专利名称：测量芯片上的电流的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量芯片上的电流的方法和系统。
背景技术：
微处理器技术的开发一直在降低对噪音干扰更敏感的电源电压，缩短信号的渡越时间，减小芯片的尺寸，增加电源电流及提高时钟速度。这样，愈来愈重要的需求都放到微处理器电路的电源上。一般地说，这样的需求将在电源和接地之间产生显著的电流变化。
关于微处理器的操作引起的电源电流变化特性的知识对预测微处理器中信号的完整性很有用。这是因为由微处理器需要的电流变化引起的进入电源环路的噪音与电流变化率成正比。因此，关于电流变化的实际知识对验证系统电源环路响应最坏的情况是重要的。
然而，存在一种重要的障碍妨碍直接测量提供给微处理器电路的电流。例如，测量提供的电流必须在微处理器正在运行的条件下进行。在这些条件下，芯片和组件一般都是连接在一起的，所以用于测量的探头可能没有与芯片的电源和地线连接在一起。同样，用于实测电流本身的设备可能还会使电流失真，从而获得不准确的结果。因此，在运行条件下测量提供给芯片的实际电流以便确认在微处理器和电源设计期间的这种电流的模拟精度是困难的。

发明内容
本发明的目的是提供用于测量芯片上的电流的方法和系统。
根据本发明的第一方面，提供一种测量电流的方法，它包括以下步骤在芯片中运行计算机程序的同时在现场确定所述芯片的电源输入端的电压；根据所述电压计算所述电压的傅立叶变换；计算频率域中所述芯片的所述电源输入端的电流，所述阻抗包括连接到所述电源输入端的电源环路的作为频率的函数的阻抗；以及通过计算频率域中所述电流的傅立叶逆变换，确定时间域中所述芯片的电源输入端的所述电流。
所述的方法还包括测量电源环路的作为频率的函数的阻抗。
现场确定所述电源输入端的所述电压的步骤还包括通过将探头的传输线连接到一对与所述电源输入端相关的测试点上来测量所述电压，其中，所述探头没有包括连接在所述传输线两端的终端电阻。
所述方法还包括确定所述终端电阻的步骤，所述终端电阻将连接在所述芯片的所述电源输入端和探头的输入端之间的传输线两端以便将所述传输线中的反射量减至最小。
所述的方法还包括确定与所述传输线相关的传输线电阻。
所述的方法还包括在所述芯片上运行计算机程序的同时，现场测量在所述终端电阻两端产生的探头电压。
现场确定所述电源输入端的所述电压的步骤还包括根据所述探头电压、所述终端电阻和所述传输线电阻计算所述电压，根据本发明的第二方面，提供一种测量电流的系统，所述系统包括具有处理器和存储器的处理器电路；存储在所述存储器中并且可以由所述处理器执行的电源电流计算器，所述电源电流计算器(226)包括根据在芯片中运行计算机程序的同时在现场确定的所述芯片的电源输入端的电压计算所述电压的傅立叶变换的逻辑；在频率域中计算来自电源的电流的逻辑，其中，所述阻抗包括连接到所述电源输入端的电源环路的作为频率的函数的阻抗；以及通过计算频率域中所述电流的傅立叶逆变换，确定时间域中所述电源输入端的电流的逻辑。
所述系统中，所述电源电流计算器还包括用于输入代表在芯片中运行计算机程序的同时在现场测量的所述芯片的电源输入端的电压的数据量的逻辑。


参照以下附图能够理解本发明的各个实施例。附图中的部件不必按比例绘制。同样，在附图中，相同的标号表示对应的部件。
图1是本发明各个实施例的具有中央处理机的电路板的示意方框图，它包括半导体组件和连接到产生待测电流的电源的芯片；图2A是根据本发明的实施例，用于确定由图1所示电源提供给芯片的电流的方法实例的流程图；图2B是根据本发明的实施例，作为图2A的方法的一部分，用于确定由图1所示电源提供给芯片的电压的一种方法实例的流程图；图3是曲线图，图解说明根据本发明各个实施例，作为使用频率的函数，与图1的中央处理机电路板相关的电源环路的阻抗实例；图4是曲线图，图解说明由图1所示电源提供给芯片的实测电压的一个实例；图5是根据本发明的各个实施例，计算得到的由图1所示电源提供给芯片的电流的傅立叶变换的一个实例的曲线图；图6是根据本发明的一个实施例，对图5所示曲线图中电流的傅立叶变换进行傅立叶逆变换确定的电流的一个实例的曲线图；图7是根据本发明的一个实施例，用于实现电源电流计算器以便确定由图1所示电源提供给芯片的电流的计算机系统的一个实例的示意的方框图；以及图8是说明在图7所示的计算机系统中实现的电源电流计算器的操作实例的流程图。
