JP2001141791A - Semiconductor circuit with scan path circuit - Google Patents

Semiconductor circuit with scan path circuit

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JP2001141791A
JP2001141791A JP2000253007A JP2000253007A JP2001141791A JP 2001141791 A JP2001141791 A JP 2001141791A JP 2000253007 A JP2000253007 A JP 2000253007A JP 2000253007 A JP2000253007 A JP 2000253007A JP 2001141791 A JP2001141791 A JP 2001141791A
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scan path
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JP2000253007A
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Takashi Onodera
岳志 小野寺
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    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor circuit capable of inspecting a circuit to diagnose a fault by a scan path circuit and preventing estimation of the configuration of a combination logic circuit through the input/output, by compressing or encrypting output data of the scan path circuit. SOLUTION: In this semiconductor circuit, input data are inputted to the scan path circuit with a prescribed mode key data mixed in the input data in scan mode operation, and the mode key data are taken into a mode key circuit embedded in the scan path circuit. In a system mode operation, the mode key data are taken into a mode hold circuit from the mode key circuit, and a mode signal BE is generated according to the mode key data. When the mode key data have a prescribed pattern, the mode signal BE becomes a prescribed set value, and an output signal of the scan path circuit is outputted as it is, in response to the set value. When the mode key data don't have the prescribed pattern, the output signal of the scan path circuit is encrypted and outputted to conceal the output of the scan path circuit, if necessary.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル論理回
路及びスキャンパス回路を含み、スキャンパス回路を用
いてディジタル論理回路の検査及び故障診断などを行う
半導体回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor circuit including a digital logic circuit and a scan path circuit, and using the scan path circuit to perform inspection and failure diagnosis of the digital logic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】スキャンパス回路は、主にディジタル論
理回路の製造出荷検査用テストパターンの作成を容易に
し、さらに論理回路の故障診断などを容易にする目的
で、半導体回路に組み込まれて使用されている。スキャ
ンパス回路によって、複雑な回路をフリップフロップと
組み合わせ回路に分離して扱うことができ、回路の検
査、故障の診断などを容易にすることができるので、現
在、複雑な処理、演算機能を持ち、大規模な順序回路を
含むLSI(大規模集積回路)などでは広く使用されて
いる。
2. Description of the Related Art A scan path circuit is mainly used in a semiconductor circuit for the purpose of facilitating the production of a test pattern for production / shipment inspection of a digital logic circuit and further facilitating a fault diagnosis of a logic circuit. ing. The scan path circuit allows complex circuits to be separated and handled as flip-flops and combinational circuits, facilitating circuit inspection and failure diagnosis. It is widely used in LSIs (Large Scale Integrated Circuits) including large scale sequential circuits.

【0003】図8は、スキャンパス回路を含む半導体回
路の一例を示している。図示のように、この半導体回路
は、組合せ論理回路C81及びスキャンパス回路F8
1,F82によって構成されている。組合せ回路C81
は、入力データNinに応じて所定のディジタル信号処理
及び論理演算を行い、処理結果Nout を出力する。
FIG. 8 shows an example of a semiconductor circuit including a scan path circuit. As shown, this semiconductor circuit includes a combinational logic circuit C81 and a scan path circuit F8.
1, F82. Combination circuit C81
Performs predetermined digital signal processing and logical operation in accordance with input data N in, and outputs the processing result N out.

【0004】スキャンパス回路F81とF82は、例え
ば、それぞれ複数のフリップフロップで構成されてい
る。それぞれのフリップフロップは、共通に入力される
スキャンパスイネーブル信号SE及びクロック信号CK
により制御される。スキャンパス回路F81は、入力デ
ータSin1 を出力側に順次シフトし、出力信号Sout1
出力する。組合せ論理回路C81の動作を検査するた
め、入力データSin1 に応じて、スキャンパス回路F8
1によってテストパターンが形成され、当該テストパタ
ーンの各ビットのデータ、即ち、スキャンパス回路F8
1を構成する各フリップフロップの保持データが組合せ
論理回路C81に転送され、また、組合せ論理回路C8
1の処理結果がスキャンパス回路F81に転送され、当
該スキャンパス回路F81によって順次出力側に出力さ
れる。スキャンパス回路F82は、スキャンパス回路F
81とほぼ同じように動作する。なお、組合せ論理回路
C81に設けられるスキャンパス回路の数は、この例で
は2つであるが、必要に応じて1つのみまたはさらに複
数を設けることも可能である。
The scan path circuits F81 and F82 are each composed of a plurality of flip-flops, for example. Each of the flip-flops has a scan path enable signal SE and a clock signal CK which are input in common.
Is controlled by The scan path circuit F81 sequentially shifts the input data S in1 to the output side and outputs an output signal S out1 . In order to inspect the operation of the combinational logic circuit C81, the scan path circuit F8 is operated in accordance with the input data S in1.
1, a test pattern is formed, and data of each bit of the test pattern, that is, the scan path circuit F8
1 is transferred to the combinational logic circuit C81, and the data held in each flip-flop constituting
1 is transferred to the scan path circuit F81 and sequentially output to the output side by the scan path circuit F81. The scan path circuit F82 is
It operates in much the same way as 81. Although the number of scan path circuits provided in the combinational logic circuit C81 is two in this example, only one or more scan path circuits can be provided as necessary.

【0005】上述したように、半導体回路の中に所定の
処理機能を有する組合せ論理回路C81の他に、スキャ
ンパス回路F81とF82を設けて、これらのスキャン
パス回路によって、テストパターンが形成されて組合せ
論理回路C81に供給され、または、組合せ論理回路C
81の処理結果が取り込まれ、シリアルデータとして順
次出力される。このため、出荷前に行われる組合せ論理
回路C81の機能検査及び故障診断などが容易になり、
複雑な処理機能を備えるLSIの検査及び診断を効率的
に実施できる。
As described above, scan path circuits F81 and F82 are provided in addition to a combinational logic circuit C81 having a predetermined processing function in a semiconductor circuit, and a test pattern is formed by these scan path circuits. Supplied to the combinational logic circuit C81 or
The processing results of 81 are fetched and sequentially output as serial data. For this reason, it is easy to perform a function test and a failure diagnosis of the combinational logic circuit C81 performed before shipment.
Inspection and diagnosis of an LSI having complicated processing functions can be efficiently performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の半導体回路では、スキャンパス回路を利用して、リ
バースエンジニアリングを行うことが容易である。リバ
ースエンジニアリングとは、LSIの実物やシミュレー
ションモデルを手掛かりにLSI内部の論理回路の構成
を探り出すことをいい、他人の製品を模倣するなど知的
所有権の侵害につながる恐れがある。例えば、スキャン
パス回路を使用したLSIでは、フリップフロップに任
意の値を設定でき、フリップフロップの値を自由に読み
出すこともできるため、フリップフロップの入出力デー
タによって、組合せ論理回路がどうのような構成を有
し、どうのように機能するかを容易に推定することがで
きる。このため、半導体回路を製造するメーカーに、リ
バースエンジニアリングを防止するため、スキャンパス
回路の使用を止めたり、組み込み自己検査(BIST:
Built-in self-test)に頼るなどの対策を取らざるを得
ないという不利益が生じる。
By the way, in the above-mentioned conventional semiconductor circuit, it is easy to perform reverse engineering using a scan path circuit. Reverse engineering refers to exploring the configuration of a logic circuit inside an LSI based on a real or simulation model of the LSI, which may lead to infringement of intellectual property rights such as imitating a product of another person. For example, in an LSI using a scan path circuit, an arbitrary value can be set in a flip-flop, and the value of the flip-flop can be read freely. Having a configuration, it is possible to easily estimate how it functions. Therefore, in order to prevent reverse engineering, manufacturers who manufacture semiconductor circuits have stopped using scan path circuits or built-in self-tests (BIST:
The disadvantage is that you have to take measures such as relying on Built-in self-test).

