DE60003213T2

DE60003213T2 - Vorrichtung und verfahren zur programierbaren parametrischen kippprüfung einer cmos digital-leitung

Info

Publication number: DE60003213T2
Application number: DE60003213T
Authority: DE
Inventors: S. Surinderjit DHALIWAL
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2020-08-15
Also published as: NO20021804L; CA2388498A1; HK1051572A1; EP1224481B1; JP2003512628A; MY116817A; WO2001029569A1; CN1402835A; TW530162B; NO20021804D0; CN1208628C; EP1224481A1; DE60003213D1; KR20020062629A; US6272657B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von digitalen CMOS-Bauelementen und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überprüfen von elektrischen Parametern der E/A-Treiber einer integrierten Schaltung.
STAND DER TECHNIK
Obwohl eine integrierte Schaltung (IC) gründlich geprüft worden sein kann, bevor sie an einer Leiterplatte montiert wird, ist gewöhnlich immer noch eine Platinenebenenprüfung erforderlich, um zu überprüfen, ob die IC während der Montage beispielsweise durch elektrostatische Entladung, die den Treiber (Puffer), der mit einer Eingabe/Ausgabe-Kontaktstelle gekoppelt ist, zerstören kann, nicht beschädigt wurde. Es ist auch erforderlich, auf der Platinenebene zu prüfen, um sicherzustellen, dass an den E/A-Kontaktstellen keine Kurzschlüsse oder offenen Stromkreise vorliegen.
Typischerweise liefert ein einzelner Leistungsbus Leistung zu allen E/A-Treibern. Es ist daher wichtig, die Leistungsverteilung unter den Treibern zu prüfen, um sicherzustellen, dass sie angemessen arbeiten. Eine Parameterprüfung ist ein unentbehrlicher Punkt bei der Durchführung einer solchen Feststellung. Bei der Parameterprüfung werden elektrische Eigenschaften (z.B. Eingangs- und Ausgangsstromkennlinien) von peripheren Zellen wie z.B. Eingabe- und Ausgabepuffern, die am Umfang eines Logikbauelements vorgesehen sind, geprüft.
Bekannte Verfahren zur Prüfung auf diese Fehler beinhalten im Allgemeinen die Bereitstellung eines komplexen, zeitaufwendigen Satzes von Strukturen, um die Logik an den Kontaktstellen auf gewünschte Zustände für Prüfzwecke zu bringen. Es ist beispielsweise bekannt, einen seriellen Abtastweg durch ein integriertes Schaltungsbauelement für Prüfzwecke vorzusehen. Eine sorgfältig ausgelegte Folge von Daten wird durch den seriellen Abtastweg getrieben, um die Logikfunktionen zu prüfen. Andere Methoden erfordern zusätzliche externe Anschlussstifte, um das Bauelement in eine Prüfbetriebsart zu setzen. Diese Methode verschwendet Anschlussstifte, da diese Prüfungen typischerweise entweder nur während des Fertigungsprozesses stattfinden und/oder selten durchgeführt werden.
Grenzabtastverfahren wurden auch entwickelt, um dieses Problem anzugehen. Ein zur Grenzabtastung fähiges Bauelement weist die folgende Struktur auf: Ein peripherer Zellenbereich eines IC-Chips umfasst Speicherschaltungen zur Verwendung bei der Prüfung, die jeweils mit einer Signalleitung verbunden sind, welche mit einem externen Anschluss verbunden ist. Die Speicherschaltungen sind miteinander verbunden, was zu einem Schieberegister führt, das als Prüfstruktur dient. Mit solchen auf einer Platine montierten IC-Chips wird eine Funktionsprüfung unter Verwendung der Prüfstruktur durchgeführt. Jeder der IC- Chips weist einen Dateneingangsanschluss, einen Datenausgangsanschluss und einen Prüfsteueranschluss auf. Die Anschlüsse der IC-Chips sind verbunden, um eine gewünschte Prüfung durchzuführen. Daten zur Verwendung bei einer Prüfung werden über den Dateneingangsanschluss eines IC-Chips seriell eingegeben, durch ein Steuersignal einer seriellen Verschiebungsoperation unterzogen und über den Datenausgangsanschluss seriell ausgegeben. In dieser Weise können Daten in die Speicherschaltungen geschrieben und aus diesen ausgelesen werden. Mit anderen Worten, die serielle Verschiebungsoperation der Prüfdaten ermöglicht eine individuelle Prüfung für jeden der IC-Chips. Bauelemente, die eine Grenzabtastschaltung enthalten, erhöhen jedoch die Einheitskosten des Bauelements und bedeutender verbraucht eine solche Schaltung wertvolle Siliziumnutzfläche.