具体实施例方式
参照图1，它所示的是安装有CPU组件103的中央处理机(CPU)的电路板100的方框图。CPU组件103包括插件106和至少一个半导体芯片109。此外，在CPU电路板100上还包括电源113。在其它实施例中，电源113可能配置在CPU组件103中。正如本专业的普通技术人员能理解的那样，电源113可以是例如稳压电源或其它合适的设备或电路。电源113产生电压V电源和流入芯片109的电流Idd。CPU组件103包括测试点116，后者允许在芯片109自己运行期间测量电压Vdd和公共电压Vss两端的电压V。
在芯片109运行期间，电源113将系统电压Vsupply提供给芯片109。在这方面，电源环路包括电源113和将电源113连接到芯片109的电源输入端的导体。这样的导体可以包括例如接地平面(即实体的或网格的)、电源平面(即实体的或网格的)、通路(vias)、迹线(traces)、耦合电容、块形触点(bumps)和/或其它元件。在芯片109的电源输入端上看到电压V，其中V＝Vdd-Vss。在这方面，正如本专业的普通技术人员能理解的那样，电压V可能不等于由电源113和芯片109的电源输入端之间的各导体中的阻抗引起的以及由其它环境引起的电压V电源。电源113也可以给插件106和CPU电路板100上的其它部件(未示出)提供电压和电流。
为了使用户能够测量Vdd和Vss两端上的电压，所提供的导体将Vdd和Vss连接到测试点116上。这些导体组成在芯片109的输入电压V到测试点116之间的传输线119。传输线119包括电阻RTL1。
差分探头123用于获取实测电压V。差分探头123包括构成与比较器129的输入端相连的传输线126的电缆线。传输线126包括电阻RTL2。传输线126配置成与CPU组件103上的测试点116接触。传输线119和126一起组成芯片109的电源输入端和差分探头123的比较器129的输入端之间的传输线127。在这方面，传输线127的电阻被标志为RTL。RTL是电阻RTL1和RTL1之和。在这方面，能够理解，传输线119和126的特性阻抗相互匹配，使传输线119和126之间连接的反射最小。
差分探头123可以包括终端电阻RTERM，终端电阻RTERM连接在比较器129的输入端上。差分探头123的输出加到示波器131上以便观察其波形。电压Vw规定为输入给比较器129的终端电阻器RTERM上的电压。
差分探头123用于例如测量芯片109的电源输入端上的电压V。计算终端电阻的电阻值RTERM，以便使到达比较器129的电压信号的反射最小。然而，假定这样的反射通常是高频的，如果高频反射或噪音没有意义，则不需要终端电阻RTERM。在这样的情况下，如将要说明的，可以从获得的信号中滤除高频噪音。为了测量电压V，传输线126要与测试点116连接。在使用终端电阻RTERM的情况下，要在整个时间周期(Vw(t))上测量电压Vw，并将它保存到例如与示波器131相关的存储器中。然后，就可以从电压Vw(t)、终端电阻RTERM以及传输线127的传输线电阻RTL计算出电压V(t)。
如果不使用终端电阻RTERM，那么可以测量电压V并将其作为时间的函数(V(t))保存在例如与示波器131相关的存储器中。在这样的情况下，由于比较器129包括一个近似无穷大的输入电阻，并在传输线127上存在可以忽略的电流，就可以假设电压V(t)与比较器129的输入端测得的电压Vw(t)相同。电压V(t)可以保存在例如计算机的可读媒体上，为将要讨论的进一步的分析和计算访问所述可读媒体。此外，当在没有终端电阻RTERM的情况下测量电压V(t)时，可以对电压V(t)进行滤波，以便清除任何不需要的高频分量，或者将它们减至最小。