【0007】図9は、組み込み自己検査機能を有する半
導体回路の一例を示している。図示のように、この半導
体回路は、組合せ論理回路C91、疑似乱数発生回路B
91、データ圧縮回路B92及びスキャンパス回路F9
1,F92によって構成されている。ここで、組合せ論
理回路C91及びスキャンパス回路F91,F92は、
図8に示す半導体回路のそれぞれの回路とほぼ同じであ
る。以下、疑似乱数発生回路B91及びデータ圧縮回路
B92について説明する。
FIG. 9 shows an example of a semiconductor circuit having a built-in self-test function. As shown, this semiconductor circuit includes a combinational logic circuit C91 and a pseudo random number generation circuit B.
91, data compression circuit B92 and scan path circuit F9
1, F92. Here, the combinational logic circuit C91 and the scan path circuits F91 and F92 are
It is almost the same as each circuit of the semiconductor circuit shown in FIG. Hereinafter, the pseudo random number generation circuit B91 and the data compression circuit B92 will be described.

【0008】疑似乱数発生回路B91は、入力信号S
in1 ,Sin2 に応じて疑似乱数列を発生し、発生した疑
似乱数列をスキャンパス回路F91,F92に入力す
る。図10は、疑似乱数発生回路B91の一構成例を示
している。図示のように、疑似乱数発生回路B91は、
直列に接続されているn(nは自然数である)個のフリ
ップフロップ及び論理ゲートによって構成されている。
所定のフリップフロップの出力データの排他的論理和が
1段目のフリップフロップに帰還される。このように構
成されている疑似乱数発生回路B91によって、周期が
(2n −1)の疑似乱数列が発生される。外部から入力
されるデータSin1 ,Sin2 は、それぞれ排他的論理和
回路XOR1,XOR2を介して1段目及び2段目のフ
リップフロップF101,F102に入力されるので、
これらの入力データに応じて、疑似乱数発生回路B91
の発生する疑似乱数列の初期値が設定される。さらに、
排他的論理和回路XOR1,XOR2の出力端子からデ
ータBin1 ,Bin2 が出力され、それぞれスキャンパス
回路F91,F92に供給される。
The pseudo-random number generation circuit B91 receives the input signal S
A pseudo-random number sequence is generated according to in1 and S in2 , and the generated pseudo-random number sequence is input to scan path circuits F91 and F92. FIG. 10 shows a configuration example of the pseudo random number generation circuit B91. As shown, the pseudo-random number generation circuit B91 includes
It is composed of n (n is a natural number) flip-flops and logic gates connected in series.
The exclusive OR of the output data of the predetermined flip-flop is fed back to the first flip-flop. The pseudo random number generation circuit B91 having such a configuration generates a pseudo random number sequence having a period of (2 n -1). Data S in1 and S in2 input from the outside are input to first and second stage flip-flops F101 and F102 via exclusive OR circuits XOR1 and XOR2, respectively.
In response to these input data, a pseudo random number generation circuit B91
The initial value of the pseudo-random number sequence in which is generated is set. further,
Exclusive OR circuit XOR1, data from the output terminal of XOR2 B in1, B in2 are outputted and supplied to the scan path circuits F91, F92, respectively.

【0009】スキャンパス回路F91及びF92は、図
8の半導体回路におけるスキャンパス回路F81及びF
82とほぼ同じように、それぞれ直列接続されている複
数のフリップフロップによって構成されている。これら
のスキャンパス回路によって、入力データが出力側に順
次シフトされる。疑似乱数発生回路B91から入力され
るデータBin1 ,Bin2 がスキャンパス回路F91及び
F92によって順次シフトされ、テストパターンが形成
される。そして、スキャンパス回路F91またはF92
に形成されたテストパターンが組合せ論理回路C91に
転送され、組合せ論理回路C91において入力されたテ
ストパターンに応じて、所定の処理が行われ、処理結果
がスキャンパス回路F91またはF92に転送される。
The scan path circuits F91 and F92 correspond to the scan path circuits F81 and F81 in the semiconductor circuit of FIG.
As in the case of 82, it is constituted by a plurality of flip-flops each connected in series. The input data is sequentially shifted to the output side by these scan path circuits. The data B in1 and B in2 input from the pseudo random number generation circuit B91 are sequentially shifted by the scan path circuits F91 and F92 to form a test pattern. Then, the scan path circuit F91 or F92
Are transferred to the combinational logic circuit C91, predetermined processing is performed in accordance with the test pattern input in the combinational logic circuit C91, and the processing result is transferred to the scan path circuit F91 or F92.

【0010】データ圧縮回路B92は、スキャンパス回
路F91及びF92から入力されるデータを圧縮して、
圧縮したデータ系列Bout1,Bout2を出力する。このた
め、スキャンパス回路F91及びF92を介して組合せ
論理回路C91に任意の値を設定したり、またはスキャ
ンパス回路F91及びF92から自由にデータを読み出
すことができなくなり、リバースエンジニアリングが困
難になる。
The data compression circuit B92 compresses data input from the scan path circuits F91 and F92,
The compressed data series B out1 and B out2 are output. Therefore, an arbitrary value cannot be set in the combinational logic circuit C91 via the scan path circuits F91 and F92, or data cannot be freely read from the scan path circuits F91 and F92, making reverse engineering difficult.

【0011】しかし、上述した組み込み自己検査機能を
有する半導体回路には、次のような問題点がある。ま
ず、組合せ論理回路に入力されるテストデータ系列は、
疑似乱数列から生成される疑似ランダムパターンである
め、故障検出率が低い場合が多い。次に、出力応答デー
タ系列がデータ圧縮回路によって圧縮して出力されるの
で、故障を検出した場合でも故障の箇所を推定すること
が困難である。さらに、コアセル周辺回路のテストが困
難である。LSIの微細化プロセスの進化により、かつ
てのLSIをコアセルという既成のブロックとし、コア
セルを組合せて新たなLSIを設計することが頻繁に行
われるようになった。組み込み自己検査回路を用いる場
合、コアセルへ入力される信号が無視されるため、コア
セル周辺回路のテストには使用できない。組み込み自己
検査回路にスキャンパスモードを設けて、当該スキャン
パスモードでコアセル周辺回路をテストすることができ
るが、リバースエンジニアリングを防止する観点からこ
れを採用することができない。
However, the semiconductor circuit having the built-in self-test function has the following problems. First, the test data sequence input to the combinational logic circuit is
Since this is a pseudo-random pattern generated from a pseudo-random number sequence, the failure detection rate is often low. Next, since the output response data series is compressed and output by the data compression circuit, it is difficult to estimate the location of the failure even when the failure is detected. Further, it is difficult to test the peripheral circuit of the core cell. With the progress of the LSI miniaturization process, it has been frequently performed to design a new LSI by combining the former LSI as an existing block called a core cell and combining the core cells. When the built-in self-test circuit is used, a signal input to the core cell is ignored, and thus cannot be used for testing the core cell peripheral circuit. Although a built-in self-inspection circuit can be provided with a scan path mode and the core cell peripheral circuit can be tested in the scan path mode, this cannot be adopted from the viewpoint of preventing reverse engineering.

