[发明专利]一种抗单粒子瞬态与翻转寄存器及串并转换芯片

权利要求书

1.一种抗单粒子瞬态与翻转寄存器，其特征在于，包括：三抽头寄存器模块、三模冗余投票单元和延时滤波单元；其中，延时滤波单元包括第一延时滤波单元、第二延时滤波单元，所述第二延时滤波单元的延迟时间至少为所述第一延时滤波单元的延迟时间的两倍；

所述三抽头寄存器模块具有第一至第三输入信号端、第一至第三时钟信号端、第一至第三复位信号端和第一至第三输出信号端，基于三节点互锁存储实现传输相同的逻辑电平；

所述抗单粒子瞬态与翻转寄存器的输入端与所述三抽头寄存器模块的第一至第三输入信号端均连接，其中，所述抗单粒子瞬态与翻转寄存器的输入端与三抽头寄存器模块的第一输入信号端直接连接，与三抽头寄存器模块的第二输入信号端通过一个所述第一延时滤波单元连接，与三抽头寄存器模块的第三输入信号端通过一个所述第二延时滤波单元连接；

所述三抽头寄存器模块的第一至第三输出信号端分别与所述三模冗余投票单元的第一至第三投票输入信号端连接，其中，所述三抽头寄存器模块的第一输出信号端与第一投票输入信号端直接连接，所述三抽头寄存器模块的第二输出信号端与第二投票输入信号端通过一个所述第一延时滤波单元连接，所述三抽头寄存器模块的第三输出信号端与第三投票输入信号端通过一个第二延时滤波单元连接；

所述三模冗余投票单元的投票输出信号端连接所述抗单粒子瞬态与翻转寄存器的输出端；所述三抽头寄存器模块的第一至第三时钟信号端分别引出为所述抗单粒子瞬态与翻转寄存器的第一至第三时钟信号端；所述三抽头寄存器模块的第一至第三复位信号端分别引出为所述抗单粒子瞬态与翻转寄存器的第一至第三复位信号端；

其中，所述三抽头寄存器模块包括锁存主单元、锁存从单元、第一至第三反相器；

所述锁存主单元的第一至第三输出信号端分别对应连接所述锁存从单元的第一至第三输入信号端；

所述锁存主单元的第一至第三复位信号端分别与所述锁存从单元的第一至第三复位信号端对应并联后，引出为所述三抽头寄存器模块的第一至第三复位信号端，用于输入对应的复位信号；

三抽头寄存器模块的第一时钟信号端连接锁存主单元的第一时钟信号端，并经过第一反相器反相后连接锁存从单元的第一时钟信号端，用于输入第一时钟信号；三抽头寄存器模块的第二时钟信号端连接锁存主单元的第二时钟信号端，并经过第二反相器反相后连接锁存从单元的第二时钟信号端，用于输入第二时钟信号；三抽头寄存器模块的第三时钟信号端连接锁存主单元的第三时钟信号端，并经过第三反相器反相后连接锁存从单元的第三时钟信号端，用于输入第三时钟信号；

所述锁存主单元包括第一至第二十一PMOS管、第一至第十八NMOS管、第四至第六反相器；

第一、第三PMOS管的源极连接工作电压，第一PMOS管的漏极连接第二PMOS管的源极，第二、第三PMOS管的漏极并联至节点MQ1；节点MQ1连接第一、第三NMOS管的漏极，第一NMOS管的源极连接第二NMOS管的漏极，第二、第三NMOS管的源极连接公共地；

第一PMOS管、第三NMOS管的栅极通过第四反相器连接所述锁存主单元的第一复位信号端，第二PMOS管、第二NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第一时钟信号端；

第四、第六、第七PMOS管的源极连接工作电压，第四PMOS管的漏极连接第五PMOS管的源极，第五、第六、第七PMOS管的漏极并联至所述锁存主单元的第一输出信号端；所述锁存主单元的第一输出信号端连接第四NMOS管的漏极，第四NMOS管的源极连接第五、第六NMOS管的漏极，第五、第六NMOS管的源极连接公共地；

第四PMOS管、第六NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第一时钟信号端，第六PMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第一复位信号端，第五PMOS管、第五NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第一输入信号端；

第八、第十PMOS管的源极连接工作电压，第八PMOS管的漏极连接第九PMOS管的源极，第九、第十PMOS管的漏极并联至节点MQ2；节点MQ2连接第七、第九NMOS管的漏极，第七NMOS管的源极连接第八NMOS管的漏极，第八、第九NMOS管的源极连接公共地；

第八PMOS管、第九NMOS管的栅极通过第五反相器连接所述锁存主单元的第二复位信号端，第九PMOS管、第八NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第二时钟信号端；

第十一、第十三、第十四PMOS管的源极连接工作电压，第十一PMOS管的漏极连接第十二PMOS管的源极，第十二、第十三、第十四PMOS管的漏极并联至所述锁存主单元的第二输出信号端；所述锁存主单元的第二输出信号端连接第十NMOS管的漏极，第十NMOS管的源极连接第十一、第十二NMOS管的漏极，第十一、第十二NMOS管的源极连接公共地；

第十一PMOS管、第十二NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第二时钟信号端，第十三PMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第二复位信号端，第十二PMOS管、第十一NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第二输入信号端；

第十五、第十七PMOS管的源极连接工作电压，第十五PMOS管的漏极连接第十六PMOS管的源极，第十六、第十七PMOS管的漏极并联至节点MQ3；节点MQ3连接第十三、第十五NMOS管的漏极，第十三NMOS管的源极连接第十四NMOS管的漏极，第十四、第十五NMOS管的源极连接公共地；

