CN109917293A - 半导体器件 - Google Patents

Abstract

提供了一种半导体器件，其能够检测电源电压的波动。半导体器件包括：计数器电路，当待监测系统的电源电压低于或等于第一电压值的时段超过预定时间时输出信号；第一标志电路，基于该信号设置第一标志；第二标志电路，当电源电压变为第二电压值或更低时设置第二标志；以及输出复位信号的电路，该复位信号在第一标志和第二标志都被设置时复位系统。第一电压值和第二电压值高于保证系统的正常操作的最小电压。第一电压值高于第二电压值。

Description

半导体器件

相关申请的交叉引用

于2017年12月13日提交的日本专利申请No.2017-238738的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件。

背景技术

车载系统中的功能安全的目标和目的正在从故障检测变为故障预防。然而，现有的电压监测电路或包括电压监测电路的半导体器件在电源电压指示异常值之后生成警报，从而未实现故障预防。

为了解决这样的问题，例如，在用于检测电子设备的电源电压状态的电源电压检测电路中，考虑通过使用高于保证电子设备的正常操作的最小电压的第一电压和在最小电压与第一电压之间的第二电压作为阈值电压来防止电源电压下降至最小电压或更低(参见日本未审查专利申请公开No.Hei 11(1999)-119872)。

发明内容

然而，在日本未审查专利申请公开No.Hei 11(1999)-119872中描述的发明中，有可能错误地检测由于负载增加而引起的临时电压降并且频繁地生成警报，或者在电源电压异常下降并且生成警报之前使得MCU异常操作。

因此，需要一种半导体器件，其能够检测在正常可操作电压范围内的电源电压的波动作为异常的标记并且生成警报或者复位系统。

根据本说明书的描述和附图，其它问题和新颖特征将变为很清楚。

根据实施例，基于系统的电源电压在系统的正常可操作电压范围内低于或等于预定阈值电压的时间段以及此时的电源电压值的水平来输出复位待监测系统的复位信号。

根据上述实施例，可以提供一种半导体器件，其检测正常可操作电压范围内的电源电压的波动作为异常的标记，并且生成警报或者复位系统。

作为上述实施例的半导体器件的微计算机或芯片，构成半导体器件的一部分的电压异常监测电路和使用该半导体器件的车载系统等也是本发明的有效方面。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的半导体器件1的示意性配置的框图；

图2是用于说明根据第一实施例的半导体器件1的操作的时序图；

图3是示出根据第二实施例的半导体器件2的示意性配置的框图；

图4是示出根据第二实施例的第一下降检测电路21的示意性配置的框图；

图5是用于说明根据第二实施例的半导体器件2的操作的时序图；以及

图6是用于说明根据第三实施例的半导体器件2的操作的时序图。

具体实施方式

为了清楚地解释，适当地省略和简化了以下描述和附图。作为执行各种处理的功能块而在附图中示出的组件可以由CPU(中央处理单元)、存储器和其它电路作为硬件来形成，并且可以通过加载在存储器中的程序等作为软件来实现。

因此，本领域技术人员应当理解，功能块可以仅通过硬件、仅通过软件或通过这些的组合以各种形式来实现，并且功能块不限于硬件、软件、以及这些的组合中的任一种。在附图中，相同的组件由相同的附图标记表示，并且适当地省略多余的描述。

上述程序可以存储在各种类型的非暂态计算机可读介质中并且提供给计算机。

非暂态计算机可读介质包括各种类型的实质记录介质(有形存储介质)。非暂态计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如，软盘、磁带和硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如，磁光盘)、CD-ROM(只读存储器)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(例如，掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪存ROM和RAM(随机存取存储器))。

程序可以通过各种类型的暂态计算机可读介质提供给计算机。暂态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质可以通过诸如电线和光纤的有线通信路径或无线通信路径将程序提供给计算机。

(第一实施例)

接下来，将描述根据第一实施例的半导体器件，其能够检测在正常可操作电压范围内的电源电压的波动作为异常的标志并且生成警报或者复位系统。

根据第一实施例的半导体器件例如监测车载系统的电源电压并且输出复位信号，该复位信号基于电源电压低于或等于预定电压值的时间段以及此时的电源电压电平来复位车载系统。

首先，将描述根据第一实施例的半导体器件的配置。

图1是示出根据第一实施例的半导体器件1的示意性配置的框图。

半导体器件1包括第一检测电路11、第二检测电路12、计数器电路13、第一标志电路14、第二标志电路15、AND电路16等。

第一检测电路11监测车载系统的电源电压，并且当检测到电源电压变为低于或等于作为阈值电压的第一电压值时，第一检测电路11将其输出逻辑值从“1”变为“0”。

第二检测电路12也监测相同的电源电压，并且当检测到电源电压变为低于或等于作为另一阈值电压的第二电压值时，第二检测电路12将其输出逻辑值从“1”变为“0”。

第一和第二电压值都在车载系统正常操作的电压范围内。第一电压高于第二电压。当电源电压变为低于第一电压值时，第一检测电路11可以改变其输出逻辑值。当电源电压变为低于第二电压值时，第二检测电路12可以改变其输出逻辑值。

