CN110018919A - 半导体装置及其功率监测方法 - Google Patents

半导体装置及其功率监测方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及半导体装置及其功率监测方法。根据本发明的一个方面，提供了一种半导体装置，该半导体装置包括第一功率监测装置和第二功率监测装置。第一功率监测装置输出要提供给第二控制部分的第一操作功率。第二功率监测装置输出要提供给第一控制部分的第二操作功率。基于从第一控制部分给出的第一设置，第一功率监测电路自发地验证第二操作功率是否正常，并且周期性地将验证结果作为第一错误信息发送到第二控制部分。基于从第二控制部分给出的第二设置，第二功率监测电路自发地验证第一操作功率是否正常，并且周期性地将验证结果作为第二错误信息发送到第一控制部分。

Description

半导体装置及其功率监测方法
相关申请的交叉引用
2017年11月29日提交的日本专利申请No.2017-228570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
本发明涉及半导体装置。例如，本发明涉及一种半导体装置，其被用于提供由于其多路复用配置而带来的高可靠性并且检测多路复用配置中的错误。
背景技术
近年来，通过使用多个监测系统来监测系统操作，以便提供改进的系统可靠性。以上述方式将安全保证功能结合到用于配置目的的系统中被称为功能安全性。在日本未审查专利申请公开No.2006-302614中公开了其中针对监测目的使用多个监测系统的示例。
日本未审查专利申请公开No.2006-302614中描述的控制装置使用第一MPU和第二MPU。控制装置使用第二MPU操作输出电路，并使用第一MPU观察输出电路操作的结果。在这种情况下，控制装置在第一MPU和第二MPU之间建立交叉通信，以检查输出电路的异常。
发明内容
然而，在日本未审查专利申请公开No.2006-302614中描述的两个计算装置相互验证错误的配置中，这种验证过程消耗计算装置的计算功率。因此，不能充分发挥计算装置的处理能力。
根据以下描述和附图，其他问题和新颖特征将变得显而易见。
根据本发明的一个方面，提供了一种半导体装置，包括第一功率监测装置和第二功率监测装置。第一功率监测装置输出要提供给第二控制部分的第一操作功率。第二功率监测装置输出要提供给第一控制部分的第二操作功率。基于从第一控制部分给出的第一设置，第一功率监测电路自发地验证第二操作功率是否正常，并且周期性地将验证结果作为第一错误信息发送到第二控制部分。基于从第二控制部分给出的第二设置，第二功率监测电路自发地验证第一操作功率是否正常，并且周期性地将验证结果作为第二错误信息发送到第一控制部分。
根据本发明的上述方面，半导体装置能够实现对给予控制部分的操作功率中的异常的早期检测，同时减少控制部分的计算功率的消耗量。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的半导体装置的框图；
图2示出根据第一实施例的关于存储自动状态发送电路的操作设置的寄存器的示例性定义信息；
图3示出根据第一实施例的从自动状态发送电路输出的错误信息的示例性数据格式；
图4是示出根据第一实施例的半导体装置的操作的流程图；
图5是示出根据本发明第二实施例的半导体装置的框图；
图6是示出根据第二实施例的半导体装置的操作的流程图；
图7是示出根据本发明第三实施例的半导体装置的框图；
图8示出根据第三实施例的关于存储看门狗计时器的操作设置的寄存器的示例性定义信息；
图9示出根据第三实施例的关于存储功率切断控制电路的操作设置的寄存器的示例性定义信息；
图10是示出根据第三实施例的半导体装置的操作的流程图；
图11是示出根据本发明第四实施例的半导体装置的框图；
图12是示出根据本发明第四实施例的输入/输出信号监测电路的框图；
图13是示出根据本发明第四实施例的关于存储输入/输出信号监测电路的操作设置的寄存器的示例性定义信息；以及
图14是示出根据第四实施例的半导体装置的操作的流程图。
具体实施方式
在以下描述和附图中，为了解释清楚，根据需要进行省略和简化。此外，附图中描绘的各种元件的硬件作为执行各种处理的功能块可以由CPU、存储器或其他电路实现，而用于这些元件的软件例如通过加载到存储器中的程序来实现。因此，本领域技术人员应该理解，功能块可以仅通过硬件、仅通过软件或通过硬件和软件的组合来不同地实现，并且不限制性地仅通过硬件或仅通过软件来实现。此外，附图中相同的元件由相同的附图标记表示，并且不再赘述。
此外，上述程序可以存储在各种类型的非瞬态计算机可读介质上并提供给计算机。非瞬态计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非瞬态计算机可读介质的示例包括磁记录介质(例如，软盘、磁带或硬盘)、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或RAM(随机访问存储器))。可以通过使用各种类型的瞬态计算机可读介质将程序提供给计算机。瞬态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。瞬态计算机可读介质可以通过电线、光纤或其他有线通信信道或通过无线通信信道将程序提供给计算机。
第一实施例
图1是示出根据本发明第一实施例的半导体装置1的框图。如图1中所示，根据第一实施例的半导体装置1包括监测目标电路10、第一安全控制电路11、第二安全控制电路12、第一功率监测装置13和第二功率监测装置14。根据第一实施例的半导体装置1被配置为使得第一安全控制电路11、第二安全控制电路12、第一功率监测装置13和第二功率监测装置14形成在单独的半导体芯片之上。备选方式是在一个半导体芯片之上形成第一安全控制电路11和第二安全控制电路12，并且在与其中形成第一安全控制电路11和第二安全控制电路12的该半导体芯片不同的单独半导体芯片上形成第一功率监测装置13和第二功率监测装置14。应注意，监测目标电路10是预定系统，该预定系统包括用于输入和输出例如传感器的信号的元件、用于接收例如来自开关的控制信号输入的元件和例如半导体装置的其它装置。
根据第一实施例的半导体装置1使用第一安全控制电路11和第二安全控制电路12来双重地验证从设置在监测目标电路10中的检查点获取的监测信号Smoni。第一安全控制电路11和第二安全控制电路12是半导体装置，每个半导体装置包括例如MCU(微控制器单元)或能够执行程序的其他算术单元、模数转换电路、数模转换电路以及由算术单元使用的计时器或其他外围电路。
