè)方法，彌補(bǔ)了仿真和驗(yàn)證階段難以發(fā)現(xiàn)異步電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的不足，給異步電路的安全性提供了保障。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102565665SQ20101059459
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者唐杰, 趙東方 申請(qǐng)人:炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司