时钟信号和第一检测电路11的输出被输入到计数器电路13。计数器电路13对第一检测电路11的输出逻辑值为“0”的时间宽度进行计数，即，输出逻辑值“0”的次数。当时间宽度计数器值超过预定值时，计数器电路13输出生成警报的警报信号并且向第一标志电路14输出信号使得第一标志电路14设置标志。

当时间宽度计数器值超过预定值时，计数器电路13不用必须输出警报信号。

第一标志电路14通过根据计数器电路13的输出将第一标志电路14的输出逻辑值从“0”变为“1”来设置第一标志。

第二检测电路12的输出被输入到第二标志电路15，并且当该输出的输出逻辑值变为“0”时，第二标志电路15通过将第二标志电路15的输出逻辑值从“0”变为“1”来设置第二标志。

第一标志电路14的输出和第二标志电路15的输出被输入到AND电路16，并且当输出的输出逻辑值是“1”时，即，当第一标志和第二标志都被设置时，AND电路16输出请求复位的复位信号或中断请求信号。

第一检测电路11和第二检测电路12在半导体器件1中不是必需的。第一检测电路11和第二检测电路12可以位于半导体器件1外部，并且半导体器件1可以使用第一检测电路11和第二检测电路12的输出。

此外，半导体器件1可以包括采样电路而不是计数器电路，并且可以包括寄存器电路而不是标志电路。

接下来，将描述根据第一实施例的半导体器件1的操作。

图2是用于说明根据第一实施例的半导体器件1的操作的时序图。

当半导体器件1开始操作并且待监测车载系统的电源电压下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11的输出逻辑值从“1”变为“0”并且计数器电路13开始时间宽度的计数(时间t1)。

然而，电源电压没有变为第二电压值或更低，而是立即上升到高于第一电压值，第一检测电路11的输出逻辑值从“0”返回到“1”，并且计数器电路13在“1”处停止计数(时间t2)。

接下来，在经过一段时间之后，当电源电压再次下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11的输出逻辑值再次从“1”变为“0”，并且计数器电路13也开始时间宽度的计数(时间t3)。

当时间宽度计数器值超过预定值(这里是“5”)时，计数器电路13第一次输出警报信号并且设置第一标志电路14的第一标志(时间t4)。

当电源电压进一步下降到第二电压值或更低时，第二检测电路12的输出逻辑值从“1”变为“0”并且第二标志电路15的第二标志被设置(时间t5)。

然后，设置第一标志和第二标志两者，使得AND电路16输出请求复位的复位信号(时间t5)。

如上所述，当电源电压长时间低于或等于第一电压值并且变为低于或等于第二电压值时，根据第一实施例的半导体器件1可以通过上述配置和操作来检测电源电压的上述波动作为异常的标记，并且向由半导体器件1监测的车载系统通知异常的标记。

此时，根据第一实施例的半导体器件1监测电源电压的下降时间宽度并且抑制由于伴随负载的增加的暂时电压下降而生成警报，使得半导体器件1可以更准确地检测电源电压的异常。

如上所述，根据第一实施例的半导体器件1包括：计数器电路13，当待监测的系统的电源电压低于或等于第一电压值的状态的时间超过预定时间宽度时输出信号；第一标志电路14，该信号被输入到该第一标志电路14并且该第一标志电路14设置第一标志；第二标志电路，当电源电压变为第二电压值或更低时设置第二标志；以及AND电路16，输出复位信号，该复位信号在第一标志和第二标志都被设置时复位系统。第一电压值和第二电压值高于保证系统的正常操作的最小电压。第一电压值高于第二电压值。

在根据第一实施例的半导体器件1中，优选地，当电源电压低于或等于第一电压值的状态的时间超过预定时间宽度时，计数器电路13输出生成警报的警报信号。

(第二实施例)

