CN108254644A - Esd检测装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种ESD检测装置、系统及方法，属于电子技术领域。所述ESD检测装置包括第一触发器电路、第二触发器电路、逻辑电路模块以及主控模块，通过所述第一触发器电路输出多个第一预设值，以及所述第二触发器电路输出多个第二预设值，所述逻辑电路模块根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值，因此，所述主控模块可根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作，该ESD检测装置的电路设计简单，并且可将其设置在数字电路系统中的各个区域，从而可直观检测到各个区域的抗ESD能力的强弱。

Description

ESD检测装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种ESD检测装置、系统及方法。

背景技术

在数字电路设计中，为了增强抗静电释放(Electro-Static discharge，ESD)的能力，通常会考虑设计ESD检测电路，而现有的数字电路的ESD检测方案多为：根据当前应用检测系统状态，检测多个关键控制信号之间的固定时序关系，定时读取系统寄存器数值与写入时的数值进行比较，关键数据通路做校验和检测等等方式。

上述数字电路的ESD检测电路会在正常的功能电路中额外增加较大面积的检测逻辑电路来进行ESD检测，检测结果比较间接，不能直观的定位数字电路部分那个区域抗ESD能力比较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ESD检测装置、系统及方法，其能够改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种ESD检测装置，所述ESD检测装置包括第一触发器电路、第二触发器电路、逻辑电路模块以及主控模块，所述第一触发器电路和第二触发器电路均与所述逻辑电路模块连接，所述逻辑电路模块与所述主控模块连接；所述第一触发器电路，用于输出多个第一预设值；所述第二触发器电路，用于输出多个第二预设值；所述逻辑电路模块，用于根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值；所述主控模块，用于根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

在本发明较佳的实施例中，所述逻辑电路模块包括第一或门逻辑电路、第二或门逻辑电路和与非门逻辑电路，所述第一触发器电路与所述第一或门逻辑电路连接，所述第二触发器电路与所述与非门逻辑电路连接，所述第一或门逻辑电路和所述与非门逻辑电路均与所述第二或门逻辑电路连接，所述第二或门逻辑电路与所述主控模块连接；所述第一或门逻辑电路，用于对所述多个第一预设值进行或运算，输出第一运算值至所述第二或门逻辑电路；所述与非门逻辑电路，用于对所述多个第二预设值进行与非运算，输出第二运算值至所述第二或门逻辑电路；所述第二或门逻辑电路，用于将所述第一运算值和所述第二运算值进行或运算，输出所述运算值至所述主控模块。

在本发明较佳的实施例中，所述第一触发器电路包括多个第一D触发器，所述第二触发器电路包括多个第二D触发器。

在本发明较佳的实施例中，所述多个第一D触发器均为设有复位端的D触发器，所述多个第二D触发器均为设有置位端的D触发器。

在本发明较佳的实施例中，将所述多个第一D触发器的复位端在初始化状态时均设为第一预设电平值，则所述多个第一预设值均为所述第一预设电平值，将所述多个第二D触发器的置位端在初始化状态时均设为第二预设电平值，则所述多个第二预设值均为所述第二预设电平值。

一种ESD检测系统，所述ESD检测系统包括多个上述的ESD检测装置。

一种ESD检测方法，应用于ESD检测装置，所述ESD检测装置包括第一触发器电路、第二触发器电路、逻辑电路模块以及主控模块，所述第一触发器电路和第二触发器电路均与所述逻辑电路模块连接，所述逻辑电路模块与所述主控模块连接，所述方法包括：所述第一触发器电路输出多个第一预设值；所述第二触发器电路输出多个第二预设值；所述逻辑电路模块根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值；所述主控模块根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

在本发明较佳的实施例中，所述逻辑电路模块包括第一或门逻辑电路、第二或门逻辑电路和与非门逻辑电路，所述第一触发器电路与所述第一或门逻辑电路连接，所述第二触发器电路与所述与非门逻辑电路连接，所述第一或门逻辑电路和所述与非门逻辑电路均与所述第二或门逻辑电路连接，所述第二或门逻辑电路与所述主控模块连接；所述逻辑电路模块根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值，包括：所述第一或门逻辑电路对所述多个第一预设值进行或运算，输出第一运算值至所述第二或门逻辑电路；所述与非门逻辑电路对所述多个第二预设值进行与非运算，输出第二运算值至所述第二或门逻辑电路；所述第二或门逻辑电路将所述第一运算值和所述第二运算值进行或运算，输出所述运算值至所述主控模块。

