JP2003076576A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、テスト回路が個別
に具備された複数の半導体装置を1つのシステムLSIと
して統合した半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device in which a plurality of semiconductor devices each provided with a test circuit are integrated into one system LSI.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ソフトウェアのデバッグやボード
上での実装テストのためにオンチップにテスト回路を具
備するプロセッサ等の半導体コアが増えてきており、そ
れらテスト回路はJTAG方式等のステート遷移形式の
テスト端子で制御されている。さらにそれらテスト回路
を個別に具備する複数の半導体コアを1つのチップに統
合したシステムLSIと呼ばれる半導体装置が開発される
ようになってきている。その際、それぞれのテスト回路
を制御するための端子をシリアルチェーンで接続してテ
スト端子は1組のみをシステムLSIの端子として備え、あ
るいは半導体コア数分のテスト端子を複数組備え、もし
くはテスト端子は1組で半導体コア選択用の端子を追加
していた。通常、先に半導体コア単体で半導体装置とそ
のテスト装置を作り、その後、複数の半導体コアを統合
した半導体装置とそのテスト装置を作ることになる。2. Description of the Related Art In recent years, the number of semiconductor cores such as processors having on-chip test circuits for software debugging and on-board mounting tests has been increasing, and these test circuits have a state transition type such as JTAG method. Controlled by the test terminal. Further, a semiconductor device called a system LSI in which a plurality of semiconductor cores each having these test circuits are integrated into one chip has been developed. At that time, the terminals for controlling the respective test circuits are connected by a serial chain and only one set of test terminals is provided as a terminal of the system LSI, or a plurality of test terminals corresponding to the number of semiconductor cores are provided, or the test terminals are provided. Had added terminals for semiconductor core selection in one set. Usually, a semiconductor device and a test device for the semiconductor device are manufactured first with a single semiconductor core, and then a semiconductor device and a test device for the semiconductor device that integrate a plurality of semiconductor cores are manufactured.
【0003】図9、図10、図11は従来の半導体装置
の構成と外部テスト装置との接続を示す構成図である。
図9はシリアルチェーンで接続した半導体装置での構
成、図10は複数組のテスト端子を備えた半導体装置で
の構成、図11は選択用の端子を追加した半導体装置で
の構成である。FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 are configuration diagrams showing the configuration of a conventional semiconductor device and connection with an external test device.
9 shows a configuration of a semiconductor device connected by a serial chain, FIG. 10 shows a configuration of a semiconductor device having a plurality of sets of test terminals, and FIG. 11 shows a configuration of a semiconductor device to which terminals for selection are added.
【0004】図9において1は外部テスト装置、2はテ
スト用入力端子、3はテスト用出力端子、4および5は
個別にテスト回路を具備する半導体コア、6はボード上
での実装テストのためのテスト回路、7は半導体コア
4、5とテスト回路6を統合し1組のテスト端子2、3
を備えた半導体装置である。外部テスト装置1はテスト
用入力端子2とテスト用出力端子3に接続され、テスト
用入力端子2は半導体コア4が具備するテスト回路の入
力101に、半導体コア4が具備するテスト回路の出力
102が半導体コア5が具備するテスト回路の入力に、
半導体コア5が具備するテスト回路の出力103がテス
ト回路6の入力に、テスト回路6の出力104がテスト
用出力端子3にチェーン接続される。In FIG. 9, 1 is an external test device, 2 is a test input terminal, 3 is a test output terminal, 4 and 5 are semiconductor cores each having a test circuit, and 6 is a mounting test on a board. Test circuit, 7 is a combination of the semiconductor cores 4, 5 and the test circuit 6, and a set of test terminals 2, 3
It is a semiconductor device provided with. The external test apparatus 1 is connected to the test input terminal 2 and the test output terminal 3, and the test input terminal 2 is connected to the input 101 of the test circuit included in the semiconductor core 4 and the output 102 of the test circuit included in the semiconductor core 4. Is input to the test circuit of the semiconductor core 5,
The output 103 of the test circuit included in the semiconductor core 5 is connected to the input of the test circuit 6, and the output 104 of the test circuit 6 is connected to the test output terminal 3 in a chain.
【0005】以上のように構成された半導体装置につい
て、テスト用入力データと出力データの流れを中心にそ
の動作を説明する。以下、テスト端子はJTAG方式
で、半導体コア4,半導体コア5が具備するテスト回路
の命令コード長が4ビットで、バイナリで1010とい
う値の命令コードに対するデータ長が16ビットの場合
を例に説明する。なお、JTAG方式ではバイパス命令
が半導体コア4,5の動作に影響を与えない命令に規定
されており、命令コード長が4ビットの場合、バイパス
命令のバイナリコードは1111、データ長は1ビット
と規定される。The operation of the semiconductor device configured as described above will be described focusing on the flow of test input data and output data. In the following description, the test terminal is a JTAG system, and the test circuit of the semiconductor core 4 and the semiconductor core 5 has an instruction code length of 4 bits and a data length of 16 bits for an instruction code having a binary value of 1010. To do. In the JTAG method, the bypass instruction is defined as an instruction that does not affect the operation of the semiconductor cores 4 and 5. When the instruction code length is 4 bits, the binary code of the bypass instruction is 1111 and the data length is 1 bit. Stipulated.