Das US-Pat. Nr. 5 764 079, Patel et al., offenbart ein programmierbares Logikbauelement, das die Fähigkeit vorsieht, den Logikzustand von vergrabenen internen Knoten zu beobachten und zu steuern. Das US-Pat. Nr. 5 706 296, Whetsel, offenbart eine Abtastzelle zur Verwendung an einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss, die eine Speicherschaltung zum Speichern von Prüfdaten von einem Prüfdatenweg und eine Zwischenspeicherschaltung, die mit der Speicherschaltung verbunden ist, zum Empfangen und selektiven Zwischenspeichern der in der Speicherschaltung gespeicherten Prüfdaten umfasst. Das US-Pat. Nr. 5 648 973, Mote Jr., offenbart ein Verfahren zum Kippen der Ausgangsstifte eines IC-Chips unter Verwendung von JTAG.
Was erforderlich ist, ist eine Art und Weise zum Prüfen der E/A-Treiber an IC-Kontaktstellen auf der Platinenebene, ohne komplexe Prüfstrukturen zu erfordern. Es besteht ein Bedarf, eine Parameterprüfung innerhalb weniger Vektoren an einem Prüfgerät vorzusehen. Es ist erwünscht, eine solche Prüfung mit einer minimalen Anforderung von IC-Silizium vorzusehen. Es besteht auch ein Bedarf, ein E/A- Kontaktstellen-Prüfschema bereitzustellen, ohne zusätzliche zweckorientierte Anschlussstifte am Chip festlegen zu müssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein IC-Bauelement mit einer Parameterprüffähigkeit umfasst eine Kernlogik, Eingangs- und Ausgangstreiber, eine Kopplungsschaltung, die jedem der Eingänge in die Kernlogik zugeordnet ist, und eine Ansteuerschaltung, die jedem der Ausgänge aus der Kernlogik zugeordnet ist. Jede der Kopplungsschaltung und der Ansteuerschaltung weist einen ersten und einen zweiten Eingang und einen Ausgang auf. Jeder Eingang in die Kernlogik ist mit dem ersten Eingang ihrer zugehörigen Kopplungsschaltung gekoppelt. Jeder Ausgang aus der Kernlogik ist mit dem ersten Eingang ihrer zugehörigen Ansteuerschaltung gekoppelt. Die Kopplungs- und Ansteuerschaltung sind verbunden, um eine einzelne Prüfkette zu bilden, wobei der Ausgang jeder Kopplungsschaltung in den zweiten Eingang einer anderen Kopplungsschaltung oder einer Ansteuerschaltung führt, und wobei der zweite Eingang jeder Ansteuerschaltung mit dem zweiten Eingang einer anderen Ansteuerschaltung oder einer Kopplungsschaltung gekoppelt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung.
2 ist ein Datenregister zum Festlegen der Prüfbetriebsart.
3 zeigt ein alternatives Schema zum Festlegen der Prüfbetriebsart.
4 zeigt ein alternatives Schema zum Koppeln der bidirektionalen Leitungen in der Prüfkette.
5 und 6 stellen dar, wie die Schaltung der Erfindung von der Reihenfolge der E/A-Kontaktstellen unabhängig ist.
BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das schematisch in 1 dargestellt ist, umfasst ein digitales integriertes Schaltungs- (IC) Bauelement eine Kernlogik 100 mit einer Vielzahl von E/A-Leitungen. "Reine" Eingänge 172 und 174 (Nur-Eingangs-Leitungen), "reine" Ausgänge 182 und 184 (Nur-Ausgangs-Leitungen) und bidirektionale Leitungen sind enthalten. Jede bidirektionale Leitung besteht aus einem Satz von Leitungen, beispielsweise einer Eingangsleitung 192, einer Ausgangsleitung 194 und einer Ausgangsfreigabeleitung 193. 1 zeigt einen zweiten Satz von bidirektionalen Leitungen 196–198. Es sollte natürlich beachtet werden, dass 1 nur ein erläuterndes Beispiel eines typischen IC-Bauelements ist, da derzeitige Bauelemente gewöhnlich aus viel mehr E/A-Leitungen bestehen, als gezeigt sind. Ebenfalls nicht gezeigt, deren Anwesenheit jedoch selbstverständlich ist, sind Dienstleitungen wie z.B. Stromversorgungsleitungen und Erdleitungen.