在本发明较佳的实施例中，所述第一触发器电路包括多个第一D触发器，所述第二触发器电路包括多个第二D触发器。

在本发明较佳的实施例中，所述多个第一D触发器均为设有复位端的D触发器，所述多个第二D触发器均为设有置位端的D触发器。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供一种ESD检测装置、系统及方法，所述ESD检测装置包括第一触发器电路、第二触发器电路、逻辑电路模块以及主控模块，通过所述第一触发器电路输出多个第一预设值，以及所述第二触发器电路输出多个第二预设值，所述逻辑电路模块根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值，因此，所述主控模块可根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作，该ESD检测装置的电路设计简单，并且可将其设置在数字电路系统中的各个区域，从而可直观检测到各个区域的抗ESD能力的强弱。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供一种ESD检测装置的结构框图；

图2为本发明实施例提供的另一种ESD检测装置的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种ESD检测系统的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种ESD检测方法的流程图。

图标：200-ESD检测系统；100-ESD检测装置；110-第一触发器电路；120-第二触发器电路；130-逻辑电路模块；132-第一或门逻辑电路；134-与非门逻辑电路；136-第二或门逻辑电路；140-主控模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1，图1为本发明实施例提供一种ESD检测装置100的结构框图，所述ESD检测装置100包括第一触发器电路110、第二触发器电路120、逻辑电路模块130以及主控模块140，所述第一触发器电路110和第二触发器电路120均与所述逻辑电路模块130连接，所述逻辑电路模块130与所述主控模块140连接。

所述第一触发器电路110，用于输出多个第一预设值。

所述第二触发器电路120，用于输出多个第二预设值。

所述逻辑电路模块130，用于根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值。

所述主控模块140，用于根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

其中，作为一种实施方式，所述第一触发器电路110可以包括多个第一D触发器，所述第二触发器电路120可以包括多个第二D触发器，D触发器是一种应用在数字电路上具有记忆功能的循序逻辑组件，可记录二进位制数字信号“1”和“0”，其是构成时序逻辑电路以及各种复杂数字系统的基本逻辑单元，D触发器的线路图由逻辑吗组合而成，其结构均由SR锁存器派生而来，可以处理输入、输出信号和时钟频率之间的相互影响。

D触发器一般为边沿触发，也就是在检测到时钟上升沿或下降沿时进行触发，其工作原理为输出等于输入，所以，上述的多个第一D触发器均设有复位端的D触发器，也就是，该复位端为第一D触发器的输入端，多个第二D触发器均设有置位端的D触发器，该置位端为第二D触发器的输入端。

若将多个第一D触发器的复位端均设为在初始化状态时均设为第一预设电平值，则其输出值也为第一预设电平值，即多个第一预设值均为第一预设电平值，若第一预设电平值为0时，则多个第一预设值均为0，若将第二D触发器的置位端均设为在初始化状态时均设为第二预设电平值，则其输出值也为第二预设电平值，即多个第二预设值均为第二预设电平值，若第二预设电平值为1时，则多个第二预设值均为1。当然，也可反过来，即将多个第一D触发器的复位端在初始化状态时均设为1，则多个第一预设值均为1，若将多个第二D触发器的置位端在初始化状态时均设为0，则多个第二预设值均为0。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的另一种ESD检测装置100的结构框图，所述逻辑电路模块130包括第一或门逻辑电路132、第二或门逻辑电路136和与非门逻辑电路134，所述第一触发器电路110与所述第一或门逻辑电路132连接，所述第二触发器电路120与所述与非门逻辑电路134连接，所述第一或门逻辑电路132和所述与非门逻辑电路134均与所述第二或门逻辑电路136连接，所述第二或门逻辑电路136与所述主控模块140连接。

所述第一或门逻辑电路132，用于对所述多个第一预设值进行或运算，输出第一运算值至所述第二或门逻辑电路136。

所述与非门逻辑电路134，用于对所述多个第二预设值进行与非运算，输出第二运算值至所述第二或门逻辑电路136。

所述第二或门逻辑电路136，用于将所述第一运算值和所述第二运算值进行或运算，输出所述运算值至所述主控模块140。

例如，若多个第一预设值均为0时，则第一或门逻辑电路132将多个第一预设值进行或运算后得到第一运算值为0，将该0值输入至第二或门逻辑电路136；若多个第二预设值均为1时，则与非门逻辑电路134将多个第二预设值进行与非运算后得到第二运算值为0，从而第二或门逻辑电路136将第一运算值0和第二运算值0进行或运算后得到运算值为0，将运算值为0发送至主控模块140，主控模块140根据该运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