【0006】半導体コア4と半導体コア5のテスト回路
内のレジスタはシリアルチェーン接続されるため、半導
体コア4を制御する場合は外部テスト装置1にて、図1
2のように命令コードを8ビットコード1001に、デ
ータを17ビットデータ1002に連結した入力データ
を生成し、転送する。その際、テスト用入力データ端子
に最も遠く接続される半導体コア4の命令コードおよび
データを先頭側に配置してデータを連結する必要があ
り、制御しない半導体コア5とテスト回路6への命令コ
ードはそれぞれバイパス命令を設定することになる。Since the registers in the test circuits of the semiconductor core 4 and the semiconductor core 5 are connected in a serial chain, when the semiconductor core 4 is controlled, the external test device 1 is used.
As in 2, input data in which the instruction code is connected to the 8-bit code 1001 and the data is connected to the 17-bit data 1002 is generated and transferred. At this time, it is necessary to arrange the instruction code and the data of the semiconductor core 4 which is the farthest connected to the test input data terminal at the head side to connect the data, and the instruction code to the uncontrolled semiconductor core 5 and the test circuit 6 Will set bypass instructions respectively.
【0007】以上のように連結された入力データを入力
すると、半導体装置7は図13のようにテスト回路6と
半導体コア5のバイパスレジスタの出力データに続いて
半導体コア4の出力データが連結した出力データ100
3を出力する。出力データ1003の前に命令レジスタ
からの出力データ1004が出力されるが、通常、命令
レジスタの出力は意味を持たない。従って、外部テスト
装置1は出力される17ビットの出力データ1003よ
り、半導体コア4の出力データ16ビットを取り出す必
要がある。When the input data connected as described above is input, the semiconductor device 7 has the output data of the semiconductor core 4 connected after the output data of the test circuit 6 and the bypass register of the semiconductor core 5 as shown in FIG. Output data 100
3 is output. The output data 1004 from the instruction register is output before the output data 1003, but normally, the output of the instruction register has no meaning. Therefore, the external test apparatus 1 needs to extract 16 bits of output data of the semiconductor core 4 from the output 17 bits of output data 1003.
【0008】図10において8,9,10は外部テスト
装置、4および5は個別にテスト回路を具備する半導体
コア、6はボード上での実装テストのためのテスト回
路、11は半導体コア4に対するテスト用入力端子、1
2は半導体コア4に対するテスト用出力端子、13は半
導体コア5に対するテスト用入力端子、14は半導体コ
ア5に対するテスト用出力端子、16はテスト回路6対
するテスト用入力端子、17はテスト回路6対するテス
ト用出力端子、17は前記半導体コア4、5とテスト回
路6を統合し3組のテスト端子11,12,13,1
4,15,16を備えた半導体装置である。外部テスト
装置8はテスト端子11、12を通して半導体コア4の
入力101と出力105に接続され、外部テスト装置9
はテスト端子13、14を通して半導体コア5の入力1
06と出力107に接続され、外部テスト装置10はテ
スト端子15、16を通してテスト回路6の入力108
と出力104に接続される。In FIG. 10, 8, 9 and 10 are external test devices, 4 and 5 are semiconductor cores each having a test circuit, 6 is a test circuit for mounting test on a board, and 11 is a semiconductor core 4. Test input terminal, 1
2 is a test output terminal for the semiconductor core 4, 13 is a test input terminal for the semiconductor core 5, 14 is a test output terminal for the semiconductor core 5, 16 is a test input terminal for the test circuit 6, and 17 is for the test circuit 6. A test output terminal 17 is formed by integrating the semiconductor cores 4 and 5 and the test circuit 6 into three sets of test terminals 11, 12, 13, and 1.
It is a semiconductor device including 4, 15, and 16. The external test device 8 is connected to the input 101 and the output 105 of the semiconductor core 4 through the test terminals 11 and 12, and
Is the input 1 of the semiconductor core 5 through the test terminals 13 and 14.
06 and the output 107, the external test equipment 10 receives the input 108 of the test circuit 6 through the test terminals 15 and 16.
And output 104.
【0009】以上のように構成された半導体装置につい
て、その動作を説明する。テスト用端子は半導体コア
4、5およびテスト回路6それぞれに対し、独立して存
在するため、外部テスト装置もそれぞれ専用のものを接
続することになり、半導体コア4、5およびテスト回路
6がそれぞれ単体の半導体装置の場合と全く同じ方法で
制御できる。ただし、独立したテスト用端子を備えると
いうことは統合する半導体コアの数量に比例してテスト
用端子数が増加することになる。The operation of the semiconductor device configured as described above will be described. Since the test terminals exist independently for each of the semiconductor cores 4, 5 and the test circuit 6, the dedicated external test device is connected to each of the semiconductor cores 4, 5 and the test circuit 6, respectively. It can be controlled in exactly the same manner as in the case of a single semiconductor device. However, the provision of independent test terminals means that the number of test terminals increases in proportion to the number of integrated semiconductor cores.
【0010】図11において18は外部テスト装置、1
9はテスト用入力端子、20はテスト用出力端子、4お
よび5は個別にテスト回路を具備する半導体コア、6は
ボード上での実装テストのためのテスト回路、21はテ
スト端子19,20を半導体コア4または半導体コア5
またはテスト回路6に接続するためのセレクタ回路、2
2は前記セレクタ回路を制御する選択用端子、23は半
導体コア4,5とテスト回路6とセレクタ回路21を統
合し1組のテスト端子19,20と選択用端子22を備
えた半導体装置である。In FIG. 11, reference numeral 18 denotes an external test device, 1
Reference numeral 9 is a test input terminal, 20 is a test output terminal, 4 and 5 are semiconductor cores each having a test circuit, 6 is a test circuit for mounting test on a board, and 21 is test terminals 19 and 20. Semiconductor core 4 or semiconductor core 5
Alternatively, a selector circuit for connecting to the test circuit 6, 2
Reference numeral 2 is a selection terminal for controlling the selector circuit, and 23 is a semiconductor device that integrates the semiconductor cores 4 and 5, the test circuit 6 and the selector circuit 21 and includes a pair of test terminals 19 and 20 and a selection terminal 22. .
