CN113906299A - 用于自动波形分析的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开描述一种用于分析由集成电路产生的信号波形的方法。该方法包括确定控制信号的特征点，并且每个特征点包括对应的时间值并表示控制信号的边沿变化。该方法还包括确定数据采样点集合。每个数据采样点集合位于特征点的相邻特征点之间。该方法还包括获得信号波形的数据值，并且在数据采样点集合中的数据采样点处获得信号波形的数据值。该方法还包括获得参考波形的数据值，并且在数据采样点处获得参考波形的数据值。该方法还包括确定信号波形的数据值与参考波形的数据值之间的差。

Description

用于自动波形分析的方法和系统
技术领域
本公开总体上涉及用于分析集成电路的方法和系统。
背景技术
随着半导体技术的进步，对于更高的存储容量、更快的处理系统、更高的性能和更低的成本的需求日益增加。为了满足这些需求，半导体工业不断按比例缩小半导体器件的尺寸。对半导体器件的电路设计进行电路分析，以确保集成电路满足预定的规范。电路分析的一个示例是模拟电路操作条件并分析所得到的数字信号。随着电路变得更加复杂和规模变得更大，从数字信号收集的信号数据量增加。需要快速和准确地分析信号数据以获得必要的信息并及时地检测任何电路异常。
发明内容
在本公开中描述了用于模拟电源电路的方法和用于执行该方法的系统的实施例。
在一些实施例中，一种用于分析由集成电路产生的信号波形的方法包括确定控制信号的特征点。每个特征点包括对应的时间值，并且表示控制信号的边沿变化。该方法还包括确定数据采样点集合。每个数据采样点集合位于特征点的相邻特征点之间。该方法还包括获得信号波形的数据值，并且在数据采样点集合中的数据采样点处获得信号波形的数据值。该方法还包括获得参考波形的数据值，并且在数据采样点处获得参考波形的数据值。该方法还包括确定信号波形的数据值与参考波形的数据值之间的差。
在一些实施例中，一种用于分析由集成电路产生的信号波形的方法包括确定控制信号的特征点。每个特征点包括对应的时间值，并且表示控制信号的边沿变化。该方法还包括确定持续时间，其中每个持续时间在特征点的相应相邻特征点的相邻时间值之间。该方法还包括在第一持续时间中获得信号波形的第一多个数据值，以及在第一持续时间中获得参考波形的第一多个数据值。该方法还包括使用第一分析方法来确定信号波形的第一多个数据值与参考波形的第一多个数据值之间的第一差。该方法还包括在第二持续时间中获得信号波形的第二多个数据值，以及在第二持续时间中获得参考波形的第二多个数据值。该方法还包括使用不同于第一分析方法的第二分析方法来确定信号波形的第二多个数据值与参考波形的第二多个数据值之间的第二差。该方法还包括将第一差或第二差与阈值容差值进行比较。
在一些实施例中，一种非暂时性计算机可读介质包含计算机可执行程序，所述计算机可执行程序用于在由处理器执行时实施用于分析由集成电路产生的信号波形的方法，包括确定控制信号的特征点。每个特征点包括对应的时间值，并且表示控制信号的边沿变化。该方法还包括确定数据采样点集合。每个数据采样点集合位于特征点的相邻特征点之间。该方法还包括获得信号波形的数据值，并且在数据采样点集合中的数据采样点处获得信号波形的数据值。该方法还包括获得参考波形的数据值，并且在数据采样点处获得参考波形的数据值。该方法还包括确定信号波形的数据值与参考波形的数据值之间的差。
在一些实施例中，一种波形分析系统包括第一处理器和其上存储有第一计算机程序代码集的第一存储器，其中第一处理器被配置为执行第一存储器中的第一计算机程序代码集以(i)确定控制信号的多个特征点，其中每个特征点包括对应的时间值，并且表示控制信号的边沿变化；以及(ii)确定多个持续时间，其中每个持续时间在多个特征点的相应相邻特征点的相邻时间值之间。波形分析系统还包括第二处理器和其上存储有第二计算机程序代码集的第二存储器，其中第二处理器被配置为执行第二存储器中的第二计算机程序代码集以(i)在第一持续时间中获得信号波形的第一多个数据值；以及(ii)在第二持续时间中获得信号波形的第二多个数据值。波形分析系统还包括第三处理器和其上存储有第三计算机程序代码集的第三存储器，其中第三处理器被配置为执行第三存储器中的第三计算机程序代码集以(i)在第一持续时间中获得参考波形的第一多个数据值；以及(ii)在第二持续时间中获得参考波形的第二多个数据值。波形分析系统还包括第四处理器和其上存储有第四计算机程序代码集的第四存储器，其中第四处理器被配置为执行第四存储器中的第四计算机程序代码集以(i)使用第一分析方法来确定信号波形的第一多个数据值与参考波形的第一多个数据值之间的第一差；(ii)使用不同于第一分析方法的第二分析方法来确定信号波形的第二多个数据值与参考波形的第二多个数据值之间的第二差；(iii)将第一差或第二差与阈值容差值进行比较；以及(iv)响应于第一差或第二差大于阈值容差值，调整集成电路的至少一个电路参数。
附图说明