然后转到图2A，所述图所示的是根据本发明的一个实施例，用于测量作为时间函数的电流Idd(t)(图1)的方法130的一个实例的流程图。从步骤133开始，首先获取作为频率函数的电源环路的阻抗。在这方面，所述阻抗表示为Zf(*)，它包括幅度和相位。为确定阻抗Zf(*)，可以参考，例如2002年10月21日提交的题目为“System andMethod of Measuring Low Impedance”、序列号为10/274611的美国专利申请以及2002年10月21日提交的题目为“System andMethod of Measuring Low Impedance”、序列号为10/274787的美国专利申请，这两个文件都通过引用被包括在本文中。另一方面，正如本专业的普通技术人员能够理解的那样，也可以使用其它方法确定电源环路的阻抗Zf(*)。
一旦在方框133中获得了阻抗Zf(*)，那么在方框136中就对芯片109(图1)运行或者执行预定的计算机程序。预定的计算机程序可以是代码，当执行所述代码时，所述代码实现芯片109的各种功能。具体地说，假定芯片109的电路包括处理器电路，那么，把包括预定测试代码的计算机程序装入芯片109的存储器部分并执行，由于，从而产生一种状态，在该状态下，电流Idd包含由电流变化率引起的噪音，所述电流变化率是执行计算机程序而出现的负载波动造成的。
因此，在方框139中，用差分探头123测量到的电压V(t)被保存以便将来使用。在这方面，传输线126(图1)连接到测试点116，从而在比较器129的输入端和芯片109的电源输入端之间形成传输线127(图1)。在运行芯片109的同时，在现场测量电压V(t)。为了测量电压V(t)，可以使用或者也可以不使用终端电阻VTERM。如果不使用终端电阻VTERM，那么，可以检测电压V(t)上的附加的高频噪音。然而，如果人们希望确定电压V(t)的低频特性的话，这种高频噪音可能是没有意义的。因此，可以对电压V(t)的波形进行滤波，清除任何不想要的高频分量。另一方面，可以使用终端电阻VTERM，使可能出现在差分探头123(图1)的传输线127(图1)中的不期望的反射(后面将讨论)减至最小。
一旦在方框139中测量到电压V(t)并将其保存，那么，在方框143中计算电压V(t)的傅立叶变换。本文中，将电压V(t)的傅立叶变换表示为Ff(V(t))。在这方面，可以对表示在方框139中确定的电压V(t)的数据进行傅立叶变换。然后，在方框146中，可以从电压V(t)的傅立叶变换Ff(V(t))计算电流Idd(t)的傅立叶分量和阻抗Zf(*)。在这方面，可以使用以下方程式或它的数学等效方程计算电流Idd(t)的傅立叶分量Ff(Idd(t))＝Ff(V(t))/Zf已经在上述计算Ff(Idd(t))之前对电压V(t)进行滤波以便清除任何高频分量，因此已经从阻抗Zf(*)中清除了同样的高频分量。然后，在方框149中，通过计算电流的傅立叶分量Ff(Idd(t))的傅立叶逆变换，可以确定电流Idd(t)。然后，可以保存并分析表示电流Idd(t)的数据。此后，如图所示，结束方法130。
上面用来确定电流Idd(t)的方法的优点在于，由于所述电流是在芯片109执行计算机程序期间，从测量到的表示电压V(t)的数据导出的，因而这是在现场确定的。在这方面，电流Idd(t)的测量结果与测量设备在芯片109运行期间对电压V(t)的改变或失真无关。因此，可以在电流Idd(t)本身没有严重失真的情况下获得相当精确的电流Idd(t)的测量结果。归根结底，Idd(t)的测量结果可以与模拟电流进行比较，以便验证由芯片109表示的电负载处于设计限制值内。
下面，参考图2B，图中示出根据本发明实施例的、象在步骤139(图2A)中描述的那样以使传输线127的反射最小的方法测量测试点116(图1)两端电压V(t)(图1)的方法的一个实例的流程图。从步骤153开始，测量传输线127的电阻RTL。例如，可以利用时间域反射计或利用本专业的普通技术人员能够理解的其它方法来获得传输线127的电阻RTL。如上所述，电阻RTL等于传输线119的电阻RTL1和传输线126的电阻RTL2之和。