【0011】以上のように構成された半導体装置につい
て、その動作を説明する。セレクタ回路21は半導体コ
ア4の入力101と出力105または半導体コア5の入
力106と出力107またはテスト回路6の入力108
と出力104から1組の入力と出力を選択してテスト用
入力端子19とテスト用出力端子20へ接続する。選択
用端子22にて一旦、テスト用入力端子19、テスト用
出力端子20に接続される半導体コアが決定されるとそ
の後は選択用端子22を除くテスト用端子の制御方法は
半導体コア4、半導体コア5、テスト回路6がそれぞれ
単体の半導体装置の場合と全く同じ方法で制御できる。
ただし、半導体コア4、半導体コア5がそれぞれ単体の
半導体装置では選択用端子の制御をする必要がなかった
ため、外部テスト装置18は統合される半導体コアの数
量に応じて増加する選択用端子22も新たに制御する必
要が発生する。The operation of the semiconductor device configured as described above will be described. The selector circuit 21 includes an input 101 and an output 105 of the semiconductor core 4, an input 106 and an output 107 of the semiconductor core 5, or an input 108 of the test circuit 6.
A pair of inputs and outputs is selected from the output 104 and the output 104 and connected to the test input terminal 19 and the test output terminal 20. Once the semiconductor core to be connected to the test input terminal 19 and the test output terminal 20 is determined by the selection terminal 22, the control method of the test terminals other than the selection terminal 22 is the semiconductor core 4 and the semiconductor. The core 5 and the test circuit 6 can be controlled in exactly the same manner as in the case of a single semiconductor device.
However, since it is not necessary to control the selection terminals in a semiconductor device in which the semiconductor core 4 and the semiconductor core 5 are single units, the external test apparatus 18 also includes the selection terminals 22 that increase according to the number of integrated semiconductor cores. New control is required.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
シリアルチェーンで接続した構成では接続される半導体
コアの順序を考慮し、各半導体コアのテスト回路を制御
する入力データを全て連結した形式にしなければならな
いため、テスト用データの生成方法が複雑になり、外部
テスト装置の変更量が多く、一度に転送するデータ長が
長くなるため、テスト回路の制御速度も低下するという
問題があった。As described above, in the conventional serial chain connection configuration, the input data for controlling the test circuit of each semiconductor core is connected in consideration of the order of the semiconductor cores to be connected. Therefore, the method of generating test data is complicated, the amount of change of the external test equipment is large, and the length of data to be transferred at one time becomes long, so that the control speed of the test circuit also decreases. .
【0013】また、従来の複数組のテスト端子を備えた
構成では半導体コアの数に比例して、テスト端子数が増
大するという問題があった。Further, the conventional configuration having a plurality of sets of test terminals has a problem that the number of test terminals increases in proportion to the number of semiconductor cores.
【0014】また、従来の選択用の端子を追加した構成
では接続される半導体コアの数に応じて選択用端子が増
え、その選択用端子も制御する必要があるため外部テス
ト装置の変更量も多くなるという問題があった。Further, in the conventional configuration in which the selection terminal is added, the selection terminal increases in accordance with the number of semiconductor cores to be connected, and the selection terminal also needs to be controlled. There was a problem that it would increase.
【0015】本発明は上記問題点を解決するもので、端
子数を増やすことなく、かつ、複雑な外部テスト装置を
用いることなく、テスト回路の制御速度の低下も少ない
半導体装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a semiconductor device which does not increase the number of terminals, does not use a complicated external test device, and reduces the control speed of a test circuit. To aim.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体装
置は、テスト回路を個別に具備する2個以上の半導体コ
アと、入力データを入力して半導体コアが具備するテス
ト回路へ出力するものであって、入力データによって指
定された半導体コアに対して入力データを転送し、入力
データによって指定されない半導体コアに対して入力デ
ータをその半導体コアの動作に影響を与えないものにデ
ータ変換するデータ変換部と、入力データを入力すると
ともに、半導体コアが具備するテスト回路のデータ出力
を入力して、入力データによって指定された半導体コア
のデータ出力のみを出力する回路とを備えたものであ
る。A semiconductor device according to claim 1, wherein two or more semiconductor cores each having a test circuit individually and input data are input and output to a test circuit provided in the semiconductor core. Data that transfers the input data to the semiconductor core specified by the input data and converts the input data to the semiconductor core not specified by the input data so as not to affect the operation of the semiconductor core. The converter includes a conversion unit and a circuit which inputs the input data, inputs the data output of the test circuit included in the semiconductor core, and outputs only the data output of the semiconductor core designated by the input data.