Die Nur-Eingangs-Leitungen 172 und 174 sind mit Eingangstreibern (Puffern) 132 bzw. 134 gekoppelt, die wiederum mit Eingangskontaktstellen 112 und 114 gekoppelt sind. Die Nur-Ausgangs-Leitungen 182 und 184 sind mit den "0"-Eingängen von Mux's 162 bzw. 164 gekoppelt. Die Ausgänge der Mux's 162 und 164 sind mit Ausgangstreibern (Puffern) 136 bzw. 138 gekoppelt, deren Ausgänge mit Ausgangskontaktstellen 120 und 122 gekoppelt sind.
Bezüglich des bidirektionalen Leitungssatzes 192–194 ist die Eingangsleitung 192 mit einem Eingangstreiber 142 gekoppelt, dessen Eingang mit einer Kontaktstelle 116 gekoppelt ist. Die Ausgangsleitung 194 ist mit dem "0"-Eingang des Mux (Selektors) 152 gekoppelt. Der Ausgang des Mux 152 ist mit einem Ausgangstreiber 144 gekoppelt, dessen Ausgang auch mit der Kontaktstelle 116 gekoppelt ist. Die Ausgangsfreigabeleitung 193 ist mit dem "0"-Eingang des Mux 154 gekoppelt, dessen Ausgang mit der Ausgangsfreigabeleitung des Ausgangspuffers 144 gekoppelt ist.
Bezüglich des bidirektionalen Leitungssatzes 196–198 ist die Eingangsleitung 196 mit einem Eingangstreiber 146 gekoppelt, dessen Eingang mit einer Kontaktstelle 118 gekoppelt ist. Die Ausgangsleitung 198 ist mit dem "0"-Eingang des Mux 156 gekoppelt. Der Ausgang des Mux 156 ist mit einem Ausgangstreiber 148 gekoppelt, dessen Ausgang auch mit der Kontaktstelle 118 gekoppelt ist. Die Ausgangsfreigabeleitung 197 ist mit dem "0"-Eingang des Mux 158 gekoppelt, dessen Ausgang mit der Ausgangsfreigabeleitung des Ausgangspuffers 148 gekoppelt ist.
Eine Vielzahl von NICHT-UND-Gattern 102–108 sind den Nur-Eingangs-Leitungen 172 und 174 und den Eingangsleitungen 192 und 196 der bidirektionalen Leitungssätze 192–194 und 196–198 zugeordnet. Ein erster Eingang des NICHT-UND-Gatters 102 ist mit der Eingangsleitung 172 gekoppelt. Ebenso ist ein erster Eingang des NICHT-UND-Gatters 104 mit der Eingangsleitung 174 gekoppelt. Die ersten Eingänge der NICHT-UND-Gatter 106 und 108 sind jeweils mit den Eingangsleitungen 192 und 196 der bidirektionalen Leitungen gekoppelt.
Die Ausgänge von jedem NICHT-UND-Gatter sind mit dem Eingang eines benachbarten Gatters gekoppelt. Somit ist der Ausgang des Gatters 102 mit einem zweiten Eingang des Gatters 104 gekoppelt, der Ausgang des Gatters 104 ist wiederum mit einem zweiten Eingang des Gatters 106 gekoppelt und der Ausgang des Gatters 106 ist mit einem zweiten Eingang des Gatters 108 gekoppelt. Das NICHT-UND-Gatter 108 ist mit den zweiten Eingängen der Mux's 162 und 164 gekoppelt. Unter Rückbezug auf das NICHT-UND-Gatter 104 ist zu sehen, dass sein Ausgang auch mit dem zweiten Eingang des Mux 152 gekoppelt ist, während der Ausgang des NICHT-UND-Gatters 106 auch mit dem zweiten Eingang des Mux 156 gekoppelt ist.
Zur Vervollständigung der Erörterung von 1 wird jeder der Mux's 152–164 durch eine Prüfsteuerleitung T1 gesteuert. Außerdem sind die "1"-Eingänge der Mux's 154 und 158 mit einer zweiten Prüfsteuerleitung T2 verbunden.