根据第一实施例的半导体器件1基于电源电压低于或等于预定电压值的时间段和此时的电源电压电平来输出复位信号。

另一方面，根据第二实施例的半导体器件还在电源电压反复上升和下降越过预定电压值时基于电源电压高于预定电压值的时间段来检测异常的标记。

具体地，根据第二实施例的半导体器件还检测从电源电压自低于或等于预定电压值的电压值变为高于预定电压值的时间到电源电压再次变为低于或等于预定电压值的时间。

例如，根据第二实施例的半导体器件还监测车载系统的电源电压。

首先，将描述根据第二实施例的半导体器件的配置。

图3是示出根据第二实施例的半导体器件2的示意性配置的框图。

半导体器件2包括第一检测电路11、第二检测电路12、第一下降检测电路21、第二下降检测电路22、第一标志电路14、第二标志电路15、AND电路16、算术处理电路23、内部总线24等。

除了第一检测电路11和第二检测电路12的输出目的地以及第一标志电路14和第二标志电路15的输入源发生改变之外，第一检测电路11、第二检测电路12、第一标志电路14、第二标志电路15和AND电路16与第一实施例中的相同，因此这里将省略其详细描述。第一检测电路11和第二检测电路12在半导体器件2中也不是必需的。第一检测电路11和第二检测电路12可以位于半导体器件1外部。

时钟信号和第一检测电路11的输出被输入到第一下降检测电路21，并且第一下降检测电路21向算术处理电路23输出分别指示电压下降状态的第一中断信号和第三中断信号并且向算术处理电路23和第一标志电路14输出第二中断信号。

此时，当第一检测电路11的输出逻辑值“1”或“0”改变时，即，当电源电压变为低于或等于第一电压值时或当电源电压变为高于第一电压值时，第一下降检测电路21输出第一中断信号。第一中断信号还可以以与第一实施例中的相同的方式用作警报信号。

当第一检测电路11的输出逻辑值为“0”的时间段(即，电源电压低于或等于第一电压值的时间段)变为大于或等于预定时间宽度时，第一下降检测电路21输出第二中断信号。

当第一检测电路11的输出逻辑值从“0”变为“1”并且然后再次变为“0”时，即，当电源电压从第一电压值或更低增加到高于第一电压值并且然后再次变为第一电压值或更低时，第一下降检测电路21输出第三中断信号。

当从第一检测电路11的输出逻辑值从“0”变为“1”到第一检测电路11的输出逻辑值再次变为“0”的时间间隔小于或等于预定值时，第一下降检测电路21可以输出第三中断信号。

时钟信号和第二检测电路12的输出被输入到第二下降检测电路22，并且第二下降检测电路22向算术处理电路23输出第四中断信号和第六中断信号并且向算术处理电路23和第二标志电路15输出第五中断信号。

此时，当第二检测电路12的输出逻辑值“1”或“0”改变时，即，当电源电压变为低于或等于第二电压值时或当电源电压变为高于第二电压值时，第二下降检测电路22输出第四中断信号。

当第二检测电路12的输出逻辑值为“0”的时间段(即，电源电压低于或等于第二电压值的时间段)变为大于或等于预定时间宽度时，第二下降检测电路22输出第五中断信号。

当第二检测电路12的输出逻辑值从“0”变为“1”并且然后再次变为“0”时，第二下降检测电路22输出第六中断信号。

当从第二检测电路12的输出逻辑值从“0”变为“1”到第二检测电路12的输出逻辑值再次变为“0”的时间间隔小于或等于预定值时，第二下降检测电路22可以输出第六中断信号。

第一下降检测电路21和第二下降检测电路22将中断信号输入到算术处理电路23中。算术处理电路23通过内部总线24将各种参数设置(写入)到第一下降检测电路21和第二下降检测电路22并且读取诸如第一下降检测电路21和第二下降检测电路22的计数器值的各种数据，并且存储电源电压下降的时间宽度和时间间隔。

此外，算术处理电路23复位车载系统，并且然后基于所输入的中断信号或所读取的数据执行故障分析，并且改变各种设置值。

因此，算术处理电路23包括MPU、存储器等(图3中未示出)。

内部总线24耦合第一下降检测电路21、第二下降检测电路22和算术处理电路23。

具体地，第一下降检测电路21具有如下所述的配置。

图4是示出根据第二实施例的第一下降检测电路21的示意性配置的框图。

第一下降检测电路21包括时间宽度设置寄存器51、时间间隔设置寄存器52、计数器电路53、时间宽度计数器值寄存器54、时间间隔计数器值寄存器55等。寄存器51、52、54和55对应于计数器电路53与算术处理电路23之间的接口。