并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用于解释本公开的原理并且使得相关领域的技术人员能够实施和使用本公开。
图1A示出了根据一些实施例的示例性波形分析系统。
图1B示出了根据一些实施例的实现波形分析系统的示例性计算机系统的框图。
图2是示出根据一些实施例的控制信号和示例性信号波形的示意图。
图3是根据一些实施例的用于分析信号波形的示例性方法。
图4是示出根据一些实施例的控制信号和示例性信号波形的示意图。
当结合附图时，根据下面阐述的具体实施方式，本发明的特征和优点将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的元件。元件首次出现的附图由相应附图标记中最左侧的数字表示。
将参考附图来描述本公开的实施例。
具体实施方式
尽管讨论了具体的配置和布置，但应该理解，这仅仅是为了说明的目的而进行的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以使用其他配置和布置。对于相关领域的技术人员而言显而易见的是，本公开还可以用于各种其他应用中。
应注意到，在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施例来实现这样的特征、结构或特性都在相关领域的技术人员的知识范围内。
通常，可以至少部分地从上下文中的用法理解术语。例如，至少部分取决于上下文，如本文所使用的术语“一个或多个”可以用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或者可以用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分取决于上下文，诸如“一”、“一个”或“该”的术语同样可以被理解为表达单数用法或表达复数用法。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在表达排他性的因素集合，而是可以允许存在不一定明确描述的其他因素，这同样至少部分地取决于上下文。
对半导体器件的集成电路设计执行电路分析，以确保所设计的集成电路满足预定的规范。电路分析的一个示例是模拟电路操作条件并分析所得到的数字信号。随着电路变得更加复杂和规模变得更大，从数字信号收集的信号数据量增加。开发了诸如模式匹配的分析波形的方法以分析信号波形。模式匹配是一种搜索并提取特定持续时间内的信号波形的一部分，并执行逻辑操作以将其与同一特定持续时间内的参考波形的一部分进行比较的技术。然而，当信号响应中发生可能导致整个信号波形的偏移的延迟时，即使当信号响应延迟在容差内并且信号波形应当是可接受的信号波形时，这样的技术也可能导致错误报告有误。因此，需要快速和准确地分析信号数据以获得必要的信息并及时地检测任何电路异常。
本公开中的各种实施例描述了用于分析集成电路中的信号波形的方法和系统。波形分析系统可以被配置为接收信号波形并且相对于一个或多个参考波形分析所接收的信号波形。本公开中描述的方法包括确定控制信号的特征点，以及使用数据采样频率对信号波形和参考波形的数据值进行采样。数据采样频率可以由用户提供，并且可以取决于特征点。数据采样频率可以在邻接相邻特征点的不同持续时间之间不同。波形分析系统可以被配置为使用不同的方法测量来自不同持续时间的经采样的信号数据。在一些实施例中，从持续时间的中点采样数据。在一些实施例中，针对特定持续时间确定信号波形的平均值，并且将信号波形的平均值与相同特定持续时间内的参考波形的平均值进行比较。在一些实施例中，波形分析系统被配置为接收多个信号波形并且使用不同的分析方法来确定一个或多个信号波形是否满足预定标准。
本公开中的波形分析的方法和系统可以使用不同的分析方法来自动分析波形的持续时间内的信号值。本公开中描述的方法和系统的益处可以包括但不限于减少有误的错误报告、波形分析的可调整容差阈值、改进的和可控制的波形分析效率以及其他益处。
图1A示出了根据本公开的一些实施例的示例性波形分析系统100的示意图。波形分析系统100可以包括控制信号发生器102、电路模拟器104、参考波形处理单元106、控制信号分析单元108、信号波形处理单元110、波形分析单元112和用户接口114。其他部件可以包括在波形分析系统100中，并且为简单起见从图1A中省略。图1A中所示的电路部件可以使用适当的计算机模块来形成，包括但不限于处理器、电源模块、传感器、存储装置、输入和显示设备、I/O模块等。波形分析系统100可以包括任何适当类型的通用或专用微处理器、数字信号处理器或微控制器。波形分析系统100可以被配置为专用于执行一个或多个特定操作的单独处理器模块。或者，波形分析系统100被配置为用于执行与本文所公开的一个或多个特定操作无关的其他操作的共享处理器模块。控制信号发生器102、电路模拟器104、参考波形处理单元106、控制信号分析单元108、信号波形处理单元110、波形分析单元112和用户接口114中的每一个可以包括一个或多个处理器和其上存储有计算机程序代码集的存储装置。处理器被配置为执行存储器中的计算机程序代码集以执行诸如图3中描述的操作310-350的操作。
