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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung
und insbesondere eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung,
die einen Testmodus mittels einer reduzierten Anzahl externer Anschlüsse einstellt.
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In
den letzten Jahren wurden Gehäuse
und Chipbereiche integrierter Halbleiterschaltungsvorrichtungen
zunehmend verkleinert. Ein Gehäuse
einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung besitzt eine
Mehrzahl externer Anschlüsse.
Um das Gehäuse
zu verkleinern, ist es wünschenswert,
die Anzahl externern Anschlüsse
zu reduzieren.
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1 zeigt
eine herkömmliche
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 1 mit der Funktion eines
Taktgenerators. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2,
welches acht externe Anschlüsse
X besitzt. Ein Kristalloszillator H ist an ein Paar externer Anschlüsse (Oszillatoranschlüsse) X0
und X1 angeschlossen. Der Kristalloszillator H und eine interne Oszillatorschaltung
(nicht gezeigt) erzeugen ein Taktsignal mit einer vorbestimmten
Frequenz. Die anderen externen Anschlüsse X in der Vorrichtung 1 werden
als ein Energieversorgungsgin, Eingabe- und Ausgabegins und Ähnliches
verwendet.
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Das
Gehäuse 2 enthält einen
IC-Chip 3. Der IC-Chip 3 besitzt Kontaktflächen 3a,
die mit den externen Anschlüssen
verbunden sind, und Kontaktflächen 3b,
die speziell für
Testzwecke vorgesehen sind. Bevor der IC-Chip 3 in dem
Gehäuse
montiert wird, wird ein Prüfgerät zum Testen
mit einer Kontaktfläche 3b verbunden,
um den Betriebstest des IC-Chips 3 durchzuführen. Die
Vorrichtung 1 besitzt keine externen Anschlüsse, die
speziell für
Testzwecke vorgesehen sind (Testanschlüsse). Auf diese Weise wird
das Gehäuse 2 verkleinert.
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Das
offengelegte japanische Patent mit der Veröffentlichungsnummer 6-309475
offenbart eine Technik zum Einstel len einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
in einen Testmodus, ohne Testanschlüsse zum Einstellen des Testmodus
bereitzustellen. Gemäß dieser
Technik wird der Testmodus durch Steuern einer Wellenform einer
Energieversorgungsspannung und Erkennen einer Änderung der Energieversorgungsspannung
eingestellt. Diese Technik befähigt
die Vorrichtung nach der Montage in dem Gehäuse eingestellt zu werden,
um ein Testen durchzuführen,
ohne dass die Vorrichtung Testanschlüsse innerhalb ihres Gehäuses besitzen
muss.
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Die
Vorrichtung 1 besitzt keine Testanschlüsse. Dies bedeutet, dass der
Betriebstest des IC-Chips 3 nicht durchgeführt werden
kann, nachdem der IC-Chip 3 in dem Gehäuse montiert wurde. Wenn externe
Anschlüsse
für Testzwecke
zu dem Gehäuse 2 hinzugefügt werden,
um den Betriebstest nach der Montage der Vorrichtung 1 in
das Gehäuse zu
ermöglichen,
wird der Chipbereich der Vorrichtung größer.
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Die
Technik, die in dem offengelegten japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 6-309475
offenbart ist, zum Einstellen des Testmodus durch Ändern der
Energieversorgungsspannung, ist in der Anwendung nicht praktikabel.
Dies ist so, da eine Energieversorgungsspannung innerhalb eines vorbestimmten
Standards erforderlich ist, um eine interne Schaltung der Vorrichtung
adäquat
zu betreiben.
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Dokument
US-A-5,065,091 offenbart eine Erzeugungsschaltung für eine Substratspannung
auf einem Halbleitersubstrat, wobei die Erzeugungsschaltung für eine Substratspannung
eine Spannung erzeugt, die an dem Halbleitersubstrat anzulegen ist. Ein
Wert der durch die Erzeugungsschaltung für eine Substratspannung erzeugten
Spannung wird entsprechend einem Umschalten eines Betriebsmodus einer
integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung von einem normalen
Modus in einen Testmodus geändert.
Das Umschalten von dem normalen Modus in den Testmodus hängt von
dem Pegel des Signals ab, das an Anschlüssen angelegt wird, die mit
einer Timingerkennungsschaltung verbunden sind.
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Dokument
US 2002/0129234 A1 offenbart einen Mikroprozessor, der einen Zähler umfasst,
von dem ein Zählereingang
mit einem ersten Anschluss des Mikroprozessors gekoppelt ist. Wenn
eine vorbestimmte Anzahl von Pulsen an dem ersten Anschluss angelegt
wird, wird ein entsprechender Betriebsmodus ausgewählt.
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In
einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung
bereitgestellt, die in einem normalen Betriebsmodus arbeitet basierend
auf ersten und zweiten Signalen, welche die gleiche Frequenz und
eine Phasenverschiebung von 180° besitzen.
Die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung umfasst ein Paar
externer Anschlüsse,
das mit den ersten beziehungsweise zweiten Signalen versorgt wird,
und eine Erkennungsschaltung zum Erzeugen eines Erkennungssignals,
das die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung veranlasst,
in einem Testmodus zu arbeiten, der sich vom normalen Betriebsmodus
unterscheidet, wenn das Paar externer Anschlüsse mit dritten beziehungsweise
vierten Signalen versorgt wird, welche die gleiche Phase besitzen.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung
bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein Paar von Oszillatoranschlüssen, welches
das Paar externer Anschlüsse
ist, eine Oszillatorschaltung zum Erzeugen eines Taktsignals, das
die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung veranlasst, basierend
auf ersten und zweiten Oszillatorsignalen zu arbeiten, welche die
ersten beziehungsweise zweiten Signale sind, mit welchen das Paar
von Oszillatoranschlüssen
versorgt wird.
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In
einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte Halbleiterschaltungsvor richtung
bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein Paar von Oszillatoranschlüssen, welches das
Paar externer Anschlüsse
ist, eine Oszillatorschaltung zum Erzeugen eines ersten Taktsignals, das
eine erste Frequenz besitzt, basierend auf ersten und zweiten Oszillatorsignalen,
welche die ersten beziehungsweise zweiten Signale sind, mit denen
das Paar von Oszillatoranschlüssen
versorgt wird, und eine interne Schaltung, die in Übereinstimmung
mit dem ersten Taktsignal arbeitet, und eine Taktumschaltschaltung,
die mit der Erkennungsschaltung verbunden ist, zum Erzeugen eines
zweiten Taktsignals, welches eine zweite Frequenz besitzt, die höher ist
als die erste Frequenz, basierend auf einem der dritten und vierten
Signale, in Antwort auf das Erkennungssignal, und Versorgen der
internen Schaltung mit dem zweiten Taktsignal anstelle des ersten
Taktsignals.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
deutlich werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
gelesen werden sollte, welche beispielhaft die Prinzipien der Erfindung
zeigen.