【0017】請求項1記載の半導体装置によれば、テス
ト端子より入力される入力データをデータ変換部が、指
定されていない半導体コアに対してはそれらの半導体コ
アの動作に影響を与えない命令コードへ置換え、指定さ
れた半導体コアに対しては入力された命令コードのまま
で転送するため、指定された半導体コアのみが制御され
ることになる。また、例えばボード上での実装テストの
ためのテスト回路等の回路は、指定した半導体コアの制
御結果をテスト端子へ出力するので指定した半導体コア
に対してのみ有効な入出力制御を行うことができる。According to another aspect of the semiconductor device of the present invention, the data conversion unit receives the input data input from the test terminal, and the data conversion unit does not affect the operation of those semiconductor cores that are not designated. Since the code is replaced and the input instruction code is transferred to the designated semiconductor core as it is, only the designated semiconductor core is controlled. In addition, for example, a circuit such as a test circuit for mounting test on the board outputs the control result of the specified semiconductor core to the test terminal, so effective input / output control can be performed only for the specified semiconductor core. it can.
【0018】したがって、指定されていない半導体コア
への命令コードをその半導体コアの動作に影響を与えな
い命令コードへ変換するデータ変換部を設けることによ
り、テスト用端子を増やすことなく、半導体コア単体に
対する外部テスト装置に複雑な変更を加えることなく、
複数の半導体コアを統合した半導体装置に対する外部テ
スト装置を開発でき、かつ、半導体コア単体時と同等な
テスト時間でテストできる半導体装置を提供することが
できる。Therefore, by providing a data conversion section for converting an instruction code to an unspecified semiconductor core into an instruction code which does not affect the operation of the semiconductor core, the semiconductor core alone can be provided without increasing the number of test terminals. Without making complex changes to external test equipment for
An external test device for a semiconductor device in which a plurality of semiconductor cores are integrated can be developed, and a semiconductor device that can be tested in a test time equivalent to that of a single semiconductor core can be provided.
【0019】請求項2記載の半導体装置は、請求項1に
おいて、入力データを生成する外部テスト装置または半
導体コアからの入力により複数の半導体コアへ同時ある
いは個別に制御信号を出力する同期制御部を更に備えた
ものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device according to the first aspect, further comprising an external test device for generating input data or a synchronization control section for outputting control signals to a plurality of semiconductor cores simultaneously or individually by input from the semiconductor cores. It is further equipped.
【0020】請求項2記載の半導体装置によれば、請求
項1と同様な効果のほか、複数の半導体コアに対し、同
時に制御ができ、さらに、ある半導体コアの出力をもと
に他の半導体コアを制御することができる半導体装置を
提供することができる。According to the semiconductor device of the second aspect, in addition to the same effect as that of the first aspect, it is possible to simultaneously control a plurality of semiconductor cores, and further, based on the output of one semiconductor core, another semiconductor core can be controlled. A semiconductor device capable of controlling a core can be provided.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。なお、テスト端子の制御
方式としてJTAG方式での実施の形態を例に説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The JTAG method will be described as an example of the test terminal control method.
【0022】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
る半導体装置の構成を示すものである。図1において2
4は外部テスト装置、25はテスト用入力端子、26は
テスト用出力端子、4および5は個別にテスト回路を具
備する半導体コア、27はボード上での実装テストと指
定された半導体コアのデータ出力のみを端子へ出力する
テスト回路、28は半導体コア4、5への入力データを
変換するデータ変換部、29は半導体コア4、半導体コ
ア5とテスト回路27とデータ変換部28を統合し1組
のテスト端子を備えた半導体装置である。FIG. 1 shows the structure of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 2 in FIG.
Reference numeral 4 is an external test device, 25 is a test input terminal, 26 is a test output terminal, 4 and 5 are semiconductor cores each having a test circuit individually, and 27 is data of a semiconductor core designated as a mounting test on a board. A test circuit that outputs only the output to the terminal, 28 is a data conversion unit that converts the input data to the semiconductor cores 4 and 5, 29 is a combination of the semiconductor core 4, the semiconductor core 5, the test circuit 27, and the data conversion unit 28. A semiconductor device having a set of test terminals.
【0023】テスト回路27は統合する半導体コア4、
5の中で最も長い命令レジスタ長に付加ビット長を加え
た命令コード長の命令レジスタを備えたテスト回路であ
る。図2(a)は上記データ変換部28の概略ブロック
図を示し、図2(b)は上記データ変換部28の詳細ブ
ロック図を示すものである。図2において30は半導体
コア4への入力を変換する変換回路、31は半導体コア
5への入力を変換する変換回路、32は命令コードの先
頭に付加された付加ビットにより変換回路29、変換回
路30を制御する制御回路である。図2(b)において
33は付加ビットをシフトインするシフトレジスタ、3
4はシフトレジスタ33の全ビットをデコードするデコ
ーダ、35はデコーダ34の変換回路30用出力値を保
持するラッチ、36はデコーダ34の変換回路31用出
力値を保持するラッチ、37はラッチ35、36へのラ
ッチクロックを生成するラッチタイミング制御回路であ
る。The test circuit 27 is integrated with the semiconductor core 4,
5 is a test circuit provided with an instruction register having an instruction code length obtained by adding an additional bit length to the longest instruction register length in 5. 2A is a schematic block diagram of the data conversion unit 28, and FIG. 2B is a detailed block diagram of the data conversion unit 28. In FIG. 2, 30 is a conversion circuit for converting the input to the semiconductor core 4, 31 is a conversion circuit for converting the input to the semiconductor core 5, 32 is a conversion circuit 29, a conversion circuit by an additional bit added to the head of the instruction code. A control circuit for controlling 30. In FIG. 2B, 33 is a shift register for shifting in additional bits, 3
4 is a decoder that decodes all bits of the shift register 33, 35 is a latch that holds the output value for the conversion circuit 30 of the decoder 34, 36 is a latch that holds the output value for the conversion circuit 31 of the decoder 34, 37 is a latch 35, 36 is a latch timing control circuit for generating a latch clock to 36.