控制信号发生器102被配置为至少提供用于集成电路的一个或多个集成电路部件的操作的控制信号。在一些实施例中，集成电路可以是由电路模拟器模拟的虚拟集成电路。在一些实施例中，虚拟集成电路可以包括集成电路设计。在一些实施例中，控制信号发生器102可以被配置为生成时钟信号和控制信号。为电子装置(例如，存储器阵列或存储器控制器)生成的时钟信号可以针对集成电路的所有部件同步，或相对于集成电路的每个部件具有受控相位关系。控制信号发生器102可操作以生成用于集成电路(例如，存储器电路)的操作的控制信号。例如，控制信号发生器102可以产生用于控制三维NAND存储器阵列中的数据的读出和存储的控制信号。在一些实施例中，控制信号可以包括诸如时钟、编程、读取和擦除信号的信号，该信号可以被传递到例如三维NAND存储器阵列的列和行选择单元，以用于管理数据读取和存储操作的定时。在一些实施例中，控制信号可以具有与时间相关的电压电平(例如，基于时间的变化)。控制信号发生器102被配置为向波形分析系统100的部件(例如，电路模拟器104、参考波形处理单元106、控制信号分析单元108、信号波形处理单元110、波形分析单元112、用户接口114和/或任何其他适当的系统部件)提供时钟信号和/或控制信号。
电路模拟器104被配置为通过使用数学模型来复制实际集成电路的行为。电路模拟器104被配置为对一个或多个电路部件执行一系列模拟操作，所述电路部件例如为三维NAND存储器件的电路部件，包括但不限于页缓冲器、字线驱动器、数据处理电路、存储器阵列、外围电路等。电路模拟器104可以获取上述电路部件的标准单元信息，并且执行电路级模拟以产生将由信号波形处理单元110接收的模拟结果。在一些实施例中，电路模拟器104被配置为使用任何适当的工具来生成定时报告、执行定时保留优化和/或执行以定时为中心的布线。电路模拟器104可以被配置为输出将由波形分析单元112接收和处理的时间相关波形形式的信号数据。在一些实施例中，电路模拟器104可以是模拟或数字电子电路模拟器，包括但不限于以集成电路为重点的模拟程序(simulation program with integratedcircuitemphasis，SPICE)。电路模拟器104可以是FastSPICE工具(例如，SpectreXPS、FineSim-Pro或CustomSim)，可由Synopsis公司(Mountain View，California)商购获得。
参考波形处理单元106生成或存储用作用于比较随后模拟的信号波形的参考的参考波形。在一些实施例中，参考波形可以是为特定类型的集成电路开发的标准波形。在一些实施例中，参考波形可以是用作比较基础的先前生成的信号波形。随后生成的信号波形可以与参考波形比较，以提供用于模拟分析的信息。参考波形处理单元106还可以被配置为从控制信号发生器102接收控制信号和时钟信号。在一些实施例中，参考波形处理单元的输出可以是时间相关的信号波形。
控制信号分析单元108可以被配置为从控制信号发生器102接收控制信号，并且分析所接收的控制信号。例如，控制信号分析单元108可以被配置为识别所接收的控制信号的特征点。在一些实施例中，信号的特征点表示控制信号的值的变化和这种变化的对应时间。因此，在两个相邻特征点之间的控制信号波形的电压值保持基本恒定。为了简单起见，两个相邻特征点之间所经过的时间被称为控制信号波形的持续时间。控制信号分析单元108被配置为通过检测控制信号波形的电压值的变化来检测控制信号波形的上升沿或下降沿，并且继续记录这种变化的对应时间。
信号波形处理单元110被配置为从电路模拟器104接收信号波形，并且获得所接收的信号波形的信号值。例如，信号波形处理单元110被配置为按预定采样频率对信号波形进行采样且获得信号波形的信号值。信号波形处理单元110可以被配置为在指定的持续时间内(例如，在相邻特征点之间的持续时间内)采样信号值。信号波形处理单元110可以将所获得的信号值和对应的时间值发送到波形分析单元112以供进一步处理。
波形分析单元112接收并处理与参考波形、控制信号和信号波形相关的信息。波形分析单元112可以是任何适当类型的通用或专用微处理器、数字信号处理器或微控制器。波形分析单元112可以基于存储在波形分析单元112内的存储装置或任何其他适当介质中的指令集而操作。指令可以采用脚本语言的形式，例如UNIX c-shell语言、bash-shell语言、Python、命令行接口(command line interface，CLI)语言、任何适当的脚本语言和/或其组合。在一些实施例中，脚本语言被配置为在Linux平台或任何其他适当的平台下操作。