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Die
Erfindung und bevorzugte Zwecke und Vorteile davon können durch
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten
Ausführungsbeispiele
zusammen mit den bestimmten erläuternden
Ausführungsbeispielen
und zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen am besten verstanden werden, in welchen:
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1 ein
erklärendes
Diagramm ist, welches eine herkömmliche
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung zeigt;
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2 ein
schematisches Diagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 ein
Wellenformdiagramm ist, welches den normalen Betrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung der 1 zeigt;
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4 ein
Wellenformdiagramm ist, welches den Testmodus der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
der 1 zeigt;
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5 ein
schematisches Diagramm der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
der 1 ist, an welche ein Prüfgerät angeschlossen ist;
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6 ein
schematisches Diagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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7 ein
Wellenformdiagramm ist, welches den normalen Betrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung der 6 zeigt;
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8 ein
Wellenformdiagramm ist, welches den Testbetrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung der 6 zeigt;
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9 ein
schematisches Diagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
ist, welches nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
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10 ein
Wellenformdiagramm ist, welches den normalen Betrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung der 9 zeigt;
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11 ein
Wellenformdiagramm ist, welches den Testbetrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung der 9 zeigt;
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12 ein
schematisches Diagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
ist, welches nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
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13 ein
schematisches Diagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
ist, welches nicht zur vorliegenden Erfindung gehört;
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14 ein
schematisches Blockdiagramm einer Testschaltung ist, die in einer
integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
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15 ein
schematisches Blockdiagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
eines weiteren Beispiels ist; und
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16 ein
schematisches Diagramm einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung
eines noch weiteren Beispiels ist.
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In
den Zeichnungen werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für gleiche
Elemente verwendet.
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Das
Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Wie
in 2 gezeigt umfasst die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 eine
Oszillatorschaltung 11, eine Moduserkennungsschaltung 12, eine
Testschaltung 13 und eine interne Schaltung 14.
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Die
Oszillatorschaltung 11 enthält einen Widerstand 11a und
eine Inverterschaltung 11b, welche parallel mit einem Paar
von Oszillatoranschlüssen
X0 und X1 verbunden sind. Die Oszillatoranschlüsse X0 und X1 sind externe
Anschlüsse.
Die Inverterschaltung 11b ist eine Gatterschaltung, die
einen hohen Widerstand besitzt. Ein Kristalloszillator H ist zwischen
den Oszillatoranschlüssen
X0 und X1 angeschlossen. Die zwei Anschlüsse (Oszillatoranschlüsse X0 und
X1) des Kristalloszillators H sind jeweils mit einer Niederspannungsenergieversorgung
verbunden, über
ein Paar von Kondensatoren C. Die Oszillatorschaltung 11 und
der Kristalloszillator H erzeugen ein Systemtaktsignal, welches
eine vorbestimmte Oszillationsfrequenz besitzt. Das Systemtaktsignal wird
der internen Schaltung 14 über eine Inver terschaltung 15 bereitgestellt.
Die interne Schaltung 14 arbeitet in Übereinstimmung mit dem Systemtaktsignal.
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Die
Moduserkennungsschaltung 12 umfasst eine Inverterschaltung 16,
eine NAND-Schaltung 17, ein Tiefpassfilter (LPF) 18 und
einen Vergleicher 19. Die Moduserkennungsschaltung 12 erkennt
einen Signalpegel an jedem der Oszillatoranschlüsse X0 und X1, und versorgt
die Testschaltung 13 mit einem Modusbestimmungssignal (Erkennungssignal)
gemäß dem erkannten
Signalpegel.
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Die
NAND-Schaltung 17 besitzt einen ersten Eingabeanschluss,
der mit dem Oszillatoranschluss X0 über die Inverterschaltung 16 verbunden
ist, und einen zweiten Eingabeanschluss, der mit dem Oszillatoranschluss
X1 über
die Inverterschaltung 15 verbunden ist. Sowohl die Inverterschaltung 15 als
auch die Inverterschaltung 16 ist eine Hystereseinverterschaltung,
die Hysteresecharacteristika besitzt.
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Ein
Ausgabeanschluss der NAND-Schaltung 17 ist mit einem Eingabeanschluss
des LPF 18 verbunden. Ein Ausgabeanschluss des LPF 18 ist
mit einem Eingabeanschluss des Vergleichers 19 verbunden.
Ein Ausgabeanschluss des Vergleichers 19 ist mit der Testschaltung 13 verbunden.
Die Testschaltung 13 wird mit einem Ausgabesignal des Vergleichers 19 als
ein Bestimmungssignal CO versorgt, welches entweder den normalen
Betriebsmodus oder den Testmodus indiziert. Wenn das Bestimmungssignal
CO. welches durch die Moduserkennungsschaltung 12 bereitgestellt
wird, den Testmodus indiziert, erzeugt die Testschaltung 13 ein
Testsignal, das ein vorbestimmtes Muster gemäß dem Bestimmungssignal CO
besitzt, und versorgt die interne Schaltung 14 mit dem
Testsignal.
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3 ist
ein Wellenformdiagramm, welches den Betrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 im
normalen Betriebsmodus zeigt. 4 ist ein
Wellenformdiagramm, welches den Betrieb im Testmodus zeigt. Jedes Wellenformdiagramm
zeigt den Signalpegel an jedem der Oszillatoranschlüsse X0 und
X1, einem Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 16, einem
Ausgabeknoten N2 der Inverterschaltung 15, einem Ausgabeknoten
N3 der NAND-Schaltung 17 und einem Ausgabeknoten N4 des
LPF 18, und den Signalpegel des Bestimmungssignals CO.
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Das
folgende Erste beschreibt den normalen Betrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung 10.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, werden mit der Verwendung
des Kristalloszillators H erste und zweite Oszillationssignale,
welche einander entgegengesetzte Phasen besitzen und welche im Wesentlichen
sinusförmige
Wellenformen besitzen, in den Oszillatoranschlüssen X0 beziehungsweise X1 erzeugt.
Das erste Oszillationssignal, welches in dem Oszillatoranschluss
X0 mit der Verwendung des Kristalloszillators H erzeugt wird, wird
in der Inverterschaltung 11b verstärkt. Das verstärkte erste
Oszillationssignal wird als ein Systemtaktsignal an die interne
Schaltung 14 über
die Inverterschaltung 15 bereitgestellt.
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Die
Inverterschaltung 16 gibt ein erstes Inversionssignal,
welches durch Invertieren des Signalpegels des ersten Oszillationssignals
erhalten wird, das in dem Oszillatoranschluss X0 erzeugt wird, an ihren
Ausgabeknoten N1 aus. Die Inverterschaltung 15 gibt ein
zweites Inversionssignal, welches durch Invertieren des Signalpegels
des zweiten Oszillationssignals erhalten wird, das in dem Oszillatoranschluss
X1 erzeugt wird, an ihren Ausgabeknoten N2 aus. Wenn das erste Inversionssignal
am Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 16 auf einen
hohen ("H") Pegel geht, geht
das zweite Inversionssignal am Ausgabeknoten N2 der Inverterschaltung 15 auf einen
niedrigen ("L") Pegel. Wenn das
erste Inversionssignal am Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 16 auf
den "L"-Pegel geht, geht
das zweite In versionssignal am Ausgabeknoten N2 der Inverterschaltung 15 auf
den "H"-Pegel.
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Auf
diese Weise wird einer der Eingabeanschlüsse der NAND-Schaltung 17 mit
einem Eingabesignal mit "L"-Pegel versorgt.
Somit wird ein Ausgabesignal mit "H"-Pegel
in dem Ausgabeknoten N3 der NAND-Schaltung 17 erzeugt.
Das Timing, bei welchem der Ausgabepegel in jeder der Inverterschaltungen 15 und 16 invertiert
wird, kann sich etwas unterscheiden, abhängig von ihren Schaltungscharakteristika.
Wenn sich das Timing unterscheidet, kann Rauschen beim "L"-Pegel in dem Ausgabeknoten N2 der NAND-Schaltung 17 auftreten.
Solches Rauschen wird durch das LPF 18 entfernt. Demzufolge
wird der Ausgabeknoten N4 des LPF 18 auf dem "H"-Pegel beibehalten (Spannung Vcc einer
Hochspannungsenergieversorgung in diesem Fall). Der Vergleicher 19 vergleicht
den Signalpegel am Knoten N4 mit einem Referenzpegel (speziell ungefähr 2/3 VCC),
und versorgt die Testschaltung 13 mit einem Bestimmungssignal
CO mit "H"-Pegel, welches das Vergleichsergebnis
ist. Die Testschaltung 13 bestimmt, dass die integrierte
Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 im normalen Betriebsmodus
ist, basierend auf dem Bestimmungssignal CO mit "H"-Pegel, und
führt den
Testbetrieb nicht durch.