然后，在步骤156中，按所示的方法计算准备加到差分探头123的比较器129输入端的终端电阻RTERM，以便使差分探头123的传输线127的反射最小。接着在步骤159中，在计算机程序在芯片109中运行的同时(就象在步骤136中进行的那样)，在现场在预定的时段内测量电压Vw(t)(图1)。更详细地说，在芯片109中运行计算机程序的同时，将传输线126连接到测试点116并获取电压Vw(t)的测量结果(图1)。此后，在步骤163中，根据探头电压Vw(t)、终端电阻RTERM和传输线电阻RTL计算电压V(t)。在这方面，可以利用以下方程式或其它数学等效方程式计算V(t)V(t)＝Vw(t)(RTL+RTERM)/RTERM如参照图2A所述，一旦计算结束，电压V(t)就可用于确定电流Idd(t)。此后，如图所示，方法139结束。
如上所述得到的电压V(t)可能包括某些误差，它是由尽管使用终端电阻RTERM但仍然出现的反射引起的。然而，通过适当地计算终端电阻RTERM，可以将误差减至最小以便获得的电压V(t)的可以接受的测量结果。
接着，参考图3-6，图中示出说明如上所述各个测量量的实例的曲线图。图3是提供如上所述测量指定芯片109的电源环路的阻抗Zf(*)的一个实例的曲线图173。如图所示，阻抗Zf(*)随所示频谱变化明显。图4是提供测量如上所述的电压Vw(t)的一个实例的曲线图176。在图4所示的Vw(t)的具体测量结果中，使用的差分探头123(图1)的终端电阻RTERM为100欧姆，测量的传输线电阻RTL为7欧姆。最后，从所描述的表示电压Vw(t)的数据计算电压V(t)。图5提供从电压的傅立叶变换Ff(V(t))除以阻抗Zf(*)计算电流的傅立叶变换Ff(Idd(t))的一个实例的曲线图179。图6是说明通过计算显示在图5中电流的傅立叶逆变换得到的电流Idd(t)的一个实例的曲线图183。
参考图7，图中示出根据本发明实施例的计算机系统200的示意的方框图。计算机系统200可以是例如台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理或具有类似功能的其它系统。在这方面，计算机系统200包括具有包括处理器203的处理器电路的中央处理机201和存储器206，两者都连接到局部接口209上。正如本专业的普通技术人员能够理解的那样，局部接口209可能是例如带有控制/地址总线的数据总线。另外，可以理解，处理器电路可以被包括在示波器131或其他设备中。
计算机系统200包括外部设备，例如显示设备213、键盘216及鼠标219。此外，计算机系统200还可以包括其它外部设备(未示出)，例如，辅助键盘、触摸板、触摸屏、麦克风、扫描仪、游戏棒、或者一个或多个按钮等。外设还可以包括指示灯、扬声器、打印机等。显示设备213可以是例如阴极射线管(CRT)、液晶显示屏、气体等离子平板显示器或者其它类型的显示设备等。另外，与计算机系统200相关的所有外设都可以包括在设备本身内，例如，在外设带有膝上型计算机、个人数字助理或其它设备的情况下。
包括例如操作系统223和电源电流计算器226的若干部件存储在存储器206并能够由处理器203执行。此外，各种数据文件也可以存储在存储器206中，可由各个系统访问，由处理器203执行，例如电压V(t)的数据文件229、电压Vw(t)的数据文件233及阻抗Zf的数据文件236。此外，其它系统和数据文件可以存储在存储器206中。电压V(t)的数据文件229表示如上所讨论的测量的电压V(t)。电压Vw(t)的数据文件233表示如上所讨论的由差分探头123测量到的终端电阻器RTERM两端的电压。在这方面，电压V(t)的数据文件229和电压Vw(t)的数据文件233可以使用上述合适的数据收集设备和差分探头123产生，并存储在存储器206中，可由电源电流计算器223访问。类似地，阻抗Zf的数据文件236也可以如上所述产生，并最后存储在存储器206中，可由电源电流计算器223访问。
