CN1853169A - 事件签名装置、系统和方法 - Google Patents

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CN1853169A CNA2004800270912A CN200480027091A CN1853169A CN 1853169 A CN1853169 A CN 1853169A CN A2004800270912 A CNA2004800270912 A CN A2004800270912A CN 200480027091 A CN200480027091 A CN 200480027091A CN 1853169 A CN1853169 A CN 1853169A
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Abstract

一种装置、一种系统以及一种方法和物品，可以比较电路运行状态和规定状态，记录超出规范的状态并且确定某些指定数目的超出规范的状态。

Description

事件签名装置、系统和方法
技术领域
本发明描述的各实施例大致涉及电路的操作，包括能够检测和/或记录超出规定限制的电路操作的装置、系统和方法。
背景技术
包括处理器的电子电路有时会强制在超出指定的状态下运行，诸如在超出生产商推荐的更高电压和更高频率上运行。不幸的是，这些活动会影响到受影响组件的稳定性和寿命。确定表示了超出规定限制的操作的具体状态的存在能够降低组件维修和/或更换所需的时间和成本。
附图说明
图1是根据各实施例的装置和系统的框图；
图2是根据各实施例的过电压检测器的电路框图；
图3是根据各实施例的滤波和熔丝逻辑的电路框图；
图4是根据各实施例示出的若干方法的流程图；
图5是根据各实施例的包括了机器可访问介质的物品的框图。
具体实施方式
以下定义了在本文档中使用的若干术语：
不可擦除存储器是在内容存储其中之后不能擦除这些内容的存储器(例如一个或多个熔丝或者任何类型的只读存储器)。处理器包括微处理器、状态机、数字信号处理器、嵌入式处理器、芯片组或者能够执行一个或多个编程指令的任何其它类型的电路。
各实施例可以动态地检测包括了微处理器的各组件的操作并在超出测试或推荐使用状态出现时将其永久性地记录为事件签名。例如在某些实施例中，可以使用数模转换器(DAC)来实现对一组件可编程的规定工作电压与该组件实际工作电压的比较。一电压比较器随后将该比较的结果送入一差错逻辑，该逻辑也许通过对可编程只读存储器(PROM)熔丝的编程来捕获每次出现过电压运行时的签名。相关的软件程序(例如基本输入/输出系统(BIOS))可以在该组件的每次上电周期中读取所得签名。在确定了已经出现尝试在规定电压电平之上操作该组件的特定被选编号后，就可提供超出规范操作的指示(例如一个中断)。捕获的永久性签名也可由专用机器寄存器使用，以返回给组件生产商用作失效分析。
应该认识到虽然超出规范的运行状态的确包括过电压状态，但是也可检测并记录其它状态。这样就能够检测、监控并存储规定的运行状态，这些状态包括电压电平、电流电平、信号时序和/或时钟脉冲速度、信号斜率(例如边沿)形状和/或速度、信号(例如电压、电流、定时、逻辑协议)间的关系、温度以及可结合相关电路的操作指定的任何其它的状态。因此，为了能够明晰地解释各实施例的运行，读者应该记住在此广泛讨论的电压状态，并且可以使用任何其它的运行状态来代替或添加电压状态。
图1是根据各实施例的装置100和系统110的框图。例如，装置100可以包括诸如(可包括一个或多个熔丝的)不可擦除存储器的存储器114，用以存储某些由(包括任何类型的处理器的)电子电路118所遇到的超出规范的运行状态C1，C2，C3，...，Cn的被选次数。
装置100还包括检测模块120，该模块耦合至存储器114以确定至少一个被选次数的某些超出规范的运行状态C1，C2，C3，...，Cn的存在。该检测模块122依次包括一个或多个逻辑模块，诸如一可选的模数转换器(ADC)124(取决于监控的状态或事件类型，例如模拟的或数字的)和/或比较器126和/或差错逻辑130，以检测一个、部分或全部超出规范的运行状态C1，C2，C3，...，Cn的存在。
例如，可将运行电压Vcc施加于ADC 124并将ADC 124的数字输出码与由诸如参考存储器的存储器132所提供的编程电压S1相比较，参考存储器用于存储一个或多个规定状态S1，S2，S3，...，Sn，以便于与监控电子电路118相关的对应运行状态相比较。对于ADC 124的情况，随后就可依据所提供比较的事件或值S1的类型(例如数字的或模拟的)将一可选的DAC 133耦合至存储器132和比较器126。所得的结果可以是，例如若是由电源134提供给电路118的电压Vcc大于规定电压S1，就可以把超出规范的运行状态C1的结果存储在存储器114内。