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Das
Folgende beschreibt den Testbetrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 10.
Zum Zeitpunkt des Testens ist ein LSI-Prüfgerät 20 mit den Oszillatoranschlüssen X0
und X1 verbunden, wie in 5 gezeigt. Wie in den 4 und 5 gezeigt, versorgt
das LSI-Prüfgerät 20 die
Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 mit ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen, welche
die gleiche Phase besitzen. Jedes der ersten und zweiten Eingabesignale
ist ein Pulssignal mit einer "H"-Pegelperiode und
einer "L"-Pegelperiode, die
im Wesentlichen gleich sind (ein Signal mit einem Auslastungsverhältnis von 50%).
Das zweite Eingabesignal wird als ein Systemtaktsignal der internen
Schaltung 14 über
die Inverterschaltung 15 bereitgestellt.
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Hier
ist die Inverterschaltung 11b, die einen hohen Widerstand
in der Oszillatorschaltung 11 besitzt, vernachlässigbar.
Somit werden die Inverterschaltung 16 und die Inverterschaltung 15 mit
den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen versorgt, welche
die gleiche Phase besitzen. Das erste Eingabesignal wird durch die
Inverterschaltung 16 invertiert, so dass ein invertiertes
erstes Eingabesignal in dem Ausgabeknoten N1 erzeugt wird. Das zweite
Eingabesignal wird durch die Inverterschaltung 15 invertiert,
so dass ein invertiertes zweites Eingabesignal in dem Ausgabeknoten
N2 erzeugt wird. Wenn sowohl der Ausgabeknoten N1 als auch der Ausgabeknoten
N2 auf dem "H"-Pegel sind, wird der
Ausgabeknoten N3 der NAND-Schaltung 17 auf den "L"-Pegel eingestellt. Wenn sowohl der
Ausgabeknoten N1 als auch der Ausgabeknoten N2 auf dem "L"-Pegel sind, wird der Ausgabeknoten
N3 der NAND-Schaltung 17 auf den "H"-Pegel eingestellt. Ein
Ausgabesignal der NAND-Schaltung 17 besitzt ein Auslastungsverhältnis von
50%, basierend auf den ersten und zweiten Eingabesignalen des LSI-Prüfgeräts 20.
Demzufolge wird der Signalpegel am Ausgabeknoten N4 des LPF 18 verringert
und auf einen Pegel eingestellt, der zwischen den "H"-Pegel und den "L"-Pegel
fällt (ungefähr 1/2 Vcc).
Mit anderen Worten glättet
das LPF 18 den Signalpegel des Ausgabesignals (Pulssignals)
der NAND-Schaltung 17.
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Der
Vergleicher 19 vergleicht den Signalpegel am Knoten N4
mit einem Referenzpegel (ungefähr
2/3 Vcc), und versorgt die Testschaltung 13 mit einem Bestimmungssignal
mit "L"-Pegel (Erkennungssignal)
CO, welches das Vergleichsergebnis ist. Die Testschaltung 13 bestimmt,
dass die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 in
dem Testmodus ist, basierend auf dem Bestimmungssignal mit "L"-Pegel. Die Testschaltung 13 erzeugt
ein vorbestimmtes Testsignal und betreibt die interne Schaltung 14 basierend
auf dem Testsignal, um zu prüfen, ob
die interne Schaltung 14 richtig arbeitet.
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Die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
besitzt die folgenden Vorteile.
- (1) Die Moduserkennungsschaltung 12 erkennt, dass
die Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 mit den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen
versorgt werden, welche die gleiche Phase besitzen, durch das LSI-Prüfgerät 20,
und erzeugt ein Bestimmungssignal CO mit "L"-Pegel
zum Einstellen des Testmodus. In diesem Fall bestimmt die Testschaltung 13,
dass die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 im
Testmodus ist, basierend auf dem Bestimmungssignal CO mit "L"-Pegel, und versorgt die interne Schaltung 14 mit
einem Systemtaktsignal, entsprechend einer Frequenz des zweiten
Eingabesignals. Auf diese Weise können die Oszillatoranschlüsse X0 und X1
in der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 nicht
nur verwendet werden, um die Oszillatorschaltung 11 zu
betreiben, sondern auch, um den Testmodus einzustellen. Somit kann
die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 den Testmodus
einstellen zum Testen des Betriebs der internen Schaltung 14,
ohne externe Anschlüsse
besitzen zu müssen,
die für
Testzwecke vorgesehen sind (Testanschlüsse). Eine Erhöhung der
Anzahl von Anschlüssen
der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 wird
verhindert. Demzufolge wird die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 verkleinert
und werden die Herstellungskosten reduziert.
- (2) Ein typischer Mikrocontroller besitzt Oszillatoranschlüsse X0 und
X1. Indem einfach die Funktion eines Testanschlusses zu den Oszillatoranschlüssen X0
und X1 hinzugefügt
wird, wird daher eine Erhöhung
der Anzahl von Anschlüssen
der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 verhindert.
Auf diese Weise ist die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
in der Anwendung praktikabel.
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Das
Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie in 6 gezeigt,
enthält
die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
eine Oszillatorschaltung 11, eine Moduserkennungsschaltung 22,
eine Umschaltschaltung 23 und eine interne Schaltung 14.
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Im
normalen Betriebsmodus der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 erzeugen
die Oszillatorschaltung 11 und ein Kristalloszillator H,
der mit Oszillatoranschlüssen
X0 und X1 verbunden ist, ein Systemtaktsignal, welches eine vorbestimmte Frequenz
(z.B. 1 MHz) besitzt. Das Systemtaktsignal wird der internen Schaltung 14 über eine
Inverterschaltung 15 und die Umschaltschaltung 23 bereitgestellt.
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Im
Testbetrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 ist
ein LSI-Prüfgerät 20 mit den
Oszillatoranschlüssen
X0 und X1 verbunden. Das LSI-Prüfgerät 20 versorgt
die Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 mit ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen, welche
die gleiche Phase besitzen. Jedes der ersten und zweiten Eingabesignale
besitzt eine Frequenz (z.B. 50 MHz), die höher ist als eine Frequenz (1
MHz) des Systemtaktsignals, das im normalen Betriebsmodus bereitgestellt
wird. Die Moduserkennungsschaltung 22 enthält drei
Inverterschaltungen 24, 25 und 26, eine
NDR-Schaltung 27 und ein LPF 18. Die Moduserkennungsschaltung 22 erkennt,
dass die Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 mit den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen
versorgt werden, welche die gleiche Phase besitzen.
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Die
Inverterschaltung 15, welche im normalen Betriebsmodus
ein Systemtaktsignal überträgt, ist eine
Gatterschal tung, die dafür
ausgelegt ist, um bei einer niedrigen Frequenz von 1 MHz zu arbeiten. Dies
bedeutet, dass die Inverterschaltung 15 das zweite Eingabesignal
mit hoher Frequenz, welches durch das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
wird, nicht als ein Systemtaktsignal übertragen kann. Aus diesem
Grund enthält
die Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel eine
NAND-Schaltung 28 und eine Inverterschaltung 29 zum Übertragen
eines Hochfrequenzsignals. Das erste Eingabesignal mit hoher Frequenz,
welches durch das LSI-Prüfgerät 20 über die
NAND-Schaltung 28 und
die Inverterschaltung 19 bereitgestellt wird, wird als
ein Systemtaktsignal übertragen.