本文中存储器206定义为易失性和非易失性存储器和数据存储部件。易失性部件是指那些在电源断开时不能保持数据值的部件。非易失性部件是指那些在电源的断开时仍能保持数据值的那些部件。因此，存储器206可以包括例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器及通过相关的软盘驱动程序访问的软盘、通过光盘驱动程序访问的光盘、通过相应的磁带驱动程序访问的磁带和/或其它存储部件，或这些存储部件的任何两种或多种的组合。此外，RAM可以包括例如静态随机存取储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或磁性随机存取存储器(MRAM)和其它这样的存储器。ROM可以包括例如可编程只读存储器(PROM)、可檫可编程只读存储器(EPROM)、电可檫可编程只读存储器(EEPROM)、或其它类似的存储器设备。
此外，处理器203可以代表多个处理器，存储器206可以代表并行运行的多个存储器。在这样的情况下，本地接口209可以是在多处理器中的任意两个之间、任一个处理器和任意一个存储器之间、或任意两个存储器之间等等进行通信的相应网络。正如本专业的普通技术人员可理解的那样，处理器203可以是具有电的、光学的或分子结构的、或具有一些其它结构的处理器。
执行操作系统223以便控制地址分配和硬件资源，例如存储器、处理时间和与计算机系统200相关的外设的使用。这样，如本专业的普通技术人员通常都知道的那样，操作系统223是各种应用所依赖的基础。
接着参考图8，图中示出根据本发明的一个实施例，电源电流计算器226运行的一个实例的流程图。或者，可以把图8的流程图看作描述为测量上述电流Idd(t)而在计算机系统200中执行的方法实例的各步骤。图8流程图实例描述的电源电流计算器226的功能可以在，例如面向对象的设计中、或一些其它可编程系统结构中执行。假设所述功能在面向对象的设计中执行，那么，每一个方框就代表可以用一个或多个封装在一个或多个对象中的方法实现的功能。电源电流计算器226可以使用各种编程语言，例如，C、C++、汇编语言或其它编程语言中任意一种实现。
从方框243开始，电源电流计算器226输入表示电源环路阻抗Zf(*)的数据文件。在这方面，电源电流计算器226可以在显示器设备213上产生，例如，用户接口，便于使用用户指定的阻抗数据文件236，所述文件包含阻抗Zf(*)并存储在存储器206中。类似地，对于这里所述的所有其它输入功能，电源电流计算其226可以产生一个或多个用户接口，便于用户输入所需数据或用户输入指定的、由电源电流计算器226使用的预定的数据文件。
然后，电源电流计算器226转到方框246，在所述方框中，它确定电压V(t)数据文件229是否可以用于电流Idd(t)的确定中。这可能不是所述情况，例如，由于使用终端电阻RTERM与差分探头123(图1)协作，使得由差分探头123产生的反射最小化的缘故，已经产生电压Vw(t)的数据文件233。为了确定电压V(t)数据文件229是否可用，电源电流计算器226可以产生一个合适的用户接口，例如，便于关于电压V(t)数据文件229是否可用的用户说明。在方框246中，如果确定电压V(t)数据文件229不能使用，那么，电源电流计算器226转到方框249。否则，电源电流计算器226转到方框253。
在方框249中，在芯片109上运行计算机程序的同时，电源电流计算器226输入电压V(t)数据文件229，所述数据文件229表示如上所述在现场获取的电压V(t)的测量结果。然后，在方框255中，电源电流计算器226从电压V(t)和阻抗Zf(*)滤除不需要的高频分量。另外，在高频噪音与用户无关的情况下，可以跳过方框255。这样，电源电流计算器226转到方框256，在方框256中，计算电压的傅立叶变换Ff(V(t))并将其保存在例如存储器206中。这样，电源电流计算器226转到方框259。
在方框246中，假设电压V(t)数据文件229不可使用，那么，在方框253中，电源电流计算器226就输入差分探头123的传输线电阻RTL。接着，在方框263中，电源电流计算器226输入终端电阻RTERM。接着，在方框266中，电源电流计算器226输入表示如上所述探头电压Vw(t)的电压Vw(t)数据文件233。然后，在方框269中，电源电流计算器226根据探头电压Vw(t)、传输线电阻RTL、和终端电阻RTERM，使用以下方程式或其它数学等效式计算电压V(t)V(t)＝Vw(t)(RTL+RTERM)/RTERM在方框269中计算得到的结果作为电压V(t)数据文件229保存在例如存储器206中。这样，电源电流计算器226转到方框256。