所存储的状态C1可以是表示超过规范值S1的单个比特、表示Vcc超过S1相关量的多个比特和/或Vcc实际值的某些数字化版本。比较器126可以是模拟比较器、数字比较器或它们的某些组合。当然，本领域普通技术人员在阅读此公开之后将会认识到其它规定的状态和比较(例如相关于存储在存储器132内的数据)也适合于电路类型118以及要检测和记录的运行状态136。
在对电路118的上电序列中，施加于监控电路118的实际输入电压(例如由电源134提供的Vcc)或其它运行状态136在电流开始流动的短时间内或多或少会变得不太稳定。因此装置100还可包括耦合至检测模块122和/或包括在检测模块122内的可选滤波器模块138，用于使受检测电压Vcc(和/或其它运行状态136和/或比较结果)变得平滑。滤波器模块138可以对一电压或电流进行滤波，或者仅仅用于在运行状态136(例如施加的电压Vcc)与规定状态(编程或规定电压S1)比较之前延迟时间。滤波器模块138还可以滤除寄生事件或状态以及与要记录事件相关联的噪声。
在某些实施例中，系统110可以包括装置100，以及耦合至电子电路118的显示器140。显示器140可用于显示图形用户界面150，且该界面能够用来依次显示超出规范状态。
系统110可以包括存储器132，用于存储一个或多个规定状态S1，S2，S3，...，Sn，以便于与监控电子电路118(可以是集成电路)相关的对应运行状态相比较的一个或多个规定状态S1，S2，S3，...，Sn。例如规定状态S1，S2，S3，...，Sn可以包括与电路118相关联的推荐运行电压上限。系统110还可包括一个或多个相关的软件程序，诸如可以存储在耦合至电路118的存储器162内的BIOS 154和操作系统158。BIOS 154可用于被选的某些确定超出规范的运行状态(例如当检测和记录到三个超出规范的运行状态C1、C2和C3时，BIOS 154可以通过使用中断166指示它们的出现，所述中断可以依次在显示器140上提示对超出规范状态的图像指示的显示)。
可以使用若干类型的电路组件来实现某些实施例。例如，图2是根据各实施例的过电压检测器(OVD)170的电路框图。图3是根据各实施例的滤波和熔丝逻辑的电路框图。OVD 170包括读取熔丝的和编码的编程运行电压(POV)174以提供模拟输出给比较器176的DAC 172。随后在把电源(例如Vcc)施加于被监控的电路(未示出)之后的某些时候，对比较器176的算出进行处理，以便于噪声滤波器计数器(NFC)178以Vcc超限(VccOL)信号180的形式接收。可由(指示被监控的电路或设备是功能性运行的)PowerIsGood信号182使能VccOL信号180用于编程PROM/熔丝比特184。过电压签名(OVS)186可以包括运行状态(例如输入电压Vcc)，指示出被选电路遭受超出规范运行状态(例如过电压)的次数的PROM/熔丝输出188和PowerIsGood信号182的某些组合。诸如BIOS或操作系统的软件机制能够读取签名186并且在达到指示(诸如处理器的)电路过载的被选次数时报告签名186(例如经由中断)。显示器140可用于显示超出规范的状态。可使用多熔丝元件来存储签名186。也可使用其它类型的不可擦除存储器。
装置100、系统110、存储器114、电子电路118、检测模块122、ADC 124、比较器126、差错逻辑130、存储器132、DAC 133和172、电源134、运行状态136、滤波器模块138、显示器140、图形用户界面150、BIOS 154、操作系统158、存储器162、中断166、OVD 170、POV 174、比较器176、NFC 178、VccOL信号180、PowerIsGood信号182、PROM/熔丝比特184、OVS 186以及PROM/熔丝输出188在此都具有“模块”的特征。这些模块按照装置100和系统110所需并适用于各实施例的具体实现，可以包括硬件电路，和/或一个或多个处理器和/或存储器电路、包括了对象和对象集合的软件程序模块，和/或固件以及它们的组合。
应该理解的是各实施例的装置和系统还可应用于包括处理器的集成电路以及包括显示器和图形用户界面的系统的其他应用，因此各实施例也不限于此。装置100和系统110的示出旨在为各实施例的结构提供大致理解并且他们并不旨在作为对使用在此描述结构的装置和系统的全部元素和特性的完全描述。
包括了各实施例的新颖装置和系统的应用包括用于高速计算机、通信和信号处理电路、调制解调器、处理器模块、嵌入式处理器以及包括了多层、多芯片模块的专用模块的电子电路。这些装置和系统还可包括作为各种电子系统内的子组件，所述电子系统诸如电视、蜂窝电话、个人计算机、工作站、收音机、视频播放器、车辆及其它。
可以现实许多不同的实施例。例如，图4是根据各实施例示出各方法的流程图。在框421处，方法411(可选地)开始对与各规定状态相关的电路或组件施加电源，其中各种规定状态包括各种推荐运行状态，例如电压上限或者时钟频率限制。方法411在框429处检测一个或多个运行状态(诸如检测一个超过规范的状态作为过电压状态(例如与集成电路相关))之前，会在框425处继续等待某个时间周期。这样，方法411可包括在框425处在规定时间周期内制止对超出规范的状态的检测。规定的时间周期可包括一个或多个时钟周期的持续时间，和/或与上电复位时间相关联。方法411也包括在框431处滤波一个或多个受检测的状态。这些滤波持续一个或多个时钟周期的持续时间。