【0024】以上のように構成された本実施の形態の半
導体装置について、以下、テスト用入力データと出力デ
ータの流れを中心にその動作を説明する。The operation of the semiconductor device of the present embodiment configured as described above will be described below focusing on the flow of test input data and output data.
【0025】まず、入力データを生成する外部テスト装
置24は制御する半導体コア4に対応する付加ビットを
図3のように命令コードの先頭に付加し、データ変換部
28とテスト回路27へ入力する。ここでは、付加ビッ
トがバイナリで01のとき、半導体コア4が指定され、
付加ビットがバイナリで10のとき半導体コア5が指定
され、付加ビットがバイナリで00のときテスト回路2
7が指定されるとする。データ変換部28では制御回路
32と変換回路30、31へ同時に付加ビット付きの命
令コードが入力されるが、制御回路32は先頭の付加ビ
ットの値により、制御信号109、110を変換回路3
0、31へ出力し、指定された半導体コア4へは無変
換、指定されていない半導体コア5へはバイパス命令に
変換するよう変換回路30、31を制御する。付加ビッ
トのバイナリコードが01の場合は変換回路30へは命
令コード、4ビットをそのまま出力するよう制御し、変
換回路31へはバイパス命令コードに変換した命令コー
ド、4ビットを出力させるよう制御することになる。図
3の付加ビット付き命令コード1005をデータ変換部
28に入力した場合、図4が変換回路30の出力結果、
図5が変換回路31の出力結果になる。この時、半導体
コア4が具備するテスト回路には図4の6ビットデータ
1006が入力され、半導体コア5が具備するテスト回
路には図5の6ビットデータ1007が入力されること
になる。半導体コア4、5が具備するテスト回路の命令
コード長は4ビットなので先頭の2ビットの付加ビット
はシフトアウトされ、付加ビットを除く4ビットの命令
コードを実行することになる。なお、テスト回路27に
は図3の6ビットデータが入力されることになるがテス
ト回路27において付加ビット位置の命令コードがバイ
ナリで00以外はバイパス命令と認識するようにしてお
く。図6のように命令コード1005に続いてデータ1
008も16ビット入力するが、データ変換部28では
無変換のまま、半導体コア4、5へデータを渡す。半導
体コア4が具備するテスト回路ではバイナリコード10
10に対応する16ビットのデータとしてテスト回路の
制御に使用され、半導体コア5が具備するテスト回路で
はバイパス命令が設定されているので16ビットのデー
タをシフトアウトするだけで半導体コア5の動作には影
響を与えることはない。First, the external test apparatus 24 for generating input data adds an additional bit corresponding to the semiconductor core 4 to be controlled to the head of the instruction code as shown in FIG. 3, and inputs it to the data conversion unit 28 and the test circuit 27. . Here, when the additional bit is 01 in binary, the semiconductor core 4 is designated,
When the additional bit is 10 in binary, the semiconductor core 5 is designated, and when the additional bit is 00 in binary, the test circuit 2
Suppose 7 is specified. In the data conversion unit 28, the instruction code with additional bits is simultaneously input to the control circuit 32 and the conversion circuits 30 and 31, but the control circuit 32 converts the control signals 109 and 110 into the conversion circuit 3 according to the value of the additional bits at the head.
The conversion circuits 30 and 31 are controlled so as to output to 0 and 31 and not convert to the designated semiconductor core 4 and convert to the undesignated semiconductor core 5 into the bypass instruction. When the binary code of the additional bits is 01, the conversion circuit 30 is controlled to output the instruction code and 4 bits as they are, and the conversion circuit 31 is controlled to output the instruction code converted to the bypass instruction code and 4 bits. It will be. When the instruction code with additional bits 1005 of FIG. 3 is input to the data conversion unit 28, FIG. 4 shows the output result of the conversion circuit 30,
FIG. 5 shows the output result of the conversion circuit 31. At this time, the 6-bit data 1006 of FIG. 4 is input to the test circuit included in the semiconductor core 4, and the 6-bit data 1007 of FIG. 5 is input to the test circuit included in the semiconductor core 5. Since the instruction code length of the test circuits included in the semiconductor cores 4 and 5 is 4 bits, the leading 2 bits of the additional bits are shifted out, and the 4-bit instruction code excluding the additional bits is executed. Although the 6-bit data of FIG. 3 is input to the test circuit 27, the test circuit 27 recognizes that the instruction code at the additional bit position is binary and is other than 00, which is a bypass instruction. As shown in FIG. 6, the instruction code 1005 is followed by the data 1
Although 008 also inputs 16 bits, the data conversion unit 28 passes the data to the semiconductor cores 4 and 5 without conversion. In the test circuit provided in the semiconductor core 4, the binary code 10
The 16-bit data corresponding to 10 is used for controlling the test circuit. Since the bypass command is set in the test circuit included in the semiconductor core 5, it is possible to operate the semiconductor core 5 simply by shifting out the 16-bit data. Has no effect.