波形分析单元112还可以被配置为将指令发送到参考波形处理单元106和信号波形处理单元110。例如，波形分析单元112被配置为将预定采样频率发送到信号波形处理单元110，使得后者可以根据采样频率获得信号波形的信号值。在一些实施例中，提供采样频率以用于信号波形的持续时间的选择。例如，可以在第一持续时间内提供一个采样频率，并且可以在第二持续时间内提供另一采样频率。在一些实施例中，对于两个或更多个信号波形，采样频率可以不同。
波形分析单元112被配置为接收和处理从信号波形处理单元110接收的数据。波形分析单元112可以使用一个或多个适当的分析方法，例如峰值分析、中点分析、平均值分析、任何适当的分析方法和/或其组合。在峰值分析法中，波形分析单元112可以被配置为识别所接收的信号值中的最高和最低数据值，并且确定前述数据值之间的差。峰值分析法也可以被称为峰峰值分析方法。在一些实施例中，波形分析单元112也可以记录上述数据值的时间值。在一些实施例中，波形分析单元112被配置为获得在一个或多个持续时间的中点处测量的信号值，被称为中点分析法。例如，波形分析单元112获得在大约100μs的持续时间内的时间值50μs处的信号波形的数据值。在一些实施例中，波形分析单元112还可以确定一个或多个持续时间内的信号值的平均值。例如，波形分析单元112可以计算在一个或多个持续时间内获得的所有数据值的平均值。
波形分析单元112还被配置为确定一个或多个信号波形的数据值是否超过阈值容差值，并且继续记录错误信号。或者，如果数据值低于阈值容差值，则波形分析单元112被配置为记录可接受信号。波形分析单元112可以对一部分或整个系列的接收信号波形执行分析，并且记录错误信号和可接受信号的总量。波形分析单元112可以进一步确定可接受信号的数量与错误信号的数量的比率。如果该比率小于预定的比率值，则波形分析单元112向用户接口114发送警报。或者，如果该比率大于预定比率值，则波形分析单元112向用户接口114发送指示信号波形满足预定标准的消息。
用户接口114被配置为接收和显示来自波形分析单元112的信息，以及接收用户输入以调整波形分析单元112的任何适当的设置。在一些实施例中，用户接口114可以包括用于显示信息的图形显示器和用于与用户交互的通信接口。用户可以通过通信接口输入诸如阈值容差值、比率值、采样频率等的信息。用户接口114可以包括液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)、发光二极管显示器(light emitting diode display，LED)、等离子显示器或任何适当的图形显示器。用户接口114还可以包括呈现在显示器上的图形用户界面(graphical user interface，GUI)，用于用户输入和数据描述。在一些实施例中，关于波形分析结果的信息可以显示在用户接口114上。
在一些实施例中，在由波形分析单元112执行的一个或多个操作完成之后，可以触发警告或通知并将所述警告或通知显示在用户接口上。
图1B示出了根据本公开实施例的用于实现诸如波形分析系统100的示例性波形分析系统的示例性计算机系统150。参考图1B，计算机系统150可以包括至少一个处理器155、通信接口160和存储器165。存储器165可以被配置为存储一个或多个计算机指令，当由处理器155执行时，所述计算机指令可以使处理器155执行本文公开的各种操作。存储器165可以是任何非暂时性类型的大容量存储装置，例如易失性或非易失性的、磁性的、基于半导体的、基于磁带的、光学的、可移动的、不可移动的或其他类型的存储设备或有形的计算机可读介质，包括但不限于ROM、闪存、动态RAM和静态RAM。
处理器155可以被配置为根据存储在存储器165中的指令来执行操作。处理器155可以包括任何适当类型的通用或专用微处理器、数字信号处理器或微控制器。处理器155可以被配置为专用于执行一个或多个特定操作的单独处理器模块。或者，处理器155可以被配置为用于执行与本文所公开的一个或多个特定操作无关的其他操作的共享处理器模块。处理器155可以包括用于执行波形分析的各种单元或模块。例如，处理器155可以包括信号发生器、波形处理单元、波形分析单元、电路模拟器和/或用于接收和执行波形分析的任何适当的模块。例如，处理器155可以包括专用于执行由波形分析系统100进行的操作的处理器模块，包括控制信号发生器102、电路模拟器104、参考波形处理单元106、控制信号分析单元108、信号波形处理单元110、波形分析单元112和波形分析系统100的任何其他适当的部件。
通信接口160可以包括任何类型的通信适配器，例如综合业务数字网(integratedservice digital network，ISDN)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器或用于提供数据通信连接的调制解调器。作为另一个示例，通信接口160可以包括局域网(local areanetwork，LAN)卡，以提供至兼容LAN的数据通信连接。无线链路也可以由通信接口160实现。在这样的实施方式中，通信接口160可以经由网络发送和接收携带表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。网络可以包括蜂窝通信网络、无线局域网(wireless local area network，WLAN)、广域网(wide area network，WAN)等。在一些实施例中，通信接口160还可以包括输入/输出接口，例如显示器接口(例如，HDMI、DVI、VGA等)、音频接口、键盘接口、鼠标接口、打印机接口、触摸屏接口等。