Die Ursprünge der Prüfsteuersignale T1 und T2 werden nun mit Bezug auf 2 erörtert. Ein n-Bit-Register 200 ist in der Kernlogik 100 vorgesehen, auf die in einer herkömmlichen Weise durch Einstellen ihrer Adresse auf den Adressenleitungen 206 zugegriffen wird. Das Bit 0 und Bit 1 des Registers 200 sind mit den Steuerleitungen T2 bzw. T1 verbunden. Die Bits werden nach Bedarf in einer herkömmlichen Weise gesetzt und rückgesetzt, einfach durch Festlegen der geeigneten Daten auf den Datenleitungen 208 und Schreiben in das Register 200, was durch Aktivieren eines Chipansteuer- (CS) Anschlussstifts 202 und eines Schreib- (WR) Anschlussstifts 204 durchgeführt wird. Das Rücksetzen des Chips löscht das Register und setzt das Bauelement in eine normale Betriebsart.
Mit Bezug auf 3 ist ein alternatives Verfahren zum Einstellen der Steuerleitungen T1 und T2 gezeigt. Hier sind zwei der Eingangskontaktstellen 302 und 304 mit Zwischenspeichern 312 bzw. 314 verbunden, deren Ausgänge die Leitungen T1 und T2 sind. Eine dritte Eingangskontaktstelle 306 ist mit Takteingängen der Zwischenspeicher verbunden. Die Zwischenspeicher 312 und 314 sind zurücksetzbar, wie durch Rücksetzstifte 332 bzw. 334 gezeigt. Wenn die Kontaktstellen 302, 304 und 306 auf dem Chip als Pull-down-Kontaktstellen konstruiert sind, müssen die Kontaktstellen nicht an das Chipgehäuse gebondet werden. Steuersignale T1 und T2 werden durch Festlegen der gewünschten Logikpegel an den Kontaktstellen 302 und 304 und Aktivieren der Kontaktstelle 306, um die Daten auf den Signalleitungen T1 und T2 zu halten, festgelegt. Das in 3 gezeigte alternative Ausführungsbeispiel stellt dar, dass die Signale T1 und T2 auf andere Weise erzeugt werden können, wobei die für das spezielle Halbleiterbauelement festgelegten E/A-Kontaktstellen direkt verwendet werden, um die Steuerleitungen T1 und T2 festzulegen. Das Ausführungsbeispiel von 2 ist wegen der Tatsache bevorzugt, dass ein Registerzugriffsmechanismus typischerweise ein Teil der Funktionalität der Kernlogik ist und somit die Struktur zum Vorsehen eines Mittels zum Erzeugen der Steuersignale T1 und T2 sich bereits an der Stelle befindet.
Mit Bezug auf 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel zum Konfigurieren des bidirektionalen Leitungssatzes gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. 4 zeigt einen Teil von 1, der den bidirektionalen Leitungssatz 192–194 betrifft, wobei gemeinsame Schaltungselemente mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind. 4 umfasst einen zusätzlichen Mux (Selektor) 402. Der "0"-Eingang des Mux ist mit dem Ausgang des NICHT-UND-Gatters 106 gekoppelt, während der "1"-Eingang des Mux das Ausgangssignal eines vorangehenden NICHT-UND-Gatters (nicht dargestellt) empfängt. Der Selektoreingang des Mux ist mit der T2-Signalleitung verbunden. Obwohl das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung arbeitet, ist die in dem Ausführungsbeispiel von 1 gezeigte Anordnung bevorzugt, da sie weniger Siliziumnutzfläche verbraucht. Das Ausführungsbeispiel von 4 erfordert einen zusätzlichen Mux, wohingegen die Schaltung von 1 dies nicht tut.
Die Erörterung wendet sich der Operation der Schaltung von 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zu. Zuerst geschieht eine normale Operation des Bauelements, wenn die Steuerleitungen T1 und T2 deaktiviert sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dies durch Schreiben der geeigneten Bitwerte in das Register 200 durchgeführt. In der normalen Betriebsart sind die Ausgangsleitungen 194 und 198 der bidirektionalen Leitungen über die Mux's 152 und 156 mit den Ausgangstreibern 144 bzw. 148 gekoppelt. Ebenso sind die Ausgangstreiber 136 und 138 über die Mux's 162 und 164 mit den Nur-Ausgangs-Leitungen 182 und 184 gekoppelt.
