具体实施方式
现在参考示意性实施例来在此描述本发明。本领域技术人员将会认识到,使用本发明的教导能够完成许多替换的实施例,并且本发明不限于为了解释的目的而说明的实施例。
在下文中解释根据本发明的实施例。然而,应当理解本发明不限于那些实施例。
首先,在下文中解释本发明的基本概念。图1是示出根据本发明的一个方面的大规模半导体集成电路(LSI)100和LSI 100上嵌入的测试装置的示意结构的框图。
如图1所示,本发明的实施例中的LSI 100例如包括:第一PLL 10;分频电路30,来自第一PLL 10的输出时钟被输入到该分频电路30;第二PLL 20等等,其通过分频电路30连接到第一PLL 10。
术语“连接”不仅是指直接连接,而且还指通过另一个电路等等间接连接。
测试装置200包括信号发生器200A、信号测量装置200B等等。
假定第一PLL 10具有倍频因子N。还假定第二PLL 20具有倍频因子M。还假定分频电路30具有相当于第一PLL 10的倍频因子的倒数的分频因子。亦即,分频电路30的分频因子为1/N。
在其中在LSI 100中执行PLL测试的测试模式下,信号发生器200A生成具有频率ft的测试时钟,并且将测试时钟输入到第一PLL 10。接着,在第一PLL 10处用N对具有频率ft的测试时钟进行倍频。接着,来自第一PLL 10的具有频率N×ft的输出时钟被输入到分频电路30,并且在分频电路30处被分频到1/N。接着,来自分频电路30的具有频率ft的输出时钟被输入到第二PLL 20,并且在第二PLL 20处用M进行倍频。然后,信号测量装置200B测量具有频率M×ft的时钟。换言之,第一PLL 10和第二PLL 20在测试模式下通过分频电路30串联连接。
在这点上,如果第一PLL 10和第二PLL 20中的一个或两者有缺陷,则在信号测量装置200B处测量的时钟不具有频率M×ft。用这种方式,能够在单一测试中执行LSI 100中嵌入的每个锁相环电路的检查。
第一实施例
在下文中参考图2解释根据本发明的第一实施例的LSI 101。图2是示出根据本发明的第一实施例的LSI 101和测试装置201的示意结构的框图。
如图2所示,测试装置201包括信号发生器201A、信号测量装置201B等等。
信号发生器201A例如生成并输出具有频率ft的测试时钟,在该频率下,执行用于LSI 101中嵌入的PLL(锁相环)的测试。特别地,信号发生器201A生成具有频率ft的测试时钟,该频率ft相当于具有由OSC(振荡器时钟)41(其细节稍后解释)生成的频率f的时钟的基本时钟频率。
信号测量装置201B例如测量从LSI 101中嵌入的PLL中输出的时钟的频率。进而,测试装置201输出控制信号,用于控制LSI 101中嵌入的选择器51和52(稍后解释选择器的细节)。
如图2所示,LSI还包括:OSC(振荡器时钟)41,用于生成具有频率f的时钟;选择器51和52,其连接在OSC 41的下游;第一PLL 11,其通过选择器51连接到OSC 41;第二PLL 21,其通过选择器52连接到OSC 41;分频电路31,其连接在第一PLL 11和第二PLL 21之间;第一逻辑电路61,其以来自第一PLL 11的输出时钟操作;以及第二逻辑电路71,其以来自第二PLL 21的输出时钟操作。
顺便提及,OSC可以布置在LSI 101的外部。换言之,可以从外部源供应具有频率f的时钟。
假定第一PLL 11具有倍频因子N。还假定第二PLL 21具有倍频因子M。进而,在测试模式下,分频电路31对来自第一PLL 11的输出时钟进行分频,使得作为结果的频率等于到在正常模式下工作的第二PLL 21的输入时钟的频率。具体地,分频电路31具有相当于第一PLL 11的倍频因子的倒数的分频因子。亦即,分频电路30的分频因子为1/N。
术语“正常模式”指的是这样的模式,在该模式下,由OSC 41生成的具有频率f的时钟分别在第一和第二PLL 11和21处用N和M进行倍频,并且分别将每个信号供应给第一和第二逻辑电路61和71,以便第一和第二逻辑电路61和71操作。
进而,术语“测试模式”指的是这样的模式,在该模式下,执行对LSI 101中嵌入的PLL(亦即这个实施例中的第一和第二PLL 11和21)的测试。
连接到第一PLL 11的选择器51接收由OSC 41生成的具有频率f的时钟和由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟。
然后,选择器51在正常模式下选择并输出由OSC 41生成的具有频率f的时钟至第一PLL 11,并且在测试模式下选择并输出由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟至第一PLL 11。
其间,连接到第二PLL 21的选择器52接收由OSC 41生成的具有频率f的时钟和来自分频电路31的输出时钟。
然后,选择器52在正常模式下选择并输出由OSC 41生成的具有频率f的时钟至第二PLL 21,并且在测试模式下选择并输出来自分频电路31的输出时钟至第二PLL 21。
亦即,在测试模式下,第一PLL 11和第二PLL 21通过分频电路31串联连接。换言之,在测试模式下,来自第一PLL 11的输出时钟被输入到分频电路31,并且来自分频电路31的输出时钟被输入到第二PLL 21。