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In
der Moduserkennungsschaltung 22 besitzt die NOR-Schaltung 27 einen
ersten Eingabeanschluss, der mit dem Oszillatoranschluss X0 über die Inverterschaltung 24 verbunden
ist, und einen zweiten Eingabeanschluss, der mit dem Oszillatoranschluss
X1 über
die Inverterschaltung 15 verbunden ist. Ein Ausgabeanschluss
der NDR-Schaltung 27 ist mit einem Eingabeanschluss des
LPF 18 verbunden. Ein Ausgabeanschluss des LPF 18 ist
mit einem Eingabeanschluss der Inverterschaltung 25 verbunden. Ein
Ausgabeanschluss der Inverterschaltung 25 ist mit einem
Eingabeanschluss der Inverterschaltung 26 verbunden. Die
Umschaltschaltung 23 wird mit einem Ausgabesignal der Inverterschaltung 25 versorgt.
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Die
NAND-Schaltung 28 besitzt einen ersten Eingabeanschluss
zum Empfangen eines Ausgabesignals der Inverterschaltung 26,
einen zweiten Eingabeanschluss, der mit dem Oszillatoranschluss
X0 verbunden ist, und einen Ausgabeanschluss, der mit der Umschaltschaltung 23 über die
Inverterschaltung 29 verbunden ist.
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Wenn
die Moduserkennungsschaltung 22 den Testmodus erkennt (wenn
die Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 mit den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen
versorgt werden, welche die gleiche Phase besitzen), steuert das
Ausga besignal der Inverterschaltung 25 die Umschaltschaltung 23,
so dass die Inverterschaltung 29 mit der internen Schaltung 14 über die
Umschaltschaltung 23 verbunden ist. Hier versorgt das LSI-Prüfgerät 20 die
interne Schaltung 14 mit einem Eingabesignal mit hoher
Frequenz über
die NAND-Schaltung 28,
die Inverterschaltung 29 und die Umschaltschaltung 23.
Im Testmodus arbeitet die interne Schaltung 14 daher in Übereinstimmung
mit einem Systemtaktsignal, welche eine Frequenz besitzt, die höher ist
als eine Frequenz des Systemtaktsignals, das im normalen Betriebsmodus
bereitgestellt wird.
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7 ist
ein Wellenformdiagramm, welches den Betrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 im
normalen Betriebsmodus zeigt. 8 ist ein
Wellenformdiagramm, welches den Betrieb im Testmodus zeigt. Jedes
Wellenformdiagramm zeigt den Signalpegel an jedem der Oszillatoranschlüsse X0 und
X1, einem Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 24, einem
Ausgabeknoten N2 der Inverterschaltung 15, einem Ausgabeknoten
N3 der NDR-Schaltung 27, einem Ausgabeknoten N4 des LPF 18,
einem Ausgabeknoten N5 der Inverterschaltung 25 und einem
Ausgabeknoten N6 der Inverterschaltung 29.
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Das
folgende Erste beschreibt den normalen Betrieb der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung 21.
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Wie
in den 6 und 7 gezeigt, werden mit der Verwendung
des Kristalloszillators H erste und zweite Oszillationssignale,
welche einander entgegengesetzte Phasen besitzen und welche im Wesentlichen
sinusförmige
Wellenformen besitzen, in den Oszillatoranschlüssen X0 beziehungsweise X1 erzeugt.
Die Inverterschaltung 24 gibt ein Inversionssignal, welches
durch Invertieren des Signalpegels des ersten Oszillationssignals
erhalten wird, das in dem Oszillatoranschluss X0 erzeugt wird, an
den Ausgabeknoten N1 aus. Die Inverterschaltung 15 gibt
ein Inversionssignal, welches durch Invertieren des Signalpegels
des zweiten Oszillationssignals erhalten wird, das in dem Oszillatoranschluss
X1 erzeugt wird, an den Ausgabeknoten N2 aus. Wenn das Signal an
dem Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 24 auf den "H"-Pegel geht, geht das Signal am Ausgabeknoten
N2 der Inverterschaltung 15 auf den "L"-Pegel.
Wenn das Signal an dem Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 24 auf
den "L"-Pegel geht, geht
das Signal an dem Ausgabeknoten N2 der Inverterschaltung 15 auf
den "H"-Pegel.
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Auf
diese Weise wird einer der Eingabeanschlüsse der NDR-Schaltung 27 mit
einem Eingabesignal mit "H"-Pegel versorgt.
Somit wird der Ausgabeknoten N3 beim "L"-Pegel
eingestellt, und der Ausgabeknoten N4 des LPF 18 wird auch
beim "L"-Pegel eingestellt.
Hier wird der Ausgabeknoten N5 der Inverterschaltung 25 beim "H"-Pegel eingestellt, so dass der erste
Eingabeanschluss der NAND-Schaltung 28 mit einem Signal
mit "L"-Pegel über die
Inverterschaltung 26 versorgt wird. Die NAND-Schaltung 28 gibt
immer ein Signal mit "H"-Pegel aus, ohne Rücksicht
auf den Signalpegel an ihrem zweiten Eingabeanschluss (Oszillatoranschluss
X0), so dass der Ausgabeknoten N6 der Inverterschaltung 29 beim "L"-Pegel eingestellt wird.
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Die
Umschaltschaltung 23 wird mit einem Signal mit "H"-Pegel von dem Ausgabeknoten N5 der Inverterschaltung 25 in
der Moduserkennungsschaltung 22 versorgt, so dass der Übertragungsweg
der Umschaltschaltung 23 auf den Weg zur Inverterschaltung 15 umgeschaltet
wird. Mit diesem Umschalten wird ein Oszillationssignal, das aus
der Oszillationsschaltung 11 ausgegeben wird, als ein Systemtaktsignal
an die interne Schaltung 14 bereitgestellt, über die
Inverterschaltung 15 und die Umschaltschaltung 23.
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Das
Folgende beschreibt den Testbetrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 21.
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Wie
in 8 gezeigt, versorgt das LSI-Prüfgerät 20 die Oszillatoranschlüsse X0 und
X1 mit den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen, welche
die gleiche Phase besitzen. Jedes der ersten und zweiten Eingabesignale
ist ein Pulssignal, welches eine Frequenz (50 MHz) besitzt, die
höher ist als
eine Frequenz (1 MHz) des Taktsignals, das im normalen Modus bereitgestellt
wird.
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Im
Testmodus werden die ersten und zweiten Eingabesignale, welche durch
das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
werden, in den Inverterschaltungen 15 beziehungsweise 24 invertiert.
Somit besitzen die Ausgabeknoten N1 und N2 den gleichen Spannungspegel.
Wenn beide Ausgabeknoten N1 und N2 auf dem "H"-Pegel
sind, wird der Ausgabeknoten N3 der NOR-Schaltung 27 beim "L"-Pegel eingestellt. Wenn beide Ausgabeknoten
N1 und N2 auf dem "L"-Pegel sind, wird
der Ausgabeknoten N3 der NDR-Schaltung 27 beim "H"-Pegel eingestellt. Demzufolge steigt
der Signalpegel des Ausgabeknotens N4 des LPF 18 an und
wird bei einem Spannungspegel eingestellt (ungefähr 1/2 Vcc), der zwischen den "H"-Pegel und den "L"-Pegel
fällt,
und der Ausgabeknoten N5 der Inverterschaltung 25 wird
beim "L"-Pegel eingestellt.