此外，根据第一实施例的半导体装置1分别将由不同功率电路生成的操作功率提供给第一安全控制电路11和第二安全控制电路12。更具体地，半导体装置1将由第二功率监测装置14生成的第二操作功率PWRb提供给第一安全控制电路11，并提供由第一功率监测装置13生成的第一操作功率PWRa至第二安全控制电路12。此外，根据第一实施例的半导体装置1通过使第一安全控制电路11向第一功率监测装置13给出第一设置(例如，寄存器设置Drega)来定义第一功率监测装置13的操作。根据第一实施例的半导体装置1通过使第二安全控制电路12向第二功率监测装置14给出第二设置(例如，寄存器设置Dregb)来定义第二功率监测装置14的操作。
在根据第一实施例的半导体装置1中，基于寄存器设置Drega，第一功率监测装置13自发地检测由第二功率监测装置14生成并提供给第一安全控制电路11的第二操作功率PWRb中的异常。此外，在根据第一实施例的半导体装置1中，基于寄存器设置Dregb，第二功率监测装置14自发地检测由第一功率监测装置13生成并提供给第二安全控制电路12的第一操作功率PWRa中的异常。在另一个观点中，基于存储在寄存器中的寄存器设置Drega，第一功率监测装置13周期性地监测第二操作功率PWRb的电压和电流中的至少一个。如果监测参数在预设参考范围之外，则第一功率监测装置13将第一错误信息ERR_info_a输出到第二控制部分(例如，第二安全控制电路12)。同时，基于存储在寄存器中的寄存器设置Dregb，第二功率监测装置14周期性地监测第一操作功率PWRa的电压和电流中的至少一个。如果监测参数在预设参考范围之外，则第二功率监测装置14将第二错误信息ERR_info_b输出到第一控制部分(例如，第一安全控制电路11)。
在根据第一实施例的半导体装置1中，第一功率监测装置13通过使用第二操作功率PWRb中的异常的验证的结果来生成第一错误信息ERR_info_a，并将第一错误信息ERR_info_a输出到第二安全控制电路12。此外，在根据第一实施例的半导体装置1中，第二功率监测装置14通过使用第一操作功率PWRa中的异常的验证的结果来生成第二错误信息ERR_info_b，并且将第二错误信息ERR_info_b输出到第一安全控制电路11。
在根据第一实施例的半导体装置1中，第一功率监测装置13包括第一功率电路(例如，功率电路21a)并使用功率电路21a来生成第一内部功率iPWRa。然后，第一功率监测装置13通过使用第一内部功率iPWRa来操作监测处理部分22a。此外，在根据第一实施例的半导体装置1中，第二功率监测装置14包括第二功率电路(例如，功率电路21b)并且使用功率电路21b来生成第二内部功率iPWRb。然后，第二功率监测装置14通过使用第二内部功率iPWRb来操作监测处理部分22b。也就是说，根据第一实施例的第一功率监测装置13和第二功率监测装置14接收在监测目标操作功率上不同的内部功率的提供，并执行操作功率监测处理。
如上所述，根据第一实施例的半导体装置1的特征在于，例如，它具有相互监测配置，其中由一个系统生成的第一操作功率PWRa由另一个系统使用和监测，并且由另一个系统生成的第二操作功率PWRb由所述一个系统使用和监测。如果在使用上述系统配置期间在由所述一个系统生成的操作功率中发现异常，则正常操作的所述另一个系统能够检测到该异常并适当地处理该异常。
更具体地，如果在根据第一实施例的半导体装置1中，由第一功率监测装置13生成的第一操作功率PWRa异常，则接收第一操作功率PWRa的提供的第二功率监测装置14以不稳定的方式操作。在这种情况下，根据第一实施例的半导体装置1中的第二功率监测装置14，其对与第一操作功率PWRa不同的功率操作，并且检测第一操作功率PWRa中的异常，并向对正常的第二操作功率PWRb操作的第一安全控制电路11报告第一操作功率PWRa中的异常。因此，根据第一实施例的半导体装置1能够适当地处理由于被提供给第二安全控制电路12的第一操作功率PWRa中的异常导致系统操作不稳定的情况。
根据第一实施例的半导体装置1的特征还在于，第一功率监测装置13和第二功率监测装置14自发地监测操作功率的异常。此外，根据第一实施例的半导体装置1的特征还在于，第一功率监测装置13和第二安全控制电路12对由其内置功率电路生成的内部功率进行操作。因此，下面将详细描述特别是第一功率监测装置13和第二功率监测装置14。
如图1所示，根据第一实施例的第一功率监测装置13包括第一功率电路(例如，功率电路21a)和第一监测处理部分(例如，监测处理部分22a)。监测处理部分22a包括第一寄存器控制电路(例如，寄存器控制电路31a)、第一功率监测电路(例如，电压/电流监测电路32a)和第一自动状态发送电路(例如，自动状态发送电路36a)。电压/电流监测电路32a包括上限电压监测部分33a、下限电压监测部分34a和上限电流监测部分35a。
同时，根据第一实施例的第二功率监测装置14包括第二功率电路(例如，功率电路21b)和第二监测处理部分(例如，监测处理部分22b)。监测处理部分22b包括第二寄存器控制电路(例如，寄存器控制电路31b)、第二功率监测电路(例如，电压/电流监测电路32b)和第二自动状态发送电路(例如，自动状态发送电路36b)。电压/电流监测电路32b包括上限电压监测部分33b、下限电压监测部分34b和上限电流监测部分35b。
如上所述，在图1的示例中，第一功率监测装置13和第二功率监测装置14具有相同的电路配置。因此，下面将通过使用第一功率监测装置13作为示例来详细描述第一功率监测装置13和第二功率监测装置14。在图1中，包括在第一功率监测装置13中的电路块的附图标记以a为后缀，并且包括在第二功率监测装置14中的电路块的附图标记以b为后缀。
功率电路21a通过增加或减少从外部提供的输入功率的电压来生成第一操作功率PWRa和第一内部功率iPWRa。第一内部功率iPWRa从第一功率监测装置13引出并提供给第二安全控制电路12，并且第一内部功率iPWRa的电压和电流中的至少一个由第二功率监测装置14监测。第一内部功率iPWRa被提供给监测处理部分22a，使得监测处理部分22a基于第一内部功率iPWRa进行操作。
寄存器控制电路31a将从第一安全控制电路11接收的寄存器设置Drega存储在电压/电流监测电路32a的寄存器和自动状态发送电路36a的寄存器中。
电压/电流监测电路32a检测监测目标操作功率(例如，第二操作功率PWRb)中的异常，并输出用于报告检测结果的确定信号DETa。此外，电压/电流监测电路32a输出操作模式报告信号Dmda，以便报告当前操作模式。电压/电流监测电路32a以正常模式或测试模式操作。在正常模式中，基于用于确定第二操作功率PWRb异常的正常确定值来检测第二操作功率PWRb中的异常。在测试模式中，基于用于证明是相对于正常第二操作功率PWRb的错误的测试确定值来确定第二操作功率PWRb的状况。正常确定值、测试确定值和表示电压/电流监测电路32a中的操作模式的值被存储在电压/电流监测电路32a中的寄存器中。根据从第一安全控制电路11接收的寄存器设置，根据需要改变电压/电流监测电路32a中的操作模式。