因此,在测试模式下,将由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟输入到第一PLL 11。然后,由于具有频率ft的测试时钟在第一PLL 11处用N进行倍频,所以具有频率N×ft的时钟被输入到第一逻辑电路61和分频电路31。然后,由于具有频率N×ft的时钟被分频到1/N,所以具有频率ft的时钟被输入到第二PLL 21。然后,由于具有频率ft的时钟在第二PLL 21处用M进行倍频,所以具有频率M×ft的时钟被输入到第二逻辑电路71和信号测量装置201B。
亦即,类似于正常模式,即使在测试模式下,具有相同频率的时钟被输入到第一和第二PLL 11和21,并且用N倍增的时钟和用M倍增的时钟分别被输入到第一和第二逻辑电路61和71。
接着,在下文中解释根据本发明的第一实施例的测试LSI 101的方法。根据本发明的测试LSI 101的方法用于检查LSI 101中嵌入的PLL。
首先,测试装置201连接到LSI 101。具体地,信号发生器201A连接到位于第一PLL 11上游的选择器51,并且信号测量装置201B连接到第二PLL 21下游。
接着,信号发生器201A生成具有频率ft的测试时钟。与此同时,测试装置201发送控制信号,使得连接到第一PLL 11的选择器51输入由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟至第一PLL 11。进而,测试装置201发送控制信号,使得连接到第二PLL 21的选择器52输入来自分频电路31的输出时钟至第二PLL 21。然后,信号测量装置201B测量来自PLL 21的输出时钟的频率。
在这点上,如果PLL 11工作正常,则来自PLL 11的输出时钟的频率变为频率N×ft。接着,由于来自PLL 11的输出时钟被分频电路31分频,所以到PLL 21的输入时钟的频率变为频率ft。然后,如果PLL 21工作正常,则来自PLL 21的输出时钟的频率变为频率M×ft。因此,如果第一和第二PLL 11和21中的一个或两者有缺陷,则在信号测量装置201B处测量的时钟不具有频率M×ft。用这种方式,能够在单一测试中执行LSI 101中嵌入的多个PLL的检查。
如上所述,在LSI 101和测试LSI 101中的PLL的方法中,第一PLL 11在测试模式下串联连接到第二PLL 21。亦即,以第一PLL 11在测试模式下串联连接到第二PLL 21的方式来构造LSI 101。使用这种结构,当信号发生器201A连接到PLL 11并且信号测量装置201B连接到PLL 21时,由信号发生器201A生成的时钟被输入到PLL 11,然后被输入到PLL 21。然后,时钟在PLL 21处被倍频,并且利用信号测量装置201B测量。亦即,能够在单一测试中执行LSI 101中嵌入的两个PLL的检查,从而能够减少检查PLL所需的时间,即使LSI 101具有两个PLL。
顺便提及,在这个实施例中,PLL 11在测试模式下通过分频电路31连接到PLL 21。然而,适当时可以使用设计用于连接的PLL(设计用于连接的锁相环电路)来代替分频电路31,只要在测试模式下到达PLL 21的输入信号与正常模式下的相同。
第二实施例
参考图3在下文中解释根据本发明的第二实施例的LSI 102。图3是示出根据本发明的第二实施例的LSI 102的示意结构的框图。
顺便提及,根据本发明的第二实施例的测试装置201具有与图2类似的结构。因此,分配相同的标记并省略说明。
如图3所示,LSI 102具有S个PLL(S为满足S≥2的整数)。具体地,LSI 102包括:OSC 42,用于生成具有频率f的时钟;S个选择器531、532、……、53(S-1)和53S,其连接在OSC 42的下游;第一PLL 121、第二PLL 122、……、第(S-1)PLL 12(S-1)和第S PLL 12S,其分别通过选择器531、532、……、53(S-1)和53S连接到OSC 42;以及S-1个分频电路321、322……和32S-1,其在测试模式下连接在第(k-1)PLL 12(k-1)(k为满足2≤k≤S的整数)和第k PLL 12k等等之间。
LSI 102还包括利用来自第一PLL 121的输出时钟操作的第一逻辑电路(未示出)、利用来自第二PLL 122的输出时钟操作的第二逻辑电路(未示出)、……、利用来自第(S-1)PLL 12(S-1)的输出时钟操作的第(S-1)逻辑电路(未示出)以及利用来自第S PLL 12S的输出时钟操作的第S逻辑电路(未示出)。
顺便提及,OSC 42可以布置在LSI 102的外部,并且可以外部地输入具有频率f的时钟。
第一PLL 121、第二PLL 122、……、第(S-1)PLL 12(S-1)和第S PLL 12S具有倍频因子N。进而,在测试模式下,向其输入来自第(k-1)PLL 12(k-1)的输出时钟的分频电路32k-1对来自第(k-1)PLL 12(k-1)的输出时钟进行分频,使得作为结果的频率等于到达在正常模式下操作的第k PLL 12k的输入时钟的频率。具体地,向其输入来自第(k-1)PLL 12(k-1)的输出时钟的分频电路32k-1具有相当于第(k-1)PLL 12(k-1)的倍频因子的倒数的分频因子。亦即,向其输入来自第(k-1)PLL 12(k-1)的输出时钟的分频电路32k-1的分频因子为1/N。顺便提及,每个PLL对于倍频因子可以具有差值。