-
Die
Inverterschaltung 25 ist eine Gatterschaltung, die aus
einem NMOS-(N-Kanal Metalloxidhalbleiter) Transistor und einem PMOS-(P-Kanal Metalloxidhalbleiter)
Transistor besteht. Eine Schwellenspannung der Inverterschaltung 25 wird
bei ungefähr
1/3 Vcc eingestellt, indem ein Steuerleistungsverhältnis der
zwei Transistoren angepasst wird. Die Inverterschaltung 25 gibt
ein Signal mit "L"-Pegel aus, wenn
ihr Eingabepegel (Signalpegel am Ausgabeknoten N4) auf oder über ungefähr 1/3 Vcc
ansteigt. Die Umschaltschaltung 23 schaltet ihren Übertragungsweg
auf den Weg zur Inverterschaltung 29 um, in Antwort auf
ein Signal mit "L"-Pegel, das durch die
Inverterschaltung 25 bereitgestellt wird.
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Der
erste Eingabeanschluss der NAND-Schaltung 28 wird mit einem
Signal mit "H"-Pegel über die
Inverterschaltung 26 versorgt. Die NAND-Schaltung 28 invertiert
das erste Eingabesignal, welches von dem Oszillatoranschluss X0
an ihren zweiten Eingabeanschluss bereitgestellt wird, um ein invertiertes
erstes Eingabesignal zu erzeugen. Das invertierte erste Eingabesignal,
das durch die NAND-Schaltung 28 erzeugt wird, wird ferner
durch die Inverterschaltung 29 invertiert.
-
Das
erste Eingabesignal mit hoher Frequenz, das dem Oszillatoranschluss
X0 durch das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
wird, wird an den Ausgabeknoten N6 der Inverterschaltung 29 übertragen. Das
erste Eingabesignal, das an den Ausgabeknoten N6 übertragen
wird, wird als ein Systemtaktsignal an die interne Schaltung 14 über die
Umschaltschaltung 23 bereitgestellt. Basierend auf dem
Systemtaktsignal wird geprüft,
ob die interne Schaltung 14 richtig arbeitet.
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Die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 21 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
besitzt die folgenden Vorteile.
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Die
Moduserkennungsschaltung 22 erkennt, dass die Oszillatoranschlüsse X0 und
X1 mit den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen versorgt
werden, welche die gleiche Phase besitzen, und steuert die Umschaltschaltung 23 basierend
auf dem Erkennungsergebnis. Diese Steuerung veranlasst den Übertragungsweg
eines Systemtaktsignals umgeschaltet zu werden, so dass die interne
Schaltung 14 mit einem Systemtaktsignal versorgt wird, welches
eine höhere
Frequenz besitzt als ein Oszillationssignal. Basierend auf dem Systemtaktsignal
mit hoher Frequenz wird geprüft,
ob die interne Schaltung 14 richtig arbeitet. Auf diese
Weise können
die Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 nicht nur verwendet werden, um die Oszillatorschaltung 11 zu
betreiben, sondern auch dazu, um die Frequenz eines Systemtaktsignals
umzuschalten.
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Das
Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel,
das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört. Wie in 9 gezeigt,
enthält die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 eine Oszillatorschaltung 11,
eine Testschaltung 13, eine interne Schaltung 14 und
eine Moduserkennungsschaltung 32. Die Moduserkennungsschaltung 32 enthält eine
Referenzenergieversorgungsschaltung 33, einen Vergleicher 34,
ein Rauschfilter 35, eine NDR-Schaltung 36 und
eine Inverterschaltung 37. Der Vergleicher 34 besitzt
einen Eingabeanschluss ohne Inversion, der mit einem Oszillatoranschluss
X0 verbunden ist, und einen Eingabeanschluss mit Inversion, der
mit der Referenzenergieversorgungsschaltung 33 verbunden
ist. Der Vergleicher 34 vergleicht den Signalpegel an dem
Oszillatoranschluss X0 mit einer Referenzspannung Vref (speziell
4,5 V), die aus der Referenzenergieversorgungsschaltung 33 ausgegeben
wird. Der Vergleicher 34 gibt ein Signal mit "H"-Pegel aus, wenn der Signalpegel höher ist
als die Referenzspannung Vref, und gibt ein Signal mit "L"-Pegel aus, wenn der Signalpegel niedriger
ist als die Referenzspannung Vref.
-
Die
NDR-Schaltung 36 besitzt einen ersten Eingabeanschluss,
der mit einem Ausgabeanschluss des Vergleichers 34 verbunden
ist, einen zweiten Anschluss, der mit dem Ausgabeanschluss des Vergleichers 34 über das
Rauschilfter 35 verbunden ist, und einen Ausgabeanschluss,
der mit der Testschaltung 13 über die Inverterschaltung 37 verbunden
ist. Das Rauschfilter 35 besteht aus einem Widerstand,
einer Diode und einem Kondensator.
-
10 ist
ein Wellenformdiagramm, welches den Betrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 im
normalen Betriebsmodus zeigt. 11 ist
ein Wellen formdiagramm, welches den Betrieb im Testmodus zeigt.
Jedes Wellenformdiagramm zeigt den Signalpegel sowohl an dem Oszillatoranschluss
X0, einem Ausgabeknoten N1 der Inverterschaltung 15, einem
Ausgabeknoten N2 des Vergleichers 34, einem Ausgabeknoten
N3 des Rauschfilters 35 als auch einem Ausgabeknoten N4 der
Inverterschaltung 37.
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Wie
in 10 gezeigt besitzt ein erstes Oszillationssignal
in dem Oszillatoranschluss X0 eine Amplitude von Spannungspegeln,
welche von 1 bis 4 V reichen, zwischen einer niedrigen Energieversorgungspannung
(0 V) und einer hohen Energieversorgungsspannung (5 V). Ein zweites
Oszillationssignal in einem Oszillatoranschluss X1 besitzt eine
entgegengesetzte Phase zu der Phase des ersten Oszillationssignals.
Die Inverterschaltung 15 invertiert das zweite Oszillationssignal
und gibt das invertierte zweite Oszillationssignal an den Ausgabeknoten
N1 aus. Das invertierte zweite Oszillationssignal wird der internen
Schaltung 14 als ein Systemtaktsignal bereitgestellt.
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Das
erste Oszillationssignal, das von dem Oszillatoranschluss X0 an
den Vergleicher 34 bereitgestellt wird, besitzt eine Spannung,
die niedriger ist als die Referenzspannung Vref. Somit wird der
Ausgabeknoten N2 des Vergleichers 34 auf dem "L"-Pegel beibehalten. Hier ist der Ausgabeknoten
N3 des Rauschfilters 35 auch beim "L"-Pegel
eingestellt, so dass die NDR-Schaltung 36 ein Signal mit "H"- Pegel ausgibt.
Das Ausgabesignal wird durch die Inverterschaltung 37 invertiert,
so dass der Ausgabeknoten N4 beim "L"-Pegel
eingestellt wird. Die Testschaltung 13 bestimmt, dass die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 im normalen
Betriebszustand ist, basierend auf dem Signal mit "L"-Pegel, welches durch die Moduserkennungsschaltung 32 (Inverterschaltung 37)
bereitgestellt wird, und führt
keinen Testbetrieb aus.
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Im
Testbetrieb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 ist
ein LSI-Prüfgerät 20 mit dem
Oszillatoranschluss X0 verbunden. Wie in 11 gezeigt
versorgt das LSI-Prüfgerät 20 den Oszillatoranschluss
X0 mit einem Eingabesignal, welches eine vorbestimmte Frequenz besitzt.
Das Eingabesignal wird durch die Inverterschaltung 11b invertiert
und wird ferner durch die Inverterschaltung 15 invertiert.
Somit wird das aus der Inverterschaltung 15 an den Ausgabeknoten
N1 ausgegebene Signal, welches die gleiche Phase besitzt wie das
Eingabesignal des Oszillatorsanschlusses X0, der internen Schaltung 14 als
ein Systemtaktsignal bereitgestellt.