【0012】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、スキャンパス回路の出力データ
を圧縮もしくは暗号化することによって、スキャンパス
回路によって回路検査、故障の診断を実現でき、かつそ
の入出力によって組合せ論理回路の構成を推定すること
を防止できる半導体回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to compress or encrypt output data of a scan path circuit so that circuit inspection and failure diagnosis can be realized by the scan path circuit. Another object of the present invention is to provide a semiconductor circuit capable of preventing the configuration of a combinational logic circuit from being estimated based on its input / output.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体回路は、入力データを出力側に順次
シフトするスキャンパス回路と、上記入力データまたは
上記スキャンパス回路から入力されるテストデータに応
じて所定の処理を行い、処理結果を上記スキャンパス回
路に出力する機能回路を有する半導体回路であって、上
記スキャンパス回路の所定の位置に組み込まれ、上記ス
キャンパス回路に入力されるシリアルデータを並列に出
力するモードキー回路と、上記モードキー回路からの出
力データに対して所定の論理演算を行い、演算結果に応
じてモード信号を出力するモード信号生成回路と、上記
モード信号が一の状態にあるとき、上記スキャンパス回
路の出力データをそのまま出力し、上記モード信号が上
記一の状態と異なる状態にあるとき、上記スキャンパス
回路の出力データに対して所定の処理を行い、入力デー
タと異なるデータを出力するデータ変換回路とを有す
る。
In order to achieve the above object, a semiconductor circuit according to the present invention comprises a scan path circuit for sequentially shifting input data to an output side, and a test circuit for inputting data from the input data or the scan path circuit. A semiconductor circuit having a functional circuit that performs a predetermined process according to data and outputs a processing result to the scan path circuit, and is incorporated in a predetermined position of the scan path circuit and input to the scan path circuit. A mode key circuit that outputs serial data in parallel, a mode signal generation circuit that performs a predetermined logical operation on output data from the mode key circuit, and outputs a mode signal according to the operation result; In one state, the output data of the scan path circuit is output as it is, and the mode signal is different from the one state. When in the state, performs predetermined processing on the output data of said scan path circuit, and a data conversion circuit that outputs different from input data data.

【0014】また、本発明では、好適には、上記スキャ
ンパス回路は、入力端子と出力端子との間に直列に接続
され、共通のクロック信号に応じて上記入力端子に入力
されるデータを順次上記出力端子にシフトする複数のフ
リップフロップを有し、上記モードキー回路は、上記ス
キャンパス回路の所定の位置に組み込まれている複数の
フリップフロップによって構成されている。
In the present invention, preferably, the scan path circuit is connected in series between an input terminal and an output terminal, and sequentially transmits data input to the input terminal in response to a common clock signal. The mode key circuit includes a plurality of flip-flops that shift to the output terminal, and the mode key circuit includes a plurality of flip-flops incorporated at predetermined positions of the scan path circuit.

【0015】また、本発明では、好適には、上記モード
信号生成回路は、上記モードキー回路の出力データを保
持するデータ保持回路と、上記データ保持回路の保持デ
ータに対して所定の論理演算を行い、演算結果を上記モ
ード信号として出力する論理演算回路とを有し、上記デ
ータ保持回路は、上記モードキー回路の出力データをそ
れぞれ保持するフリップフロップを有し、上記第1の動
作モードで動作するとき、上記各フリップフロップは出
力データをそのまま保持し、上記第2の動作モードで動
作するとき、上記各フリップフロップは上記モードキー
回路の出力データを取り込む。
In the present invention, preferably, the mode signal generating circuit includes a data holding circuit for holding output data of the mode key circuit, and a predetermined logical operation on the data held by the data holding circuit. And a logical operation circuit for outputting an operation result as the mode signal. The data holding circuit has a flip-flop for holding output data of the mode key circuit, and operates in the first operation mode. Then, each of the flip-flops holds the output data as it is, and when operating in the second operation mode, each of the flip-flops takes in the output data of the mode key circuit.

【0016】さらに、本発明では、好適には、上記デー
タ変換回路は、直列に接続されている複数のフリップフ
ロップと、上記複数のフリップフロップのうち所定のフ
リップフロップの出力データに対して論理演算を行い、
演算結果を1段目のフリップフロップに入力する帰還回
路と、上記モード信号が上記一の状態にあるとき、上記
スキャンパス回路の出力データをそのまま出力し、上記
モード信号が上記一の状態と異なる状態にあるとき、上
記スキャンパス回路の出力データと上記複数のフリップ
フロップのうち何れかのフリップフロップの出力データ
との論理演算結果を出力する出力回路とを有する。
Further, in the present invention, preferably, the data conversion circuit performs a logical operation on a plurality of flip-flops connected in series and output data of a predetermined one of the plurality of flip-flops. Do
A feedback circuit for inputting the operation result to the first-stage flip-flop; and when the mode signal is in the one state, the output data of the scan path circuit is output as it is, and the mode signal is different from the one state. An output circuit that outputs a logical operation result of the output data of the scan path circuit and the output data of one of the plurality of flip-flops when in the state.

【0017】本発明によれば、スキャンパス回路の所定
の位置に組み込まれている複数のフリップフロップによ
ってモードキー回路が構成され、スキャンパス回路に入
力されるデータがモードキー回路に取り込まれて、モー
ド信号生成回路に入力される。このため、スキャンパス
回路の入力データに所定のモードキーデータを紛れさせ
て入力することによって、所定のパターンを持つモード
キーデータがモード信号生成回路に入力される。モード
信号生成回路は、モードキー回路から入力されたデータ
に応じて、所定の論理演算に基づきモード信号を生成す
る。モードキーデータが所定のパターンを有するとき、
モード信号生成回路によって、所定の状態にあるモード
信号が出力される。データ変換回路によって、当該モー
ド信号に応じてスキャンパス回路の出力データをそのま
ま出力するか、または、それに対して変換したデータを
出力するかが制御される。データ変換によって、例え
ば、スキャンパス回路の出力データと乱数列との排他的
論理和によって暗号化したデータが出力される。
According to the present invention, a mode key circuit is constituted by a plurality of flip-flops incorporated at predetermined positions of the scan path circuit, and data input to the scan path circuit is taken into the mode key circuit. Input to the mode signal generation circuit. For this reason, the mode key data having a predetermined pattern is input to the mode signal generation circuit by inputting the predetermined mode key data in a mixed manner with the input data of the scan path circuit. The mode signal generation circuit generates a mode signal based on a predetermined logical operation according to data input from the mode key circuit. When the mode key data has a predetermined pattern,
A mode signal in a predetermined state is output by the mode signal generation circuit. The data conversion circuit controls whether to output the output data of the scan path circuit as it is or to output the data converted therefrom in accordance with the mode signal. By the data conversion, for example, data encrypted by exclusive OR of the output data of the scan path circuit and the random number sequence is output.

【0018】このため、本発明の半導体回路において、
スキャンパス回路の出力信号がデータ変換回路によって
変換され、例えば、暗号化されて出力されるので、出力
データを秘匿することができ、当該出力データによって
組合せ論理回路の構造を推定することが困難となる。一
方、スキャンパス回路に所定のパターンを有するモード
キーデータを入力することによって、モード信号を所定
の状態に設定され、スキャンパス回路の出力データが変
換されることなく、そのまま出力されるので、当該出力
データによって組合せ論理回路を検査し、故障の診断を
行うことができる。
Therefore, in the semiconductor circuit of the present invention,
Since the output signal of the scan path circuit is converted by the data conversion circuit and, for example, encrypted and output, the output data can be concealed, and it is difficult to estimate the structure of the combinational logic circuit based on the output data. Become. On the other hand, by inputting mode key data having a predetermined pattern to the scan path circuit, the mode signal is set to a predetermined state, and the output data of the scan path circuit is output as it is without being converted. The combinational logic circuit can be inspected based on the output data to diagnose a failure.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る半導体回路の
一実施形態を示す回路図である。図示のように、本実施
形態の半導体回路は、組合せ論理回路C11、スキャン
パス回路F11,F12、暗号化回路B11及びモード
保持回路M11によって構成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a semiconductor circuit according to the present invention. As illustrated, the semiconductor circuit according to the present embodiment includes a combinational logic circuit C11, scan path circuits F11 and F12, an encryption circuit B11, and a mode holding circuit M11.