术语“正常模式”指的是这样的模式,在该模式下,由OSC 42生成的具有频率f的时钟在第一PLL 121、第二PLL 122、……第(S-1)PLL 12(S-1)和第S PLL 12S处用N进行倍频,并且作为结果的信号中的每一个被供应给第一逻辑电路(未示出)、第二逻辑电路(未示出)、……、第(S-1)逻辑电路和第S逻辑电路,分别用于第一逻辑电路(未示出)、第二逻辑电路(未示出)、……、第(S-1)逻辑电路和第S逻辑电路的操作。
进而,术语“测试模式”指的是这样的模式,在该模式下,执行对LSI 102中嵌入的PLL(亦即这个实施例中的第一PLL 121、第二PLL122、……、第(S-1)PLL 12(S-1)和第S PLL 12S)的测试。
连接到第一PLL 121的选择器531接收由OSC 42生成的具有频率f的时钟和由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟。
然后,选择器531在正常模式下选择并输出由OSC 42生成的具有频率f的时钟至第一PLL 121,并且在测试模式下选择并输出由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟至第一PLL 121。
进而,连接到第k PLL 12k的选择器53k接收由OSC 42生成的具有频率f的时钟和来自向其输入来自第(k-1)PLL 12(k-1)的输出时钟的分频电路32k-1的输出时钟。
然后,选择器53k在正常模式下选择并输出由OSC 42生成的具有频率f的时钟至第k PLL 12k,并且在测试模式下选择并输出来自分频电路32k-1的输出时钟至第k PLL 12k。
亦即,在测试模式下,第(k-1)PLL 12(k-1)和第k PLL 12k通过分频电路32k-1串联连接。进而,在测试模式下,第一PLL 121、第二PLL 122、……、第(S-1)PLL 12(S-1)和第S PLL 12S中的每个相邻对分别通过分频电路321-32S-1串联连接。换言之,在测试模式下,来自第(k-1)PLL 12(k-1)的输出时钟被输入到分频电路32k-1,并且来自分频电路32k-1的输出时钟被输入到第k PLL 12k。
因此,在测试模式下,由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟被输入到第一PLL 121。然后,由于具有频率ft的测试时钟在第一PLL 121处用N进行倍频,所以具有频率N×ft的时钟被输入到第一逻辑电路(未示出)。进而,具有频率N×ft的时钟还被输入到连接在第一PLL 121紧接下游的分频电路321。然后,由于具有频率N×ft的时钟在分频电路321处被分频到1/N,所以具有频率ft的时钟被输入到第二PLL 122。然后,由于具有频率ft的时钟在第二PLL 122处用N进行倍频,所以具有频率N×ft的时钟被输入到第二逻辑电路71(未示出)。
用类似的方式,具有频率ft的时钟被输入到第(S-1)PLL 12(S -1)。然后,由于具有频率ft的时钟在第(S-1)PLL 12(S-1)处用N进行倍频,所以具有频率N×ft的时钟被输入到第(S-1)逻辑电路(未示出)。进而,具有频率N×ft的时钟还被输入到连接在第(S-1)PLL12(S-1)紧接下游的分频电路32S-1。然后,由于具有频率N×ft的时钟在分频电路32S-1处被分频到1/N,所以具有频率ft的时钟被输入到第S PLL 12S。然后,由于具有频率ft的时钟在第S PLL 12S处用N进行倍频,所以具有频率N×ft的时钟被输入到第S逻辑电路(未示出)和信号测量装置201B。
亦即,类似于正常模式,即使在测试模式下,具有相同频率的时钟被输入到第一PLL 121、第二PLL 122、……、第(S-1)PLL 12(S -1)和第S PLL 12S,并且用N倍增的时钟被输入到第一逻辑电路(未示出)、第二逻辑电路(未示出)、……第(S-1)逻辑电路和第S逻辑电路。
下一步,在下文中解释根据本发明的第二实施例的测试LSI 102的方法。根据本发明的测试LSI 102的方法用于检查LSI 102中嵌入的PLL。
首先,测试装置201连接到LSI 101。具体地,信号发生器201A连接到位于第一PLL 121上游的选择器531,并且信号测量装置201B连接到第S PLL 12S下游。
下一步,信号发生器201A生成具有频率ft的测试时钟。与此同时,测试装置201发送控制信号,使得连接到第一PLL 121的选择器531输入由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟至第一PLL121。进而,测试装置201发送控制信号,使得连接到第(k-1)PLL 12(k-1)的选择器53k输入来自分频电路32k-1的输出时钟至第k PLL 12k。然后,信号测量装置201B测量来自第S PLL 12S的输出时钟的频率。