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Ein
Eingabesignal mit "H"-Pegel, welches dem
Oszillatoranschluss X0 durch das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
wird, besitzt einen Spannungspegel von 5 V, der höher ist
als die Referenzspannung Vref (4,5 V). Der Vergleicher 34 stellt
den Ausgabeknoten N2 beim "H"-Pegel ein, wenn
das Eingabesignal auf dem "H"-Pegel ist, und stellt
den Ausgabeknoten N2 beim "L"-Pegel ein, wenn
das Eingabesignal auf dem "L"-Pegel ist.
-
Wenn
der Ausgabeknoten N2 auf dem "H"-Pegel ist, wird
das Signal mit "H"-Pegel an den Ausgabeknoten
N3 über
die Diode des Rauschfilters 35 übertragen. Wenn der Ausgabeknoten
N2 auf dem "L"-Pegel ist, wird
das Signal mit "L"-Pegel durch die
Diode des Rauschfilters 35 unterbrochen. Der Spannungspegel
des Ausgabeknotens N3 nimmt gemäß einer
zeitkonstante allmählich
ab, welche durch den Kondensator und den Widerstand vorbestimmt
wird. Demzufolge gibt die NDR-Schaltung 36 ein Ausgabesignal
mit "L"-Pegel aus. Das Ausgabesignal
wird durch die Inverterschaltung 37 invertiert, so dass
der Ausgabeknoten N4 beim "H"-Pegel eingestellt
wird.
-
Die
Testschaltung 13 bestimmt, dass die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 im
Testmodus ist, basie rend auf dem Erkennungssignal mit "H"-Pegel, welches durch die Moduserkennungsschaltung 32 (Inverterschaltung 37)
bereitgestellt wird, und versorgt die interne Schaltung 14 mit
einem vorbestimmten Testsignal. Die Testschaltung 13 prüft, ob die
interne Schaltung 14 richtig arbeitet, basierend auf dem
Testsignal.
-
Die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
besitzt die folgenden Vorteile.
-
Das
LSI-Prüfgerät 20 versorgt
den Oszillatoranschluss X0 mit einem Eingabesignal, welches einen
höheren
Pegel besitzt als ein Amplitudenpegel eines Oszillationssignals,
das im normalen Modus bereitgestellt wird. Die Moduserkennungsschaltung 32 erkennt
das Eingabesignal, welches durch das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
wird, und versorgt die Testschaltung 13 mit einem Erkennungssignal
mit "H"-Pegel. Die Testschaltung 13 bestimmt,
dass die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 im Testmodus
ist, basierend auf dem Erkennungssignal. Somit kann die integrierte
Halbleiterschaltungsvorrichtung 31 den Testmodus zum Testen
des Betriebs der internen Schaltung 14 einstellen, ohne
einen Testanschluss besitzen zu müssen.
-
Das
Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel,
das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört. Wie in 12 gezeigt
enthält die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
eine Moduserkennungsschaltung 42, welche sich von der Moduserkennungsschaltung 32 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
unterscheidet. Die Moduserkennungsschaltung 42 erkennt
unabhängig
den Pegel jedes von ersten und zweiten Eingabesignalen, die Oszillatoranschlüssen X0
beziehungsweise X1 bereitgestellt werden.
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Die
Moduserkennungsschaltung 42 enthält eine Referenzenergieversorgungsschaltung 33,
zwei Vergleicher 34, zwei Rauschfilter 35, zwei NDR-Schaltungen 36 und
zwei Inverterschaltungen 37. Der erste Vergleicher 34 besitzt
einen Eingabeanschluss ohne Inversion, der mit dem Oszillatoranschluss
X0 verbunden ist, und einen Eingabeanschluss mit Inversion, der
mit der Referenzenergieversorgungsschaltung 33 verbunden
ist. Der zweite Vergleicher 34 besitzt einen Eingabeanschluss
ohne Inversion, der mit dem Oszillatoranschluss X1 verbunden ist,
und einen Eingabeanschluss mit Inversion, der mit der Referenzenergieversorgungsschaltung 33 verbunden
ist. Die Verbindung des Vergleichers 34, des Rauschfilters 35,
der NDR-Schaltung 36 und der Inverterschaltung 37 ist
die gleiche wie die Verbindung der entsprechenden Komponenten der Moduserkennungsschaltung 32 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
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Die
Moduserkennungsschaltung 42 erkennt den Pegel jedes der
ersten und zweiten Eingabesignale, die den Oszillatoranschlüssen X0
beziehungsweise X1 bereitgestellt werden, indem der Pegel jedes
der ersten und zweiten Eingabesignale gesteuert wird. Die Moduserkennungsschaltung 42 versorgt dann
die Testschaltung 13 mit Erkennungssignalen S1 und S2 gemäß den Erkennungsergebnissen.
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Wenn
beispielsweise der Oszillatoranschluss X0 mit dem ersten Eingabesignal
mit einer Amplitude von 0 bis 5 V versorgt wird und der Oszillatoranschluss
X1 mit dem zweiten Eingabesignal mit einer Amplitude von 1 bis 4
V versorgt wird, durch das LSI-Prüfgerät 20, erzeugt die
Moduserkennungsschaltung 42 ein Erkennungssignal S1 mit "H"-Pegel und ein Erkennungssignal S2 mit "L"-Pegel. In diesem Fall bestimmt die
Testschaltung 13, dass die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 in
einem ersten Testmodus ist, basierend auf der Signalpegelkombination
dieser Erkennungssignale, und versorgt die interne Schaltung 14 mit
einem Testsignal, welches ein Testmuster gemäß dem ersten Testmodus besitzt.
-
Wenn
der Oszillatoranschluss X0 mit dem ersten Eingabesignal mit einer
Amplitude von 1 bis 4 V versorgt wird und der Oszillatoranschluss
X1 mit dem zweiten Eingabesignal mit einer Amplitude von 0 bis 5
V versorgt wird, durch das LSI-Prüfgerät 20, erzeugt die
Moduserkennungsschaltung 42 ein Erkennungssignal Si mit "L"-Pegel und ein Erkennungssignal S2 mit "H"-Pegel. In diesem Fall bestimmt die Testschaltung 13,
dass die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 in
einem zweiten Testmodus ist, basierend auf der Signalpegelkombination dieser
Erkennungssignale, und versorgt die interne Schaltung 14 mit
einem Testsignal, welches ein Testmuster gemäß dem zweiten Testmodus besitzt.
-
Wenn
die Oszillatoranschlüsse
X0 und X1 mit den ersten beziehungsweise zweiten Eingabesignalen
versorgt werden, beide mit einer Amplitude von 0 bis 5 V, durch
das LSI-Prüfgerät 20,
erzeugt die Moduserkennungsschaltung 42 Erkennungssignale
S1 und S2 mit "H"-Pegel. In diesem
Fall bestimmt die Testschaltung 13, dass die integrierte
Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 in einem dritten Testmodus ist,
basierend auf der Signalpegelkombination dieser Erkennungssignale,
und versorgt die interne Schaltung 14 mit einem Testsignal,
welches ein Testmuster gemäß dem dritten
Testmodus besitzt.
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Die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
besitzt die folgenden Vorteile.
-
Die
Moduserkennungsschaltung 42 erkennt unabhängig den
Pegel jedes der ersten und zweiten Eingabesignale in den Oszillatoranschlüssen X0
und X1, und versorgt die Testschaltung 13 mit Erkennungssignalen
S1 und S2 gemäß diesen
Erkennungsergebnissen. Die Testschaltung 13 erkennt einen
einer Mehrzahl von Modi (normaler Betriebsmodus und drei Testmodi),
basierend auf der Signalpegelkombination der Erkennungssignale S1
und S2. Somit kann die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 41 eine
Mehrzahl von Testmodi einstellen, ohne Testanschlüsse besitzen
zu müssen.