【0026】次に、図2(b)を用いてデータ変換部2
8の詳細な動作を説明する。制御回路32に入力される
付加ビット付き命令コード1005はシフトレジスタ3
3へシフトインされ、シフトレジスタ33の全ビットの
出力はデコーダでデコードし、指定された半導体コア4
に対する変換回路30への制御信号111をLowレベ
ルに、選択されない半導体コア5に対する変換回路31
への制御信号112をHighレベルにする。制御信号
111、112はラッチ35、36で付加ビットの次に
入力される命令コードとタイミングを合わすよう変化タ
イミングを調整し、制御信号109、110を出力す
る。ラッチ35、36のタイミングはラッチタイミング
制御回路37で制御され、JTAG方式では命令コード
がクロックの立ち上がりエッジでシフトインされていく
ので、付加ビットが全ビットシフトインされた次のクロ
ックの立下りエッジでラッチすれば良い。タイミング調
整後、制御信号109はLowレベルに、制御信号11
0はHighレベルになる。JTAG方式のバイパス命
令コードはバイナリで1111なので変換回路30、3
1は2入力の論理和回路で良く、Lowレベルの制御信
号109で制御される変換回路30は入力される命令コ
ードをそのまま出力し、Highレベルの制御信号11
0で制御される制御回路31は命令コードをHighレ
ベルに固定して出力する。このようにデータ変換部28
は簡単な回路で実現できる。Next, the data conversion unit 2 will be described with reference to FIG.
The detailed operation of No. 8 will be described. The instruction code 1005 with additional bits input to the control circuit 32 is the shift register 3
3 is shifted in, the output of all bits of the shift register 33 is decoded by the decoder, and the designated semiconductor core 4
The control signal 111 to the conversion circuit 30 to the low level, and the conversion circuit 31 to the unselected semiconductor core 5
The control signal 112 is set to the high level. The control signals 111 and 112 adjust the change timing so as to match the timing with the instruction code input next to the additional bit by the latches 35 and 36, and output the control signals 109 and 110. The timing of the latches 35 and 36 is controlled by the latch timing control circuit 37, and in the JTAG method, the instruction code is shifted in at the rising edge of the clock, so that the additional bits are shifted in all bits and the falling edge of the next clock is shifted in. You can latch it with. After the timing adjustment, the control signal 109 is set to the Low level and the control signal 11
0 becomes High level. Since the bypass instruction code of the JTAG method is 1111 in binary, the conversion circuits 30 and 3
1 may be a 2-input OR circuit, and the conversion circuit 30 controlled by the low-level control signal 109 outputs the input instruction code as it is and the high-level control signal 11
The control circuit 31 controlled by 0 fixes the instruction code to the high level and outputs it. In this way, the data conversion unit 28
Can be realized with a simple circuit.
【0027】以上のように本発明の第1の実施の形態に
よれば、テスト用端子は最低限の1組のみでそれ以上、
増やすことなく、半導体装置29内の半導体コア4、
5、およびテスト回路27を制御することができ、外部
制御部では命令コードの先頭に付加ビットを付加する処
理を追加するだけの変更を加えるだけで良く、転送する
データ量も命令コード先頭の付加ビット分が増加するだ
けで転送時間の増加も少ない。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the number of test terminals is at least one,
Without increasing the number, the semiconductor core 4 in the semiconductor device 29,
5 and the test circuit 27 can be controlled, and the external control unit only needs to add a process of adding an additional bit to the beginning of the instruction code, and the amount of data to be transferred is also added to the beginning of the instruction code. The increase in transfer time is small as the number of bits increases.
【0028】図7は本発明の第2の実施の形態における
半導体装置の構成を示すものである。図7において本発
明の第1の実施の形態と同じ構成要素は同じ符号を付し
て説明を省略し、異なる点を中心に説明する。図7にお
いて38は外部テスト装置、25はテスト用入力端子、
26はテスト用出力端子、4および5は個別にテスト回
路を具備する半導体コア、39は同期制御部、40は同
期制御部39を備えたテスト回路、41は半導体コア
4、5とテスト回路40とデータ変換部28とを統合し
1組のテスト端子25、26を備えた半導体装置であ
る。FIG. 7 shows the structure of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same components as those of the first embodiment of the present invention are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and different points will be mainly described. In FIG. 7, 38 is an external test device, 25 is a test input terminal,
26 is a test output terminal, 4 and 5 are semiconductor cores each having a test circuit, 39 is a synchronization control unit, 40 is a test circuit having a synchronization control unit 39, 41 is a semiconductor core 4, 5 and a test circuit 40. And a data conversion unit 28 are integrated to provide a set of test terminals 25 and 26.
【0029】図8は同期制御部39のブロック図を示す
ものである。図8において42はテスト回路40内に拡
張されたレジスタ回路、43は半導体コア4、5への制
御信号を出力する制御回路である。FIG. 8 is a block diagram of the synchronization control unit 39. In FIG. 8, 42 is a register circuit expanded in the test circuit 40, and 43 is a control circuit for outputting a control signal to the semiconductor cores 4 and 5.
【0030】外部テスト装置38から同期制御部39の
レジスタ回路42へ制御データを書きこむと、半導体コ
ア4、5に対し、同時にあるいは個別に制御信号113
と制御信号114を出力する。また、あらかじめ指定条
件をレジスタ回路42に設定しておくとことで、制御回
路43は半導体コア4、5の状態を示す信号115、1
16を入力し、論理和や論理積等、指定条件で半導体コ
ア4、5へ制御信号113、114を出力する。なお、
同期制御部39のレジスタ回路42はテスト回路40に
拡張することで他のテスト用レジスタと同様、容易に外
部テスト装置から制御することができる。When the control data is written from the external test device 38 to the register circuit 42 of the synchronization control unit 39, the control signal 113 is simultaneously or individually written to the semiconductor cores 4 and 5.
