[发明专利]一种带内建自测试的电源开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，尤其是一种带内建自测试的电源开关电路。

背景技术

随着集成电路的规模和集成度的提高，特别是片上系统(System-on-Chip，SoC)的出现，越来越多的功能被集成到一个芯片上。这使得芯片测试中的目标故障数目大大增加，从而导致测试数据量随之激增。测试数据量的增加和测试通道带宽的限制使得测试应用时间随之增加。研究表明，测试数据量的增加显著提高测试成本。

内建自测试（Built-InSelf-Test,BIST）的测试思路在于，当电路转入测试模式时，电源测试信号和响应检测由电路内部的某些结构自动产生，而不是要求外部施加电源测试信号确定所得到的测试结果是否正确。被测电路一般是一些嵌入在SoC芯片中的IP核，外界通过与测试控制器通信进行控制，启动控制器进入内建自测试模式。它将启动测试码生成器，生成预先设计好的一系列测试信号，施加给被测电路，电路的响应被输出响应分析器捕获并与预期的结果进行比较。

目前，内建自测试方案已经被广泛的应用以解决SoC测试中的测试数据过大和测试速度慢的问题。但是对于片上系统，用于控制电源供电的电源开关往往是测试中的盲点。无法正常工作的电源开关除了会增加功耗，还会影响电路的正常工作。因此，针对电源开关进行可测性设计非常有必要。

发明内容

本发明的目的是针对目前低功耗芯片的电源开关需求，提供了一种带内建自测试的电源开关电路。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种带内建自测试的电源开关电路，其特征是：包括多路选择器、增强电源开关、相位发生器、控制器及放电模块；其中：

多路选择器的输入信号分别是测试使能信号，电源控制信号和控制器输出的电源测试信号，多路选择器的输出为电源门控信号，通过测试使能信号在电源控制信号及电源测试信号中选择一个信号作为电源门控信号输出至增强电源开关；当测试使能信号为高电平时，电源测试信号作为电源门控信号输出；当测试使能信号为低电平时，电源控制信号作为电源门控信号输出；

增强电源开关采用N个结构完全一致的增强电源开关级联，N=1，…N，为正整数，各级增强电源开关的输入信号均包括复位信号、电源门控信号、时钟信号和相位发生器输出的第一相位时钟，各级增强电源开关的输出信号均包括门控电源和同步电源信号，第一级增强电源开关的电源门控信号输入端连接多路选择器输出的电源门控信号，第一级增强电源开关输出的同步电源信号与第二级增强电源开关的电源门控信号输入端相连，第二级增强电源开关输出的同步电源信号与第三级增强电源开关的电源门控信号输入端相连，依此类推，直至增强电源开关N-1的输出的同步电源信号与增强电源开关N的电源门控信号输入端相连，增强电源开关N的输出同步电源信号空接；每个增强电源开关包括一个D触发器DFF2、一个二输入或门OR2和一个PMOS晶体管，第一级增强电源开关的D触发器的数据输入端连接电源门控信号，D触发器的数据输出端输出同步电源信号，后续各级增强电源开关的D触发器的数据输入端依次连接前一级输出的同步电源信号，各级增强电源开关的时钟输入端口连接时钟信号，复位端口连接复位信号，D触发器的反相数据输出端连接二输入或门OR2的一个输入端，二输入或门OR2的另一输入端与相位发生器输出的第一相位时钟连接，二输入或门OR2的输出和PMOS晶体管的栅端连接，PMOS晶体管的源端和电源连接，PMOS晶体管的漏端输出门控电源；

相位发生器的输入为时钟信号，输出为第一相位时钟信号和第二相位时钟信号；相位发生器包括延时模块DLY3、二输入或门OR3及二输入与门AND3；延时模块DLY3的输入为时钟信号，输出的延迟时钟信号分别连接二输入或门OR3及二输入与门AND3的其中一个输入端，二输入或门OR3及二输入与门AND3的另一个输入端均连接时钟信号，二输入或门OR3的输出为第一相位时钟信号，二输入与门AND3的输出为第二相位时钟信号；