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Das
Folgende beschreibt eine integrierte Haibleiterschaltungsvorrichtung 4.1 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört. Wie in 13 gezeigt
enthält die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 43 eine Moduserkennungsschaltung 44,
welche sich von der Moduserkennungsschaltung 42 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
unterscheidet. Die Moduserkennungsschaltung 44 enthält erste
und zweite Referenzenergieversorgungsschaltungen 33a und 33b und
erste bis vierte Vergleicher 34a, 34b, 34c und 34d.
Obwohl nicht in 13 gezeigt, enthält die Moduserkennungsschaltung 44 eine
Mehrzahl von Rauschfiltern, NDR-Schaltungen und Inverterschaltungen
entsprechend den Vergleichern 34a bis 34d. Diese
Schaltungen entsprechen den Rauschfiltern 35, den NOR-Schaltungen 36 und
den Inverterschaltungen 37, die in 12 gezeigt
sind.
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Der
erste Vergleicher 34a besitzt einen Eingabeanschluss ohne
Inversion, der mit dem Oszillatoranschluss X0 verbunden ist, und
eines Eingabeanschluss mit Inversion, der mit der ersten Referenzenergieversorgungsschaltung 33a verbunden
ist. Der erste Vergleicher 34a vergleicht den Signalpegel
am Oszillatoranschluss X0 mit einer ersten Referenzspannung Vref1
(4,5 V), die aus der ersten Referenzenergieversorgungsschaltung 33a ausgegeben wird.
Der erste Vergleicher 34a gibt ein Signal mit "H"-pegel aus, wenn der Signalpegel höher ist
als die Referenzspannung Vref1, und gibt ein Signal mit "L"-Pegel aus, wenn der Signalpegel niedriger
ist als die Referenzspannung Vref1.
-
Der
zweite Vergleicher 34b besitzt einen Eingabeanschluss ohne
Inversion, der mit einem Oszillatoranschluss X1 verbunden ist, und
einen Eingabeanschluss mit Inversion, der mit der ersten Referenzenergieversorgungsschaltung 33a verbunden
ist. Der zweite Vergleicher 34b vergleicht den Signalpegel am
Oszillatoranschluss X1 mit der ersten Referenzspannung Vref1. Der
zweite Vergleicher 34b gibt ein Signal mit "H"-Pegel aus, wenn der Signalpegel höher ist
als die Referenzspannung Vref1, und gibt ein Signal mit "L"-Pegel
aus, wenn der Signalpegel niedriger ist als die Referenzspannung
Vref1.
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Der
dritte Vergleicher 34c besitzt einen Eingabeanschluss mit
Inversion, der mit dem Oszillatoranschluss X0 verbunden ist, und
einen Eingabeanschluss ohne Inversion, der mit der zweiten Referenzenergieversorgungsschaltung 33b verbunden
ist. Der dritte Vergleicher 34c vergleicht den Signalpegel an
dem Oszillatoranschluss X0 mit einer zweiten Referenzspannung Vref2
(0,5 V), welche aus der zweiten Referenzenergieversorgungsschaltung 33b ausgegeben
wird. Der dritte Vergleicher 34c gibt ein Signal mit "H"-Pegel aus, wenn der Signalpegel höher ist als
die Referenzspannung Vref2, und gibt ein Signal mit "L"-Pegel aus, wenn der Signalpegel niedriger
ist als die Referenzspannung Vref2.
-
Der
vierte Vergleicher 34d besitzt einen Eingabeanschluss mit
Inversion, der mit dem Oszillatoranschluss X1 verbunden ist, und
einen Eingabeanschluss ohne Inversion, der mit der zweiten Referenzenergieversorgungsschaltung 33b verbunden
ist. Der vierte Vergleicher 34d vergleicht den Signalpegel am
Oszillatoranschluss X1 mit der zweiten Referenzspannung Vref2. Der
vierte Vergleicher 34d gibt ein Signal mit "H"-Pegel aus, wenn der Signalpegel höher ist
als die Referenzspannung Vref2, und gibt ein Signal mit "L"-Pegel
aus, wenn der Signalpegel niedriger ist als die Referenzspannung
Vref2.
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Eine
Testschaltung 13 wird mit dem Vergleichsergebnis von jedem
der Verlgeicher 34a bis 34d in der Moduserken nungsschaltung 44 über das entsprechende
Rauschfilter, NOR-Schaltung
und Inverterschaltung versorgt. Insbesondere wird die Testschaltung 13 mit
zwei Erkennungssignalen in einer Kombination versorgt, die sich
im Signalpegel abhängig
davon unterscheidet, ob das Eingabesignal des Oszillatoranschlusses
X0 eine Amplitude von 1 bis 4V, eine Amplitude von 1 bis 5 V, eine
Amplitude von 0 bis 4 V oder eine Amplitude von 0 bis 5 V besitzt. Auf
die gleiche Art und Weise wird die Testschaltung 13 mit
zwei Erkennungssignalen in einer Kombination versorgt, die sich
im Signalpegel unterscheidet, durch Steuern des Amplitudenpegels
des Eingabesignals des Oszillatoranschlusses X1. Demzufolge werden
vier Erkennungssignale basierend auf dem Vergleichsergebnis jedes
der Vergleicher 34a bis 34d erzeugt. Basierend
auf den vier Erkennungssignalen erkennt die Testschaltung 13 einen
einer Mehrzahl von Testmodi (16 Testmodi in diesem Fall). Die Testschaltung 13 versorgt
dann eine interne Schaltung 14 mit einem Testsignal, welches
ein Muster entsprechend dem erkannten Testmodus besitzt, und prüft, ob die
interne Schaltung 14 richtig arbeitet.
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Die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 43 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
besitzt die folgenden Vorteile.
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Die
Moduserkennungsschaltung 44 kann ein Eingabesignal erkennen,
welches einen höheren
Pegel besitzt als ein Amplitudenpegel eines normalen Oszillationssignals,
und ein Eingabesignal, welches einen niedrigeren Pegel besitzt als
ein Amplitudenpegel eines normalen Oszillationssignals, welche den Oszillatoranschlüssen X0
und X1 durch das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
werden. Basierend auf der Signalpegelkombination der erkannten Eingabesignale kann
die Moduserkennungsschaltung 44 eine Mehrzahl von (16)
Testmodi einstellen.
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Das
Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 50 gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie in 14 gezeigt
enthält
die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 50 eine
Testschaltung 51, eine interne Schaltung 14, eine
Oszillatorschaltung (nicht gezeigt, als sei sie die gleiche wie die
Oszillatorschaltung 11 in dem ersten Ausführungsbeispiel)
und eine Moduserkennungsschaltung (nicht gezeigt, als sei sie die
gleiche wie die Moduserkennungsschaltung 12 in dem ersten
Ausführungsbeispiel).
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Die
Testschaltung 51 enthält
einen Zähler 52, eine
Auswahlschaltung 53 und erste bis vierte Ausgabeschaltungen 54, 55 und 56.
Die Testschaltung 51 misst eine Periode während welcher
Eingabesignale, welche die gleiche Phase besitzen, den Oszillatoranschlüssen X0
und X1 durch ein LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
werden, und stellt einen Testmodus gemäß der gemessenen Periode ein.