通信接口160可以被配置为在计算机系统150和一个或多个其他系统/设备之间交换信息。例如，通信接口160可以与数据库170通信，该数据库可以存储与集成电路设计、器件设计、布线规则等相关的信息。在一些实施例中，数据库170还可以存储与波形处理和分析相关的信息，例如数据处理算法、波形分析算法、数据处理方法、阈值容差值、比值、采样频率、或与集成电路的设计和模拟相关的其他适当的信息。在一些实施例中，处理器155可以通过通信接口160接收存储在数据库170中的信息。
显示器175可以通过通信接口160耦合到计算机系统150。显示器175可以包括LCD、LED、等离子显示器或任何其他类型的显示器，并且提供呈现在显示器上的GUI，用于用户输入和数据描述。以上在图1A中描述的用户接口114可以包括显示器175。显示器175可以由不同类型的材料形成，例如塑料或玻璃，并且可以是触敏的以接收来自用户的输入。例如，显示器175可以包括基本上刚性或基本上柔性的触敏材料。在一些实施例中，关于波形分析结果、定时数据和/或用户输入请求的信息可以显示在显示器175上。在一些实施例中，在由处理器155执行的一个或多个操作完成之后，可以触发警报并将所述警报显示在显示器175上。
终端设备180可以通过通信接口160耦合到计算机系统150。终端设备180可以包括台式计算机、工作站、膝上型计算机、移动电话、平板电脑或被配置为执行计算任务的任何其他类型的设备。在一些实施例中，用户可以使用终端设备180来控制计算机系统150，例如，以发起、监测或终止与查看和分析波形有关的操作。在一些实施例中，终端设备180可以接收关于由计算机系统150生成的波形分析的信息。在一些实施例中，终端设备180可以接收指示由处理器155执行的操作的状态的通知或警报。例如，可以通过通信接口160将指示波形通过阈值测试过程的信号传送到终端设备180。在另一示例中，可以将指示波形未通过阈值测试过程的信号传送到终端设备180，并且终端设备180可以启动补救措施以反馈给电路设计过程，例如改变一个或多个电路参数或电路元件值。在一些实施例中，电路参数可以包括但不限于电路元件值、布线选项、定时值等。电路元件值可以包括但不限于电阻、电容、电感、布线、定时值等。
数据库170、显示器175和/或终端设备180中的一个或多个可以是计算机系统150的一部分，并且可以与计算机系统150位于同一位置，或者相对于计算机系统150位于远程，并且经由网络或任何适当类型的通信链路与计算机系统150通信。
图2是示出根据一些实施例的控制信号和示例性信号波形的示意图。图2示出了控制信号201、参考波形211和信号波形221。还示出了时间轴T。图2中所示的控制信号201包括分别在时间值T21和T23处出现的上升沿203和205。控制信号201还包括在时间值T22处出现的下降沿207。参考图1A，波形分析单元112被配置为识别控制信号201的上升沿和下降沿，并且将T21、T22和T23确定为特征点。相邻的特征点对将时间轴划分为不同的持续时间。例如，特征点T21和T22邻接持续时间dt21，而特征点T22和T23邻接持续时间dt22。如参考波形211所示，上升沿203和205以及下降沿207触发参考波形211中的响应。在一些实施例中，图2中所示的参考波形211是理想波形，并且不显示对控制信号201的特征点的响应的延迟。相反，信号波形221显示对控制信号201的特征点T22和T23的响应的延迟。例如，信号波形221的信号响应分别响应于特征点T22和T23而延迟了延迟时间Δt1和Δt2。在一些实施例中，尽管存在延迟，但由信号波形221展示的信号响应可以是可接受的。然而，使用模式比较技术的波形比较方法可能由于波形的偏移而错误地报告信号波形221是不可接受的。
图3是根据本公开的一些实施例的用于使用波形分析系统来分析波形的示例性方法300的流程图。方法300的操作可以以不同的顺序和/或变化来执行，并且方法300可以包括为了简单起见而未描述的更多操作。方法300在电路模拟中的任何合理应用都在本公开的范围内。为了说明的目的，将分别参考图1A、1B和4中所示的波形分析系统、计算机系统和波形来描述图3中所示的操作。
根据一些实施例，在操作310中，确定控制信号的特征点。参考图4，将控制信号401和402提供给集成电路的适当部件。在一些实施例中，图1A中所示的控制信号发生器102被配置为生成控制信号401和402，并且将控制信号至少发送到电路模拟器104、参考波形处理单元106、控制信号分析单元108和信号波形处理单元110。控制信号分析单元108可以被配置为检测上升沿和下降沿，并且使用以上关于图1A描述的方法进一步确定诸如T41-T45的特征点。持续时间是邻接相邻特征点的时间段。例如，持续时间dt41邻接特征点T41和T42。