And the control signal 114 is output. Further, by setting the designated condition in the register circuit 42 in advance, the control circuit 43 causes the signals 115, 1 indicating the states of the semiconductor cores 4 and 5 to be generated.
16 is input, and control signals 113 and 114 are output to the semiconductor cores 4 and 5 under specified conditions such as logical sum and logical product. In addition,
By extending the register circuit 42 of the synchronization control unit 39 to the test circuit 40, the register circuit 42 can be easily controlled from an external test device like other test registers.
【0031】以上のように本発明の第2の実施の形態に
よれば、第1の実施の形態による効果のほかに、複数の
半導体コアに対し、同時にリセットを発生させる等の同
期制御が可能となる。さらに、ある半導体コアの出力に
より、他の半導体コアの実行を停止される等の制御も可
能となる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effect of the first embodiment, it is possible to perform synchronous control such as simultaneous reset generation for a plurality of semiconductor cores. Becomes Furthermore, it is possible to control the output of one semiconductor core to stop the execution of another semiconductor core.
【0032】[0032]
【発明の効果】請求項1記載の半導体装置によれば、指
定されていない半導体コアへの命令コードをその半導体
コアの動作に影響を与えない命令コードへ変換するデー
タ変換部を設けることにより、テスト用端子を増やすこ
となく、半導体コア単体に対する外部テスト装置に複雑
な変更を加えることなく、複数の半導体コアを統合した
半導体装置に対する外部テスト装置を開発でき、かつ、
半導体コア単体時と同等なテスト時間でテストできる半
導体装置を提供することができる。According to the semiconductor device of the first aspect, by providing the data conversion unit for converting the instruction code to the unspecified semiconductor core into the instruction code that does not affect the operation of the semiconductor core, It is possible to develop an external test device for a semiconductor device that integrates multiple semiconductor cores without increasing the number of test terminals and without making any complicated changes to the external test device for a single semiconductor core, and
It is possible to provide a semiconductor device that can be tested in a test time equivalent to that of a single semiconductor core.
【0033】請求項2記載の半導体装置によれば、請求
項1と同様な効果のほか、複数の半導体コアに対し、同
時に制御ができ、さらに、ある半導体コアの出力をもと
に他の半導体コアを制御することができる半導体装置を
提供することができる。According to the semiconductor device of the second aspect, in addition to the same effect as the first aspect, it is possible to simultaneously control a plurality of semiconductor cores, and further, based on the output of a certain semiconductor core, another semiconductor core can be controlled. A semiconductor device capable of controlling a core can be provided.
【図1】本発明の第1の実施の形態における半導体装置
の構成と外部テスト装置との接続を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device and a connection with an external test device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(a)は図1のデータ変換部の概略ブロック
図、(b)は図1のデータ変換部の詳細ブロック図であ
る。2A is a schematic block diagram of a data conversion unit in FIG. 1, and FIG. 2B is a detailed block diagram of the data conversion unit in FIG.
【図3】図1のデータ変換部に入力される命令コードの
内容を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the content of an instruction code input to the data conversion unit of FIG.
【図4】データ変換部に図3の命令コードを入力した場
合に図2の変換回路30から出力されるデータ内容を示
す図である。4 is a diagram showing the content of data output from the conversion circuit 30 of FIG. 2 when the instruction code of FIG. 3 is input to the data conversion unit.
【図5】データ変換部に図3の命令コードを入力した場
合に図2の変換回路31から出力されるデータ内容を示
す図である。5 is a diagram showing the content of data output from the conversion circuit 31 of FIG. 2 when the instruction code of FIG. 3 is input to the data conversion unit.
【図6】図1のテスト用入力端子に入力される命令コー
ドとデータの内容を示す図である。6 is a diagram showing the contents of an instruction code and data input to the test input terminal of FIG.
【図7】本発明の第2の実施の形態における半導体装置
の構成と外部テスト装置との接続を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device and a connection with an external test device according to a second embodiment of the present invention.
【図8】図7の同期制御部の一例のブロック図である。8 is a block diagram of an example of a synchronization controller of FIG.
【図9】従来のシリアルチェーンで接続した半導体装置
の構成と外部テスト装置との接続を示すブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device connected by a conventional serial chain and a connection with an external test device.
【図10】従来の複数組のテスト端子を備えた半導体装
置の構成と外部テスト装置との接続を示すブロック図で
ある。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor device having a plurality of sets of test terminals and a connection with an external test device.
【図11】従来の選択用の端子を追加した半導体装置の
構成と外部テスト装置との接続を示すブロック図であ
る。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional semiconductor device in which a terminal for selection is added and a connection with an external test device.
【図12】図9のテスト用入力端子に入力される命令コ
ードとデータの内容を示す図である。12 is a diagram showing the contents of an instruction code and data input to the test input terminal of FIG.
【図13】図9のテスト用出力端子に出力される出力デ
ータの内容を示す図である。13 is a diagram showing the content of output data output to the test output terminal of FIG.