【0020】組合せ論理回路C11は、入力データNin
に応じて所定のディジタル信号処理及び論理演算を行
い、処理結果Nout を出力する。さらに、組合せ論理回
路C11は、スキャンパス回路F11及びF12からテ
ストデータを入力し、入力したテストデータに応じて所
定の処理を行い、処理結果をそれぞれスキャンパス回路
F11及びF12に転送する。
The combinational logic circuit C11 receives the input data N in
Performs a predetermined digital signal processing and a logical operation according to, and outputs a processing result N out . Further, the combinational logic circuit C11 inputs test data from the scan path circuits F11 and F12, performs predetermined processing according to the input test data, and transfers the processing results to the scan path circuits F11 and F12, respectively.

【0021】スキャンパス回路F11とF12は、例え
ば、直列接続されている複数のフリップフロップによっ
て構成され、入力データを出力側に向かって順次シフト
する。これらのスキャンパス回路によって入力されるデ
ータSin1 及びSin2 に応じてそれぞれテストパターン
を形成し、テストパターンを組合せ論理回路C11に転
送する。また、組合せ論理回路C11から処理結果を入
力し、それぞれの入力データを順次シフトし、出力デー
タSout1,Sout2として暗号化回路B11に供給する。
The scan path circuits F11 and F12 are composed of, for example, a plurality of flip-flops connected in series, and sequentially shift input data toward the output side. A test pattern is formed in accordance with the data S in1 and S in2 input by these scan path circuits, and the test pattern is transferred to the combinational logic circuit C11. Further, the processing result is input from the combinational logic circuit C11, the respective input data are sequentially shifted, and supplied to the encryption circuit B11 as output data S out1 and S out2 .

【0022】スキャンパス回路F11またはF12は、
ほぼ同じ構成を有するので、図2はその一構成例を示し
ている。図示のように、スキャンパス回路F11または
F12は、直列に接続されているn(nは自然数であ
る)段のフリップフロップ(例えば、Dフリップフロッ
プ)F21,F22,…,F2nによって構成されてい
る。それぞれのフリップフロップは、クロック信号CK
によって動作タイミングが制御される。さらに、F2
1,F22,…,F2nにそれぞれセレクタS21,S
22,…,S2nが設けられている。
The scan path circuit F11 or F12
Since they have almost the same configuration, FIG. 2 shows an example of the configuration. As illustrated, the scan path circuit F11 or F12 includes n (n is a natural number) stages of flip-flops (for example, D flip-flops) F21, F22,..., F2n connected in series. . Each flip-flop has a clock signal CK
Controls the operation timing. Furthermore, F2
, F22,..., F2n are provided with selectors S21, S2 respectively.
, S2n are provided.

【0023】それぞれのセレクタの一方の入力端子が前
段のフリップフロップの出力端子に接続され、他方の端
子が組合せ論理回路C11の出力端子に接続されてい
る。なお、初段のセレクタS21の一方の入力端子がデ
ータSinの入力端子に接続されている。各セレクタS2
1,S22,…,S2nは、スキャンイネーブル信号S
Eに応じて、何れかの入力信号を選択して出力する。例
えば、半導体回路がシステム動作モードで動作するとき
(信号SE=0)、それぞれのセレクタは、組合せ論理
回路C11からの出力データを選択してフリップフロッ
プに出力する。一方、半導体回路がスキャンモードで動
作するとき(信号SE=1)、1段目を除く各セレクタ
は、前段のフリップフロップの出力データを選択し、1
段目のセレクタS21は、入力データSinを選択する。
One input terminal of each selector is connected to the output terminal of the preceding flip-flop, and the other terminal is connected to the output terminal of the combinational logic circuit C11. Note that one input terminal of the first-stage selector S21 is connected to the input terminal of the data S in. Each selector S2
, S2,..., S2n are scan enable signals S
According to E, any input signal is selected and output. For example, when the semiconductor circuit operates in the system operation mode (signal SE = 0), each selector selects output data from the combinational logic circuit C11 and outputs the data to the flip-flop. On the other hand, when the semiconductor circuit operates in the scan mode (signal SE = 1), each selector except the first stage selects the output data of the preceding flip-flop, and
Selector S21 of stage selects the input data S in.

【0024】各フリップフロップF21,F22,…,
F2nの入力端子がセレクタS21,S22,…,S2
nの出力端子に接続されている。さらに、各フリップフ
ロップF21,F22,…,F2nの出力端子がそれぞ
れ組合せ論理回路C11の入力端子に接続されている。
Each flip-flop F21, F22,.
The input terminals of F2n are selectors S21, S22,.
n output terminals. Further, the output terminals of the flip-flops F21, F22,..., F2n are respectively connected to the input terminals of the combinational logic circuit C11.

【0025】スキャンモードで動作するとき、スキャン
パス回路F11またはF12は、入力端子から入力され
るデータSin1 またはSin2 を順次入力して、出力側に
シフトする。このため、入力データSin1 またはSin2
に応じて、スキャンパス回路F11またはF12によっ
てそれぞれテストパターンが形成される。システムモー
ドで動作するとき、スキャンパス回路F11及びF12
は、組合せ論理回路C11との信号の受け渡しが行われ
る。即ち、スキャンパス回路F12またはF12に形成
されているテストパターンが組合せ論理回路C11に入
力され、組合せ論理回路C11によって入力されたテス
トパターンに応じて所定の処理が行われ、処理の結果が
スキャンパス回路F11またはF12に転送される。シ
ステムモード動作の後、半導体回路が再びスキャンモー
ドで動作することによって、スキャンパス回路F11及
びF12に入力されるデータが順次出力側にシフトさ
れ、暗号化回路B11に供給される。
[0025] When operating in scan mode, the scan path circuit F11 or F12 is sequentially input data S in1 or S in2 input from the input terminal, shifts the output side. Therefore, the input data S in1 or S in2
, A test pattern is formed by the scan path circuit F11 or F12, respectively. When operating in the system mode, the scan path circuits F11 and F12
Is transmitted and received with the combinational logic circuit C11. That is, the test pattern formed in the scan path circuit F12 or F12 is input to the combinational logic circuit C11, and predetermined processing is performed in accordance with the test pattern input by the combinational logic circuit C11. The data is transferred to the circuit F11 or F12. After the system mode operation, when the semiconductor circuit operates again in the scan mode, the data input to the scan path circuits F11 and F12 are sequentially shifted to the output side and supplied to the encryption circuit B11.

【0026】暗号化回路B11は、図3に示すように、
直列につながるn段のフリップフロップF31,F3
2,…,F3nによって構成されている。初段のフリッ
プフロップF31の入力端子が排他的論理和回路XOR
31の出力端子に接続され、2段目のフリップフロップ
F32の入力端子が排他的論理和回路XOR32の出力
端子に接続されている。排他的論理和回路XOR31の
一方の入力端子にスキャンパス回路F11からのデータ
out1が入力され、他方の入力端子にANDゲートAN
D31の出力信号が入力される。ANDゲートAND3
1の一方入力端子に帰還信号が入力され、他方の入力端
子にモード信号BEが入力される。なお、ANDゲート
AND31に入力される帰還信号は、所定のフリップフ
ロップの出力信号の排他的論理和によって生成される。
排他的論理和回路XOR32の一方の入力端子にスキャ
ンパス回路F12からのデータSout2が入力され、他方
の入力端子にANDゲートAND32の出力信号が入力
される。ANDゲートAND32の一方入力端子に1段
目のフリップフロップF31の出力信号が入力され、他
方の入力端子にモード信号BEが入力される。
As shown in FIG. 3, the encryption circuit B11
N-stage flip-flops F31 and F3 connected in series
, F3n. The input terminal of the first stage flip-flop F31 is an exclusive OR circuit XOR
The input terminal of the flip-flop F32 of the second stage is connected to the output terminal of the exclusive OR circuit XOR32. The data S out1 from the scan path circuit F11 is input to one input terminal of the exclusive OR circuit XOR31, and the AND gate AN is input to the other input terminal.
The output signal of D31 is input. AND gate AND3
1, a feedback signal is input to one input terminal, and a mode signal BE is input to the other input terminal. Note that the feedback signal input to the AND gate AND31 is generated by an exclusive OR of output signals of a predetermined flip-flop.
The data S out2 from the scan path circuit F12 is input to one input terminal of the exclusive OR circuit XOR32, and the output signal of the AND gate AND32 is input to the other input terminal. The output signal of the first-stage flip-flop F31 is input to one input terminal of the AND gate AND32, and the mode signal BE is input to the other input terminal.

