JP2002162443A - カウンタテスト回路及び方法並びに半導体デバイス - Google Patents

カウンタテスト回路及び方法並びに半導体デバイス

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JP2002162443A
JP2002162443A JP2000356191A JP2000356191A JP2002162443A JP 2002162443 A JP2002162443 A JP 2002162443A JP 2000356191 A JP2000356191 A JP 2000356191A JP 2000356191 A JP2000356191 A JP 2000356191A JP 2002162443 A JP2002162443 A JP 2002162443A
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JP
Japan
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test
load pulse
test mode
counters
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JP2000356191A
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English (en)
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Takayoshi Umehara
隆義 梅原
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NEC Platforms Ltd
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NEC AccessTechnica Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】期待したカウント数分のクロックを入力するこ
と無くカウンタをカウントアップでき、テストパターン
長を大幅に削減する。 【解決手段】4ビットのカウンタを2個縦列接続して構
成したカウンタ3,4をテストするカウンタテスト回路
で、ロードパルス生成部2は、カウンタのテストモード
を示すテストモード信号と外部端子により入力されるカ
ウンタロードパルステスト入力信号とからカウンタ3,
4のロードパルスを生成する。カウンタロード値設定レ
ジスタ1は、テストモード状態でロードパルス生成部2
にて生成したカウンタのロードパルスが入力されたとき
にカウンタ3,4にロードされる値を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカウンタテスト回路
及び方法に関し、特にNビットのカウンタを複数個縦列
接続して構成したカウンタをテストするカウンタテスト
回路及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIやゲートアレイ等の半導体
デバイス開発では、回路の大規模化が進んでいる。しか
し、それに反して設計期間は短縮され、より早い製品の
リリースが求められている。回路の大規模化によりテス
トパターン長も増大し、シミュレーション時間も長時間
を占めることとなった。
【0003】例えば、図4に示したタイミングチャート
は、4bitカウンタ2個を縦列に接続することにより
構成した8bitカウンタで、テストモードを使用せず
にカウンタを動作させた場合のタイミングを示したもの
である。テストモード設定信号はアクティブLowと
し、Highレベルの時は通常モード、Lowレベルの
時はテストモードが設定されるものとする。この場合、
テストモード設定信号は、Highレベルであるため、
通常モードが設定されている。8bitカウンタは、図
4に示すように、カウンタ動作クロックの立ち上がりエ
ッジにより16進数で示す0hからFFhまでカウント
アップされる。この場合、8bitカウンタが0hから
カウントアップされ、再び0hに戻るのに必要なカウン
タ動作クロックの立ち上がりエッジ数は、2の8乗であ
る256回であり、クロック1周期分のテストパターン
を2パターンで入力したとすると、必要なテストパター
ン長は512パターンとなる。
【0004】また、実開平1−169827号公報に
は、テストに必要なクロック信号を少なくし、テストに
要するシミュレーション時間を削減するカウンタ回路が
開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の手法で
は、テストするカウンタのbit数に応じた規定数の動
作クロック数を入力しなければならず、また前述の公報
に示したカウンタ回路では、シミュレーション時間を従
来より削減してはいるものの、更に、テストパターン長
の削減によりシミュレーション時間の短縮し、設計期間
の短縮をはかることが求められている。本発明の目的
は、期待したカウント数分のクロックを入力すること無
くカウンタをカウントアップでき、テストパターン長を
大幅に削減することが可能なカウンタテスト回路及び方
法並びに半導体デバイスを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のカウンタテスト
回路は、Nビットのカウンタを複数個縦列接続して構成
したカウンタをテストするカウンタテスト回路におい
て、カウンタのテストモードを示すテストモード信号と
外部端子により入力されるカウンタロードパルステスト
入力信号とから前記カウンタのロードパルスを生成する
ロードパルス生成部と、テストモード状態で前記ロード
パルス生成部にて生成した前記カウンタのロードパルス
が入力されたときに前記カウンタにロードされる値を設
定するカウンタロード値設定レジスタとを備える。前記
ロードパルス生成部は、論理ゲートにより構成される。