电压/电流监测电路32a包括上限电压监测部分33a、下限电压监测部分34a和上限电流监测部分35a。上限电压监测部分33a将第二操作功率PWRb的电压与存储在电压/电流监测电路32a中的寄存器中的上限电压确定值进行比较。如果第二操作功率PWRb的电压高于上限电压确定值，则上限电压监测部分33a输出确定信号DETa以指示错误状态。下限电压监测部分34a将第二操作功率PWRb的电压与存储在电压/电流监测电路32a中的寄存器中的下限电压确定值进行比较。如果第二操作功率PWRb的电压低于下限电压确定值，则下限电压监测部分34a输出确定信号DETa以指示错误状态。上限电流监测部分35A比较在第二操作功率PWRb下流动的电流与存储在电压/电流监测电路32a中的寄存器中的上限电流确定值。如果在第二操作功率PWRb下流动的电流大于上限电流确定值，则上限电流监测部分35a输出确定信号DETa以指示错误状态。
自动状态发送电路36a根据用于报告通过电压/电流监测电路32a的监测的结果的确定信号DETa和操作模式报告信号Dmda生成错误信息。更具体地，自动状态发送电路36a基于所收集的操作模式报告信号Dmda和确定信号DETa周期性地生成错误信息，并且将所生成的错误信息周期性地发送到第二安全控制电路12。自动状态发送电路36a根据存储在自动状态发送电路36a中的寄存器中的设置，执行操作模式报告信号Dmda和确定信号DETa的周期性收集以及错误信号的周期性输出。自动状态发送电路36a包括计数时钟信号(未示出)的计数器(未示出)，并根据所述计数器的计数和在寄存器中的设置来执行周期性发送操作。因此，下面将描述自动状态发送电路36a中的寄存器。
图2示出根据第一实施例的关于存储自动状态发送电路36a的操作设置的寄存器的示例性定义信息。如图2所示，自动状态发送电路36a包括发送控制寄存器、发送间隔寄存器、时钟计数存储寄存器和计数器源时钟寄存器。应注意，如图2所示的自动状态发送电路36a中的寄存器仅仅是示例。图2中描绘的寄存器的位数或类型可以根据规范适当地改变。此外，可以将一些其他寄存器添加到图2中描绘的那些寄存器。
发送控制寄存器启用或禁用自动状态发送电路36a的发送功能。图2的示例中描绘的发送控制寄存器被配置为：使得8位区域的第二位至第八位被定义为值被忽略的无效设置区域，并且第一位位置中的值确定是否启用发送功能。例如，如果发送控制寄存器的第一位位置的值为0，则禁用发送功能。相反，如果第一位位置的值为1，则启用发送功能。
发送间隔寄存器设置自动发送错误信息的间隔。更具体地说，发送间隔寄存器存储计数器的计数，该计数器指示要输出错误信息的间隔。在图2的示例中，发送间隔寄存器具有8位区域，并且通过使用8位值存储十六进制00到十六进制FF的值。
时钟计数存储寄存器存储计数器的计数。当存储在时钟计数存储寄存器中的值达到存储在发送间隔寄存器中的值时，计数器复位计数。此外，当存储在时钟计数存储寄存器中的值达到存储在发送间隔寄存器中的值时，自动状态发送电路36a将当前准备的错误信息发送到第二安全控制电路12。如果禁用自动状态发送电路36a的发送功能，则计数器处于停止状态。
计数器源时钟寄存器设置由计数器计数的时钟的分频比。在图2的示例中，将8位的4个高位设置为其值被忽略的无效设置区域，并且4个低位形成分频比设置区域，其中根据四个低位的值来指定时钟的分频比。例如，如果分频比设置区域的值是0000，则计数器对通过将基本时钟进行2分频而获得的时钟进行计数。如果分频比设置区域的值是0001，则计数器对通过将基本时钟进行4分频而获得的时钟进行计数。如果分频比设置区域的值是1111，则计数器对通过将基本时钟进行65536分频而获得的时钟进行计数。
现在将描述从自动状态发送电路36a输出的错误信息的格式。图3示出了根据第一实施例的要从自动状态发送电路输出的错误信息的示例性数据格式。根据第一实施例的自动状态发送电路36a以并行数据形式从电压/电流监测电路32a接收操作模式报告信号和确定信号的值，将接收的值转换为串行数据，并输出得到的串行数据。
如图3所示，根据第一实施例的错误信息是8位串行数据。在错误信息中定义三个数据字段，即发送计数数据字段、确定信号数据字段和操作模式数据字段。在图3的示例中，发送计数数据字段被定义为2位字段，确定信号数据字段被定义为3位字段，并且操作模式数据字段被定义为3位字段。发送计数数据字段存储具有以发送间隔循环变化的值的发送计数数据。也就是说，每次发送错误信息时，存储在发送计数数据字段中的值从00变为11。确定信号数据字段以串行数据形式存储关于确定信号的信息。操作模式数据字段以串行数据形式存储关于操作模式报告信号的信息。
现在将描述根据第一实施例的半导体装置1的操作。图4是示出根据第一实施例的半导体装置的操作的流程图。以下描述围绕第一安全控制电路11、第二安全控制电路12和第一功率监测装置13。第二功率监测装置14的操作与第一功率监测装置13的操作相同，并且将不再重复描述。
如图4所示，当开始从外部提供输入功率时，根据第一实施例的半导体装置1使第一功率监测装置13中的功率电路21a开始输出第一操作功率PWRa和第一内部功率iPWRa(步骤S1)。这激活第二安全控制电路12和第一功率监测装置13。在步骤S1中，第二功率监测装置14中的功率电路21b开始输出第二操作功率PWRb和第二内部功率iPWRb，从而激活第一安全控制电路11和第二功率监测装置14。
接下来，第一安全控制电路11对第一功率监测装置13中的寄存器执行初始设置(步骤S2)。在步骤S2中执行的寄存器设置处理中，第一安全控制电路11将例如参考图2描述的自动状态发送电路36a的寄存器值作为寄存器设置Drega给到第一功率监测装置13。当对寄存器执行该初始设置时，第一功率监测装置13开始操作。当执行步骤S1和S2时，第一功率监测装置13开始自发监测操作功率。
随后，根据第二安全控制电路12从第一功率监测装置13接收的第一错误信息Error_Info_a，根据第一实施例的半导体装置1中的第二安全控制电路12确认是否在第一功率监测装置13中周期性地进行测试模式操作(步骤S3)。如果没有进行周期性切换到测试模式，则第二安全控制电路12确定第一安全控制电路11可能有故障或者确定第一功率监测装置13可能有故障，该第一安全控制电路11改变第一功率监测装置13中的电压/电流监测电路32a的操作模式。在这种情况下，第二安全控制电路12执行用于停止监测目标电路10的操作的处理，并且将监测目标电路10置于安全状态(步骤S11)。