【0027】排他的論理和回路XOR31及びXOR3
2の出力端子から、それぞれ暗号化された信号(以下、
便宜上単に暗号化信号という)Bout1とBout2が出力さ
れる。このため、暗号化信号Bout1とBout2は、スキャ
ンパス回路F11とF12の出力信号Sout1及びSout2
がそれぞれ疑似乱数列との排他的論理和演算の結果とな
る。
Exclusive OR circuits XOR31 and XOR3
2 from the output terminal of each of the encrypted signals (hereinafter, referred to as “encrypted signals”).
B out1 and B out2 ( referred to simply as encrypted signals for convenience) are output. Therefore, the encrypted signals B out1 and B out2 are output from the scan path circuits F11 and F12 by the output signals S out1 and S out2.
Are the results of the exclusive OR operation with the pseudo-random number sequence, respectively.

【0028】上述した暗号化回路B11によって、モー
ド信号BEに応じて、出力信号Bout1とBout2が制御さ
れる。例えば、モード信号BE=0のとき、信号Bout1
がスキャンパス回路F11の出力信号Sout1、信号B
out2がスキャンパス回路F12の出力信号Sout2がその
まま出力されるものである。一方、モード信号BE=1
のとき、フリップフロップF31,F32,…,F3n
及び排他的論理和回路で構成されたLFSR(リニアフ
ィードバックシフトレジスタ)により、スキャンパス回
路F11及びF12の出力信号Sout1とSout2が暗号化
された信号が出力される。
The output signals B out1 and B out2 are controlled by the encryption circuit B11 according to the mode signal BE. For example, when the mode signal BE = 0, the signal B out1
Are the output signal S out1 of the scan path circuit F11 and the signal B
out2 is the output signal Sout2 of the scan path circuit F12 is output as it is. On the other hand, mode signal BE = 1
, F3, F32,..., F3n
A signal obtained by encrypting the output signals S out1 and S out2 of the scan path circuits F11 and F12 is output by an LFSR (linear feedback shift register) configured by an exclusive OR circuit.

【0029】次に、モード信号BEの発生回路について
説明する。モード信号BEは、スキャンパス回路F1
1,F12に組み込まれているモードキー回路MK11
及び図1に示すモード保持回路M11によって構成され
ている。図4及び図5は、それぞれモードキー回路MK
11及びモード保持回路M11の構成を示している。
Next, a circuit for generating the mode signal BE will be described. The mode signal BE is supplied to the scan path circuit F1.
1, a mode key circuit MK11 incorporated in F12
And a mode holding circuit M11 shown in FIG. 4 and 5 show the mode key circuit MK, respectively.
11 and the configuration of a mode holding circuit M11.

【0030】図4に示すように、モードキー回路MK1
1は、複数のフリップフロップ及びそれぞれのフリップ
フロップの入力側に設けられているセレクタによって構
成されている。ここで、説明の便宜上6つのフリップフ
ロップF41,F42,…,F46からなるモードキー
回路MK11を例に説明する。
As shown in FIG. 4, the mode key circuit MK1
Reference numeral 1 denotes a plurality of flip-flops and a selector provided on the input side of each flip-flop. Here, a mode key circuit MK11 including six flip-flops F41, F42,..., F46 will be described as an example for convenience of description.

【0031】フリップフロップF41,F42,F43
は、それぞれ図1に示すスキャンパス回路F11の任意
の部分に埋め込まれ、フリップフロップF44,F4
5,F46は、それぞれスキャンパス回路F12の任意
の部分に埋め込まれている。セレクタS41の一方の入
力端子が前段のフリップフロップの出力端子に接続さ
れ、他方の入力端子(反転入力端子)がフリップフロッ
プF41の出力端子に接続されている。セレクタS41
の出力端子がフリップフロップF41のデータ入力端子
に接続されている。
The flip-flops F41, F42, F43
Are embedded in arbitrary portions of the scan path circuit F11 shown in FIG.
5 and F46 are embedded in arbitrary portions of the scan path circuit F12. One input terminal of the selector S41 is connected to the output terminal of the preceding flip-flop, and the other input terminal (inverting input terminal) is connected to the output terminal of the flip-flop F41. Selector S41
Is connected to the data input terminal of the flip-flop F41.

【0032】セレクタS41は、スキャンイネーブル信
号SEに応じて入力信号を選択して、フリップフロップ
F41に出力する。例えば、半導体回路がスキャン動作
モードで動作するとき(SE=1)、セレクタS41
は、前段の出力信号を選択してフリップフロップF41
に供給する。一方、半導体回路がシステムモードで動作
するとき(SE=0)、セレクタS41は、フリップフ
ロップF41の保持データを反転したデータを選択し、
フリップフロップF41に供給する。
The selector S41 selects an input signal according to the scan enable signal SE and outputs it to the flip-flop F41. For example, when the semiconductor circuit operates in the scan operation mode (SE = 1), the selector S41
Selects the output signal of the previous stage and selects the flip-flop F41
To supply. On the other hand, when the semiconductor circuit operates in the system mode (SE = 0), the selector S41 selects data obtained by inverting the data held in the flip-flop F41,
This is supplied to the flip-flop F41.

【0033】モードキー回路MK11を構成する他のセ
レクタS42,S43,…,S46及びフリップフロッ
プF42,F43,…,F46は、それぞれセレクタS
41、フリップフロップF41とほぼ同じように接続さ
れている。これらのセレクタは、スキャンイネーブル信
号SEに応じて、入力信号を選択してそれぞれのフリッ
プフロップに供給する。このため、モードキー回路MK
11において、スキャンモードで動作するとき、フリッ
プフロップF41〜F46は、スキャンパス回路F11
及びF12を構成するフリップフロップとして、入力信
号Sin1 及びSin2 を順次出力側にシフトする。システ
ムモードで動作するとき、フリップフロップF41〜F
46のそれぞれの保持する値の反転した値がデータ入力
から取り込まれる。フリップフロップF41〜F46の
出力データ、即ち、キーデータkey41,key4
2,…,key46がぞれぞれモード保持回路M11に
供給される。
The selectors S42, S43,..., S46 and the flip-flops F42, F43,.
41 and the flip-flop F41. These selectors select an input signal according to the scan enable signal SE and supply it to each flip-flop. Therefore, the mode key circuit MK
11, when operating in the scan mode, the flip-flops F41 to F46 are connected to the scan path circuit F11.
And F12, the input signals S in1 and S in2 are sequentially shifted to the output side. When operating in system mode, flip-flops F41-F
The inverted value of each of the held values of 46 is taken from the data input. Output data of flip-flops F41 to F46, that is, key data key41 and key4
2,..., Key 46 are supplied to the mode holding circuit M11.

【0034】図5に示すように、モード保持回路M11
は、フリップフロップF51,F52,…,F56、セ
レクタS51,S52,…,S56、排他的論理和回路
XOR51,XOR52,…,XOR55及びNAND
ゲートNAND51によって構成されている。
As shown in FIG. 5, the mode holding circuit M11
, F56, selectors S51, S52,..., S56, exclusive OR circuits XOR51, XOR52,.
It is constituted by a gate NAND51.