Wenn eine Kippprüfung der Kontaktstellen erwünscht ist, werden die Steuerleitungen T1 und T2 dementsprechend eingestellt. Es gibt zwei Prüfbetriebsarten: In der Prüfbetriebsart 1 werden die bidirektionalen Kontaktstellen 116 und 118 so programmiert, dass sie als Eingangskontaktstellen wirken. Dies wird durch Aktivieren des Signals T1 und Signals T2 durchgeführt. Das Aktivieren des Signals T1 hat keine Wirkung auf die Eingangstreiber 132 und 134. Die Ausgangstreiber 136 und 138 werden jedoch von den Ausgangsleitungen 182 und 184 der Kernlogik 100 getrennt und mit dem "1"-Eingang der Mux's 162 bzw. 164 gekoppelt. Die Ausgangstreiber 144 und 146 der bidirektionalen Kontaktstellen werden von den Ausgangsleitungen 194 und 198 getrennt und mit dem "1"-Eingang der Mux's 152 und 156 gekoppelt. Ebenso wird die Ausgangsfreigabe der Treiber 144 und 148 mit der T2-Signalleitung über die Mux's 154 und 158 gekoppelt. Da jedoch T2 in der Prüfbetriebsart 1 deaktiviert ist, werden die Ausgangstreiber 144 und 148 auf drei Zustände gesetzt.
Die bidirektionalen Kontaktstellen werden daher in der Prüfbetriebsart 1 als Eingänge konfiguriert.
In der Prüfbetriebsart 2 werden die bidirektionalen Kontaktstellen 116 und 118 so programmiert, dass sie als Ausgangskontaktstellen wirken. Dies wird durch Aktivieren des Signals T1 und Deaktivieren des Signals T2 durchgeführt. Die Wirkung des Aktivierens des Signals T1 wurde im vorangehenden beschrieben. Das Deaktivieren des Signals T2 hat die zusätzliche Wirkung des Freigebens der Ausgangstreiber 144 und 148 der bidirektionalen Kontaktstellen über die jeweiligen Mux's 154 und 158. Was auch immer an den "1"-Eingängen der Mux's 152 und 156 erscheint, in diesem Fall die Ausgangssignale der NICHT-UND-Gatter 104 bzw. 106, wird somit über die Treiber 144 und 148 auf die Kontaktstellen 116 und 118 gebracht. Die bidirektionalen Kontaktstellen werden daher in der Prüfbetriebsart 2 als Ausgänge konfiguriert.
Die Parameterkippprüfung der Kontaktstellen gemäß der Erfindung beginnt mit dem Auswählen der gewünschten Prüfbetriebsart (Prüfbetriebsart 1, Prüfbetriebsart 2), wie vorstehend erörtert. Als nächstes wird an die Eingangskontaktstelle an der Oberseite der in 1 gezeigten Kette ein einzelner niedriger Impuls angelegt. Somit werden alle Eingangskontaktstellen (einschließlich der bidirektionalen Kontaktstellen, falls in der Prüfbetriebsart 1) auf HI aktiviert, während die erste Eingangskontaktstelle auf LO aktiviert wird. Der Impuls breitet sich die Kette hinab aus, wobei er durch jedes NICHT-UND-Gatter entlang des Weges verzögert wird und schließlich die Ausgangskontaktstellen erreicht. Dies wird für jede Eingangskontaktstelle wiederholt, wobei der niedrige Impuls an die nächste Eingangskontaktstelle angelegt wird. Das Ergebnis besteht darin, dass die Schaltpegel (V_il und v_ih) von jedem Eingangstreiber geprüft werden und die Schaltpegel (v_ol und v_oh) der Ausgangstreiber gekippt werden.
Aus dem vorangehenden wird beobachtet, dass die Prüfkette mit einer Nur-Eingangs-Kontaktstelle beginnen muss. Das Vorliegen einer Nur-Ausgangs-Kontaktstelle am Anfang der Kette verhindert natürlich die Parameterprüfung dieser Kontaktstelle. Das Vorliegen einer bidirektionalen Kontaktstelle am Anfang der Kette verhindert ebenso das Prüfen der bidirektionalen Kontaktstelle in der Ausgangsbetriebsart (Prüfbetriebsart 2), obwohl die Prüfung einer solchen Kontaktstelle in der Eingangsbetriebsart (Prüfbetriebsart 1) möglich wäre. Eine ähnliche Einschränkung wird am Ende der Kette auferlegt, nämlich, dass die Kette mit einer Nur-Ausgangs-Kontaktstelle enden muss. Das Abschließen der Kette mit einer Nur-Eingangs-Kontaktstelle verhindert, dass diese Kontaktstelle geprüft wird. Ebenso verhindert das Abschließen der Kette mit einer bidirektionalen Kontaktstelle das Prüfen der Kontaktstelle in der Prüfbetriebsart 1, obwohl das Prüfen der Kontaktstelle in der Prüfbetriebsart 2 dennoch funktionieren würde. Schließlich wird angemerkt, dass die Schaltung der vorliegenden Erfindung eine beliebige Reihenfolge von Kontaktstellen zwischen dem Anfang und dem Ende der Kette gestattet. Diese Tatsache ist in den Ausführungsbeispielen von 5 und 6 dargestellt.