【0007】本発明の半導体デバイスは、Nビットのカ
ウンタを複数個縦列接続して構成したカウンタをテスト
するカウンタテスト回路において、カウンタのテストモ
ードを示すテストモード信号と外部端子により入力され
るカウンタロードパルステスト入力信号とから前記カウ
ンタのロードパルスを生成するロードパルス生成部と、
テストモード状態で前記ロードパルス生成部にて生成し
た前記カウンタのロードパルスが入力されたときに前記
カウンタにロードされる値を設定するカウンタロード値
設定レジスタとを備えるカウンタテスト回路を用いて構
成される。
【0008】本発明のカウンタテスト方法は、Nビット
のカウンタを複数個縦列接続して構成したカウンタをテ
ストするカウンタテスト方法において、カウンタのテス
トモードを示すテストモード信号と外部端子により入力
されるカウンタロードパルステスト入力信号とから前記
カウンタのロードパルスを生成し、テストモードを使用
して、この生成した前記カウンタのロードパルスが入力
されたときに前記カウンタにロードされる値を設定する
構成であり、テストモードを使用しない場合には、カウ
ンタロードパルステスト入力を無効にする。また、縦列
接続するカウンタ数は任意の整数である。
【0009】本発明によれば、カウンタにテストモード
によるロード機能を設けた。このためにカウンタロード
値設定レジスタと、テスト用のロードパルス生成部とを
設けている。このカウンタテスト回路は、テストモード
になることにより、外部端子よりテスト入力信号として
カウンタロードパルスを入力することができる。また、
テストモードが設定された場合のみ有効となるカウンタ
ロード値設定レジスタを持ち、テストモードにて外部端
子よりカウンタロードパルスが入力されると、カウンタ
がカウンタロード値設定レジスタに設定された値をロー
ドする動作を実行する。
【0010】従って、カウンタロード値設定レジスタに
必要とするカウント値をセットし、テストモードにて外
部端子よりカウンタロードパルスを入力することによ
り、期待したカウント数分のクロックを入力すること無
くカウンタをカウントアップすることができる。よっ
て、テストパターン長及びシミュレーション時間を大幅
に削減するこができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0012】図1を参照すると、半導体デバイス等に使
用される本発明のカウンタテスト回路は、カウンタのテ
ストモードを示すテストモード信号と外部端子により入
力されるカウンタロードパルステスト入力信号とからカ
ウンタのロードパルスを生成するロードパルス生成部2
と、テストモード状態でロードパルス生成部2にて生成
したカウンタのロードパルスが入力されたときにカウン
タにロードされる値を設定するカウンタロード値設定レ
ジスタ1と、縦列に接続され8bitカウンタを構成す
る2個の4bitカウンタ3,4とを備える。カウンタ
ロード値設定レジスタ1は一般的なレジスタ回路により
構成され、ロードパルス生成部2は、論理ゲートにより
構成される。
【0013】次に、本発明の実施の形態の動作について
図2を参照して説明する。カウンタは動作クロックの立
ち上がりエッジで16進数で示す0hからFFhまでカ
ウントアップし、FFhまでカウントアップしたら0h
に戻り、再びFFhまでカウントアップものとする。テ
ストモード設定信号はアクティブLowとし、High
レベルの時は通常モード、Lowレベルの時はテストモ
ードが設定されるものとする。カウンタロードパルスは
アクティブLowとし、テストモード設定時に外部端子
よりLowパルスが入力された時、カウンタ動作クロッ
クの立ち上がりエッジにてカウンタロード値設定レジス
タ1に設定された値がカウンタにロードされるものとす
る。図2(a)に示したタイミングチャートは、図1に
おいてテストモードを使用してカウンタを動作させた場
合のタイミングを示したものである。テストモード設定
信号は、Lowレベルであるためテストモードが設定さ
れ、カウンタロード値設定レジスタ1と外部端子による
カウンタロードパルステスト入力が有効となる。カウン
タロード値設定レジスタにはFEhが設定されている。
【0014】8bitカウンタはカウンタ動作クロック
の立ち上がりエッジによりカウントアップされるが、8
bitカウンタがEhのタイミング時においてカウンタ
ロードパルステスト入力端子よりLowパルスが入力さ
れると、テストモードであるためロードパルス生成部2
にてカウンタロードパルステスト入力が有効と判定さ
れ、8bitカウンタにはFEhがロードされる。そし
て、カウンタロードパルステスト入力端子がHighレ
ベルとなった次のカウンタ動作クロックの立ち上がりで
FFhにカウントアップし、さらに次のカウンタ動作ク
ロックの立ち上がりエッジで0hに戻る。
【0015】従って、8bitカウンタが0hからカウ
ントアップされ、再び0hに戻るまでに必要なカウンタ
動作クロックの立ち上がりエッジ数は、この場合図2
(a)に示すように16回となるので、クロック1周期
分のテストパターンを2パターンで入力したとすると、
必要なテストパターン長は32パターンとなる。また、
カウンタロードパルステスト入力端子よりLowパルス
を入力するタイミングを変更すれば、8bitカウンタ
が0hからカウントアップされ、再び0hに戻るまでに
必要なカウンタ動作クロックの立ち上がりエッジ数を変
更することができる。すなわち、カウンタ値を期待値の
ところまで直ちにもっていけるので、動作クロック入力
数は極めて少なくすることが可能となる。
【0016】図2(b)に示したタイミングチャート
は、テストモードを使用せずにカウンタを動作させた場
合のものであるが、この場合においてカウンタロードパ
ルステスト入力端子よりLowパルスが入力された場合
の動作を示している。
【0017】カウンタロード値設定レジスタ1にはFE
hが設定されているが、テストモードでないため、無効
となる。8bitカウンタがEhのタイミング時におい
てカウンタロードパルステスト入力端子よりLowパル