在框441，方法411还包括比较一个或多个运行状态和一个或多个相应的规定状态。如果在框451处确定一个运行状态超出规范，则在框461处，方法411就继续记录超出规范的状态并且在框465处验证记录(例如验证烧制之后熔丝值是稳定的)。在框461处，所记录超出规范的状态还可包括在诸如不可擦除存储器的非易失性存储器中记录该超出规范的状态。如果操作状态在规范之内，则方法411就继续在框441内对运行和规定状态的比较。
通过确定某些规定数目的被记录的超出规范的状态，该方法411从框461继续到框471。例如在遇到超出规范的状态期间，可能会希望确定是否已达到该电路运行会话的某些规定数目。在框475处，可通过读取一个或多个签名值来确定出现的数目。于是确定规定数目的被记录的超出规范状态还包括在框475处从非易失性存储器中读取一个或多个签名值。如果在框471处确定出现达到了被选次数，就会在框481处指示。在任一情况下，方法411还可在框441处继续比较运行和规定操作。
这样在一个实施例中，方法411可以包括在框441处对运行电压和规定电压的比较，在框461处对过电压状态的记录以及在框471处对被记录过电压状态的规定数目的确定。在框461处记录过电压状态还包括仅在运行电压大于规定电压被选量(诸如被选的毫伏数量)时记录过电压状态。被选量可以是基于包括了噪声特性或噪声电压值的一个或多个运行状态的允许容限，诸如至少是大于期望噪声电压值的两倍。方法411还可包括在框465处验证过电压状态的记录。
在一个实施例中，方法411还包括在框461处在非易失性存储器中存储出现在集成电路中的至少一个过电压状态，在框471处确定规定数目的被存储的过电压状态并且在框481处指示规定数目的被存储的过电压状态(例如使用中断或机器专用寄存器)。
应该注意到在此描述的这些方法无需以被描述的或者以任何特定的次序执行。参考在此识别的方法所描述的各活动都能够以串联或并联的方式执行。包括参数、命令、操作数、状态或其它数据的信息能够以一个或多个载波的形式进行发送和接收。
一旦阅读和理解了本发明的内容，本领域普通技术人员将会理解可从基于计算机的系统内的计算机可读介质中启动软件程序的方式来执行由软件程序定义的功能。本领域普通技术人员还能理解可以使用各种编程语言来创建用于实现并执行本发明方法的一个或更多的软件程序。可使用诸如Jave、Smalltalk或C++之类的面向对象的语言以面向对象的格式来构架。此外，可使用诸如COBOL、汇编或C之类的过程语言以面向对象的格式来构架。这些软件组分还可使用本领域普通技术人员所周知的任何种类的机制来实现通信，这些机制包括应用程序接口或者包括远程流程调用的进程间通信技术。对本发明各实施例的教示内容不限于包括超文本标记语言(HTML)以及可扩展标记语言(XML)在内的任何特定的编程语言或环境。
图5是根据各实施例的包括了机器可访问介质589的物品585的框图。这样，现在也可认识到另一个实施例也可以包括物品585，诸如计算机、存储器系统、磁盘或光盘、某些其它的存储设备和/或任何类型的电子设备或系统，包括了在被访问时会导致机器执行各种动作的机器可访问介质，诸如带有具有相关数据591和595(例如计算机程序指令)的存储器589(例如包括电的、光的或电磁导体的存储器)。活动可包括比较运行电压和规定电压，记录过电压状态并且确定规定数目的被记录过电压状态。其它活动可包括在至少一个时钟周期的持续时间内过滤运行电压，仅在运行电压大于高电压一个被选量时(例如至少两倍于期望噪声电压值)记录过电压状态，并且验证过电压状态的记录。
在包括微处理器的各组件运行期间动态地检测并以签名方式永久记录事件，记录测试或推荐使用状态的超出可便于失效分析。而由各实施例所使能的这些活动还有助于防止欺诈并且降低组件维修和/或替换的时间和成本。
附图构成了本发明的一部分，其中以说明而非限制的形式示出可实践发明主题的特定实施例。对示出的实施例做出足够详尽的解释使得本领域普通技术人员能够实践在此公开的教示内容。可也利用和从中导出其他的实施例，致使结构和逻辑上的代替和改变不背离本发明的范围。因此如下的描述并非出于限制性的意义，而且各实施例的范围仅由所附权利要求连同等同于权力要求的等效物的全范围来限定。
虽然在此示出并描述了特定的实施例，但是应该认识经计算完成相同目的的任何安排都可代替示出的特定实施例。本发明意欲覆盖本发明各实施例的任何及全部的改变和变化。也应理解以上描述是以说明而非限制性的方式作出的。上述实施例的组合以及其他未在此特定描述的实施例在本领域普通技术人员阅读以上描述后也将变得显而易见。