预定时间宽度和预定时间间隔由算术处理电路23通过内部总线24分别设置到时间宽度设置寄存器51和时间间隔设置寄存器52中，并且时间宽度设置寄存器51和时间间隔设置寄存器52分别将时间宽度和时间间隔输出到计数器电路53。

时钟信号和第一检测电路11的输出被输入到计数器电路53。当第一检测电路11的输出逻辑值改变时，计数器电路53输出第一中断信号。

此外，计数器电路53对逻辑值“0”的输出的时间宽度和两个连续的逻辑值“0”的输出之间的时间间隔进行计数。当时间宽度变为大于或等于预定值时，计数器电路53输出第二中断信号，并且当时间间隔变为大于或等于预定值时，计数器电路53输出第三中断信号。因此，计数器电路53具有时间宽度计数器、时间间隔计数器等。

此外，计数器电路53分别向时间宽度计数器值寄存器54和时间间隔计数器值寄存器55输出时间宽度的计数器值和时间间隔的计数器值。

当第一中断信号被输出时，时间宽度计数器值寄存器54和时间间隔计数器值寄存器55的计数器值由算术处理电路23通过内部总线24读取。

除了第二下降检测电路22使用第二检测电路的输出并且向第二标志电路15输出第六中断信号之外，第二下降检测电路22的示意性配置与第一下降检测电路21的示意性配置相同。例如，第二下降检测电路22具有与计数器电路53类似的计数器电路63(图中未示出)。然而，这里省略了详细描述。

接下来，将描述根据第二实施例的半导体器件2的操作。

图5是用于说明根据第二实施例的半导体器件2的操作的时序图。

当半导体器件2开始操作并且待监测车载系统的电源电压下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11将其输出逻辑值从“1”变为“0”并且输出检测信号。检测信号被输入到计数器电路53中，并且计数器电路53输出第一中断信号并且开始时间宽度的计数(时间t11)。

当第一中断信号被输出时，时间宽度计数器值寄存器54的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值寄存器55的时间间隔计数器值由算术处理电路23读取(时间t11)。此后，每次第一中断信号被输出时，第一下降检测电路21的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值由算术处理电路23读取。

这里，电源电压没有进一步下降而是立即上升到高于第一电压值，第一检测电路11的输出逻辑值从“0”返回到“1”，并且计数器电路53再次输出第一中断信号并且在“1”处停止时间宽度的计数(时间t12)。

此外，计数器电路53开始其中电源电压高于第一电压值的时间段的计数，即，时间间隔的计数(时间t12)。

接下来，当电源电压再次下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11的输出逻辑值再次从“1”变为“0”，并且计数器电路53输出第一中断信号，开始时间宽度的计数，并且在“13”处停止时间间隔的计数(时间t13)。第一检测电路11的输出逻辑值在时间t12从“0”变为“1”，并且之后在此时再次变为“0”，使得计数器电路53也输出第三中断信号(时间t13)。

当第一检测电路11的输出逻辑值“0”继续时，计数器电路53继续时间宽度的计数，并且当时间宽度计数器值变为预定值或更大(这里为“5”或更大)时，计数器电路53输出第二输出信号(时间t14)。

第二输出信号被输入到第一标志电路14，并且第一标志电路14设置第一标志(时刻t14)。

当电源电压进一步继续下降到第二电压值或更低时，第二检测电路12将其输出逻辑值从“1”变为“0”并且输出检测信号。检测信号被输入到第二下降检测电路22的计数器电路63(图中未示出)，并且计数器电路63输出第四中断信号并且开始时间宽度的计数(t15)。

当第四中断信号被输出时，第二下降检测电路22的时间宽度计数器值寄存器(图中未示出)的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值寄存器(图中未示出)的时间间隔计数器值由算术处理电路23读取(时刻t15)。此后，每当第四中断信号被输出时，第二下降检测电路22的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值由算术处理电路23读取。

当时间宽度计数器值变为预定值或更大(这里为“1”或更大)时，计数器电路63输出第五中断信号(时间t16)。

第五中断信号被输入到第二标志电路15，并且第二标志电路15设置第二标志(时间t16)。

然后，设置第一标志和第二标志两者，使得AND电路16输出请求复位的复位信号(时间t16)。

第二检测电路12的输出逻辑值没有从“0”变为“1”并且再次变为“0”，因此计数器电路63不输出第六中断信号。

复位信号被输入到算术处理电路23中，并且算术处理电路23确定例如停止车载系统的一些功能。

在将复位信号输入到算术处理电路23中之后，算术处理电路23基于所输入的中断信号和所读取的计数器值执行故障分析。具体地，算术处理电路23分析所存储的电源电压值、电源电压值的下降时间宽度和下降时间间隔等，学习被监测系统陷入异常状态的过程和标记，并且改变输出第二中断信号和第五中断信号的定时的设置，即，改变预定时间宽度。