相反，如果第二安全控制电路12确认第一功率监测装置13在以预定间隔将操作模式切换到测试模式的同时操作，则第一功率监测装置13在正常模式间隔期间的正常模式中操作电压/电流监测电路32a或在测试模式间隔期间在测试模式中操作电压/电流监测电路32a(步骤S4至S6)。
随后，自动状态发送电路36a在第一功率监测装置13中接收输出信号(例如，从电压/电流监测电路32a输出的操作模式报告信号Dmda和确定信号DETa)，并生成第一错误信息Error_Info_a(步骤S7)。然后，在预定的发送时间点，自动状态发送电路36a将当前生成的第一错误信息Error_Info_a发送到第二安全控制电路12(步骤S8)。
接下来，根据在步骤S8中接收的第一错误信息Error_Info_a，第二安全控制电路12确认第二内部功率iPWRb是否异常或者第一功率监测装置13是否以异常方式操作(步骤S10)。如果第二安全控制电路12在步骤S10中确定所有状态都是正常的，则重复步骤S3至S10。在步骤S3和S10之间，由第一安全控制电路根据需要改变用于改变要给予第一功率监测装置13的寄存器设置Drega的时间点。
相反，如果第二安全控制电路12在步骤S10中确定第二内部功率iPWRb异常或第一功率监测装置13正在以异常方式操作，则第二安全控制电路12执行停止监测目标电路10的操作的处理，并将监测目标电路10置于安全状态(步骤S11)。
如上所述，根据第一实施例的半导体装置1通过使用功率监测装置来监测在监测目标操作功率中的异常，该功率监测装置对由与监测目标操作功率相关的系统不同的系统生成的内部功率进行操作。这使得可以准确地检测操作功率中的异常。此外，根据第一实施例的半导体装置1将监测目标操作功率中的异常报告给安全控制电路，该安全控制电路对由与监测目标操作功率相关的系统不同的系统生成的操作功率进行操作。这使得可以在检测到异常时适当地避免错误。
此外，在根据第一实施例的半导体装置1中，第一功率监测装置13根据从第一安全控制电路11给出的第一寄存器设置Drega来自发地检测第二操作功率PWRb中的异常，并且第二功率监测装置14根据第二寄存器设置Dregb来检测第一操作功率PWRa中的异常。因此，根据第一实施例的半导体装置1能够在不使用第一安全控制电路11和第二安全控制电路12的处理能力的情况下监测在监测目标操作功率中的异常。也就是说，根据第一实施例的半导体装置1能够在充分利用第一安全控制电路11和第二安全控制电路12的处理能力的同时对监测目标电路10进行监测。
此外，根据第一实施例的半导体装置1能够通过使用寄存器设置来根据需要改变第一功率监测装置13和第二功率监测装置14的操作条件。因此，在根据第一实施例的半导体装置1中，可以根据来自安全控制电路11和第二安全控制电路12中内置的软件的指令改变符合使用第一功率监测装置13和第二功率监测装置14的系统的条件的操作。这消除了通过改变每个应用系统的操作条件来准备第一功率监测装置13和第二功率监测装置14的必要性。另外，当根据第一实施例的第一功率监测装置13和第二功率监测装置14正在操作时，它们能够根据所应用的系统的操作状态(例如，温度)改变其操作条件。
此外，如果电压/电流监测电路32a和电压/电流监测电路32b以预定间隔处于伪错误状态，则根据第一实施例的半导体装置1执行测试模式操作。因此，根据第一实施例的半导体装置1能够检测第一功率监测装置13和第二功率监测装置14中的内部故障。也就是说，通过使用根据第一实施例的第一功率监测装置13和第二功率监测装置14，可以提高系统可靠性。
此外，根据第一实施例的半导体装置1被配置为使得从功率监测装置发送到安全控制电路的错误信息包括发送计数数据字段。每次执行发送处理时，发送计数数据字段中的值都会改变。因此，根据第一实施例的半导体装置1中的安全控制电路能够检测功率监测装置的自动状态发送电路中的异常或功率监测装置中使用的时钟信号的异常。
此外，根据第一实施例的半导体装置1被配置为使得从功率监测装置发送到安全控制电路的错误信息包括确定信号数据字段和操作模式数据字段。因此，根据第一实施例的半导体装置1能够将在测试模式中遇到的错误处理为伪错误，并且使用第一安全控制电路来确定电压/电流监测电路是否正常操作。
第二实施例
现在将通过解释第一功率监测电路43和第二功率监测电路44来描述本发明的第二实施例。第一功率监测电路43和第二功率监测电路44是根据第一实施例的第一功率监测装置13和第二功率监测装置14的替代元件。在第二实施例的以下说明中，与结合第一实施例描述的元件相同的元件由与第一实施例中的对应元件相同的附图标记表示，并且将不再重复描述。
图5是示出根据第二实施例的半导体装置2的框图。如图5所示，通过用自动状态发送电路46a替换自动状态发送电路36a来获得第一功率监测电路43。通过用自动状态发送电路46b替换自动状态发送电路36b来获得第二功率监测电路44。
自动状态发送电路46a和自动状态发送电路46b是通过将计时器添加到自动状态发送电路36a和自动状态发送电路36b而获得的。计时器被配置使得其输出信号的逻辑电平以预定间隔改变。根据第二实施例的半导体装置2使用计时器的输出作为操作模式报告信号，使得上限电压监测部分、下限电压监测部分和上限电流监测部分根据从计时器给出的操作模式报告信号来改变它们的操作模式。在图5的示例中，上限电压监测部分33a、33b、下限电压监测部分34a、34b和上限电流监测部分35a、35b根据从计时器给出的操作模式报告信号Dmda、Dmdb改变它们的操作模式。
现在将描述根据第二实施例的半导体装置2的操作。图6是示出根据第二实施例的半导体装置2的操作的流程图。如图6所示，根据第二实施例的半导体装置2的操作使得图4中的示出了根据第一实施例的半导体装置1的操作的步骤S4至S6被步骤S24至S26代替。
在步骤S3之后执行步骤S24，其中执行检查以确定是否以正常间隔切换到测试模式。当每次由第一功率监测装置43中的自动状态发送电路46a的计时器计数预定时间而切换操作模式报告信号Dmda时，执行步骤S24以确定当前操作模式是测试模式还是由于此操作模式改变而导致的正常模式。然后，第一功率监测装置43在正常模式间隔期间以正常模式操作电压/电流监测电路32a，并且在测试模式间隔期间以测试模式操作电压/电流监测电路32a(步骤S25和S26)。
如上所述，根据第二实施例的半导体装置2根据设置在自动状态发送电路中的计时器切换电压/电流监测电路的操作模式。也就是说，与根据第一实施例的半导体装置1不同，根据第二实施例的半导体装置2消除了使安全控制电路执行用于操作模式切换目的的功率监测装置的寄存器设置的必要性。因此，根据第二实施例的半导体装置2能够减少用于安全控制电路的计算资源。因此，与第一实施例相比，第二实施例能够分配为用于对监测目标电路进行监测的安全控制电路分配计算资源。