在操作320中，根据本公开的一些实施例，确定持续时间的数据采样频率。参考图1A，波形分析单元112可以被配置为将预定采样频率存储在其内部存储装置(为简单起见，未在图1A中示出)中。在一些实施例中，波形分析单元112可以被配置为经由用户接口114接收采样频率。根据用于相应持续时间的分析方法，数据采样频率可以针对不同的持续时间被设置为不同的频率。例如，参考图4，针对持续时间dt41的采样频率可以不同于针对持续时间dt43的采样频率。在一些实施例中，数据采样频率可以取决于相邻特征点之间的持续时间。例如，数据采样频率可以取决于控制信号的频率。在一些实施例中，数据采样频率可以取决于相邻特征点的时间值的差。响应于时间值的差大于阈值时间值，波形分析单元112被配置为通过增加数据采样频率来增加数据采样点的数量。响应于时间值的差小于阈值时间值，波形分析单元112被配置为通过减小数据采样频率来减少数据采样点的数量。在一些实施例中，从持续时间dt41内的中点(即，中间时间点)获得单个数据点，并且在持续时间dt43内获得一组数据点(例如，在约5与200之间)以获得平均数据值。
在操作330中，根据本公开的一些实施例，确定所选持续时间内的信号波形和参考波形的数据值。参考图1A，波形分析单元112可以向参考波形处理单元106和信号波形处理单元110发送指令，以获得所选持续时间内的一个或多个参考波形和一个或多个信号波形的数据值，如下所述。
参考图4，波形集合#1包括参考波形411(由实线表示)和信号波形413(由虚线表示)。类似地，波形集合#2包括参考波形421(由实线表示)和信号波形423(由虚线表示)。波形集合#1和#2分别由控制信号401和402控制。在一些持续时间中，参考波形和信号波形基本上重叠。例如，参考波形411和信号波形413在持续时间dt44中基本上重叠，并且为了简单起见，未单独标记波形。
参考波形处理单元106和信号波形处理单元110可以被配置为使用一种或多种分析方法来获得特定持续时间内的数据值。在一些实施例中，分析方法针对不同的持续时间可以是不同的。在一些实施例中，可以使用不同的分析方法多次执行分析过程。例如，可以使用平均值法对波形集合执行初始分析过程，并且可以使用峰值分析法对同一波形集合执行后续分析过程。初始分析过程可以用作初始滤波器以检测波形中的误差，并且后续分析过程可以用于确认或消除误差。在一些实施例中，初始分析过程和后续分析过程可以使用适当的分析方法的任何组合，例如中点分析法、峰值分析法和平均值分析法。在一些实施例中，分析方法可以类似地应用于信号波形内，但是在不同波形之间不同。
在一些实施例中，分析方法可以是中点分析法。例如，在持续时间的中间的时间处获得数据值。参考图4的持续时间dt41内的波形集合#1，分别在中间时间点tm处获得参考波形411和信号波形413的数据值A和B。在另一示例中，可以针对波形集合#2在持续时间dt44中使用中点分析。如图4所示，尽管信号波形423相对于参考波形421显示出Δt3的时间延迟，但是使用中点分析获得的两个波形的数据值基本上相同。
在一些实施例中，分析方法可以是峰值分析法。例如，峰值分析法可以包括获得参考波形411和信号波形413在持续时间内的数据值的最大振幅。可以使用任何适当的峰值分析法。例如，可以确定正峰值和相邻负峰值之间的差。在一些实施例中，可以确定相邻正峰值之间的时间差。作为示例，峰值分析法可以应用于图4的持续时间dt42内的参考波形411和信号波形413。
在一些实施例中，分析方法可以是平均值法。例如，可以在持续时间内获得一组数据值，并且使用该组数据值计算该组数据值的平均值。在一些实施例中，可以在持续时间dt43内获得参考波形411和信号波形413的一组数据值。例如，参考波形处理单元106和信号波形处理单元110可以被配置为计算各个波形在持续时间dt43内的平均数据值。
在一些实施例中，分析方法可以包括获得在特定时间值的数据值。例如，可以以适当的时间间隔(例如，每5μs或10μs)获得数据值，这取决于控制信号的频率。在一些实施例中，可以获得在任何其他适当的时间值的数据值。
在操作340中，根据本公开的一些实施例，使用一种或多种分析方法来确定信号波形和参考波形的数据值之间的差。参考图1A，波形分析单元112可以被配置为确定从操作330获得的数据值之间的差。具体而言，波形分析单元112可以计算特定持续时间内的参考波形与信号波形的值差。例如，参考图4，波形分析单元112可以被配置为计算持续时间dt41内的中点数据值A和B之间的差、持续时间dt42内的峰峰值之间的差、和/或持续时间dt43内的平均数据值。在一些实施例中，可以计算数据值中的任何其他适当的差，并且为了简单起见，在本文中不进行详细描述。