Die 5 und 6 zeigen, dass zwischen die bidirektionalen Kontaktstellen Nur-Eingangs-Kontaktstellen und Nur-Ausgangs-Kontaktstellen eingeschoben werden können. Es ist auch gezeigt, dass die Nur-Ausgangs-Kontaktstellen nicht am Ende der Kette gruppiert werden müssen. Im Gegensatz dazu müssen die Nur-Eingangs-Kontaktstellen nicht am Anfang der Kette gruppiert werden. Diese Freiheit der Reihenfolge ermöglicht, dass die Anordnung der Logik ohne die künstlichen Zwänge hergestellt wird, die normalerweise durch Parameterprüfanforderungen auferlegt werden. Die E/A's können in einer beliebigen Reihenfolge angeordnet werden, die für die Anordnung der Funktionsblöcke, die die Kernlogik bilden, zweckmäßig ist. Die einzige Anforderung besteht darin, dass die Kette mit einer Nur-Eingangs-Kontaktstelle beginnt und in einer Nur-Ausgangs-Kontaktstelle endet. Selbst dieser Zwang kann gelockert werden, um zu ermöglichen, dass bidirektionale Kontaktstellen am Anfang oder Ende der Kette angeordnet werden, wobei daran gedacht wird, dass eine bidirektionale Kontaktstelle am Anfang nicht als Ausgang geprüft werden kann und eine bidirektionale Kontaktstelle am Ende nicht als Eingang geprüft werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nur ein paar Vektoren erforderlich sind, um die Schaltpegel aller E/A-Kontaktstellen vollständig zu prüfen. Tatsächlich sind nur so viele Vektoren, wie Eingangskontaktstellen vorhanden sind, erforderlich. Überdies können sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangstreiber für die bidirektionalen Kontaktstellen durch dieses Schema geprüft werden. Die Verwendung eines adressierbaren Datenregisters zum Einstellen der Prüfsteuersignale T1 und T2 vermeidet den Bedarf für zusätzliche Prüfbetriebsart-Anschlussstifte, die ansonsten wertvolle Siliziumnutzfläche verbrauchen würden. Die Prüfbetriebsart wird einfach durch Schreiben in das Register ausgewählt.

Claims

Prüfschaltung, die zum Prüfen einer Eingabe- und Ausgabeschaltungsanordnung einer integrierten Schaltung (IC) ausgelegt ist, wobei die IC Nur-Eingangs-Leitungen (172, 174), Nur-Ausgangs-Leitungen (182, 184) und bidirektionale Leitungssätze (192–194) umfasst, wobei jeder bidirektionale Leitungssatz eine Eingangsleitung (192), eine Ausgangsleitung (194) und eine Ausgangsfreigabeleitung (193) umfasst, wobei die Prüfschaltung umfasst: eine Vielzahl von ersten Kopplungsschaltungen (102, 104), die jeweils einer der Nur-Eingangs-Leitungen zugeordnet sind, wobei jede erste Kopplungsschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der erste Eingang jeder ersten Kopplungsschaltung mit ihrer zugehörigen Nur-Eingangs-Leitung verbunden ist; eine Vielzahl von ersten Ansteuerschaltungen (162, 164), die jeweils einer der Nur-Ausgangs-Leitungen zugeordnet sind, wobei jede erste Ansteuerschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang, einen Ausgang und einen Steuereingang aufweist, der dazu ausgelegt ist, selektiv den Ausgang mit dem ersten Eingang oder dem zweiten Eingang zu koppeln, wobei der erste Eingang jeder ersten Ansteuerschaltung mit ihrer zugehörigen Nur-Ausgangs-Leitung verbunden ist; eine Vielzahl von zweiten Kopplungsschaltungen (106, 108), die jeweils einem der bidirektionalen Leitungssätze zugeordnet sind, wobei jede zweite Kopplungsschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der erste Eingang jeder zweiten Kopplungsschaltung mit der Eingangsleitung ihres zugehörigen bidirektionalen Leitungssatzes verbunden ist; und