算术处理电路23还可以将所输入的中断信号和所读取的数据存储到外部存储装置等中。

如上所述，通过上述配置和操作，根据第二实施例的半导体器件2可以在电源电压长时间低于或等于第一电压值并且变为低于或等于第二电压值的情况下检测电源电压的波动作为异常的标记，并且向由半导体器件2监测的车载系统通知异常的标记。

此外，通过上述配置和操作，根据第二实施例的半导体器件2可以检测和分析电源电压低于或等于第一电压值或者低于或等于第二电压值的时间宽度和时间间隔并且改变用于检测电源电压的波动的各种设置值。例如，通过在输出复位信号之前存储每个时间宽度和每个时间间隔作为历史并且分析和学习每个时间宽度和每个时间间隔，半导体器件2可以在输出复位信号之前根据需要改变各种设置值并且根据需要生成报警信号。具体地，半导体器件2可以在时间宽度和时间间隔的长度开始波动时、或者在时间间隔变为短于预定时间间隔同时时间宽度逐渐变长并且时间间隔逐渐变短时生成警报信号。

在半导体器件2中，算术处理电路23可以通过使用所输入的中断信号而不使用所读取的计数器值执行故障分析来改变诸如预定时间宽度的设置。

半导体器件2可以具有简化的配置，其中第一下降检测电路21和第二下降检测电路22中的每个仅具有计数器电路53。

半导体器件2可以将各种历史输出到外部装置，并且由已经分析和学习各种历史的外部装置获取的结果可以作为各种设置值被输入到半导体器件2中。换言之，算术处理电路23的一些或所有功能可以被包括在外部装置中，并且半导体器件2可以使用这些功能的结果。

如上所述，根据第二实施例的半导体器件2包括第一下降检测电路21、第二下降检测电路22、第一标志电路14、第二标志电路15、AND电路16和算术处理电路23。当待监测系统的电源电压超过第一电压值或低于第一电压值时，第一下降检测电路21输出第一中断信号，当电源电压低于或等于第一电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时，第一下降检测电路21输出第二中断信号，并且当电源电压从第一电压值或更低增加到高于第一电压值并且然后再次变为第一电压值或更低时，第一下降检测电路21输出第三中断信号。当电源电压超过第二电压值或低于第二电压值时，第二下降检测电路22输出第四中断信号，当电源电压低于或等于第二电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时，第二下降检测电路22输出第五中断信号，并且当电源电压从第二电压值或更低增加到高于第二电压值并且然后再次变为第二电压值或更低时，第二下降检测电路22输出第六中断信号。第二中断信号被输入到第一标志电路14中，并且第一标志电路14设置第一标志。第五中断信号被输入到第二标志电路15中，并且第二标志电路15设置第二标志。AND电路16输出复位信号，复位信号在第一标志和第二标志都被设置时复位系统。第一中断信号至第六中断信号被输入到算术处理电路23中，并且算术处理电路23改变第一下降检测电路21或第一下降检测电路21的预定时间宽度。第一电压值和第二电压值高于保证系统的正常操作的最小电压。第一电压值高于第二电压值。

优选地，在根据第二实施例的半导体器件2中，第一下降检测电路21包括计数器电路53，计数器电路53计算当电源电压低于或等于第一电压值时的时间宽度计数器值、以及从电源电压自第一电压值或更低增加到高于第一电压值的时间到电源电压再次变为第一电压值或更低的时间的时间间隔计数器值，第二下降检测电路22包括计数器电路63，计数器电路63计算当电源电压低于或等于第二电压值时的时间宽度计数器值以及从电源电压自第二电压值或更低增加到高于第二电压值的时间到电源电压再次变为第二电压值或更低的时间的时间间隔计数器值，并且算术处理电路23在第一下降检测电路21输出第一中断信号时从第一下降检测电路21读取时间宽度计数器值和时间间隔计数器值，在第二下降检测电路22输出第四中断信号时从第二下降检测电路22读取时间宽度计数器值和时间间隔计数器值，并且基于时间宽度计数器值和时间间隔计数器值改变第一下降检测电路21或第二下降检测电路22的预定时间宽度值。