在操作350中，根据本公开的一些实施例，波形分析系统被配置为确定信号波形是否是可接受的波形，并且将通知输出到用户接口。参考图1A，波形分析单元112被配置为确定数据值(例如，在操作340中获得的数据值)的差是否在预定的阈值容差值内。在一些实施例中，阈值容差值可以存储在波形分析单元112中。在一些实施例中，阈值容差值可以由用户经由用户接口114提供。在一些实施例中，阈值容差值的示例可以是电压电平、时间值、频率值、用于分析波形的任何适当的值和/或其组合。如果信号波形和参考波形的数据值之间的差在阈值容差值内，则波形分析单元112可以被配置为记录可接受的信号。或者，如果信号波形与参考波形的数据值之间的差大于阈值容差值，则波形分析单元112可以被配置为记录错误信号。波形分析单元112可以进一步被配置为基于所述差来调整集成电路的至少一个电路参数。在一些实施例中，电路参数可以包括但不限于电路元件值、布线选项、定时值等。电路元件值可以包括但不限于电阻、电容、电感、布线、定时值等。例如，响应于信号波形与参考波形的时间延迟之间的差大于阈值，波形分析单元112可以被配置为调整一个或多个电路元件的电阻和/或电容，使得调整RC时间常数。波形分析单元112还可以被配置为在调整之后使用与操作310-350中描述的那些方法类似的方法自动执行波形分析，直到信号波形与参考波形之间的差低于阈值容差值。波形分析单元112可以对一部分或整个信号波形执行此类分析，并且确定可接受信号的数量与错误信号的数量的比率。波形分析单元112可以被配置为将所确定的比率与所存储的阈值比率进行比较以确定信号波形是否可接受。响应于该比率小于阈值比率值，波形分析单元112可以被配置为向用户接口114输出警报信号。响应于该比率大于阈值比率值，波形分析单元112可以被配置为向用户接口114输出指示信号波形是可接受的通知。
本公开中的各种实施例描述了用于分析集成电路中的信号波形的方法和系统。波形分析系统可以被配置为接收信号波形并且相对于一个或多个参考波形分析所接收的信号波形。本公开中描述的方法包括确定控制信号的特征点，以及基于特征点确定信号波形的数据采样频率。数据采样频率可以在相邻特征点之间的不同持续时间之间不同。波形分析系统可以被配置为使用不同的方法测量来自不同持续时间的经采样的信号数据。在一些实施例中，波形分析系统被配置为接收多个信号波形并且使用不同的分析方法来确定一个或多个信号波形是否满足预定标准。
前述公开内容概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的各方面。本领域技术人员应当理解，他们可以容易地使用本公开作为基础来设计或修改用于执行本文介绍的实施例的相同目的和/或实现相同优点的其他过程和结构。本领域技术人员还应当认识到，这种等同构造并不脱离本公开的精神和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，他们可以在此进行各种改变、替换和变更。

Claims (24)

1.一种用于分析由集成电路产生的信号波形的方法，包括：
确定控制信号的多个特征点，其中，每个特征点包括对应的时间值并且表示所述控制信号的边沿变化；
确定多个数据采样点集合，其中，每个数据采样点集合位于所述多个特征点的相邻特征点之间；
获得信号波形的多个数据值，其中，在所述多个数据采样点集合中的数据采样点处获得所述信号波形的数据值；
获得参考波形的多个数据值，其中，在所述数据采样点处获得所述参考波形的数据值；以及
将所述信号波形的数据值与所述参考波形的数据值进行比较。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述信号波形的数据值与所述参考波形的数据值进行比较包括：
确定所述信号波形的数据值与所述参考波形的数据值之间的差；以及
将所述差与阈值容差值进行比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
响应于所述差大于所述阈值容差值，所述方法还包括记录错误信号；以及
响应于所述差小于所述阈值容差值，所述方法还包括记录可接受的信号。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括确定所述信号波形的多个数据值与所述参考波形的多个数据值之间的多个差，并且获得多个错误信号和多个可接受的信号。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括确定所述多个可接受的信号的数量与所述多个错误信号的数量的比率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，响应于所述比率小于阈值比率值，所述方法还包括输出警报信号。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述特征点中的每一个特征点的时间值以升序排列所述多个特征点。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述邻近特征点的时间值的差来调整数据采样点集合内的数据采样点的数量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，响应于所述时间值的差大于阈值时间值，所述方法还包括增加数据采样点的数量。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，响应于所述时间值的差小于阈值时间值，所述方法还包括减少数据采样点的数量。