第三实施例
现在将通过解释第一功率监测电路53和第二功率监测电路54来描述本发明的第三实施例。第一功率监测电路53和第二功率监测电路54是根据第一实施例的第一功率监测装置13和第二功率监测装置14的替代元件。在第三实施例的以下说明中，与结合第一实施例描述的元件相同的元件由与第一实施例中的对应元件相同的附图标记表示，并且将不再重复描述。
图7是示出根据第三实施例的半导体装置3的框图。如图7所示，通过将看门狗计时器57a和功率切断控制电路58a添加到第一功率监测装置13来获得第一功率监测电路53。通过将看门狗计时器57b和功率切断控制电路58b添加到第二功率监测装置14来获得第二功率监测电路54。
看门狗计时器监测将设置发送到本地装置中的寄存器的装置的操作状态。更具体地，看门狗计时器57a监测第一安全控制电路11的操作，第一安全控制电路11将第一寄存器设置Drega发送到第一功率监测电路53。看门狗计时器57b监测第二安全控制电路12的操作，第二安全控制电路12将第二寄存器设置Dregb发送到第二功率监测电路54。此外，看门狗计时器57a输出操作模式报告信号Dmda和确定信号DETa，与电压/电流监测电路32a的情况一样。同时，看门狗计时器57b输出操作模式报告信号Dmdb和确定信号DETb，与电压/电流监测电路32b的情况一样。
由于看门狗计时器57a、57b彼此相同，因此下面通过示例描述看门狗计时器57a中的寄存器。为了确认由第一安全控制电路11执行的程序的有效性，看门狗计时器57a监测第一安全控制电路11的行为并输出监测结果作为确定信号DETa。这里，看门狗计时器57a能够启用或禁用其功能性，并且例如通过使用寄存器来改变计数器清除禁用时段的窗口范围的设置。关于这一点，图8示出了根据第三实施例的关于存储看门狗计时器57a的操作设置的寄存器的示例性定义信息。这里，假设看门狗计时器57a包括向下计数器。
如图8所示，看门狗计时器57a包括WDT控制寄存器、时钟计数存储寄存器、计数器设置寄存器、窗口设置寄存器、刷新设置寄存器和计数器源时钟寄存器。图8另外描绘了概述计数器清除禁用时段的图表。
WDT控制寄存器启用或禁用看门狗计时器功能。图8的示例中描绘的WDT控制寄存器被配置为使得8位区域的第二位到第八位被定义为值被忽略的无效设置区域，并且第一位位置中的值确定是否启用看门狗计时器功能。例如，如果WDT控制寄存器的第一位位置中的值为0，则禁用看门狗计时器功能。相反，如果第一位位置中的值为1，则启用看门狗计时器功能。
计数器设置寄存器存储计数直到计数器下溢。计数器设置寄存器具有8位区域，并使用8位值存储十六进制00到十六进制FF的值。
时钟计数存储寄存器存储计数器的计数。看门狗计时器57a将存储在计数器设置寄存器中的值作为最大值处理，使计数器向下计数，并根据向下计数操作减小时钟计数存储寄存器的值。当时钟计数存储寄存器的值为十六进制00时，计数器下溢。当发生下溢时，看门狗计时器57a将确定信号DETa从正常值切换到异常值。如果看门狗计时器57a的看门狗计时器功能被禁用，则计数器停止。
窗口设置寄存器设置计数器的清除禁用时段。如果在时钟计数存储寄存器的值大于窗口设置寄存器的值的同时发生稍后描述的复位操作，则看门狗计时器57a将确定信号DETa从正常值切换到异常值。其中由于复位操作来执行从正常值到异常值切换确定信号DETA的时段被称为清除禁用时段。窗口设置寄存器具有8位区域，并使用8位值存储十六进制00到十六进制FF的值。
刷新设置寄存器设置是否刷新时钟计数器值。在看门狗计时器57a中，将时钟计数器值重写为计数器设置寄存器值被称为复位。如果刷新设置寄存器的第一位为0，则禁用刷新功能。相反，如果刷新设置寄存器的第一位为1，则计数器设置寄存器的值被传送到时钟计数存储寄存器，并且当计数器设置寄存器的值传送到时钟计数存储寄存器时，刷新设置寄存器的第一位的值恢复为0。此外，如果在清除禁用时段期间刷新设置寄存器的值为1，则看门狗计时器57a将确定信号DETa从正常值切换到异常值。
计数器源时钟寄存器设置计数器计数的时钟的分频比。在图8的示例中，将8位的4个高位设置为值被忽略的无效设置区域，并且4个低位形成分频比设置区域，其中根据四个低位的值来指定时钟的分频比。例如，如果分频比设置区域的值是0000，计数器对通过将基本时钟进行2分频获得的时钟进行计数。如果分频比设置区域的值是0001，则计数器对通过将基本时钟进行4分频而获得的时钟进行计数。如果分频比设置区域的值是1111，则计数器对通过将基本时钟进行65536分频而获得的时钟进行计数。
功率切断控制电路根据操作模式报告信号和确定信号确定是否向外部输出要由本地装置监测的操作功率。在图7的示例中，第一功率切断控制电路58a根据操作模式报告信号Dmda和确定信号DETa确定是否将第二操作功率PWRb输出到外部。第二功率切断控制电路58b根据操作模式报告信号Dmdb和确定信号DETb确定是否将第一操作功率PWRa输出到外部。
现在将描述功率切断控制电路58a和功率切断控制电路58b中的寄存器。由于功率切断控制电路58a和功率切断控制电路58b彼此相同，下面通过示例的方式描述功率切断控制电路58a，以便解释功率切断控制电路。图9示出了根据第三实施例的关于存储功率切断控制电路58a的操作设置的寄存器的示例性定义信息。
如图9所示，功率切断控制电路58a包括错误状态寄存器和功率切断因子启用寄存器。错误状态寄存器存储与表示正常模式的操作模式报告信号一起接收的确定信号的值。图9的示例中描述的错误状态寄存器被配置为使得8位区域的第五位到第八位被定义为值被忽略的无效设置区域。此外，错误状态寄存器在第四位位置存储来自看门狗计时器57a的确定信号DETa的值，在第三位位置存储来自上限电压监测部分33a的确定信号DETa的值，在第二位位置存储来自下限电压监测部分34a的确定信号DETa的值，并且在第一位位置存储来自上限电流监测部分35a的确定信号DETa的值。如果存储值是0，则功率切断控制电路58a确定在第一功率监测电路53中没有检测到异常，并且允许第二操作功率PWRb通过。相反，如果存储的值是1，则功率切断控制电路58a确定在与存储值1的位相对应的部分中发生了异常，然后根据功率切断因子启用寄存器的设置确定是否切断第二操作功率PWRb。