优选地，在根据第二实施例的半导体器件2中，第一下降检测电路21和第二下降检测电路22包括时间宽度设置寄存器和时间间隔设置寄存器以及时间宽度计数器值寄存器和时间间隔计数器值寄存器。时间宽度设置寄存器和时间间隔设置寄存器记录从算术处理电路23输入的预定时间宽度和预定时间间隔，并且将预定时间宽度和预定时间间隔设置到计数器电路53和56中。时间宽度计数器值寄存器和时间间隔计数器值寄存器记录从计数器电路53和63输入的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值，并且由算术处理电路23从时间宽度计数器值寄存器和时间间隔计数器值寄存器中读取时间宽度计数器值和时间间隔计数器值。

(第三实施例)

在根据第二实施例的半导体器件2中，当检测电路11和12的输出逻辑值从“0”变为“1”并且然后再次变为“0”时，下降检测电路21和22输出第三中断信号和第六中断信号。

另一方面，在根据第三实施例的半导体器件中，当检测电路的输出逻辑值从“0”变为“1”并且然后在预定时间段内没有再变为“0”时，下降检测电路输出中断信号。

例如，根据第三实施例的半导体器件还监测车载系统的电源电压。

除了下降检测电路输出中断信号的时序不同之外，根据第三实施例的半导体器件的配置与根据第二实施例的半导体器件2的配置相同，因此这里省略其详细描述，并且将使用半导体器件2的配置来描述根据第三实施例的半导体器件的操作。

图6是用于说明根据第三实施例的半导体器件2的操作的时序图。

当半导体器件2开始操作并且待监测车载系统的电源电压下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11的输出逻辑值从“1”变为“0”并且第一下降检测电路21的计数器电路53输出第一中断信号并且开始时间宽度的计数(时间t21)。同样，在第三实施例中，每次第一中断信号被输出时，由算术处理电路23读取第一下降检测电路21的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值。

此后，电源电压进一步下降到第二电压值或更低，第二检测电路12的输出逻辑值从“1”变为“0”，并且第二下降检测电路22的计数器电路63输出第四中断信号并且开始时间宽度的计数(时间t22)。这里同样，每次第四中断信号被输出时，由算术处理电路23读取第二下降检测电路22的时间宽度计数器值和时间间隔计数器值。

然而，电源电压没有进一步下降而是立即上升到高于第二电压值，第二检测电路12的输出逻辑值从“0”返回到“1”，并且计数器电路63再次输出第四中断信号并且在“1”处停止时间宽度的计数(时间t23)。

此时，计数器电路63开始电源电压大于第二电压值的时间段(即，时间间隔)的计数(时间t23)。

电源电压进一步上升到高于第一电压值，第一检测电路11的输出逻辑值从“0”返回到“1”，并且计数器电路53再次输出第一中断信号并且在“2”处停止时间宽度的计数(时间t24)。

此时，计数器电路53开始电源电压高于第一电压值的时间段的计数(时间t24)。

当电源电压仍然高于第一电压值并且在预定时间段内没有再次变为低于或等于第一电压值时，即，当时间间隔计数值变为高于或等于预定值(这里是“5”)时，计数器电路53输出第八中断信号(时间t25)。

接下来，当电源电压再次下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11的输出逻辑值从“1”变为“0”，并且计数器电路53输出第一中断信号并且开始时间宽度的计数(时间t26)。

此时，计数器电路53再次输出第八中断信号，并且在“8”处停止时间间隔的计数(时间t26)。

电源电压没有变为第二电压值或更低而是立即上升到高于第一电压值，使得第一检测电路11的输出逻辑值从“0”返回到“1”，并且计数器电路53再次输出第一中断信号并且在“1”处停止时间宽度的计数(时间t27)。

此外，计数器电路53再次开始时间间隔的计数(时间t27)。

当时间间隔计数值变为高于或等于预定值“5”时，计数器电路53再次输出第八中断信号(时间t28)。

当电源电压仍然高于第二电压值并且在预定时间段内没有再次变为低于或等于第二电压值时，即，当时间间隔计数值变为高于或等于预定值(这里为“16”)时，计数器电路63输出第九中断信号(时间t29)。

接下来，当电源电压再次下降到第一电压值或更低时，第一检测电路11的输出逻辑值从“1”变为“0”，并且计数器电路53输出第一中断信号并且开始时间宽度的计数(时间t30)。

此时，计数器电路53再次输出第八中断信号，并且在“8”处停止时间间隔的计数(时间t30)。

当电源电压仍然低于或等于第一电压值并且第一检测电路11的输出逻辑值“0”继续时，计数器电路53继续时间宽度的计数，并且当时间宽度计数器值变为预定值或更大(这里为“5”或更大)时，计数器电路53输出第二输出信号(时间t31)。