在这点上,如果第一PLL 121工作正常,则来自第一PLL 121的输出时钟的频率变为频率N×ft。下一步,由于来自第一PLL 121的输出时钟被分频电路321分频,所以到达第二PLL 122的输入时钟的频率变为频率ft。类似地,到达第S PLL 12S的输入时钟的频率变为频率ft。然后,如果第S PLL 12S工作正常,则来自第S PLL 12S的输出时钟的频率变为频率N×ft。换言之,如果第一PLL 121、第二PLL 122、……、第(S-1)PLL 12(S-1)和第S PLL 12S中的任何一个或全部有缺陷,则在信号测量装置201B处测量的时钟不具有频率N×ft。用这种方式,能够在单一测试中执行LSI 102中嵌入的多个PLL的检查。
如上所述,在LSI 102和测试LSI 102中的PLL的方法中,包括S个PLL(S为满足S≥2的整数),并且第(k-1)PLL 12(k-1)在测试模式下连接到第k PLL 12k。亦即,以全部PLL在测试模式下串联连接的方式构造LSI 102。使用这种结构,当信号发生器201A连接到最上游的PLL(第一PLL 121)并且信号测量装置201B连接到最下游的PLL(第S PLL 12S)时,由信号发生器201A生成的时钟被输入到最上游的PLL(第一PLL 121),依次通过每个PLL,从最下游的最下游的PLL(第S PLL 12S)输出,并且利用信号测量装置201B测量。亦即,能够在单一测试中执行LSI 102中嵌入的S个PLL的检查,并从而能够减少检查PLL所需的时间,即使LSI 102具有多个PLL。
顺便提及,在这个实施例中,第(k-1)PLL 12(k-1)在测试模式下通过分频电路32(k-1)连接到第k PLL 12k。然而,适当时可以使用设计用于连接的PLL(设计用于连接的锁相环电路)来代替分频电路32(k-1),只要设计用于连接的PLL从第(k-1)PLL 12(k-1)的输出信号生成与被输入到在正常模式下操作的PLL 12k的时钟相同的时钟。
第三实施例
在下文中参考图4解释根据本发明的第三实施例的LSI 103。图4是示出根据本发明的第三实施例的LSI 103的示意结构的框图。
顺便提及,根据本发明的第三实施例的测试装置201具有与图2类似的结构。因此,分配相同的标记并省略说明。
如图4所示,LSI 103包括两个PLL组,亦即第一PLL组136和第二PLL组137。
第一PLL组136包括两个PLL,亦即在正常模式下向其输入具有相同频率(A/N)×ft的时钟的PLL_B1 132和PLL_B2 133。第二PLL组137包括两个PLL,亦即向其输入具有相同频率ft的时钟的PLL_C1134和PLL_C2 135。
具体地,LSI 103包括:OSC 43;PLL_A 131、PLL_B1 132、PLL_B2133、PLL_C1 134和PLL_C2 135;第一分频电路331、第二分频电路332、第三分频电路333和第四分频电路334;第一选择器531、第二选择器532、第三选择器533和第四选择器534,分别用于改变到达PLL_A 131、PLL_B2 133、PLL_C1 134和PLL_C2 135的输入时钟;逻辑电路A 631、逻辑电路B1 632、逻辑电路B2 633、逻辑电路A1 634和逻辑电路C2 635,分别利用来自PLL_A 131、PLL_B1 132、PLL_B2133、PLL_C1 134和PLL_C2 135的输出时钟操作。
顺便提及,OSC 43可以布置在LSI 103的外部。换言之,可以从外部源供应具有频率f的时钟。
第一选择器531连接在OSC 43的紧接下游,并且PLL_A 131通过第一选择器531连接到OSC 43。进而,第一选择器531在测试模式下连接到测试装置201的信号发生器201A(稍后解释其细节)。进而,第一选择器531在正常模式下选择并输出由OSC 43生成的具有频率f的时钟至PLL_A 131(稍后解释其细节),而在测试模式下则选择并输出由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟至PLL_A 131。
第一分频电路331连接在PLL_A 131的紧接下游,并且PLL_B1132通过分频电路331连接到PLL_A 131。
第二选择器532连接在第一分频电路331的紧接下游,并且PLL_B2 133通过第二选择器532连接到第三分频电路333。进而,第二分频电路332连接在PLL_B1 132的紧接下游,并且第二选择器532通过第二分频电路332连接到PLL_B1 132。进而,第二选择器532在正常模式下选择并输出来自第一分频电路331的输出时钟至PLL_B2133,而在测试模式下则选择并输出来自第二分频电路332的输出时钟至PLL_B2 133。
第三选择器533连接在第一选择器531的紧接下游,并且PLL_C1134通过第一和第三选择器531和533连接到OSC 43。进而,第三分频电路333连接在PLL_B2 133的紧接下游,并且第三选择器533通过第三分频电路333连接到PLL_B2 133。进而,第三选择器532在正常模式下选择并输出由OSC 43生成的具有频率f的时钟至PLL_C1 134,而在测试模式下则选择并输出来自第三分频电路333的输出时钟至PLL_C1 134。
