[发明专利]用于识别集成电路的供电电压误差的方法

说明书

本发明涉及一种用于识别集成电路（300）的供电电压误差的方法，其中逻辑电路（100a、100b）由供电电压（200）供电，其中监控表征逻辑电路（100a、100b）的门运行时间的值（104）并且当表征逻辑电路（100a、100b）的门运行时间的值（104）低于下阈值（P_min）和/或超过上阈值（P_max）时确定供电电压误差。

技术领域

本发明涉及一种用于识别集成电路的供电电压误差的方法以及用于执行该方法的计算单元。

背景技术

由于机动车中的计算要求总是继续提高，所以专门的功能增多地转移到硬件或集成电路、诸如专门的FPGA片上系统（SoC）中，以便这样实现非常高的计算能力。这些系统中的许多也承担安全关键功能，使得为了实现安全目的、例如ASIL-B，必须实现相应的测试覆盖。常见的测试根据现有技术限于软件。所述测试包含ECC、CRC或奇偶性。

然而也非常重要且关键的是供电电压。这样，当前的FPGA必须部分地被供给同时具有小公差（例如3%）的低电压（例如1V）。在公差之外的供电电压的（例如由纹波、负载扰动以及诸如此类引起的）波动可能导致集成电路的未定义的状态并且因此必须被防止或至少被识别，以便能够相应地作出反应。

可以利用比较器来监控供电电压。但是，对于所提及的集成电路、如FPGA而言，这种形式的监控是不合适的，因为适当的比较器窗口将进一步缩窄可供使用的电压范围。此外，对于比较器而言必要的电阻分压器并不以足够的精确度并且所需的长期稳定性而可供使用。在汽车领域中，出发点是，电阻在其运行持续时间结束时可能与其标称值的偏差大于10%，即使该电阻被规划有例如仅0.1%的初始公差。此外，比较器在其探测速度（带宽）方面是受限的、昂贵的并易受误差影响的。电压的平均值可以利用简单的装置、例如简单的模数转换器ADU来分析，而对短暂的偏差（短时脉冲波干扰、尖峰）的识别明显要求更高。

发明内容

因此值得期望的是，拥有一种方法，其尤其识别供电电压的短暂的波动并且避免前面所描述的缺点。

根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的用于识别集成电路的供电电压误差的方法以及用于执行该方法的计算单元和计算机程序。有利的扩展方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。

本发明介绍一种简单但尽管如此可靠的也识别短暂的供电电压波动的可能性。这特别是对于在机动车中的使用而言、例如在集成电路是机动车的控制设备的部分时是有利的。因此，可以提高安全性。尤其是，在识别出供电电压误差的情况下可以通过将集成电路复位又建立所定义的状态。

已知的是，逻辑门的所谓的门运行时间尤其依赖于逻辑门的供电电压。将逻辑门固有的结构造成的门运行时间、即直至门在其输出端上对其输入端上的变化作出反应的时间称作门运行时间。通过监控逻辑电路的门运行时间或表征逻辑电路的门运行时间的值因此可以监控逻辑电路的供电电压。如果在此确定供电电压具有不允许的值，则通过将集成电路复位来对此作出反应，以便集成电路又占据所定义的状态。优选地，逻辑电路是集成电路的部分。

利用本发明可能的是，对集成电路、诸如微控制器、ASIC或FPGA的供电电压就与标称值的偏差予以监控。优选地，为此预先给定一个或多个阈值，所述阈值形成供电电压的允许的范围的边界并且因此围绕标称值形成门运行时间的边界。如果运行时间位于允许的范围之外，则与此相应地供电电压也位于围绕标称值的允许的公差之外。合适的阈值（即下阈值和/或上阈值）合乎目的地依赖于电路来预先给定并且尤其可以以测试方式来确定。当涉及绝对阈值时，所述阈值尤其根据标称值来预先给定。

此外已知的是，门运行时间依赖于温度。为了顾及到该特性，合乎目的地也依赖于温度预先给定所述一个或多个阈值。为此，例如可以使用依赖于温度的特征曲线族，在运行时间从所述特征曲线族可以读出依赖于温度的阈值。