11.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述信号波形的数据值与所述参考波形的数据值之间的所述差包括确定所述信号波形与所述参考波形的相应峰峰值之间的差。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述集成电路包括由电路模拟器模拟的虚拟电路。
13.一种用于分析由集成电路产生的信号波形的方法，包括：
确定控制信号的多个特征点，其中，每个特征点包括对应的时间值并且表示所述控制信号的边沿变化；
确定多个持续时间，其中，每个持续时间在所述多个特征点的相应相邻特征点的相邻时间值之间；
在所述多个持续时间的第一持续时间中获得信号波形的第一多个数据值；
在所述第一持续时间中获得参考波形的第一多个数据值；
使用第一分析方法来确定所述信号波形的第一多个数据值与所述参考波形的第一多个数据值之间的第一差；
在所述多个持续时间的第二持续时间中获得所述信号波形的第二多个数据值；
在所述第二持续时间中获得所述参考波形的第二多个数据值；
使用不同于所述第一分析方法的第二分析方法来确定所述信号波形的第二多个数据值与所述参考波形的第二多个数据值之间的第二差；以及
将所述第一差或所述第二差与阈值容差值进行比较。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
响应于所述第一差或所述第二差大于所述阈值容差值，调整所述集成电路的至少一个电路参数。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一分析方法和所述第二分析方法分别包括峰值分析法和平均值分析法。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述峰值分析法包括将所述信号波形的第一多个数据值的最大振幅和所述参考波形的第一多个数据值的最大振幅进行比较。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述平均值分析法包括将所述信号波形的第二多个数据值的平均值与所述参考波形的第二多个数据值的平均值进行比较。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一分析方法包括将在所述第一持续时间的中点处获得的所述信号波形的第一数据值与在所述中点处获得的所述参考波形的第一数据值进行比较。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述集成电路包括由电路模拟器模拟的虚拟电路。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一分析方法和所述第二分析方法分别包括中点分析法和峰值分析法。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述中点分析法包括将在所述第一持续时间的中点处获得的所述信号波形的第一数据值与在所述中点处获得的所述参考波形的第一数据值进行比较。
22.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一分析方法和所述第二分析方法分别包括中点分析法和平均值分析法。
23.一种波形分析系统，包括：
处理器；以及
存储器，其上存储有计算机程序代码，其中，所述处理器被配置为执行所述计算机程序代码以实施根据权利要求1至22中任一项所述的方法。
24.一种包含计算机可执行程序的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行程序用于在由处理器执行时实施用于分析由集成电路产生的信号波形的方法，包括：
确定控制信号的多个特征点，其中，每个特征点包括对应的时间值并且表示所述控制信号的边沿变化；
确定多个数据采样点集合，其中，每个数据采样点集合位于所述多个特征点的相邻特征点之间；
获得信号波形的多个数据值，其中，在所述多个数据采样点集合中的数据采样点处获得所述信号波形的数据值；
获得参考波形的多个数据值，其中，在所述数据采样点处获得所述参考波形的数据值；以及
将所述信号波形的数据值与所述参考波形的数据值进行比较。
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