当然，预先可设定若主控模块140接收到的运算值为1时，表示系统中有产生ESD动作，则此时主控模块140可发送相应的控制指令至报警模块或提示模块等，以提示工作人员系统中可能产生ESD，需及时进行排查补救；若预先设定主控模块140接收到的运算值为0时，表示系统中没有产生ESD动作。

另外，作为一种实施方式，第一触发器电路110可以与与非门逻辑电路134连接，第二触发器电路120与所述第一或门逻辑电路132连接，所述第一或门逻辑电路132与所述与非门逻辑电路134均与第二或门逻辑电路136连接，第二或门逻辑电路136与主控模块140连接。

若多个第一预设值均为1时，则与非门逻辑电路134将多个第一预设值进行与非运算后得到第一运算值为0，将该0值输入至第二或门逻辑电路136；若多个第二预设值均为0时，则与第一或门逻辑电路132将多个第二预设值进行或运算后得到第二运算值为0，从而第二或门逻辑电路136将第一运算值0和第二运算值0进行或运算后得到运算值为0，将运算值为0发送至主控模块140，主控模块140根据该运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

预先可设定若主控模块140接收到的运算值为1时，表示系统中有产生ESD动作，则此时主控模块140可发送相应的控制指令至报警模块或提示模块等，以提示工作人员系统中可能产生ESD，需及时进行排查补救；若预先设定主控模块140接收到的运算值为0时，表示系统中没有产生ESD动作。

需要说明的是，由于多个第一D触发器的输出值为多个第一预设值，将多个第一预设值输入至第一或门逻辑电路132，则第一或门逻辑电路132的输入端也为多端，如多个第一预设值为N个，则第一或门逻辑电路132的输入端也为N个输入端；同理，若多个第二预设值为M个，则与非门逻辑电路134的输入端也为M个，而第一或门逻辑电路132输出的第一运算值为一个，与非门逻辑电路134输出的第二运算值为一个，则第二或门逻辑电路136的输入端为两个。

所以，上述设计的ESD检测装置100可检测当系统中有ESD发生时，若对第一触发器电路110和第二触发器电路120的输出值产生影响，如当ESD发生时，当任一个第一D触发器或任一第二D触发器输出的值造成干扰后输出成了相反值，例如，若第一D触发器的输入至为0，其输出值也应该为0，但是若产生ESD，则输出值变为1，则按照上述的描述，最后第二或门逻辑电路136输出的运算值为1，则主控模块140可根据运算值1判断系统中有产生ESD。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种ESD检测系统200的结构框图，所述ESD检测系统200包括多个上述的ESD检测装置100，在数字电路设计中，各个ESD检测装置100可均匀设置在电路的不同区域，每个ESD检测装置100中的逻辑电路模块130均可将相应的输出值发送至对应的主控模块140，由此主控模块140可根据获取到的值判断哪个区域产生了ESD。

在ESD干扰时，哪个区域的ESD检测装置100中的主控模块140获取到的运算值高(如为1)，则表明该区域有ESD动作产生，该区域的电路抗ESD能力就弱，从而该ESD检测装置100可直接检测到电路中各个区域的抗ESD能力；并且，ESD检测装置100不会根据系统状态或关键信号的固定时序关系进行ESD检测，不会因数字电路设计方案未规划完整而导致ESD检测疏漏，其ESD检测装置100只有在运行期间有功耗，逻辑单元简单，并且可重用，彻底解放了因设计复杂而花费的大量时间。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种ESD检测方法的流程图，该方法应用于上述的ESD检测装置100，所述方法包括如下步骤：

步骤S110：所述第一触发器电路110输出多个第一预设值，所述第二触发器电路120输出多个第二预设值。

步骤S120：所述逻辑电路模块130根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值。

步骤S130：所述主控模块140根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

其中，所述步骤120包括：

所述第一或门逻辑电路132对所述多个第一预设值进行或运算，输出第一运算值至所述第二或门逻辑电路136。

所述与非门逻辑电路134对所述多个第二预设值进行与非运算，输出第二运算值至所述第二或门逻辑电路136。

所述第二或门逻辑电路136将所述第一运算值和所述第二运算值进行或运算，输出所述运算值至所述主控模块140。

作为一种方式，所述第一触发器电路110包括多个第一D触发器，所述第二触发器电路120包括多个第二D触发器。

作为一种方式，所述多个第一D触发器均为设有复位端的D触发器，所述多个第二D触发器均为设有置位端的D触发器。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述装置中的对应过程，在此不再过多赘述。