第四选择器534连接在PLL_C2 135的紧接下游,并且第一选择器531通过第四选择器534连接到OSC 43。进而,第四分频电路334连接在PLL_C1 134的紧接下游,并且第四选择器534通过第四分频电路334连接到PLL_C1 134。进而,第四选择器534在正常模式下选择并输出由OSC 43生成的具有频率f的时钟至PLL_C2 135,而在测试模式下则选择并输出来自第四分频电路334的输出时钟至PLL_C2 135。
亦即,PLL_A 131和PLL_B1 132、PLL_B1 132和PLL_B2 133、PLL_B2 133和PLL_C1 134以及PLL_C1 134和PLL_C2 135在测试模式下分别通过第一分频电路331、第二分频电路332、第三分频电路333和第四分频电路334连接。进而,PLL_A 131、PLL_B1 132、PLL_B2 133、PLL_C1 134和PLL_C2 135在测试模式下分别通过第一分频电路331、第二分频电路332、第三分频电路333和第四分频电路334串联连接。
换言之,第二分频电路332连接在PLL_B1 132和PLL_B2 133之间。进而,第四分频电路334连接在PLL_C1 134和PLL_C2 135之间。用这种方式,第二分频电路332和第四分频电路334起到如第一分频电路的作用。
进而,第三分频电路333在测试模式下连接在第一PLL组136和第二PLL组137之间。用这种方式,第三分频电路333起到如第二分频电路的作用。
假定PLL_A 131具有倍频因子A。PLL_B1 132和PLL_B2 133具有倍频因子B。PLL_C1 134和PLL_C2 135具有倍频因子C。
进而,第一分频电路331具有分频因子N。
进而,在测试模式下,第二分频电路332分频来自PLL_B1 132的输出时钟,使得作为结果的频率等于到达在正常模式下操作的PLL_B2133的输入时钟的频率。具体地,第二分频电路332具有相当于PLL_B1132的倍频因子的倒数的分频因子。亦即,第二分频电路332的分频因子为1/B。
进而,在测试模式下,第三分频电路333分频来自第一PLL组136中的PLL_B2 133的输出时钟,使得作为结果的频率等于到达在正常模式下操作的第二PLL组137中的PLL_C1 134的输入时钟的频率。具体地,第三分频电路333具有相当于PLL_A 131的倍频因子和PLL_B1 132的倍频因子的乘积的倒数的分频因子。亦即,第三分频电路333的分频因子为N/A×B。
进而,在测试模式下,第四分频电路334分频来自PLL_C1 134的输出时钟,使得作为结果的频率等于到达在正常模式下操作的PLL_C2135的输入时钟的频率。具体地,第四分频电路334具有相当于PLL_C1134的倍频因子的倒数的分频因子。亦即,第二分频电路332的分频因子为1/C。
术语“正常模式”指的是这样的模式,在该模式下,由OSC 43生成的具有频率f的时钟分别在PLL_A 131、PLL_C1 134和PLL_C2 135处用A、C和C进行倍频,并且每个信号分别被供应给逻辑电路A 631、逻辑电路C1 634和逻辑电路A2 635,以便逻辑电路A 631、逻辑电路C1 634和逻辑电路A2 635操作。进而,术语“正常模式”还指的是这样的模式,在该模式下,由OSC 43生成的具有频率f的时钟在PLL_A131处用A进行倍频,并且在第一分频电路331处用N进行分频,以生成具有频率(A/N)×f的时钟,并且具有频率(A/N)×f的时钟分别在PLL_B1 132和PLL_B2 133处被输入并用B和B进行倍频,并且被分别供应给逻辑电路B1 632和逻辑电路B2 633,以便逻辑电路B1632和逻辑电路B2 633操作。
进而,术语“测试模式”指的是这样的模式,在该模式下,进行对LSI 103中嵌入的PLL(亦即这个实施例中的PLL_A 131、PLL_B1132、PLL_B2 133、PLL_C1 134和PLL_C2 135)的测试。
然后,在测试模式下,由信号发生器201A生成的具有频率ft的输出时钟被输入到PLL_A 131,并且在PLL_A 131处用A进行倍频。接着,具有频率A×ft的时钟被输入到第一分频电路331,并且在第一分频电路331处被分频到1/N。接着,来自第一分频电路331的具有频率(A/N)×ft的输出时钟被输入到PLL_B1 132并且在该处用B进行倍频。接着,具有频率(A×B/N)×ft的时钟被输入到第二分频电路332,并且在第二分频电路332处被分频到1/B。接着,来自第一分频电路331的具有频率(A/N)×ft的输出时钟被输入到PLL_B2 133并且在该处用B进行倍频。接着,具有频率(A×B/N)×ft的时钟被输入到第三分频电路333,并且在第三分频电路333处被分频到N/A×B。接着,来自第三分频电路333的具有频率ft的输出时钟被输入到PLL_C1 134并且在该处用C进行倍频。接着,具有频率C×ft的时钟被输入到第四分频电路334,并且在第四分频电路334处被分频到1/C。接着,来自第四分频电路334的具有频率ft的输出时钟被输入到PLL_C2 135并且在该处用C进行倍频,从而具有频率C×ft的时钟被输入到信号测量装置201B。