一旦在方框256中计算了电压的傅立叶变换Ff(V(t))，那么，在方框259中就可以使用以下方程式或它的数学等效式计算电流的傅立叶分量Ff(Idd(t))Ff(Idd(t))＝Ff(V(t))/Zf把电流的傅立叶分量Ff(Idd(t))保存在例如存储器206中。然后，方框273计算电流的傅立叶分量Ff(Idd(t))的傅立叶逆变换，并得到电流Idd(t)。这样，如图所示，电源电流计算器226结束。把电流Idd(t)保存在例如存储器206中。因此，一旦电流Idd(t)已知，电流Idd(t)的曲线图就可以在例如显示器设备213、打印媒体或其它媒体上呈现出来。类似地，也可以如图3-6中所示以类似的方式提供电压V(t)、探头电压Vw(t)、电流Idd(t)和其它数据的曲线图。
虽然电源电流计算器226可以包括在如上所述通用目的硬件可执行的软件或代码中，但是，作为另一个电源电流计算器226也可以包括在专用硬件或软件/通用目的硬件和专用硬件的组合中。如果包括在专用硬件中，那么，可以以使用一些技术中的任何一种或它们的组合的电路或状态机的形式来实现电源电流计算器226。这些技术可以包括(但不局限于)具有逻辑门的离散逻辑电路，这种逻辑电路用于实现基于一种或几种数据信号应用的各种逻辑功能；具有相应逻辑门的应用确定的积分电路；可编程门阵列(PGA)；现场可编程门阵列(FPGA)或其它部件等等。本专业的技术人员对这些技术通常是很清楚的，因而这里不作详细说明。
图8的流程图示出了电源电流计算器226的体系结构、功能和执行操作的一个实例。如果它包括在软件中，每一个方框都可以代表包括执行规定逻辑功能的程序指令的一个模块、程序段或部分代码。程序指令可以包括在源代码形式中，这些源代码包括用可编程语言书写的人们可读的语句，或机器代码，这些代码包括由合适的执行系统，例如，计算机系统或其它系统中的处理器可识别的数字指令。机器代码可以从源代码等变换过来。如果包括在硬件中，则每一个方框可以代表一个电路或几个电路的组合，以实现规定的逻辑功能。
虽然图8的流程图示出了规定的执行顺序，但是，应该理解，执行顺序可以与所描述的不同。例如，两个或几个方框的执行顺序可以按相对于所示顺序不一样的顺序执行。图8中连续示出的两个或多个方框可以同时执行或部分同时执行。此外，为了增强实用性、统计、性能测量或提供辅助故障检测等，可以把任意数目的计数器、状态变量、警告信号或消息加到这里所述的局部流程中。可以理解，所有这些变化都属于本发明的范围内。
此外，在电源电流计算器226包括软件或代码的情况下，可以把它包括在任何计算机可读媒体中，所述计算机可读媒体由诸如计算机系统或其它系统中的处理器的指令执行系统使用或者与所述指令执行系统结合。在这个意义上，逻辑可以包括例如能够从计算机可读媒体读出、并由指令执行系统执行的、包含指令和声明的语句。在本发明的上下文中，“计算机可读媒体”可以是包含、存储或保持电源电流计算器226的任何媒体，所述电源电流计算器226可以由指令执行系统使用或与指令执行系统结合。计算机可读媒体可以包括许多物理介质，例如，电的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体介质中的任何一种。合适的计算机可读媒体更具体的例子将包括(但是不局限于)磁带、软磁盘、硬磁盘驱动器或光盘。同样，计算机可读媒体可以是随机存取存储器(RAM)，它包括例如静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)，或磁随机存取存储器(MRAM)。此外，计算机可读媒体可以是只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可檫可编程只读存储器(EPROM)、电可檫可编程只读存储器(EEPROM)或其它类型的存储器设备。