功率切断因子启用寄存器定义了用于切断操作功率的故障因子。在图9的示例中描绘的功率切断因子启用寄存器被配置为使得8位区域的第五位到第八位被定义为值被忽略的无效设置区域。此外，功率切断因子启用寄存器在第四位位置存储基于来自看门狗计时器57a的确定信号DETa并且用于确定是否执行功率切断处理的值，在第三位位置存储基于来自上限电压监测部分33a的确定信号DETa并且用于确定是否执行功率切断处理的值，在第二位位置存储基于来自下限电压监测部分34a的确定信号DETa并且用于确定是否执行功率切断处理的值，并且在第一位位置存储基于来自上限电流监测部分35a的确定信号DETa并用于确定是否执行功率切断处理的值。如果相同位位置中的值均为1，则功率切断控制电路58a切断第二操作功率PWRb。同时，如果第一功率监测电路53处于测试模式并且即使在相同位位置中的值均为1的情况下确定信号也是异常值，则功率切断控制电路58a不切断第二操作功率PWRb，而是允许它通过。
现在将描述根据第三实施例的半导体装置3的操作。图10是示出根据第三实施例的半导体装置3的操作的流程图。如图10所示，根据第三实施例的半导体装置3的操作使得步骤S31至S33被添加到根据第一实施例的半导体装置1的操作中。
步骤S31至S33与步骤S7和S8并行执行。在步骤S31中，功率切断控制电路58a和功率切断控制电路58b接收在步骤S5或S6中获得的确定信号和操作模式报告信号。然后，功率切断控制电路根据接收的确定信号和操作模式报告信号确定监测目标参数是否异常(步骤S32)。如果在步骤S32中确定不存在异常，则功率切断控制电路等待直到下一个操作周期。相反，如果在步骤S32中确定存在异常，则功率切断控制电路切断要提供给安全控制电路的操作功率(步骤S33)。
随后，在步骤S7至S10中，根据第三实施例的半导体装置3使第一功率监测电路53向第二安全控制电路12报告异常的发生，或者使第二功率监测电路54向第一安全控制电路11报告异常的发生。然后，已经接收到异常发生的报告的安全控制电路对监测目标电路10执行处理以防止错误扩大(步骤S11)。
如上所述，根据第三实施例的半导体装置3能够通过使用看门狗计时器来检测第一安全控制电路11和第二安全控制电路12中的异常程序执行。
当发生上述异常时，即使操作功率正常，也会妨碍对监测目标电路10的监测操作。因此，如果在安全控制电路中发生异常程序执行，则根据第三实施例的半导体装置3通过切断对安全控制电路的操作功率的提供来防止损害的扩大。此外，当发生上述异常时，即使安全控制电路接收到包括异常确定数据的错误信息，也可能无法适当地对监测目标电路执行操作停止处理。即使在这种情况下，通过允许看门狗计时器检测异常的安全控制电路并使另一个正常的安全控制电路通过自动状态发送电路接收包括相关异常确定数据的错误信息，也可以适当地对监测目标电路执行操作停止处理。结果，根据第三实施例的半导体装置3能够提高系统可靠性。
此外，即使操作功率异常，根据第三实施例的半导体装置3也使功率切断控制电路切断操作功率。因此，根据第三实施例的半导体装置3能够通过比根据前述实施例的半导体装置更早地切断异常操作功率的提供来防止安全控制电路故障或损害的扩大。例如，如果操作功率中出现过电压或过电流，则安全控制电路中包括的元件可能出现故障。在这种情况下，如果提前切断操作功率的提供，则可以避免这些元件的故障。
第四实施例
现在将通过解释第一功率监测电路63和第二功率监测电路64来描述本发明的第四实施例。第一功率监测电路63和第二功率监测电路64是根据第一实施例的第一功率监测装置13和第二功率监测装置14的替代元件。在第四实施例的以下说明中，与结合第一实施例描述的元件相同的元件由与第一实施例中的对应元件相同的附图标记表示，并且将不再重复描述。
图11是示出根据第四实施例的半导体装置4的框图。如图11中所示，通过将信号监测电路(例如，输入/输出信号监测电路69a)添加到根据第一实施例的第一功率监测装置13来获得根据第四实施例的第一功率监测电路63。通过将信号监测电路(例如，输入/输出信号监测电路69b)添加到根据第一实施例的第二功率监测装置14而获得根据第四实施例的第二功率监测电路64。由于输入/输出信号监测电路69a和输入/输出信号监测电路69b彼此相同，下面通过示例描述输入/输出信号监测电路69a，以便解释输入/输出信号监测电路。
输入/输出信号监测电路69a监测除了操作功率之外的监测目标信号，并将所监测的监测目标信号与存储在寄存器中的预期值进行比较，以便检测输入和输出监测目标信号的装置中的异常。更具体地，输入/输出信号监测电路69a将输入到第一安全控制电路11的监测信号Smoni和从第一安全控制电路11输出的错误控制信号ERR_cont视为监测目标信号，并比较从第一安全控制电路11给出的预期值和监测目标信号，以便检测第一安全控制电路11中的异常。此外，根据第四实施例的半导体装置4被配置为使得开关SW1a设置在用于传送监测信号Smoni的路径中，并且开关SW2a设置在用于传送错误控制信号ERR_cont的路径中。输入/输出信号监测电路69a通过使用切换控制信号SW_cont来执行诊断模式操作，以控制开关SW1a和开关SW2a的打开/关闭状态。输入/输出信号监测电路69a具有三种操作模式，即正常模式、测试模式和诊断模式，稍后将对其进行详细描述。
现在将详细描述输入/输出信号监测电路69a。图12是示出根据第四实施例的输入/输出信号监测电路69a的框图。输入/输出信号监测电路69b还包括与图12中所示的块相同的块。
如图12所示，根据第四实施例的输入/输出信号监测电路69a包括模式信号输出部分71、输入信号监测部分72、输出信号监测部分73和信号验证部分74。模式信号输出部分71根据内部预设模式或从第一安全控制电路11给出的模式来改变开关控制信号SW_cont的逻辑电平。
输入信号监测部分72接收监测信号Smoni并将接收的监测信号Smoni传送到信号验证部分74。在这种情况下，如果监测信号Smoni具有模拟值，则输入信号监测部分72将模拟值转换为数字值，并将得到的数字值输出到信号验证部分74。输出信号监测部分73接收错误控制信号ERR_cont，并将接收的错误控制信号ERR_cont传送到信号验证部分74。当第一安全控制电路11输出数字值作为错误控制信号ERR_cont时，模数转换功能不必总是被包含在信号验证部分74中。
信号验证部分74通过将从第一安全控制电路11给出的预期值与从输入信号监测部分72和输出信号监测部分73接收的测量值进行比较来验证信号有效性并确定信号依从性。
现在将描述输入/输出信号监测电路69中的寄存器的设置。图13示出了根据第四实施例的关于存储输入/输出信号监测电路69a的操作设置的寄存器的示例性定义信息。这里，假设输入/输出信号监测电路69b还包括与图13所示相同的寄存器。如图13所示，根据第四实施例的输入/输出信号监测电路69a包括模式设置寄存器、结果确定寄存器和预期值设置寄存器。
模式设置寄存器设置输入/输出信号监测电路69a的操作模式。模式设置寄存器被配置为使得8位中的6个高位被设置为无效设置区域，并且用于在正常模式和测试模式之间切换的值被存储在第二位位置中。例如，如果第二位的值为0，则选择正常模式。如果第二位的值为1，则选择测试模式。用于在诊断模式和正常模式之间切换的值被存储在第一位位置中。例如，如果第一位的值为0，则选择正常模式。如果第一位的值为1，则选择诊断模式。