亦即,类似于正常模式,即使在测试模式下,具有相同频率ft的时钟被输入到PLL_A 131、PLL_C1 134和PLL_C2 135,并且用A、C和C倍增的时钟被分别输入到逻辑电路A 631、逻辑电路C1 634和逻辑电路C2 635。进而,类似于正常模式,即使在测试模式下,具有相同频率(A/N)×ft的时钟被输入到PLL_B1 132和PLL_B2 133,并且用B和B倍增的时钟被分别输入到逻辑电路B1 632和逻辑电路C2633。
接着,在下文中解释根据本发明的第三实施例的测试LSI 103的方法。根据本发明的测试LSI 103的方法用于检查LSI 103中嵌入的PLL。
首先,测试装置201连接到LSI 103。具体地,信号发生器201A连接到位于PLL_A 131上游的选择器531,并且信号测量装置201B连接在PLL_C2 135的下游。
接着,信号发生器201A生成具有频率ft的测试时钟。与此同时,测试装置201发送控制信号,使得第一选择器531输入由信号发生器201A生成的具有频率ft的测试时钟至PLL_A 131。进而,测试装置201发送控制信号,使得第二选择器532输入来自第二分频电路332的输出时钟至PLL_B2 133。进而,测试装置201发送控制信号,使得第三选择器533输入来自第三分频电路333的输出时钟至PLL_C1 134。进而,测试装置201发送控制信号,使得第四选择器534输入来自第四分频电路334的输出时钟至PLL_C2 135。然后,信号测量装置201B测量来自PLL_C2 135的输出时钟的频率。
在这点上,如果PLL_A 131工作正常,则来自PLL_A 131的输出时钟的频率变为频率A×ft。接着,由于来自PLL_A 131的输出时钟在第一分频电路331处被分频到1/N,所以来自第一分频电路331的输出时钟的频率变为(A/N)×ft。接着,如果PLL_B1 132工作正常,则来自PLL_B1 132的输出时钟的频率变为频率(A×B/N)×ft。接着,由于来自PLL_B1 132的输出时钟在第二分频电路332处被分频到1/N,所以来自第二分频电路332的输出时钟的频率变为(A/N)×ft。接着,如果PLL_B2 133工作正常,则来自PLL_B2 133的输出时钟的频率变为频率(A×B/N)×ft。接着,由于来自PLL_B2 133的输出时钟在第三分频电路333处被分频到N/A×B,所以来自第三分频电路333的输出时钟的频率变为ft。接着,如果PLL_C1 134工作正常,则来自PLL_C1134的输出时钟的频率变为频率C×ft。接着,由于来自PLL_C1 134的输出时钟在第四分频电路334处被分频到1/C,所以来自第四分频电路334的输出时钟的频率变为ft。接着,如果PLL_C2 135工作正常,则来自PLL_C2 135的输出时钟的频率变为频率C×ft。因此,如果PLL_A131、PLL_B1 132、PLL_B2 133、PLL_C1 134和PLL_C2 135中的任何一个或全部有缺陷,则在信号测量装置201B处测量的时钟不具有频率C×ft。用这种方式,能够在单一测试中执行LSI 103中嵌入的多个PLL的检查。
如上所述,在LSI 103和测试LSI 103中的PLL的方法中,PLL_A131、PLL_B1 132、PLL_B2 133、PLL_C1 134和PLL_C2 135在正常模式下和测试模式下串联连接。进而,具有与正常模式下相同的频率的输入时钟被输入到PLL_B2 133、PLL_C1 134和PLL_C2 135。因此,即使PLL在正常模式下具有不同的频率,也能够在单一测试中执行LSI103中嵌入的多个PLL的检查。结果,能够减少检查PLL所需的时间。
顺便提及,LSI 103中嵌入的PLL组的数目不限于这个实施例中的组的示范性数目。进而,每个PLL组中PLL的数目在其它实施例中也可以改变。例如,在LSI 103包括P个PLL组(P为满足P≥2的整数)并且每个PLL组具有在正常模式下向其输入具有相同频率的时钟的S个PLL(S为满足S≥2的整数)的情况下,在测试模式下,第(k-1)PLL(k为满足2≤k≤S的整数)和第k PLL可以通过第一分频电路串联连接,第(r-1)PLL组(r为满足2≤r≤S的整数)和第r PLL组可以通过第二分频电路串联连接,第一分频电路可以分频来自第(k-1)PLL的输出时钟,使得作为结果的频率等于到达在正常模式下操作的第k PLL的输入时钟的频率,并且第二分频电路可以分频来自第(r-1)PLL组中的第S PLL的输出时钟,使得作为结果的频率等于到达在正常模式下操作的第r PLL组中的第一PLL的输入时钟的频率。在这种情况下,第一分频电路具有相当于第(k-1)PLL的倍频因子的倒数的分频因子。进而,第二分频电路具有相当于(到达第(r-1)PLL组中的第S PLL的输入时钟的频率)/(到达第r PLL组中的第一PLL的输入时钟的频率)的倒数的分频因子。