スが入力されても、テストモードでない場合はロードパ
ルス生成部2にてカウンタロードパルステスト入力端子
からの入力は無効とされるため、8bitカウンタには
FEhがロードされず、通常通りFhにカウントアップ
される。その後もカウンタ動作クロックの立ち上がりエ
ッジにてカウントアップを継続し、FFhまでカウント
アップされた後0hに戻る。従って、テストモードでな
い場合においては、カウンタロード値設定レジスタ2や
カウンタロードパルステスト入力端子が、8bitカウ
ンタに対して影響を及ぼさない。図3に、4bitカウ
ンタを縦列に5段接続し、20bitカウンタを構成し
ている例を示している。この図3は図1で示したカウン
タ3,4に対し縦列にカウンタ5,6,7を付加したも
ので、他の部分は図1と同様なため構成の説明を省略す
る。ここで示した20bitカウンタは、カウンタ動作
クロックの立ち上がりエッジにてカウントアップし、0
hからFFFFFhまでカウントアップした後0hに戻
る。この場合、テストモードを使用しないで20bit
カウンタを動作させたとすると、必要なカウンタ動作ク
ロックの立ち上がりエッジ数は2の20乗である104
8576回であり、クロック1周期テストパターンを2
パターンで入力したとすると、必要なテストパターン長
は2097152パターンと膨大になる。従って、テス
トモードを使用した場合、上述した動作と同様な動作を
行うことで、より大きな効果が得られる。
【0018】本実施の形態では、4bitカウンタを縦
列に接続する例を示したが、他のbit数のカウンタを
用いて同様に構成し、上述した効果と同様な効果を得る
ことができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、テ
ストパターン長の削減によりシミュレーションにかかる
時間を大幅に短縮することができるため、設計期間を短
縮することができ、より早く製品をリリースすることが
可能となる。また、LSI及びゲートアレイ等の半導体
デバイス開発において、製品の出荷検査に使用されるテ
ストパターン長には制限があるが、本発明は、テストパ
ターン設計において、テストパターン長を大幅に削減す
ることができるため、制限された出荷検査におけるテス
トパターン長の中において、テスト項目を増加させるこ
とができ、製品の精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による4ビットカウンタを
縦列に2段接続した場合の構成図である。
【図2】(a)は本発明の実施の形態のテストモードを
使用してカウンタを動作させたときのタイミングチャー
トである。(b)は本発明の実施の形態のテストモード
を使用せずにカウンタを動作させたときのタイミングチ
ャートである。
【図3】本発明の実施の形態による4ビットカウンタを
縦列に5段接続した場合の構成図である。
【図4】4ビットカウンタを縦列に2段接続した場合の
タイミングチャートの一例である。
【符号の説明】
1 カウンタロード値設定レジスタ 2 ロードパルス生成部 3〜7 カウンタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Nビットのカウンタを複数個縦列接続し
    て構成したカウンタをテストするカウンタテスト回路に
    おいて、カウンタのテストモードを示すテストモード信
    号と外部端子により入力されるカウンタロードパルステ
    スト入力信号とから前記カウンタのロードパルスを生成
    するロードパルス生成部と、テストモード状態で前記ロ
    ードパルス生成部にて生成した前記カウンタのロードパ
    ルスが入力されたときに前記カウンタにロードされる値
    を設定するカウンタロード値設定レジスタとを備えるこ
    とを特徴とするカウンタテスト回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のカウンタテスト回路を備
    えることを特徴とする半導体デバイス。
  3. 【請求項3】 前記ロードパルス生成部は、論理ゲート
    により構成されることを特徴とする請求項1記載のカウ
    ンタテスト回路。
  4. 【請求項4】 Nビットのカウンタを複数個縦列接続し
    て構成したカウンタをテストするカウンタテスト方法に
    おいて、カウンタのテストモードを示すテストモード信
    号と外部端子により入力されるカウンタロードパルステ
    スト入力信号とから前記カウンタのロードパルスを生成
    し、テストモードを使用して、この生成した前記カウン
    タのロードパルスが入力されたときに前記カウンタにロ
    ードされる値を設定することを特徴とするカウンタテス
    ト方法。
  5. 【請求項5】 テストモードを使用しない場合には、カ
    ウンタロードパルステスト入力を無効にすることを特徴
    とする請求項4記載のカウンタテスト方法。
  6. 【請求項6】 縦列接続するカウンタ数は任意の整数で
    あることを特徴とする請求項4記載のカウンタテスト方
    法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010266973A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Nec Access Technica Ltd 論理シミュレーション装置およびそのシミュレーション方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010266973A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Nec Access Technica Ltd 論理シミュレーション装置およびそのシミュレーション方法

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Effective date: 20040217