在正常模式中，输入/输出信号监测电路69a在开关SW1a、SW2a接通的情况下检测监测信号Smoni和错误控制信号ERR_cont中的错误。在测试模式中，输入/输出信号监测电路69a通过使用与通常的预期值不同的错误检测预期值来强制生成错误状态。测试模式用于执行诊断检查以检测输入/输出信号监测电路69a中的故障。在诊断模式中，第一安全控制电路11将脉冲信号施加到输入/输出信号路径，以诊断地检查信号依从性。禁止同时选择诊断模式和测试模式。但是，如果同时选择诊断模式和测试模式，则假定测试模式优先。此外，当选择并操作一次测试模式和诊断模式时，操作模式自动恢复到正常模式而无需外部设置。
结果确定寄存器指示输入/输出信号监测电路69a的确定结果。在正常模式中，如果通过输入信号监测部分72和输出信号监测部分73获取的值与存储在预期值设置寄存器中的值一致，则输入/输出信号监测电路69a将1存储在结果确定寄存器中。如果上述值彼此不一致，则输入/输出信号监测电路69a将0存储在结果确定寄存器中。然而，在诊断模式中，如果模式信号输出电路的输出信号的值与通过输入信号监测部分72和输出信号监测部分73输入的值一致，则输入/输出信号监测电路69将0存储在结果确定寄存器中。如果上述值彼此不一致，则输入/输出信号监测电路69将1存储在结果确定寄存器中。
预期值设置寄存器设置输入和输出信号在正常模式下的预期值。预期值从第一安全控制电路11给出。在图13的示例中描绘的预期值设置寄存器被配置为，使得8位区域中的六个高位被定义为无效设置区域。第二位存储从输入信号监测部分72获取的值的预期值。第一位存储从输出信号监测部分73获取的信号的预期值。
输入/输出信号监测电路69a输出结果确定寄存器的值作为确定信号DETa，并输出模式设置寄存器的值作为操作模式报告信号Dmda。
现在将描述根据第四实施例的半导体装置4的操作。图14是示出根据第四实施例的半导体装置4的操作的流程图。如图14所示，根据第四实施例的半导体装置4的操作使得步骤S41被添加到根据第一实施例的半导体装置1的操作中。在步骤S5或S6之后执行步骤S41。在步骤S41中，输入/输出信号监测电路69a根据模式设置寄存器的值在正常模式、测试模式或诊断模式下操作。在步骤S41完成之后，第一功率监测装置13执行步骤S7，即，接收从电压/电流监测电路32a和输入/输出信号监测电路69a输出的操作模式报告信号Dmda和确定信号DETa。
如上所述，根据第四实施例的半导体装置4包括输入/输出信号监测电路。这使得可以检测安全控制电路的输入和输出信号中的错误或安全控制电路的输入/输出接口电路中的错误。结果，通过使用第一功率监测电路63和第二功率监测电路64的半导体装置4进一步提高了可靠性。
虽然已经根据特定实施例详细描述了由发明人做出的本发明，但是本发明不限于上述实施例。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

Claims (19)

1.一种半导体装置，包括：
第一功率监测装置，包括适于基于外部功率生成第一操作功率的第一功率电路；和
第二功率监测装置，包括适于基于所述外部功率生成第二操作功率的第二功率电路；
其中，所述第一操作功率是从第二控制部分给出的，所述第二控制部分向所述第二功率监测装置给出第二设置，所述第二设置指示所述第二功率监测装置的操作；
其中，所述第二操作功率是从第一控制部分给出的，所述第一控制部分向所述第一功率监测装置给出第一设置，所述第一设置指示所述第一功率监测装置的操作；
其中，所述第一功率监测装置根据存储在寄存器中的所述第一设置来周期性地监测所述第二操作功率的电压和电流中的至少一个，并且如果所监测的参数在预设的参考范围之外，则所述第一功率监测装置向所述第二控制部分输出第一错误信息；以及
其中，所述第二功率监测装置根据存储在寄存器中的所述第二设置来周期性地监测所述第一操作功率的电压和电流中的至少一个，并且如果所监测的参数在预设的参考范围之外，则所述第二功率监测装置向所述第一控制部分输出第二错误信息。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，
其中，所述第一功率监测装置包括第一监测处理部分，所述第一监测处理部分对从所述第一功率电路输出的第一内部功率进行操作，
其中，所述第二功率监测装置包括第二监测处理部分，所述第二监测处理部分对从所述第二功率电路输出的第二内部功率进行操作，
其中，所述第一监测处理部分和所述第二监测处理部分均包括：
功率监测电路，所述功率监测电路输出用于报告正常模式或测试模式作为当前操作模式的操作模式报告信号，所述正常模式根据报告所述操作功率中的异常检测结果的确定信号和确定所述操作功率异常的正常确定值来检测在监测目标操作功率中的异常，所述测试模式根据即使在正常状态下的所述操作功率中也指示错误的测试确定值来确定所述操作功率的状态；和
自动状态发送电路，所述自动状态发送电路根据所述操作模式报告信号以及报告通过所述功率监测电路监测的结果的确定信号生成错误信息，
其中，所述第一监测处理部分输出所述错误信息作为所述第一错误信息，以及
其中，所述第二监测处理部分输出所述错误信息作为所述第二错误信息。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述自动状态发送电路包括：
计数器；
发送间隔寄存器，存储输出所述错误信息的间隔作为所述计数器的计数；
时钟计数存储寄存器，存储所述计数器的计数；
计数器源时钟寄存器，设置要由所述计数器计数的时钟的分频比；和
发送控制寄存器，启用或禁用周期性地输出所述错误信息的功能，以及
其中，当所述计数达到存储在所述发送间隔寄存器中的值时，所述计数器重置所述计数。
4.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述自动状态发送电路包括发送计数数据字段，用于存储具有以发送间隔循环变化的值的发送计数数据作为所述错误信息。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述自动状态发送电路包括确定信号数据字段和操作模式数据字段作为所述错误信息，所述确定信号数据字段存储关于所述确定信号的信息，所述操作模式数据字段存储关于所述操作模式报告信号的信息。
6.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述功率监测电路在所述正常模式下的操作和所述测试模式下的操作之间周期性地切换。