eine Vielzahl von zweiten Ansteuerschaltungen (152, 154), die jeweils einem der bidirektionalen Leitungssätze zugeordnet sind, wobei jede zweite Ansteuerschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang, einen Ausgang und einen Steuereingang aufweist, der dazu ausgelegt ist, selektiv den Ausgang mit dem ersten Eingang oder dem zweiten Eingang zu koppeln, wobei der erste Eingang jeder zweiten Ansteuerschaltung mit der Ausgangsleitung ihres zugehörigen bidirektionalen Leitungssatzes verbunden ist; und eine Prüfansteuersignalleitung (T1), die mit dem Steuereingang von jeder der ersten und zweiten Ansteuerschaltungen gekoppelt ist; wobei alle der Kopplungs- und Ansteuerschaltungen angeordnet sind, um eine einzelne Prüfkette zu bilden, wobei eine Anfangsschaltung der Prüfkette eine der ersten Kopplungsschaltungen ist, wobei die Ausgänge der ersten und zweiten Kopplungsschaltungen jeweils mit dem zweiten Eingang von einer der Kopplungsschaltungen oder einer der Ansteuerschaltungen gekoppelt sind, wobei die zweiten Eingänge der ersten und zweiten Ansteuerschaltungen jeweils mit dem zweiten Eingang von einer der Kopplungsschaltungen oder einer der Ansteuerschaltungen gekoppelt sind, und wobei eine Endschaltung der Prüfkette eine der ersten Ansteuerschaltungen ist.
Prüfschaltung nach Anspruch 1, welche ferner ein Mittel (202, 204) zum Aktivieren und Deaktivieren eines Logikzustands auf der Prüfansteuersignalleitung umfasst.
Prüfschaltung nach Anspruch 1, welche ferner ein Datenregister (200) mit einer Vielzahl von Bits umfasst, wobei ein erstes der Bits mit der Prüfansteuersignalleitung gekoppelt ist; wobei die ersten und zweiten Ansteuerschaltungen durch Schreiben eines Datenelements in das Datenregister, um das erste Bit im Datenregister zu setzen oder zurückzusetzen, betätigt werden.
Prüfschaltung nach Anspruch 1, welche ferner eine Vielzahl von dritten Ansteuerschaltungen (402) umfasst, die jeweils einen ersten und einen zweiten Eingang, einen Ausgang und einen Steuereingang aufweisen, der dazu ausgelegt ist, selektiv den Ausgang mit dem ersten Eingang oder dem zweiten Eingang zu koppeln, wobei jede dritte Ansteuerschaltung einem der bidirektionalen Leitungssätze zugeordnet ist, wobei der erste Eingang jeder dritten Ansteuerschaltung mit der Ausgangsfreigabeleitung ihres zugehörigen bidirektionalen Leitungssatzes verbunden ist, wobei der Steuereingang jeder dritten Ansteuerschaltung mit der Prüfansteuerleitung verbunden ist; wobei die Prüfschaltung ferner eine zweite Prüfansteuersignalleitung aufweist, die mit dem zweiten Eingang von jeder der dritten Ansteuereinrichtungen gekoppelt ist.
Prüfschaltung nach Anspruch 4, welche ferner ein erstes Mittel (202, 204) zum Aktivieren und Deaktivieren eines Logikwerts auf der Prüfansteuersignalleitung und ein zweites Mittel zum Aktivieren und Deaktivieren eines Logikwerts auf der zweiten Prüfansteuersignalleitung umfasst.
Prüfschaltung nach Anspruch 4, welche ferner ein Datenregister (200) mit einer Vielzahl von Bits umfasst, wobei ein erstes der Bits mit der Prüfansteuersignalleitung gekoppelt ist, ein zweites der Bits mit der zweiten Prüfansteuersignalleitung gekoppelt ist; wobei die Ansteuerschaltungen durch Schreiben eines Datenelements in das Datenregister, um das erste und das zweite Bit des Datenregisters zu setzen oder zurückzusetzen, betätigt werden.
Prüfschaltung nach Anspruch 1, wobei der zweite Eingang der Anfangsschaltung mit einer Stromversorgungsleitung gekoppelt ist.
