[发明专利]一种近阈值区稳定工作的全对称在线监测单元与控制电路

权利要求书

1.一种近阈值区稳定工作的全对称在线监测单元，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系统工作时钟信号（CK）和数据输入信号（D）；输出信号为数据输出信号（QF）和预警信号（Pre_error），数据输入信号（D）连接到锁存器的数据输入端和数据跳变监测器的数据输入端1，时钟信号（CK）连接到锁存器和数据跳变监测器的时钟输入端，将锁存器内部的数据输入信号（D）的非信号（DN）引出连接到数据跳变监测器的数据输入端2，锁存器的输出为数据输出信号（QF），数据跳变监测器的输出为预警信号（Pre_error）；

其特征在于：所述数据跳变监测器由4个NMOS管、3个PMOS管和3个反相器构成，其输入为数据输入信号（D）、数据输入信号（D）的非信号（DN）、系统工作时钟信号（CK），输出信号为预警信号（Pre_error）；其中，时钟信号（CK）与PMOS管M1的栅极连接，PMOS管M1的源极与电源VDD相连，PMOS管M1的漏极（VVDD）与PMOS管M2的源极（VVDD）、PMOS管M6的源极（VVDD），NMOS管M3的漏极（VVDD）、NMOS管M5的漏极（VVDD）相连，同时PMOS管M1的漏极（VVDD）还连接到反相器INV3的输入端；数据输入信号（D）与PMOS管M2的栅极和NMOS管M4的栅极相连；PMOS管M2的漏极（V1）与NMOS管M3的源极（V1）以及NMOS管M4的漏极（V1）相连，同时PMOS管M2的漏极（V1）还连接到反相器INV1的输入端；PMOS管M6的漏极（V3）与NMOS管M5的源极（V3）以及NMOS管M7的漏极（V3）相连，同时PMOS管M6的漏极（V3）还与反相器INV2的输入端相连； NMOS管M4的源极和NMOS管M7的源极与地VSS相连；数据输入信号（D）的非信号（DN）与PMOS管M6的栅极和NMOS管M7的栅极连接，反相器INV1的输出（V2）与NMOS管M5的栅极连接，反相器INV2的输出（V4）与NMOS管M3的栅极连接，反相器INV3的输出即为预警信号（Pre_error）。

2.一种近阈值区稳定工作的全对称在线监测单元的控制电路，主要包括三部分：分别设置在x条关键路径末端的x个在线监测单元、m个n输入动态或门、时钟控制及动态门复位信号产生模块，x、m和n均为正整数，其特征在于：

所述m个n输入动态或门实时收集所述x个在线监测单元产生的x个预警信号（Pre_error01~Pre_errorx）并进行或操作，产生一个总预警信号（Or_error）传输给时钟控制及动态门复位信号产生模块；时钟控制及动态门复位信号产生模块接收到有效的总预警信号（Or_error）后，立即将系统工作时钟（CK）暂停一个周期然后传递给每一个时序逻辑，同时产生动态门复位信号（irstn）并传递给每一个n输入动态或门。

3.根据权利要求2所述的一种近阈值区稳定工作的全对称在线监测单元的控制电路，其特征在于：

所述n输入动态或门由3个PMOS、n+1个NMOS和一个反相器INV组成，其中， NMOS管MN1至NMOS管MNn的栅极分别与n个预警信号（Pre_error01~Pre_errorn）相连，NMOS管MN1至NMOS管MNn的源极与NMOS管MN0的漏极相连，NMOS管MN1至NMOS管MNn的漏极（V）与PMOS管MP0和PMOS管MP2的漏极（V）连接，同时该漏极（V）作为反相器INV的输入；NMOS管MN0和PMOS管MP0的栅极与动态门复位信号（irstn）连接，NMOS管MN0的源极与地VSS连接，PMOS管MP1的源极和栅极、PMOS管MP0的源极均与电源VDD连接，PMOS管MP1的漏极与PMOS管MP2的源极连接，PMOS管MP2的栅极与反相器INV的输出（Or_error）连接，反相器INV的输出（Or_error）即为总预警信号。