需要强调的是，将按照37 C.F.R.§1.72(b)提供本发明的摘要，这就要求该摘要将使得读者能迅速得知公开技术的特性。应该理解摘要不用于解释或限制权利要求的范围或意义。此外在前述的详尽说明中会发现，各种特征被组合在一个实施例中，以使揭示内容更为流畅。本发明的方法不被解释为反映一种意图即，本发明声明的实施例要求比每个权利要求所清楚地阐述的特性更多。此外，正如随后的权利要求所反映的，本发明的主题处于比单个公开实施例的所有特性为少的状态。这样在每个权项都作为一个单独的较佳实施例的情况下，所附的权利要求据此并入详尽的说明书中。

Claims (29)

1.一种方法，包括：
在非易失性存储器内存储至少一个在集成电路内出现的过电压状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定被存储的过电压状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
指示规定数目的被存储的过电压状态。
4.一种方法，包括：
比较输入的运行状态和规定状态；
记录超出规范的状态；以及
确定规定数目的被记录的超出规范的状态。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
检测所述超出规范的状态作为过电压状态。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
在时间规定量内制止对超出规范的状态的检测。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，时间规定量与上电复位时间相关联。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述规定状态包括与集成电路相关联的推荐运行电压上限。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，记录所述超过规范的状态还包括：
在非易失性存储器中记录所述超出规范的状态。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述非易失性存储器是不可擦除的。
11.如权利要求4述的方法，其特征在于，确定规定数目的被记录的超出规范状态还包括：
读取存储在非易失性存储器内的签名值。
12.一种包括了含有相关数据的可访问介质的物品，其中在执行所述数据时会导致机器执行：
比较运行电压和规定电压；
记录过电压状态；以及
确定规定数目的被记录的过电压状态。
13.如权利要求12所述的物品，其特征在于，在执行所述数据时会导致机器执行：
在至少一个时钟周期的持续时间内过滤所述运行电压。
14.如权利要求12所述的物品，其特征在于，记录所述过电压状态还包括：
仅在所述运行电压大于所述规定电压一个所选量时记录所述过电压状态。
15.如权利要求14所述的物品，其特征在于，所述被选量至少是期望噪声电压值的两倍。
16.如权利要求12所述的物品，其特征在于，在执行所述数据时会导致机器执行：
验证所述过电压状态的记录。
17.一种装置，包括：
不可擦除存储器，用于存储电子电路遇到的所选数目的超出规范的运行状态。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括：
耦合至所述不可擦除存储器的检测模块，用于确定至少一个所选数目的超出规范的运行状态的存在。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括：
耦合至所述检测模块的滤波器模块。
20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述不可擦除存储器包括熔丝。
21.如权利要求17所述的装置，其特征在于，至少一个超出规范的运行状态包括过电压状态。
22.一种系统，包括：
不可擦除存储器，用于存储电子电路遇到的所选数目的超出规范的运行状态；以及
耦合至所述电子电路的显示器。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述电子电路包括微处理器。
24.如权利要求22所述的系统，其特征在于，还包括：
逻辑模块，用于检测每一个所选数目的超出规范的运行状态。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述逻辑模块包括模数转换器。
26.如权利要求22所述的系统，其特征在于，还包括：
存储与相关于所述电子电路的运行状态相比较的规定状态的存储器。
27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述规定状态包括与集成电路相关联的推荐运行电压上限。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述集成电路包括微处理器。
29.如权利要求22所述的系统，其特征在于，还包括：
确定所述被选数目的超出规范的运行状态的基本输入-输出系统。
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