【0035】セレクタS51の一方の入力端子がキーデ
ータkey41の出力端子に接続され、他方の入力端子
がフリップフロップF51の出力端子に接続されてい
る。フリップフロップF51のデータ入力端子がセレク
タS51の出力端子に接続されている。セレクタS51
は、スキャンイネーブル信号SEに応じて、入力信号を
選択してフリップフロップF51に出力する。例えば、
半導体回路がシステムモードで動作するとき(SE=
0)、セレクタS51はキーデータkey41を選択し
てフリップフロップF51に出力する。一方、スキャン
モードのとき(SE=1)、セレクタS51はフリップ
フロップF51の出力データを選択して、フリップフロ
ップF51に供給する。即ち、この場合フリップフロッ
プF51は、システムモードで動作するときに取り込ん
だデータを保持し続ける。
One input terminal of the selector S51 is connected to the output terminal of the key data key41, and the other input terminal is connected to the output terminal of the flip-flop F51. The data input terminal of the flip-flop F51 is connected to the output terminal of the selector S51. Selector S51
Selects an input signal according to the scan enable signal SE and outputs the selected signal to the flip-flop F51. For example,
When the semiconductor circuit operates in the system mode (SE =
0), the selector S51 selects the key data key41 and outputs it to the flip-flop F51. On the other hand, in the scan mode (SE = 1), the selector S51 selects the output data of the flip-flop F51 and supplies it to the flip-flop F51. That is, in this case, the flip-flop F51 continues to hold the data captured when operating in the system mode.

【0036】他のセレクタS52〜S56及びフリップ
フロップF52〜F56は、それぞれセレクタS51、
フリップフロップF51とほぼ同じように接続されてい
る。これらのセレクタ及びフリップフロップによって、
システム動作のときモードキー回路MK11から出力さ
れるキーデータkey42〜key46がそれぞれフリ
ップフロップに取り込まれる。スキャンモードのとき、
それぞれのフリップフロップによって、システムモード
で取り込まれたデータが保持される。
The other selectors S52-S56 and flip-flops F52-F56 are
The connection is almost the same as that of the flip-flop F51. With these selectors and flip-flops,
At the time of the system operation, key data keys 42 to 46 output from the mode key circuit MK11 are taken into the flip-flops. When in scan mode,
Each flip-flop holds data captured in the system mode.

【0037】排他的論理和回路XOR51の一方の入力
端子フリップフロップF51の出力端子に接続され、他
方の入力端子がフリップフロップF52の出力端子に接
続されている。これとほぼ同様に、排他的論理和回路X
OR52,XOR53,…,XOR55の入力端子がそ
れぞれ隣接する二つのフリップフロップの出力端子に接
続されている。NANDゲートNAND51の入力端子
がそれぞれ排他的論理和回路XOR51〜XOR55の
出力端子に接続され、その出力端子からモード信号BE
が出力される。
One input terminal of the exclusive OR circuit XOR51 is connected to the output terminal of the flip-flop F51, and the other input terminal is connected to the output terminal of the flip-flop F52. Almost in the same manner, an exclusive OR circuit X
The input terminals of OR52, XOR53,..., XOR55 are respectively connected to the output terminals of two adjacent flip-flops. The input terminals of the NAND gate NAND51 are connected to the output terminals of the exclusive OR circuits XOR51 to XOR55, respectively.
Is output.

【0038】上述したモード保持回路M11において、
フリップフロップF51〜F56の保持データが“01
0101”もしくは“101010”の場合のみモード
信号BE=0が出力され、それ以外の場合モード信号B
E=1が出力される。
In the mode holding circuit M11 described above,
When the data held in the flip-flops F51 to F56 is "01"
0101 "or" 101010 ", the mode signal BE = 0 is output. Otherwise, the mode signal BE is output.
E = 1 is output.

【0039】モード保持回路M11によって生成された
モード信号BEが図3に示す暗号化回路B11に入力さ
れる。モード信号BE=0のとき、スキャンパス回路F
11及びF12の出力信号Sout1とSout2がそのまま出
力され、モード信号BE=1のとき、スキャンパス回路
F11及びF12の出力信号Sout1とSout2がそれぞれ
暗号化され、暗号化信号Bout1とBout2が出力される。
即ち、本実施形態の半導体回路において、スキャンパス
回路を経由してモードキーが設定され、モードキーの値
に応じてスキャンパス回路の出力データをそのまま出力
するか、または暗号化して出力するかが制御される。
The mode signal BE generated by the mode holding circuit M11 is input to the encryption circuit B11 shown in FIG. When the mode signal BE = 0, the scan path circuit F
11 and F12, the output signals Sout1 and Sout2 are output as they are, and when the mode signal BE = 1, the output signals Sout1 and Sout2 of the scan path circuits F11 and F12 are respectively encrypted, and the encrypted signals Bout1 and Sout2 are output. B out2 is output.
That is, in the semiconductor circuit of the present embodiment, the mode key is set via the scan path circuit, and it is determined whether the output data of the scan path circuit is output as it is or is encrypted and output according to the value of the mode key. Controlled.

【0040】図6及び図7は、本実施形態の半導体回路
の動作を示す波形図である。以下、これらの波形図を参
照しつつ、本実施形態の半導体回路の動作について詳細
に説明する。図6に示すように、スキャンモードで動作
するとき(SE=1)、クロック信号CKに同期して、
スキャンパス回路F11とF12によってそれぞれのス
キャンパス回路の入力データSin1 とSin2 が順次にス
キャンパス回路に取り込まれ、出力側にシフトされる。
このとき、図6に示すように、半導体回路の組合せ論理
回路C11を検査するためのテストパターンに紛れて、
モードキーデータK41,K42,…,K46がそれぞ
れスキャンインされ、モードキー回路MK11に取り込
まれる。そして、スキャンモード動作が終了したとき、
モードキー回路MK11によって出力されるキーデータ
key41〜key46は、それぞれK41〜K46と
なる。
FIGS. 6 and 7 are waveform diagrams showing the operation of the semiconductor circuit of the present embodiment. Hereinafter, the operation of the semiconductor circuit of the present embodiment will be described in detail with reference to these waveform diagrams. As shown in FIG. 6, when operating in the scan mode (SE = 1), in synchronization with the clock signal CK,
By the scan path circuits F11 and F12, the input data S in1 and S in2 of each scan path circuit are sequentially taken into the scan path circuit and shifted to the output side.
At this time, as shown in FIG. 6, it is mixed with a test pattern for testing the combinational logic circuit C11 of the semiconductor circuit.
The mode key data K41, K42,..., K46 are respectively scanned in and taken into the mode key circuit MK11. And when the scan mode operation ends,
The key data keys 41 to 46 output by the mode key circuit MK11 are K41 to K46, respectively.

【0041】次に、スキャンイネーブル信号SEが0に
設定され、半導体回路がシステムモードで動作する。こ
のとき、図5に示すモード保持回路M11によって、そ
れぞれのフリップフロップに入力されるデータK41〜
K46が保持される。そして、これらの保持データに応
じて、モード信号BEが出力される。同時に、スキャン
パス回路の中のモードキー回路M11を構成するフリッ
プフロップ以外のフリップフロップには、組合せ論理回
路C11の出力データがそれぞれ取り込まれる。
Next, the scan enable signal SE is set to 0, and the semiconductor circuit operates in the system mode. At this time, the mode holding circuit M11 shown in FIG.
K46 is held. Then, a mode signal BE is output according to the held data. At the same time, the flip-flop other than the flip-flop constituting the mode key circuit M11 in the scan path circuit receives the output data of the combinational logic circuit C11.