7.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述自动状态发送电路包括以预定间隔改变所述操作模式报告信号的逻辑电平的计时器，以及
其中，所述功率监测电路根据所述操作模式报告信号在所述正常模式下的操作和所述测试模式下的操作之间切换。
8.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中所述第一监测处理部分和所述第二监测处理部分均包括功率切断控制电路，所述功率切断控制电路根据所述操作模式报告信号和所述确定信号来确定是否向外部输出要由本地装置监测的操作功率。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，
其中，所述功率切断控制电路包括：
错误状态寄存器，存储与指示所述正常模式的所述操作模式报告信号一起接收的所述确定信号的值；和
功率切断因子启用寄存器，定义用于切断所述操作功率的故障因子。
10.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述第一监测处理部分和所述第二监测处理部分均包括看门狗计时器，所述看门狗计时器监测将设置发送到本地装置中的寄存器的装置的所述操作状态，以及
其中所述看门狗计时器输出与所述操作模式报告信号和所述确定信号对应的信号。
11.根据权利要求2所述的半导体装置，
其中，所述第一监测处理部分和所述第二监测处理部分均包括信号监测电路，所述信号监测电路监测除所述操作功率之外的监测目标信号，并且将所监测的所述监测目标信号与存储在寄存器中的预期值进行比较，以便检测在输入和输出所述监测目标信号的装置中的异常。
12.一种半导体装置，包括：
第一功率布线；
第二功率布线；
第一功率监测装置，包括第一功率电路，所述第一功率电路基于外部功率生成要输出到所述第一功率布线的第一操作功率；
第二功率监测装置，包括第二功率电路，所述第二功率电路基于所述外部功率生成要输出到所述第二功率布线的第二操作功率；
第一控制部分，基于所述第二操作功率操作并且向所述第一功率监测装置中的寄存器给出第一设置，所述第一设置定义所述第一功率监测装置的操作；和
第二控制部分，基于所述第一操作功率操作并且向所述第二功率监测装置中的寄存器给出第二设置，所述第二设置定义所述第二功率监测装置的操作，
其中，所述第一功率监测装置根据存储在本地装置中的寄存器中的所述第一设置来周期性地监测所述第二操作功率的电压和电流中的至少一个，并且如果所监测的参数在预设的参考范围之外，则所述第一功率监测装置将第一错误信息输出到所述第二控制部分，
其中，所述第二功率监测装置根据存储在本地装置中的寄存器中的所述第二设置来周期性地监测所述第一操作功率的电压和电流中的至少一个，并且如果所监测的参数在预设的参考范围之外，则所述第二功率监测装置输出第二错误信息，
其中，所述第一控制部分根据所述第二错误信息来检测所述第一操作功率中的异常，以及
其中，所述第二控制部分根据所述第一错误信息来检测所述第二操作功率中的异常。
13.根据权利要求12所述的半导体装置，
其中，所述第一控制部分和所述第二控制部分监测同一监测目标电路是否异常，并且如果所述监测目标电路中发生异常，则所述第一控制部分和所述第二控制部分对所述监测目标电路进行错误处理以便处置所述异常。
14.根据权利要求12所述的半导体装置，
其中，如果基于所述第二错误信息检测到所述第一操作功率中的异常，则所述第一控制部分对所述监测目标电路执行错误处理以便处置所述异常，以及
其中，如果基于所述第二错误信息检测到所述第一操作功率中的异常，则所述第二控制部分对所述监测目标电路执行错误处理以便处置所述异常。
15.根据权利要求12所述的半导体装置，
其中，所述第一功率监测装置包括：
第一看门狗计时器，监测所述第一控制部分的操作；和
第一功率切断控制电路，如果所述第一看门狗计时器检测到所述第一控制部分的操作中的异常，则切断所述第二操作功率向所述第一控制部分的提供，以及
其中，第二功率监测装置包括：
第二看门狗计时器，监测所述第二控制部分的操作；和
第二功率切断控制电路，如果所述第二看门狗计时器检测到所述第二控制部分的操作中的异常，则切断所述第一操作功率向所述第二控制部分的提供。
16.根据权利要求12所述的半导体装置，
其中，所述第一功率监测装置包括第一输入/输出监测电路，所述第一输入/输出监测电路监测输入到所述第一控制部分和从所述第一控制部分输出的第一监测目标信号，并且根据从所述第一控制部分给出的预期值验证所述第一监测目标信号的有效性；以及
其中，所述第二功率监测装置包括第二输入/输出监测电路，所述第二输入/输出监测电路监测输入到所述第二控制部分和从所述第二控制部分输出的第二监测目标信号，并且根据从所述第二控制部分给出的预期值验证所述第二监测目标信号的有效性。
17.一种功率监测方法，在用于通过使用第一控制部分和第二控制部分监测同一监测目标电路的操作的系统中检测提供给所述第一控制部分和所述第二控制部分的操作功率中的异常，所述功率监测方法包括以下步骤：
布置第一功率监测装置和第二功率监测装置；
通过所述第一功率监测装置生成要从外部电源提供给所述第二控制部分的第一操作功率；
通过所述第二功率监测装置生成要从所述外部电源提供给所述第一控制部分的第二操作功率；
通过所述第一功率监测装置监测所述第二操作功率中的异常；
通过所述第二功率监测装置监测所述第一操作功率中的异常；
由所述第一功率监测装置根据从所述第一控制部分给出的第一设置，自发地且周期性地将监测结果发送给所述第二控制部分；以及
由所述第二功率监测装置根据从所述第二控制部分给出的第二设置，自发地且周期性地将监测结果发送给所述第一控制部分。
18.根据权利要求17所述的功率监测方法，
其中，所述第一功率监测装置监测所述第一控制部分的操作，并且如果作为监测结果在所述第一控制部分的操作中检测到异常，则所述第一功率监测装置切断所述第二操作功率向所述第一控制部分的提供，以及
其中，所述第二功率监测装置监测所述第二控制部分的操作，并且如果作为监测结果在所述第二控制部分的操作中检测到异常，则所述第二功率监测装置切断所述第一操作功率向所述第二控制部分的提供。
19.根据权利要求17所述的功率监测方法，
其中，所述第一功率监测装置监测输入到所述第一控制部分和从所述第一控制部分输出的第一监测目标信号，并且根据从所述第一控制部分给出的预期值验证所述第一监测目标信号的有效性，以及
其中，所述第二功率监测装置监测输入到所述第二控制部分和从所述第二控制部分输出的第二监测目标信号，并且根据从所述第二控制部分给出的预期值验证所述第二监测目标信号的有效性。
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