第十五PMOS管、第十五NMOS管的栅极通过第六反相器连接所述锁存主单元的第三复位信号端，第十六PMOS管的栅极、第十四NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第三时钟信号端；

第十八、第二十、第二十一PMOS管的源极连接工作电压，第十八PMOS管的漏极连接第十九PMOS管的源极，第十九、第二十、第二十一PMOS管的漏极并联至所述锁存主单元的第三输出信号端；所述锁存主单元的第三输出信号端连接第十六NMOS管的漏极，第十六NMOS管的源极连接第十七、第十八NMOS管的漏极，第十七、第十八NMOS管的源极连接公共地；

第十八PMOS管、第十八NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第三时钟信号端，第二十PMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第三复位信号端，第十九PMOS管、第十七NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第三输入信号端；

第三PMOS管、第七NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第一输出信号端，第七PMOS管、第十NMOS管的栅极连接节点MQ2，第十PMOS管、第十三NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第二输出信号端，第十四PMOS管、第十六NMOS管的栅极连接节点MQ3，第十七PMOS管、第一NMOS管的栅极连接所述锁存主单元的第三输出信号端，第二十一PMOS管、第四NMOS管的栅极连接节点MQ1；

所述锁存从单元包括第二十二至第四十二PMOS管、第十九至第三十六NMOS管、第七至第九反相器；

第二十二、第二十三、第二十四PMOS管的源极连接工作电压，第二十二、第二十三、第二十四PMOS管的漏极连接节点SQn1；节点SQn1连接第十九NMOS管的漏极，第十九NMOS管的源极连接第二十NMOS管的漏极，第二十NMOS管的源极连接公共地；

第二十二PMOS管、第二十NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第一时钟信号端，第二十三PMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第一复位信号端；

第二十五、第二十八PMOS管的源极连接工作电压，第二十五PMOS管的漏极连接第二十六PMOS管的源极，第二十六PMOS管的漏极连接第二十七PMOS管的源极，第二十七、第二十八PMOS管的漏极连接所述锁存从单元的第一输出信号端；所述锁存从单元的第一输出信号端连接第二十一、第二十四NMOS管的漏极，第二十一NMOS管的源极连接第二十二、第二十三NMOS管的漏极，第二十二、第二十三、第二十四NMOS管的源极连接公共地；

第二十五PMOS管、第二十三NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第一时钟信号端，第二十六PMOS管、第二十四NMOS管的栅极通过第七反相器连接所述锁存从单元的第一复位信号端，第二十七PMOS管、第二十二NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第一输入信号端；

第二十九、第三十、第三十一PMOS管的源极连接工作电压，第二十九、第三十、第三十一PMOS管的漏极连接节点SQn2；节点SQn2连接第二十五NMOS管的漏极，第二十五NMOS管的源极连接第二十六NMOS管的漏极，第二十六NMOS管的源极连接公共地；

第二十九PMOS管、第二十六NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第二时钟信号端，第三十PMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第二复位信号端；

第三十二、第三十五PMOS管的源极连接工作电压，第三十二PMOS管的漏极连接第三十三PMOS管的源极，第三十三PMOS管的漏极连接第三十四PMOS管的源极，第三十四、第三十五PMOS管的漏极连接所述锁存从单元的第二输出信号端；所述锁存从单元的第二输出信号端连接第二十七、第三十NMOS管的漏极，第二十七NMOS管的源极连接第二十八、第二十九NMOS管的漏极，第二十八、第二十九、第三十NMOS管的源极连接公共地；

第三十二PMOS管、第二十九NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第二时钟信号端，第三十三PMOS管、第三十NMOS管的栅极通过第八反相器连接所述锁存从单元的第二复位信号端，第三十四PMOS管、第二十八NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第二输入信号端；

第三十六、第三十七、第三十八PMOS管的源极连接工作电压，第三十六、第三十七、第三十八PMOS管的漏极连接节点SQn3；节点SQn3连接第三十一NMOS管的漏极，第三十一NMOS管的源极连接第三十二NMOS管的漏极，第三十二NMOS管的源极连接公共地；

第三十六PMOS管、第三十二NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第三时钟信号端，第三十七PMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第三复位信号端；

第三十九、第四十二PMOS管的源极连接工作电压，第三十九PMOS管的漏极连接第四十PMOS管的源极，第四十PMOS管的漏极连接第四十一PMOS管的源极，第四十一、第四十二PMOS管的漏极连接所述锁存从单元的第三输出信号端；所述锁存从单元的第三输出信号端连接第三十三、第三十六NMOS管的漏极，第三十三NMOS管的源极连接第三十四、第三十五NMOS管的漏极，第三十四、第三十五、第三十六NMOS管的源极连接公共地；

第三十九PMOS管、第三十五NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第三时钟信号端，第四十PMOS管、第三十六NMOS管的栅极通过第九反相器连接所述锁存从单元的第三复位信号端，第四十一PMOS管、第三十四NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第三输入信号端；

第二十四PMOS管、第二十五NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第一输出信号端；第二十八PMOS管、第二十七NMOS管的栅极连接节点SQn2；第三十一PMOS管、第三十一NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第二输出信号端；第三十五PMOS管、第三十三NMOS管的栅极连接节点SQn3；第三十八PMOS管、第十九NMOS管的栅极连接所述锁存从单元的第三输出信号端；第四十二PMOS管、第二十一NMOS管的栅极连接节点SQn1。