1.一種片上自觸發(fā)單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量系統(tǒng),其特征在于:包括組合邏輯電路;所述組合邏輯電路包括目標電路模塊、選通電路模塊、單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量模塊和延時單元延遲時間標定模塊;
所述目標電路模塊包括若干結(jié)構(gòu)類型不同的組合邏輯單元鏈;
所述選通電路模塊用于選擇來自目標電路模塊的一條組合邏輯鏈的輸出,作為后續(xù)脈沖寬度測量電路的輸入信號;
所述單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量模塊包括寬脈沖寬度測量單元和窄脈沖測量單元;所述寬脈沖寬度測量單元用于測量脈沖寬度較寬的單粒子瞬態(tài)脈沖;所述窄脈沖寬度測量單元用于測量脈沖寬度小于能在多級延時鎖存單元中無衰減傳播的單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度;所述寬脈沖寬度測量單元和窄脈沖測量單元均包括若干延時鎖存單元并前后串聯(lián);所述寬脈沖寬度測量單元包含的延時鎖存單元多于窄脈沖寬度測量單元包含的延時鎖存單元;所述單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量模塊還包括自觸發(fā)信號產(chǎn)生電路;
所述延時單元延遲時間標定模塊為奇數(shù)級延時鎖存單元構(gòu)成的一個環(huán)形振蕩器且每個延時鎖存單元都置于導通模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種片上自觸發(fā)單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量系統(tǒng),其特征在于:所述延時鎖存單元包括第一傳輸門、第二傳輸門和兩個反相器;兩個反相器串聯(lián)組成一個鎖存單元,并由第一傳輸門控制延時鎖存單元的信號輸入,第二傳輸門控制延時鎖存單元的狀態(tài)保存;所述鎖存單元的鎖存點在S處;所述S點為鎖存單元的邏輯狀態(tài);
所述第一傳輸門和第二傳輸門分別受到PA和HO信號的控制;而且PA和HO兩個信號一個高電平則另一個低電平;
當PA是高(低)電平的時候,第一個傳輸門處于導通(關(guān)閉),而狀態(tài)HO則為低(高)電平,第二個傳輸門處于關(guān)閉(導通)狀態(tài);
當PA是低電平的時候,第一個傳輸門處于關(guān)閉,而狀態(tài)HO則為高電平,第二個傳輸門處于導通狀態(tài);
所述PA和HO的信號來源由自觸發(fā)信號產(chǎn)生電路提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種片上自觸發(fā)單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量系統(tǒng),其特征在于:所述自觸發(fā)信號產(chǎn)生電路包括一個與非門和一個SR鎖存器;由于采用了寬脈沖和窄脈沖兩個測量模塊并行的工作模式,自觸發(fā)信號產(chǎn)生的電路就可以放置在離延時鎖存單元鏈接近輸出端的位置;因此這里的自觸發(fā)信號產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)簡單,不需要特殊的延遲設(shè)計,大大降低了設(shè)計的難度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種片上自觸發(fā)單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量系統(tǒng),其特征在于:所述延時鎖存單元的鎖存信號端都依次連接到一個掃描式觸發(fā)器的輸入端上;各個掃描式觸發(fā)器之間相互串聯(lián),構(gòu)成掃描式移位寄存器。
5.一種片上自觸發(fā)單粒子瞬態(tài)脈沖寬度測量方法,其特征在于:包括以下步驟:
1】將待測芯片放置在PCB板上并與FPGA連接;
2】標定待測芯片在任意工作電壓、溫度下工作的每級延時鎖存單元的延遲時間;
3】FPGA測量得到待測芯片移位寄存器鏈輸出的數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)存儲;
4】根據(jù)步驟3】所得到的數(shù)據(jù),判斷窄脈沖測量模塊的測量結(jié)果是否超量程,即窄脈沖測量模塊的延時單元鎖存信號是否全部變化,如果是則表示超量程;
當超量程,則以寬脈沖測量模塊的結(jié)果為準,計算單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度:寬脈沖測量模塊中發(fā)生狀態(tài)變化的延時單元鎖存數(shù)量與單位延時鎖存單元延時的乘積;
當窄脈沖測量模塊的測量結(jié)果還沒有超過量程,則以窄脈沖測量結(jié)果為準,計算單粒子瞬態(tài)脈沖的寬度:窄脈沖測量模塊中發(fā)生狀態(tài)變化的延時單元鎖存數(shù)量與單位延時鎖存單元延時的乘積。