进而,可以在第一选择器531和第一分频电路331之间形成具有多个PLL_A 131等等的PLL组,所述多个PLL_A 131等等在正常模式下并联连接以及通过具有分频因子1/A的分频电路串联连接。在这种情况下,第一分频电路331使具有多个PLL_A 131等等的PLL组连接到第一PLL组136,并且起到正常模式下和测试模式下的第三分频电路的作用。进而,具有多个PLL_A 131等等的PLL组起到第一PLL(锁相环电路)组的作用。进而,第一PLL组136和第二PLL组137分别起到第二PLL(锁相环电路)组和第三PLL(锁相环电路)组的作用。
第四实施例
在下文中参考图5-7解释根据本发明的第四实施例的LSI 104。图5-7是示出根据本发明的第四实施例的LSI 104和测试装置202的示意结构的框图。
如图5所示,测试装置202包括信号发生器202A、信号测量装置202B等等。
信号发生器202A例如生成并输出测试时钟以检查LSI 104中嵌入的PLL。具体地,信号发生器202A生成第一PLL 14的下限频率和上限频率。进而,测试装置202输出控制信号,用于控制LSI 104中嵌入的选择器541和542。
进而,测试装置202输出控制信号,用于控制可变分频电路34的分频因子。
如图5所示,LSI 104包括:OSC 44,用于生成具有频率f的时钟;选择器541和542,其连接在OSC 44的下游;第一PLL 14,其通过选择器541连接到OSC 44;第二PLL 24,其通过选择器542连接到OSC44;可变分频电路34,来自第一PLL 14的输出时钟被输入到该可变分频电路34;第一逻辑电路64,其利用来自第一PLL 14的输出时钟操作;以及第二逻辑电路74,其利用来自第二PLL 24的输出时钟操作。
顺便提及,OSC 44可以布置在LSI 104的外部。换言之,可以从外部源供应具有频率f的时钟。
假定第一PLL 14具有倍频因子N。还假定第二PLL 24具有倍频因子M。进而,第一PLL 14的输入频率范围和第二PLL 24的输入频率范围不同。例如,在这个实施例中,第一PLL 14的输入频率范围为从4×ft到40×ft,而第二PLL 24的输入频率范围则为从1×ft到20×ft。
术语“正常模式”指的是这样的模式,在该模式下,由OSC 44生成的具有频率f的时钟分别在第一和第二PLL 14和24处用N和M进行倍频,并且每个信号被供应给第一和第二逻辑电路64和74,以便第一和第二逻辑电路64和74操作。
进而,术语“测试模式”指的是这样的模式,在该模式下,执行对LSI 104中嵌入的PLL(亦即这个实施例中的第一和第二PLL 14和24)的测试。
连接到第一PLL 14的选择器541接收由OSC 44生成的具有频率f的时钟和由信号发生器202A生成的测试时钟。
然后,选择器541在正常模式下选择并输出由OSC 44生成的具有频率f的时钟至第一PLL 14,而在测试模式下则选择并输出由信号发生器202A生成的测试时钟至第一PLL 14。
进而,连接到第二PLL 24的选择器542接收由OSC 44生成的具有频率f的时钟和来自可变分频电路34的输出时钟。
然后,选择器542在正常模式下选择并输出由OSC 44生成的具有频率f的时钟至第二PLL 24,而在测试模式下则选择并输出来自可变分频电路34的输出时钟至第二PLL 24。
亦即,在测试模式下,第一PLL 14和第二PLL 24通过可变分频电路34串联连接。换言之,在测试模式下,来自第一PLL 14的输出时钟被输入到可变分频电路34,并且来自可变分频电路34的输出时钟被输入到第二PLL 24。
可变分频电路34具有可变分频因子。
具体地,可变分频电路34分频来自第一PLL 14的输出时钟,使得具有第二PLL 24的下限频率的时钟在测试模式下被输入到第二PLL24,用于测试输入频率下限。
更加具体地,如图6所示,信号发生器202A例如生成具有频率4×ft的测试时钟,该频率4×ft是测试模式下第一PLL 14的下限输入频率,用于测试输入频率下限。接着,具有频率4×ft的测试时钟在第一PLL 14处用N进行倍频。因此,具有频率4×N×ft的时钟被输入到可变分频电路34。因此,可变分频电路34将具有频率4×N×ft的时钟分频到1/4×N,以生成具有频率1×ft的时钟,该频率1×ft是第二PLL 24的下限输入频率。换言之,可变分频电路34通过分频因子分频来自第一PLL 14的输出时钟,该分频因子等于(第一PLL 14的下限输入频率)/(第二PLL 24的下限输入频率)×(第一PLL 14的倍频因子)的倒数。
进而,可变分频电路34分频来自第一PLL 14的输出时钟,使得具有第二PLL 24的上限频率的时钟在测试模式下被输入到第二PLL24,用于测试输入频率上限。
更加具体地,如图7所示,信号发生器202A例如生成具有频率40×ft的测试时钟,该频率40×ft是测试模式下第一PLL 14的上限输入频率,用于测试输入频率上限。接着,具有频率40×ft的测试时钟在第一PLL 14处用N进行倍频。因此,具有频率40×N×ft的时钟被输入到可变分频电路34。因此,可变分频电路34将具有频率40×N×ft的时钟分频到1/2×N,以生成具有频率20×ft的时钟,该频率20×ft是第二PLL 24的上限输入频率。换言之,可变分频电路34通过分频因子分频来自第一PLL 14的输出时钟,该分频因子等于(第一PLL 14的上限输入频率)/(第二PLL 24的上限输入频率)×(第一PLL 14的倍频因子)的倒数。