第二输出信号被输入到第一标志电路14，并且第一标志电路14设置第一标志(时间t31)。

当电源电压进一步下降到第二电压值或更低时，第二检测电路12的输出逻辑值从“1”变为“0”，并且计数器电路63输出第四中断信号并且开始时间宽度的计数(时间t32)。

当时间宽度计数器值变为预定值或更大(这里为“1”或更大)时，计数器电路63输出第五输出信号(时间t33)。

第五中断信号被输入到第二标志电路15，并且第二标志电路15设置第二标志(时间t33)。

然后，设置第一标志和第二标志两者，使得AND电路16输出请求复位的复位信号(时间t33)。

复位信号被输入到算术处理电路23，并且算术处理电路23确定例如停止车载系统的一些功能。

此外，在将复位信号输入到算术处理电路23中之后，算术处理电路23基于所输入的中断信号和所读取的数据来执行故障分析。具体地，算术处理电路23分析所存储的电源电压值、电源电压值的下降时间宽度和下降时间间隔等，学习被监测系统陷入异常状态的过程和标记，并且改变输出第二中断信号和第五中断信号的定时的设置，即，改变预定时间宽度。

例如，算术处理电路23可以基于第八中断信号或第九中断信号的重复次数来预测被监测系统陷入异常状态的时间。

如上所述，通过上述配置和操作，根据第三实施例的半导体器件2可以在电源电压长时间低于或等于第一电压值并且变为低于或等于第二电压值的情况下检测电源电压的波动作为异常的标记，并且向由半导体器件2监测的车载系统通知异常的标记。

此外，通过上述配置和操作，根据第三实施例的半导体器件2可以检测和分析电源电压低于或等于第一电压值或者低于或等于第二电压值的时间宽度和时间间隔，并且改变用于检测电源电压的波动的各种设置值。

同样，在根据第三实施例的半导体器件2中，算术处理电路23可以通过使用所输入的中断信号而不使用所读取的计数器值执行故障分析来改变诸如下降时间宽度的设置。

如上所述，根据第三实施例的半导体器件2包括第一下降检测电路21、第二下降检测电路22、第一标志电路14、第二标志电路15、AND电路16和算术处理电路23。当待监测系统的电源电压超过第一电压值或低于第一电压值时，第一下降检测电路21输出第一中断信号，当电源电压低于或等于第一电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时，第一下降检测电路21输出第二中断信号，并且当电源电压从第一电压值或更低增加到高于第一电压值并且在预定时间间隔或更长时间内没有变为第一电压值或更低时，第一下降检测电路21输出第三中断信号。当电源电压超过第二电压值或低于第二电压值时，第二下降检测电路22输出第四中断信号，当电源电压低于或等于第二电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时，第二下降检测电路22输出第五中断信号，并且当电源电压从第二电压值或更低增加到高于第二电压值并且在预定时间间隔或更长时间内没有变为第二电压值或更低时，第二下降检测电路22输出第六中断信号。第二中断信号被输入到第一标志电路14并且第一标志电路14设置第一标志。第五中断信号被输入到第二标志电路15并且第二标志电路15设置第二标志。AND电路16输出复位信号，复位信号在第一标志和第二标志都被设置时复位系统。第一中断信号至第六中断信号被输入到算术处理电路23中，并且算术处理电路23改变第一下降检测电路21或第二下降检测电路22的预定时间宽度。第一电压值和第二电压值高于保证系统的正常操作的最小电压。第一电压值高于第二电压值。

虽然已经基于实施例具体描述了由发明人做出的发明，但是不言自明的是，本发明不限于这些实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种修改。

Claims (6)

1.一种半导体器件，包括：

计数器电路，当待监测系统的电源电压低于或等于第一电压值的状态的时间超过预定时间宽度时输出信号；

第一标志电路，所述信号被输入到所述第一标志电路并且所述第一标志电路设置第一标志；

第二标志电路，当所述电源电压变为第二电压值或更低时设置第二标志；以及

输出复位信号的电路，所述复位信号在所述第一标志和所述第二标志都被设置时复位所述系统，

其中所述第一电压值和所述第二电压值高于保证所述系统的正常操作的最小电压，并且所述第一电压值高于所述第二电压值。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中当所述电源电压低于或等于所述第一电压值的状态的时间超过预定时间宽度时，所述计数器电路还输出生成警报的警报信号。

3.一种半导体器件，包括：

第一下降检测电路，当待监测系统的电源电压超过第一电压值或降低到所述第一电压值以下时输出第一中断信号，当所述电源电压低于或等于所述第一电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时输出第二中断信号，并且当所述电源电压从所述第一电压值或更低增加到高于所述第一电压值并且然后再次变为所述第一电压值或更低时输出第三中断信号；