综上所述，本发明实施例提供一种ESD检测装置100、系统及方法，所述ESD检测装置100包括第一触发器电路110、第二触发器电路120、逻辑电路模块130以及主控模块140，通过所述第一触发器电路110输出多个第一预设值，以及所述第二触发器电路120输出多个第二预设值，所述逻辑电路模块130根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值，因此，所述主控模块140可根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作，该ESD检测装置100的电路设计简单，并且可将其设置在数字电路系统中的各个区域，从而可直观检测到各个区域的抗ESD能力的强弱。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ESD检测装置，其特征在于，所述ESD检测装置包括第一触发器电路、第二触发器电路、逻辑电路模块以及主控模块，所述第一触发器电路和第二触发器电路均与所述逻辑电路模块连接，所述逻辑电路模块与所述主控模块连接；

所述第一触发器电路，用于输出多个第一预设值；

所述第二触发器电路，用于输出多个第二预设值；

所述逻辑电路模块，用于根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值；

所述主控模块，用于根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

2.根据权利要求1所述的ESD检测装置，其特征在于，所述逻辑电路模块包括第一或门逻辑电路、第二或门逻辑电路和与非门逻辑电路，所述第一触发器电路与所述第一或门逻辑电路连接，所述第二触发器电路与所述与非门逻辑电路连接，所述第一或门逻辑电路和所述与非门逻辑电路均与所述第二或门逻辑电路连接，所述第二或门逻辑电路与所述主控模块连接；

所述第一或门逻辑电路，用于对所述多个第一预设值进行或运算，输出第一运算值至所述第二或门逻辑电路；

所述与非门逻辑电路，用于对所述多个第二预设值进行与非运算，输出第二运算值至所述第二或门逻辑电路；

所述第二或门逻辑电路，用于将所述第一运算值和所述第二运算值进行或运算，输出所述运算值至所述主控模块。

3.根据权利要求2所述的ESD检测装置，其特征在于，所述第一触发器电路包括多个第一D触发器，所述第二触发器电路包括多个第二D触发器。

4.根据权利要求3所述的ESD检测装置，其特征在于，所述多个第一D触发器均为设有复位端的D触发器，所述多个第二D触发器均为设有置位端的D触发器。

5.根据权利要求4所述的ESD检测装置，其特征在于，将所述多个第一D触发器的复位端在初始化状态时均设为第一预设电平值，则所述多个第一预设值均为所述第一预设电平值，将所述多个第二D触发器的置位端在初始化状态时均设为第二预设电平值，则所述多个第二预设值均为所述第二预设电平值。

6.一种ESD检测系统，其特征在于，所述ESD检测系统包括多个权利要求1-5任一所述的ESD检测装置。

7.一种ESD检测方法，其特征在于，应用于ESD检测装置，所述ESD检测装置包括第一触发器电路、第二触发器电路、逻辑电路模块以及主控模块，所述第一触发器电路和第二触发器电路均与所述逻辑电路模块连接，所述逻辑电路模块与所述主控模块连接，所述方法包括：

所述第一触发器电路输出多个第一预设值；

所述第二触发器电路输出多个第二预设值；

所述逻辑电路模块根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值；

所述主控模块根据所述运算值判断系统中是否产生静电释放ESD动作。

8.根据权利要求7所述的ESD检测方法，其特征在于，所述逻辑电路模块包括第一或门逻辑电路、第二或门逻辑电路和与非门逻辑电路，所述第一触发器电路与所述第一或门逻辑电路连接，所述第二触发器电路与所述与非门逻辑电路连接，所述第一或门逻辑电路和所述与非门逻辑电路均与所述第二或门逻辑电路连接，所述第二或门逻辑电路与所述主控模块连接；所述逻辑电路模块根据所述多个第一预设值和所述多个第二预设值进行逻辑运算后输出运算值，包括：

所述第一或门逻辑电路对所述多个第一预设值进行或运算，输出第一运算值至所述第二或门逻辑电路；

所述与非门逻辑电路对所述多个第二预设值进行与非运算，输出第二运算值至所述第二或门逻辑电路；

所述第二或门逻辑电路将所述第一运算值和所述第二运算值进行或运算，输出所述运算值至所述主控模块。

9.根据权利要求8所述的ESD检测方法，其特征在于，所述第一触发器电路包括多个第一D触发器，所述第二触发器电路包括多个第二D触发器。

10.根据权利要求9所述的ESD检测方法，其特征在于，所述多个第一D触发器均为设有复位端的D触发器，所述多个第二D触发器均为设有置位端的D触发器。