Digitales IC-Bauelement mit einer Logik zum Erleichtern einer Parameterprüfung von dessen E/A-Puffern, wobei das IC-Bauelement umfasst: eine Vielzahl von Eingangskontaktstellen (112, 114), Ausgangskontaktstellen (120, 122) und bidirektionalen Kontaktstellen (116, 118); eine Vielzahl von Eingangspuffern (132, 134), die jeweils einen Eingangsanschluss aufweisen, der mit einer der Eingangskontaktstellen oder mit einer der bidirektionalen Kontaktstellen verbunden ist, und jeweils ferner einen Ausgangsanschluss aufweisen; eine Vielzahl von ersten Ausgangspuffern (136, 138), die jeweils einen Ausgangsanschluss aufweisen, der mit einer der Ausgangskontaktstellen verbunden ist, und jeweils ferner einen Eingangsanschluss aufweisen; eine Vielzahl von zweiten Ausgangspuffern (144, 148), die jeweils einen Ausgangsanschluss aufweisen, der mit einer der bidirektionalen Kontaktstellen verbunden ist, und jeweils ferner einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsfreigabeanschluss aufweisen; ein Freigabemittel (154, 158), das mit den Ausgangsfreigabeanschlüssen gekoppelt ist, zum Aktivieren von Freigabesignalen auf ausgewählten der zweiten Ausgangspuffer; eine Kernlogik (100) mit einer Vielzahl von Kerneingängen, Kernausgängen, wobei jeder Kerneingang mit dem Ausgangsanschluss von einem der Eingangspuffer verbunden ist; eine Vielzahl von Kopplungsschaltungen (102, 104), die jeweils einen ersten Eingang aufweisen, der mit einem der Kerneingänge verbunden ist, und jeweils ferner einen zweiten Eingang und einen Ausgang aufweisen; eine Vielzahl von Ansteuerschaltungen (162, 164), die jeweils einen ersten und einen zweiten Eingang und einen Ausgang aufweisen, und jeweils ferner einen Ansteuereingang aufweisen, der steuert, ob der erste oder der zweite Eingang mit dem Ausgang verbunden wird, wobei der erste Eingang jeder Ansteuerschaltung mit einem der Kernausgänge verbunden ist, wobei der Ausgang von jeder mit dem Eingangsanschluss von einem der ersten Ausgangspuffer oder einem der zweiten Ausgangspuffer verbunden ist; und ein Schaltungsmittel (200) zum Aktivieren eines Ansteuersignals, wobei das Mittel einen Ausgangsanschluss aufweist, der mit dem Ansteuereingang von jeder der Ansteuerschaltungen verbunden ist; wobei die Kopplungsschaltungen und die Ansteuerschaltungen verbunden sind, um eine einzelne Kette von Schaltungen zu bilden, wobei die erste Schaltung in der Kette eine Kopplungsschaltung ist, die letzte Schaltung in der Kette eine Ansteuerschaltung ist, wobei der Ausgangsanschluss jeder Kopplungsschaltung mit dem zweiten Eingang einer anderen Kopplungsschaltung oder einer der Ansteuerschaltungen verbunden ist, wobei der zweite Eingangsanschluss jeder Ansteuerschaltung mit dem zweiten Eingang einer anderen Ansteuerschaltung oder einer der Kopplungsschaltungen verbunden ist.
IC-Bauelement nach Anspruch 8, wobei das Schaltungsmittel (200) ein adressierbares Datenregister mit mindestens einem Bit ist, das mit dem Ansteuereingang von jeder der Ansteuerschaltungen gekoppelt ist.
IC-Bauelement nach Anspruch 8, wobei der zweite Eingang der ersten Schaltung mit einer Stromversorgungsleitung verbunden ist.
IC-Bauelement nach Anspruch 8, wobei das Freigabemittel eine Vielzahl von Steuerleitungen (193, 197) umfasst, die vom Kern ausgehen, wobei jede Steuerleitung eine zugehörige zweite Ansteuerschaltung (154, 158) aufweist, wobei jede zweite Ansteuerschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang, einen Ausgang und einen Ansteueranschluss aufweist; wobei der erste Eingang jeder zweiten Ansteuerschaltung mit einer der Ausgangsfreigabeleitungen verbunden ist, der Ansteueranschluss mit dem Ausgang des Schaltungsmittels verbunden ist und der Ausgang mit dem Ausgangsfreigabeanschluss von einem der zweiten Ausgangspuffer verbunden ist; wobei das IC-Bauelement ferner ein zweites Schaltungsmittel zum Aktivieren eines zweiten Ansteuersignals umfasst, wobei das zweite Schaltungsmittel einen Ausgang aufweist, der mit dem zweiten Eingang jeder zweiten Ansteuerschaltung gekoppelt ist.