虽然已经就某些实施例显示和描述了本发明，但是很显然，对于本专业的技术人员，根据对说明书的阅读和理解，将出现各种本发明的等同物和对本发明的修改。本发明包括所有这些等同物和修改，并仅仅由权利要求书的范围限定。
权利要求
1.一种测量电流的方法，它包括在芯片(109)中运行计算机程序的同时在现场确定所述芯片(109)的电源输入端的电压(V(t))；根据所述电压V(t)计算所述电压的傅立叶变换(Ff(V(t)))；利用方程式Ff(Idd(t))＝Ff(V(t))/Zf计算频率域中所述芯片(109)的所述电源输入端的电流(Ff(Idd(t)))，所述方程式中的所述阻抗(Zf)包括连接到所述电源输入端的电源环路的作为频率的函数的阻抗；以及通过计算频率域中所述电流(Ff(Idd(t)))的傅立叶逆变换，确定时间域中所述芯片(109)的所述电源输入端的所述电流((Idd(t))。
2.如权利要求1所述的方法，其中还包括测量所述电源环路的作为频率的函数的阻抗(Zf)。
3.如权利要求1所述的方法，其中，现场确定所述电源输入端的所述电压(V(t))的步骤还包括通过将探头(123)的传输线(126)连接到一对与所述电源输入端相关的测试点(116)上来测量所述电压(V(t))，其中，所述探头(123)没有包括连接在所述传输线(126)两端的终端电阻(RTERM)。
4.如权利要求1所述的方法，其中还包括确定所述终端电阻(RTERM)的步骤，所述终端电阻将连接在所述芯片(109)的所述电源输入端和探头(123)的输入端之间的传输线(127)两端以便将所述传输线(127)中的反射量减至最小。
5.如权利要求4所述的方法，其中还包括确定与所述传输线(127)相关的传输线电阻(RTL)。
6.如权利要求5所述的方法，其中还包括在所述芯片(109)上运行计算机程序的同时，现场测量在所述终端电阻(RTBRM)两端产生的探头电压(Vw(t))。
7.如权利要求6所述的方法，其中，现场确定所述电源输入端的所述电压(V(t))的步骤还包括根据所述探头电压(Vw(t))、所述终端电阻(RTBRM)和所述传输线电阻(RTL)计算所述电压(V(t))，
8.如权利要求7所述的方法，其中，根据以下方程式从所述探头电压(Vw(t))计算所述电压(V(t))V(t)＝Vw(t)(RTL+RTERM)/RTERM。
9.一种测量电流的系统，它包括具有处理器(203)和存储器(206)的处理器电路；存储在所述存储器(206)中并且可以由所述处理器(203)执行的电源电流计算器(226)，所述电源电流计算器(226)包括根据在芯片(109)中运行计算机程序的同时在现场确定的所述芯片(109)的电源输入端的电压(V(t))计算所述电压的傅立叶变换(Ff(V(t)))的逻辑；利用方程式Ff(Idd(t))＝Ff(V(t))/Zf在频率域中计算来自所述电源(113)的电流(Ff(Idd(t)))的逻辑，其中，所述方程式中的所述阻抗(Zf)包括连接到所述电源输入端的电源环路的作为频率的函数的阻抗；以及通过计算频率域中所述电流(Ff(Idd(t)))的傅立叶逆变换，确定时间域中所述电源输入端的所述电流((Idd(t))的逻辑。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述电源电流计算器(226)还包括用于输入代表在芯片(109)中运行计算机程序的同时在现场测量的所述芯片(109)的电源输入端的所述电压(V(t))的数据量的逻辑。
全文摘要
本发明公开用于测量中央处理机(CPU)组件中电流的各种系统、方法和包括在计算机可读媒体中的程序。为了测量所述电流，在芯片(109)中运行计算机程序的同时现场确定CPU组件中芯片(109)的电源输入两端的电压V(t)。然后，根据电压(V(t))计算电压的傅立叶变换(F
文档编号G01R31/30GK1637421SQ200410061598
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月21日 优先权日2003年12月22日
发明者I·坎托罗维奇, C·L·霍顿, J·J·圣劳伦特 申请人:惠普开发有限公司