【0042】最後に、スキャンイネーブル信号SEが再
び1に設定され、半導体回路がスキャンモードで動作す
る。このとき、クロック信号CKに同期して、スキャン
パス回路F11及びF12中の各フリップフロップの値
は、それぞれのスキャンパス回路の出力側に順次シフト
され、出力データSout1及びSout2として出力される。
スキャンパス回路の出力データSout1及びSout2がそれ
ぞれ暗号化回路B11に入力され、その結果、暗号化回
路B11から、暗号化されたデータV11〜V13及び
V21〜V23が順次出力される。
Finally, the scan enable signal SE is set to 1 again, and the semiconductor circuit operates in the scan mode. At this time, in synchronization with the clock signal CK, the values of the flip-flops in the scan path circuits F11 and F12 are sequentially shifted to the output sides of the respective scan path circuits and output as output data S out1 and S out2. .
Output data S out1 and S out2 of the scan path circuit are input to the encryption circuit B11, and as a result, encrypted data V11 to V13 and V21 to V23 are sequentially output from the encryption circuit B11.

【0043】図7は、モードキー回路MK11に入力さ
れるモードキーデータがある特定の値“010101”
を有する場合の動作を示す波形図である。図示のよう
に、スキャンモード動作時(SE=1)に、スキャンパ
ス回路F11の入力データSin1 の特定場所の入力デー
タK41,K42,K43は“010”であり、スキャ
ンパス回路F12の入力データSin2 の特定場所の入力
データK44,K45,K46は“101”である。こ
のため、モードキー回路MK11の各フリップフロップ
にデータ“010101”が保持される。
FIG. 7 shows that the mode key data inputted to the mode key circuit MK11 has a specific value "010101".
FIG. 7 is a waveform diagram showing an operation in the case of having. As shown in the figure, at the time of the scan mode operation (SE = 1), the input data K41, K42, K43 of the specific location of the input data S in1 of the scan path circuit F11 is “010”, and the input data of the scan path circuit F12 is The input data K44, K45, K46 of the specific location of S in2 is “101”. Therefore, data “010101” is held in each flip-flop of the mode key circuit MK11.

【0044】システムモード動作時(SE=0)に、モ
ードキー回路MK11の入力データがモード保持回路M
11に取り込まれるので、モード保持回路M11の保持
データが“010101”となる。モード保持回路M1
1によって、保持データ“010101”に応じてモー
ド信号BEが発生されるので、このとき、モード信号B
E=0が出力される。そして、再びスキャンモードに戻
った(SE=1)ときでも、モード保持回路M11によ
ってモード信号BE=0が保持されるので、暗号化回路
B11に入力されるデータSout1及びSout2が暗号化さ
れることなく、入力データのままが出力される。
During the system mode operation (SE = 0), the input data of the mode key circuit MK11 is
11, the data held in the mode holding circuit M11 becomes "010101". Mode holding circuit M1
1, the mode signal BE is generated in accordance with the held data "010101".
E = 0 is output. Then, even when the mode returns to the scan mode again (SE = 1), the mode signal BE = 0 is held by the mode holding circuit M11, so that the data S out1 and S out2 input to the encryption circuit B11 are encrypted. Output without any change.

【0045】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、スキャンモード動作時にスキャンパス回路への入力
データに所定のモードキーデータを紛れさせて入力する
ことによって、モードキーデータがスキャンパス回路に
埋め込まれたモードキー回路に取り込まれる。システム
モード動作時に、モードキーデータがモードキー回路か
らモード保持回路に取り込まれ、当該モードキーデータ
に応じてモード信号BEが生成される。モードキーデー
タが所定のパターンを有するとき、モード信号BEが所
定の設定値となり、これに応じてスキャンパス回路の出
力信号がそのまま出力される。それ以外の場合、モード
信号BEが所定の設定値と異なるので、スキャンパス回
路の出力信号がその出力側に接続されている暗号化回路
によって暗号化され、出力されるので、必要に応じてス
キャンパス回路の出力を秘匿することができ、スキャン
パス回路の出力によって組合せ論理回路の構成を推定す
ることを困難となり、リバースエンジニアリングを防止
することができる。
As described above, according to the present embodiment, predetermined mode key data is mixed with input data to the scan path circuit during the scan mode operation, so that the mode key data is input to the scan path circuit. It is taken into the embedded mode key circuit. During the system mode operation, the mode key data is taken into the mode holding circuit from the mode key circuit, and the mode signal BE is generated according to the mode key data. When the mode key data has a predetermined pattern, the mode signal BE becomes a predetermined set value, and the output signal of the scan path circuit is output as it is. In other cases, since the mode signal BE is different from the predetermined set value, the output signal of the scan path circuit is encrypted and output by the encryption circuit connected to the output side. The output of the campus circuit can be kept secret, it is difficult to estimate the configuration of the combinational logic circuit based on the output of the scan path circuit, and reverse engineering can be prevented.

【0046】なお、本発明においては、スキャンパス回
路の本数やスキャンパス回路を構成するフリップフロッ
プの数、スキャンパス回路に埋め込まれたモードキー回
路のそれぞれのフリップフロップの埋め込み場所や順
序、モードキーデータのビット数及び暗号化回路ビット
数は全て可変である。また、暗号化回路の暗号化方式や
モードキーデータが合致した場合にスキャン出力信号を
通過させる方式は任意に設定することは可能である。さ
らに、スキャンパス回路の出力信号を暗号化する暗号化
回路の代わりに圧縮回路を使用することもできる。
In the present invention, the number of scan path circuits, the number of flip-flops constituting the scan path circuit, the location and order of each flip-flop of the mode key circuit embedded in the scan path circuit, the mode key The number of data bits and the number of encryption circuit bits are all variable. Further, it is possible to arbitrarily set the encryption method of the encryption circuit and the method of passing the scan output signal when the mode key data matches. Further, a compression circuit can be used instead of the encryption circuit for encrypting the output signal of the scan path circuit.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体回
路によれば、スキャンパス回路の出力信号が圧縮もしく
は暗号化されるため、スキャンパス回路の出力から組合
せ論理回路の構造を推定することが困難となり、リバー
スエンジニアリングを防止することができる。また、ス
キャンパス回路に埋め込みのモードキー回路にある特定
のモードキーデータを入力することによって、スキャン
パス回路の出力信号を圧縮回路若しくは暗号化回路を通
さずに直列出力させることができ、これによって、組合
せ論理回路の検査及び故障診断時に故障の位置推定など
にスキャンパス回路を利用することができる。さらに、
モードキーデータを可変長でスキャンパス中の任意の位
置に挿入でき、モードデータを設定する手順がスキャン
イン動作の中で行われるので、モードキーを知らない者
が回路動作から、テストパターンから或いは両方を比較
検討してもそれを推定することは極めて困難である利点
がある。
As described above, according to the semiconductor circuit of the present invention, since the output signal of the scan path circuit is compressed or encrypted, the structure of the combinational logic circuit can be estimated from the output of the scan path circuit. And reverse engineering can be prevented. In addition, by inputting specific mode key data in an embedded mode key circuit to the scan path circuit, an output signal of the scan path circuit can be output in series without passing through a compression circuit or an encryption circuit. The scan path circuit can be used for estimating the position of a fault at the time of testing a combinational logic circuit and diagnosing a fault. further,
Mode key data can be inserted at an arbitrary position in the scan path with a variable length, and the procedure for setting the mode data is performed during the scan-in operation. There is an advantage that it is extremely difficult to estimate both even if both are compared.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体回路の一実施形態を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a semiconductor circuit according to the present invention.

【図2】スキャンパス回路の一構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a scan path circuit.

【図3】暗号化回路の一構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an encryption circuit.

【図4】モードキー回路の一構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a mode key circuit.