第二下降检测电路，当所述电源电压超过第二电压值或降低到所述第二电压值以下时输出第四中断信号，当所述电源电压低于或等于所述第二电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时输出第五中断信号，并且当所述电源电压从所述第二电压值或更低增加到高于所述第二电压值并且然后再次变为所述第二电压值或更低时输出第六中断信号；

第一标志电路，所述第二中断信号被输入到所述第一标志电路中并且所述第一标志电路设置第一标志；

第二标志电路，所述第五中断信号被输入到所述第二标志电路中并且所述第二标志电路设置第二标志；

输出复位信号的电路，所述复位信号在所述第一标志和所述第二标志都被设置时复位所述系统；以及

算术处理电路，所述第一中断信号至所述第六中断信号被输入到所述算术处理电路中并且所述算术处理电路改变所述第一下降检测电路或所述第二下降检测电路的所述预定时间宽度，

其中所述第一电压值和所述第二电压值高于保证所述系统的正常操作的最小电压，并且所述第一电压值高于所述第二电压值。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，

其中所述第一下降检测电路包括计数器电路，所述计数器电路计算当所述电源电压低于或等于所述第一电压值时的时间宽度计数器值、以及从所述电源电压自所述第一电压值或更低增加到高于所述第一电压值的时间到所述电源电压再次变为所述第一电压值或更低的时间的时间间隔计数器值，

其中所述第二下降检测电路包括计数器电路，所述计数器电路计算当所述电源电压低于或等于所述第二电压值时的时间宽度计数器值、以及从所述电源电压自所述第二电压值或更低增加到高于所述第二电压值的时间到所述电源电压再次变为所述第二电压值或更低的时间的时间间隔计数器值，以及

其中所述算术处理电路：

当所述第一下降检测电路输出所述第一中断信号时，从所述第一下降检测电路读取所述时间宽度计数器值和所述时间间隔计数器值，

当所述第二下降检测电路输出所述第四中断信号时，从所述第二下降检测电路读取所述时间宽度计数器值和所述时间间隔计数器值，以及

基于所述时间宽度计数器值和所述时间间隔计数器值改变所述第一下降检测电路或所述第二下降检测电路的所述预定时间宽度。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，

其中所述第一下降检测电路和所述第二下降检测电路包括：

时间宽度设置寄存器和时间间隔设置寄存器，记录从所述算术处理电路输入的所述预定时间宽度和所述预定时间间隔，并且将所述预定时间宽度和所述预定时间间隔设置到所述计数器电路中，以及

时间宽度计数器值寄存器和时间间隔计数器值寄存器，记录从所述计数器电路输入的所述时间宽度计数器值和所述时间间隔计数器值，并且由所述算术处理电路从所述时间宽度计数器值寄存器和所述时间间隔计数器值寄存器中读取所述时间宽度计数器值和所述时间间隔计数器值。

6.一种半导体器件，包括：

第一下降检测电路，当待监测系统的电源电压超过第一电压值或降低到所述第一电压值以下时输出第一中断信号，当所述电源电压低于或等于所述第一电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时输出第二中断信号，并且当所述电源电压从所述第一电压值或更低增加到高于所述第一电压值并且在预定时间间隔或更长时间内没有变为所述第一电压值或更低时输出第三中断信号；

第二下降检测电路，当所述电源电压超过第二电压值或降低到所述第二电压值以下时输出第四中断信号，当所述电源电压低于或等于所述第二电压值的状态的时间长于或等于预定时间宽度时输出第五中断信号，并且当所述电源电压从所述第二电压值或更低增加到高于所述第二电压值并且在预定时间间隔或更长时间内没有变为所述第二电压值或更低时输出第六中断信号；

第一标志电路，所述第二中断信号被输入到所述第一标志电路中，并且所述第一标志电路设置第一标志；

第二标志电路，所述第五中断信号被输入到所述第二标志电路中，并且所述第二标志电路设置第二标志；

输出复位信号的电路，所述复位信号在所述第一标志和所述第二标志都被设置时复位所述系统；以及

算术处理电路，所述第一中断信号至所述第六中断信号被输入到所述算术处理电路中，并且所述算术处理电路改变所述第一下降检测电路或所述第二下降检测电路的所述预定时间宽度，

其中所述第一电压值和所述第二电压值高于保证所述系统的正常操作的最小电压，并且所述第一电压值高于所述第二电压值。