接着,在下文中解释根据本发明的第四实施例的测试LSI 104的方法。根据本发明的测试LSI 104的方法用于检查LSI 104中嵌入的PLL。
首先,测试装置202连接到LSI 104。具体地,信号发生器202A连接到位于第一PLL 14上游的选择器541,并且信号测量装置202B连接在第二PLL 24的下游。
接着,如图6所示,信号发生器202A例如在测试模式下生成具有频率4×ft的测试时钟,用于测试输入频率下限。与此同时,测试装置202发送控制信号,使得连接到第一PLL 14的选择器541输入由信号发生器202A生成的具有频率4×ft的测试时钟至第一PLL 14。进而,测试装置202发送控制信号,使得连接到第二PLL 24的选择器542输入来自可变分频电路34的输出时钟至第二PLL 24。进而,测试装置202发送控制信号,使得可变分频电路34将分频因子设置为1/4×N。然后,信号测量装置202B测量来自第二PLL 24的输出时钟的频率。
在这点上,如果第一PLL 14工作正常,则来自第一PLL 14的输出时钟的频率变为频率4×N×ft。接着,由于来自第一PLL 14的输出时钟被可变分频电路34分频,所以到达第二PLL 24的输入时钟的频率变为频率1×ft。然后,如果第二PLL 24工作正常,则来自第二PLL24的输出时钟的频率变为频率M×ft。因此,如果第一和第二PLL 14和24中的一个或两者有缺陷,则在信号测量装置202B处测量的时钟不具有频率M×ft。用这种方式,能够在单一测试中执行LSI 104中嵌入的每个锁相环电路的检查。
另一方面,如图7所示,信号发生器202A例如在测试模式下生成具有频率40×ft的测试时钟,用于测试输入频率上限。与此同时,测试装置202发送控制信号,使得连接到第一PLL 14的选择器541输入由信号发生器202A生成的具有频率40×ft的测试时钟至第一PLL 14。进而,测试装置202发送控制信号,使得连接到第二PLL 24的选择器542输入来自可变分频电路34的输出时钟至第二PLL 24。进而,测试装置202发送控制信号,使得可变分频电路34将分频因子设置为1/2×N。然后,信号测量装置202B测量来自第二PLL 24的输出时钟的频率。
在这点上,如果第一PLL 14工作正常,则来自第一PLL 14的输出时钟的频率变为频率40×N×ft。接着,由于来自第一PLL 14的输出时钟被可变分频电路34分频,所以到达第二PLL 24的输入时钟的频率变为频率20×ft。然后,如果第二PLL 24工作正常,则来自第二PLL 24的输出时钟的频率变为频率20×M×ft。因此,如果第一和第二PLL 14和24中的一个或两者有缺陷,则在信号测量装置202B处测量的时钟不具有频率20×M×ft。用这种方式,能够在单一测试中执行LSI 104中嵌入的每个锁相环电路的检查。
顺便提及,尽管在这个实施例中为了便于说明起见,分别将上限和下限定义为4×ft和40×ft,但是它们并不限于这些值。一般地,PLL的操作环境会取决于实际工作环境中的环境温度而变化。对于这样的情况,具有从来自OSC 44的时钟的频率ft移位几个至几十个百分点的频率的到达PLL的输入时钟,能够模拟类似的环境。这个实施例适合于测试PLL甚至在这样的环境下是否也会正常工作。在这种情况下,通过使用这样的时钟,该时钟的实际频率ft变化±几个百分点至几十个百分点,能够检查LSI的锁定范围。
如上所述,在LSI 104和测试LSI 104的方法中,第一PLL 14和第二PLL 24在测试模式下通过可变分频电路34串联连接。进而,可变分频电路34分频来自第一PLL 14的输出时钟,使得具有第二PLL 24的下限频率的时钟在测试模式下被输入到第二PLL 24,用于测试输入频率下限。进而,可变分频电路34分频来自第一PLL 14的输出时钟,使得具有第二PLL 24的上限频率的时钟在测试模式下被输入到第二PLL 24,用于测试输入频率上限。用这种方式,能够在单一测试中执行第一和第二PLL 14和24的锁定范围的检查。结果,能够减少检查PLL的锁定范围所需的时间。
顺便提及,尽管在LSI 104中嵌入了两个PLL,但是可以以与第二实施例类似的方式在LSI 104中嵌入多于两个的PLL。在这种情况下,LSI 104包括S个PLL(S为满足S≥2的整数)和S-1个可变分频电路341、342、……、34S-1,其中第(k-1)PLL(k为满足2≤k≤S的整数)通过可变分频电路34k-1连接到第k PLL。
进而,在第四实施例中,通过在信号发生器202A处生成具有频率ft的测试时钟,并且将可变分频电路34的分频因子设置为第一PLL 14的倍频因子的倒数,以与第一实施例类似的方式,用与正常模式下相同的操作条件,可以检查PLL。
根据本发明的实施例,LSI进一步包括计数器,其中可以通过以下执行测试:用分频电路或设计用于连接的PLL从最上游到最下游串联连接全部PLL,将由OSC生成的时钟输入到最上游的PLL,以及用计数器计数来自最下游的PLL的输出时钟。
进而,根据本发明的实施例,LSI进一步包括(多个)输出端,用于通过信号测量装置测量来自LSI中嵌入的每个PLL的输出时钟,以便在LSI之内分开地检查每个PLL,并且向外输出计数值。
明显的是,本发明不限于上述实施例,而是可以被修改和改变,而不脱离本发明的范围和精神。