【図5】モード保持回路の一構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a mode holding circuit.

【図6】本実施形態の半導体回路の動作を示す波形図で
ある。
FIG. 6 is a waveform chart showing the operation of the semiconductor circuit of the present embodiment.

【図7】特定のモードキーデータが入力された場合の半
導体回路の動作を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform chart showing an operation of the semiconductor circuit when specific mode key data is input.

【図8】従来のスキャンパス回路を有する半導体回路の
一例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor circuit having a scan path circuit.

【図9】自己検査機能を備えた半導体回路の一例を示す
回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a semiconductor circuit having a self-test function.

【図10】疑似乱数発生回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a pseudo random number generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C11,C81,C91…組合せ論理回路、 F11,F12,F81,F82,F91,F92…ス
キャンパス回路、 B11…暗号化回路、 B91…疑似乱数発生回路、 B92…データ圧縮回路、 MK11…モードキー回路、 M11…モード保持回路。
C11, C81, C91: combinational logic circuit, F11, F12, F81, F82, F91, F92: scan path circuit, B11: encryption circuit, B91: pseudorandom number generation circuit, B92: data compression circuit, MK11: mode key circuit , M11: Mode holding circuit.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力データを出力側に順次シフトするスキ
ャンパス回路と、上記入力データまたは上記スキャンパ
ス回路から入力されるテストデータに応じて所定の処理
を行い、処理結果を上記スキャンパス回路に出力する機
能回路を有する半導体回路であって、 上記スキャンパス回路の所定の位置に組み込まれ、上記
スキャンパス回路に入力されるシリアルデータを並列に
出力するモードキー回路と、 上記モードキー回路からの出力データに対して所定の論
理演算を行い、演算結果に応じてモード信号を出力する
モード信号生成回路と、 上記モード信号が一の状態にあるとき、上記スキャンパ
ス回路の出力データをそのまま出力し、上記モード信号
が上記一の状態と異なる状態にあるとき、上記スキャン
パス回路の出力データに対して所定の処理を行い、入力
データと異なるデータを出力するデータ変換回路とを有
する半導体回路。
A scan path circuit for sequentially shifting input data to an output side; and performing predetermined processing in accordance with the input data or test data input from the scan path circuit, and transmitting a processing result to the scan path circuit. A mode key circuit that is incorporated at a predetermined position of the scan path circuit and outputs serial data input to the scan path circuit in parallel; A mode signal generating circuit that performs a predetermined logical operation on the output data and outputs a mode signal according to the operation result; and when the mode signal is in one state, outputs the output data of the scan path circuit as it is. When the mode signal is in a state different from the one state, a predetermined value is applied to the output data of the scan path circuit. Performs processing, semiconductor circuit having a data conversion circuit that outputs different from input data data.
【請求項2】上記スキャンパス回路は、入力端子と出力
端子との間に直列に接続され、共通のクロック信号に応
じて上記入力端子に入力されるデータを順次上記出力端
子にシフトする複数のフリップフロップを有する請求項
1記載の半導体回路。
A plurality of scan path circuits connected in series between an input terminal and an output terminal for sequentially shifting data input to the input terminal to the output terminal in response to a common clock signal; 2. The semiconductor circuit according to claim 1, further comprising a flip-flop.
【請求項3】上記モードキー回路は、上記スキャンパス
回路の所定の位置に組み込まれている複数のフリップフ
ロップによって構成されている請求項2記載の半導体回
路。
3. The semiconductor circuit according to claim 2, wherein said mode key circuit is constituted by a plurality of flip-flops incorporated at predetermined positions of said scan path circuit.
【請求項4】第1の動作モードで動作するとき、上記モ
ードキー回路を構成する各フリップフロップは、入力信
号を保持して出力側に出力し、 第2の動作モードで動作するとき、上記モードキー回路
を構成する各フリップフロップは、保持データの論理反
転データを出力する請求項3記載の半導体回路。
4. When operating in the first operation mode, each flip-flop constituting the mode key circuit holds an input signal and outputs it to the output side, and when operating in the second operation mode, 4. The semiconductor circuit according to claim 3, wherein each flip-flop constituting the mode key circuit outputs logically inverted data of the held data.
【請求項5】上記モード信号生成回路は、上記モードキ
ー回路の出力データを保持するデータ保持回路と、 上記データ保持回路の保持データに対して所定の論理演
算を行い、演算結果を上記モード信号として出力する論
理演算回路とを有する請求項1記載の半導体回路。
5. A mode signal generating circuit, comprising: a data holding circuit for holding output data of the mode key circuit; performing a predetermined logical operation on data held by the data holding circuit; 2. The semiconductor circuit according to claim 1, further comprising: a logic operation circuit that outputs the result as a logical operation circuit.
【請求項6】上記データ保持回路は、上記モードキー回
路の出力データをそれぞれ保持するフリップフロップを
有し、 上記第1の動作モードで動作するとき、上記各フリップ
フロップは出力データをそのまま保持し、 上記第2の動作モードで動作するとき、上記各フリップ
フロップは上記モードキー回路の出力データを取り込む
請求項5記載の半導体回路。
6. The data holding circuit has flip-flops each holding output data of the mode key circuit, and when operating in the first operation mode, each flip-flop holds output data as it is. 6. The semiconductor circuit according to claim 5, wherein when operating in the second operation mode, each of the flip-flops takes in output data of the mode key circuit.
【請求項7】上記論理演算回路は、上記データ保持回路
の保持データに対して排他的論理和を求める複数の排他
的論理和回路と、 上記各排他的論理和回路の出力データの論理積を求める
論理積回路とを有する請求項5記載の半導体回路。
7. The logical operation circuit, comprising: a plurality of exclusive OR circuits for obtaining exclusive OR of data held in the data holding circuit; and a logical product of output data of each of the exclusive OR circuits. 6. The semiconductor circuit according to claim 5, further comprising a logical product circuit to be obtained.
【請求項8】上記データ変換回路は、直列に接続されて
いる複数のフリップフロップと、 上記複数のフリップフロップのうち所定のフリップフロ
ップの出力データに対して論理演算を行い、演算結果を
1段目のフリップフロップに入力する帰還回路と、 上記モード信号が上記一の状態にあるとき、上記スキャ
ンパス回路の出力データをそのまま出力し、上記モード
信号が上記一の状態と異なる状態にあるとき、 上記スキャンパス回路の出力データと上記複数のフリッ
プフロップのうち何れかのフリップフロップの出力デー
タとの論理演算結果を出力する出力回路とを有する請求
項1記載の半導体回路。
8. The data conversion circuit performs a logical operation on a plurality of flip-flops connected in series and output data of a predetermined one of the plurality of flip-flops, and outputs the operation result to one stage. A feedback circuit to be input to the second flip-flop, when the mode signal is in the one state, the output data of the scan path circuit is output as it is, and when the mode signal is in a state different from the one state, 2. The semiconductor circuit according to claim 1, further comprising: an output circuit that outputs a logical operation result of output data of the scan path circuit and output data of one of the plurality of flip-flops.
【請求項9】上記帰還回路は、上記所定のフリップフロ
ップの出力データの排他的論理和を求める排他的論理和
回路を含む請求項8記載の半導体回路。
9. The semiconductor circuit according to claim 8, wherein said feedback circuit includes an exclusive OR circuit for obtaining an exclusive OR of output data of said predetermined flip-flop.
【請求項10】上記出力回路は、上記スキャンパス回路
の出力データと上記何れかのフリップフロップの出力デ
ータとの排他的論理和を求める排他的論理和回路を含む
請求項8記載の半導体回路。
10. The semiconductor circuit according to claim 8, wherein said output circuit includes an exclusive OR circuit for obtaining an exclusive OR of output data of said scan path circuit and output data of any one of said flip-flops.
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