-
Insbesondere
kann das LSI-Prüfgerät 20 die Oszillatoranschlüsse X0 und
X1 mit den Eingabesignalen, welche die gleiche Phase besitzen, nur
für eine
vorbestimmte Periode versorgen, und kann danach die Oszillatoranschlüsse X0 und
X1 mit Eingabesignalen versorgen, die einander entgegengesetzte
Phasen besitzen. In diesem Fall erzeugt die Moduserkennungsschaltung 12 ein
Bestimmungssignal CO mit "L"-Pegel für die Periode,
während
der die Eingabesignale, welche die gleiche Phase besitzen, bereitgestellt
werden, und erzeugt ein Bestimmungssignal CO mit "H"-Pegel, sobald die Eingabesignale, welche
die entgegen gesetzten Phasen besitzen, gestartet werden, um bereitgestellt
zu werden. Der Zähler 52 misst
eine Periode, während
der ein Bestimmungssignal mit "L"-Pegel (Erkennungssignal)
aus der Moduserkennungsschaltung 12 ausgegeben wird. Basierend
auf dem Zählerwert
des Zählers 52 wählt die
Auswahlschaltung 53 eine der ersten bis dritten Ausgabeschaltungen 54 bis 56 aus,
und gibt aus der ausgewählten
Ausgabeschaltung ein Testsignal aus, welches ein vorbestimmtes Muster
besitzt.
-
Durch
Umschalten zwischen den ersten bis dritten Ausgabeschaltungen 54 bis 56 auf
diese Art und Weise, versorgt die Testschaltung 51 die
interne Schaltung 14 mit einem Testsignal, welches ein
anderes Muster besitzt. Die Testschaltung 51 betreibt die
interne Schaltung 14 gemäß dem Testsignal, um zu prüfen, ob
die interne Schaltung 14 richtig arbeitet.
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Die
integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 50 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel besitzt
die folgenden Vorteile.
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Eine
Periode, während
der ein Bestimmungssignal CO mit "L"-Pegel
aus der Moduserkennungsschaltung 12 ausgegeben wird, wird
gemessen. Basierend auf der gemessenen Periode wird einer einer
Mehrzahl von Testmodi eingestellt. Somit stellt die integrierte
Halbleiterschaltungsvorrichtung 50 eine Mehrzahl von Testmodi
ein, ohne einen Testanschluss besitzen zu müssen. Auf diese Weise wird das
Gehäuse
der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 50 verkleinert.
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Es
sollte für
einen Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung
in vielen anderen spezifischen Formen verkörpert werden kann. Insbesondere
sollte verstanden werden, dass die Erfindung in den folgenden Formen
verkörpert
werden kann.
-
In
den obigen Ausführungsbeispielen
können
die Moduserkennungsschaltungen 12, 22, 32, 42 und 44 nur
für eine
vorbestimmte Erkennungsperiode arbeiten. Insbesondere kann, wie
in 15 gezeigt, eine Periodenbestimmungsschaltung 61 zwischen der
Moduserkennungsschaltung 12 und der Energieversorgung angeschlossen
werden. Die Periodenbestimmungsschaltung 61 kann beispielsweise
einen Zähler
zum Messen einer Periode enthalten, die abläuft, wenn die inte grierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 aktiviert
wird. Die Periodenbestimmungsschaltung 61 liefert Betriebsenergie
an die Moduserkennungsschaltung 12, bis eine vorbestimmte
Periode abläuft,
basierend auf dem Zählerwert
des Zählers (bis
der Zählerwert
einen Wert erreicht, der im Register 62 eingestellt ist).
Gemäß dieser
Struktur verbraucht die Moduserkennungsschaltung 12 elektrischen
Strom nur für
eine vorbestimmten Periode nach einer Aktivierung der integrierten
Halbleiterschaltungsvorrichtung 10, und die Verbrauchsenergie
der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung 10 wird
reduziert. Die Periodenbestimmungsschaltung 61 kann eine
monostabile Schaltung (engl. one-shot circuit) enthalten, um Betriebsenergie
nur für
eine vorbestimmte Periode zu liefern.
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Wie
in 16 gezeigt kann die vorliegende Erfindung auf
eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung 71 angewendet
werden, welche ein Paar von Oszillatoranschlüssen X0 und X1, entsprechend einer
Hauptoszillatorschaltung, und ein Paar von Oszillatoranschlüssen X2
und X3 besitzt, entsprechend einer Suboszillatorschaltung. In diesem
Fall kann eine Einmoduserkennungsschaltung 12 für jedes Paar
von Oszillatoranschlüssen
bereitgestellt werden, um einen Testmodus einzustellen. Gemäß dieser
Struktur können
einen Mehrzahl von Testmodi eingestellt werden.
-
Die
Moduserkennungsschaltung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
kann einen A/D-Vergleicher zum Lesen einer Ausgabespannung des LPF 18 und
zum Bestimmen des Ausgabepegels des LPF 18 anstelle des
Vergleichers 19 enthalten.
-
Die
Moduserkennungsschaltung 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
kann eine Schaltung zum Erkennen einer Pulsbreite am Ausgabeknoten
N3 und zum Erkennen des Testmodus basierend auf der Pulsbreite enthalten,
anstelle des LPF 18 und des Vergleichers 19.
-
Die
integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtungen 10, 21, 31, 41 und 43 gemäß den obigen
Ausführungsbeispielen
können
Testanschlüsse
besitzen. In diesem Fall kann die Anzahl von Testmodi, die einzustellen
ist, durch Signalpegelkombinationen der Eingabesignale, welche den
Testanschlüssen
bereitgestellt werden, und der Eingabesignale, welche den Oszillatoranschlüssen X0
und X1 bereitgestellt werden, erhöht werden.
-
In
den obigen Ausführungsbeispielen,
wenn der Testmodus basierend auf dem Signalpegel von Eingabesignalen
eingestellt wird, welche den Oszillatoranschlüssen X0 und X1 bereitgestellt
werden, kann eine vorbestimmte von einer Mehrzahl von Testmodi durch
Steuern eines Eingabesignals ausgewählt werden, welches einem externen
Anschluss außer
den Oszillatoranschlüssen
bereitgestellt wird.
-
In
den obigen Ausführungsbeispielen
kann, anstatt den Testmodus basierend auf dem Erkennungsergebnis
des Signalpegels der Eingabesignale einzustellen, welche den Oszillatoranschlüssen X0 und
X1 bereitgestellt werden, ein Operationsmodus außer dem Testmodus basierend
auf dem Erkennungsergebnis der Moduserkennungsschaltung 12 eingestellt
werden.
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In
den Moduserkennungsschaltungen 12 und 22 gemäß den ersten
und zweiten Ausführungsbeispielen
kann die Logik jeder Gatterschaltung (der Inverterschaltung 16,
der NOR-Schaltung 17,
etc.), welche die Eingabesignale mit der gleichen Phase erkennt,
die den Oszillatoranschlüssen
X0 und X1 bereitgestellt werden, adäquat geändert werden.
-
In
den obigen Ausführungsbeispielen
kann, anstelle den Testmodus basierend auf dem Signalpegel der Eingabesignale
einzustellen, die den Oszillatoranschlüssen X0 und X1 bereitgestellt
werden, der Testmodus basierend auf der Pulsbreite der Eingabesignale
eingestellt werden (Auslastungsverhältnis der Signale). Insbesondere
kann in dem Testmodus ein Eingabesignal, das ein Auslastungsverhältnis besitzt,
das sich von einem Auslastungsverhältnis des Eingabesignals unterscheidet,
das im normalen Betriebsmodus bereitgestellt wird (Signal mit einem Auslastungsverhältnis von
50%), durch das LSI-Prüfgerät 20 bereitgestellt
werden. Die Moduserkennungsschaltung kann solch ein anderes Auslastungsverhältnis erkennen
und kann die Testschaltung mit einem Erkennungssignal gemäß dem erkannten Auslastungsverhältnis versorgen.
Gemäß dieser Struktur
kann die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung auch den Testmodus
einstellen, ohne Testanschlüsse
besitzen zu müssen.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf ein Ausführungsbeispiel angewendet werden,
in welchem ein Paar von Kommunikationsanschlüssen jeweils mit zwei Kommunikationssignalen
versorgt wird, welche einander entgegengesetzte Phasen besitzen.
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Daher
sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als illustrativ
und nicht beschränkend
zu betrachten. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.