1 外部テスト装置 2 テスト用入力端子 3 テスト用出力端子 4 半導体コア 5 半導体コア 6 テスト回路 7 半導体装置 8 外部テスト装置 9 外部テスト装置 10 外部テスト装置 11 テスト用入力端子 12 テスト用出力端子 13 テスト用入力端子 14 テスト用出力端子 15 テスト用入力端子 16 テスト用出力端子 17 半導体装置 18 外部テスト装置 19 テスト用入力端子 20 テスト用出力端子 21 セレクタ回路 22 選択用端子 23 半導体装置 24 外部テスト装置 25 テスト用入力端子 26 テスト用出力端子 27 テスト回路 28 データ変換部 29 半導体装置 30 変換回路 31 変換回路 32 制御回路 33 シフトレジスタ 34 デコーダ 35 ラッチ 36 ラッチ 37 ラッチタイミング制御回路 38 外部テスト装置 39 同期制御部 40 テスト回路 41 半導体装置 42 レジスタ回路 43 制御回路 101 半導体コア4への入力信号 102 半導体コア5への入力信号 103 テスト回路6への入力信号 104 テスト回路6の出力信号 105 半導体コア4の出力信号 106 半導体コア5への入力信号 107 半導体コア5の出力信号 108 テスト回路6への入力信号 109 変換回路30への制御信号 110 変換回路31への制御信号 111 ラッチ35の入力信号 112 ラッチ36の入力信号 113 半導体コア4への制御信号 114 半導体コア5への制御信号 115 半導体コア4の状態を示す信号 116 半導体コア5の状態を示す信号 1001 連結した命令コード内容 1002 連結したデータ内容 1003 連結された命令レジスタ出力内容 1004 連結されたデータ出力内容 1005 付加ビット付き命令コード内容 1006 変換回路30の出力内容 1007 変換回路31の出力内容 1008 半導体コア4のデータ出力内容 1 External test equipment 2 Test input terminal 3 Test output terminal 4 Semiconductor core 5 Semiconductor core 6 Test circuit 7 Semiconductor device 8 External test equipment 9 External test equipment 10 External test equipment 11 Test input terminal 12 Test output terminal 13 Test input terminal 14 Test output terminal 15 Test input terminal 16 Test output terminal 17 Semiconductor device 18 External test equipment 19 Test input terminal 20 Test output terminal 21 Selector circuit 22 Selection terminal 23 Semiconductor device 24 External test equipment 25 Test input terminal 26 Test output terminal 27 Test circuit 28 Data converter 29 Semiconductor devices 30 conversion circuit 31 Conversion circuit 32 control circuit 33 shift register 34 Decoder 35 Latch 36 Latch 37 Latch timing control circuit 38 External test equipment 39 Synchronous control unit 40 test circuit 41 Semiconductor device 42 register circuit 43 Control circuit 101 Input signal to the semiconductor core 4 102 Input signal to the semiconductor core 5 103 Input signal to test circuit 6 104 Output signal of test circuit 6 105 Output signal of semiconductor core 4 106 Input signal to the semiconductor core 5 107 Output signal of semiconductor core 5 108 Input signal to test circuit 6 109 Control signal to conversion circuit 30 110 Control signal to conversion circuit 31 111 Input signal of latch 35 112 Input signal of latch 36 113 Control signal to semiconductor core 4 114 Control signal to semiconductor core 5 115 signal indicating the state of the semiconductor core 4 116 signal indicating the state of the semiconductor core 5 1001 Contents of linked instruction code 1002 Contents of linked data 1003 Output contents of linked instruction register 1004 Concatenated data output contents 1005 Instruction code contents with additional bits 1006 Output contents of conversion circuit 30 1007 Output contents of conversion circuit 31 1008 Data output contents of semiconductor core 4
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 27/04
Claims (2)
半導体コアと、 入力データを入力して前記半導体コアが具備する前記テ
スト回路へ出力するものであって、前記入力データによ
って指定された前記半導体コアに対して前記入力データ
を転送し、前記入力データによって指定されない前記半
導体コアに対して前記入力データをその半導体コアの動
作に影響を与えないものにデータ変換するデータ変換部
と、 前記入力データを入力するとともに、前記半導体コアが
具備する前記テスト回路のデータ出力を入力して、前記
入力データによって指定された前記半導体コアの前記デ
ータ出力のみを出力する回路とを備えた半導体装置。1. Two or more semiconductor cores each having a test circuit, and inputting input data and outputting to the test circuit provided in the semiconductor core, which is designated by the input data. A data conversion unit that transfers the input data to the semiconductor core, and converts the input data to the semiconductor core not specified by the input data so as not to affect the operation of the semiconductor core; A semiconductor device comprising: a circuit that inputs input data, inputs a data output of the test circuit included in the semiconductor core, and outputs only the data output of the semiconductor core designated by the input data.
たは半導体コアからの入力により前記複数の半導体コア
へ同時あるいは個別に制御信号を出力する同期制御部を
更に備えた請求項1記載の半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a synchronization control unit that outputs a control signal to the plurality of semiconductor cores simultaneously or individually by an input from an external test device that generates input data or a semiconductor core.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001266826A JP2003076576A (en) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008304986A (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Nec Electronics Corp | Semiconductor integrated circuit |
CN116908603A (en) * | 2023-09-14 | 2023-10-20 | 深圳市艾联特电子科技有限公司 | Reliability detection method and system based on connector |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001266826A patent/JP2003076576A/en active Pending
Cited By (3)
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JP2008304986A (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Nec Electronics Corp | Semiconductor integrated circuit |
CN116908603A (en) * | 2023-09-14 | 2023-10-20 | 深圳市艾联特电子科技有限公司 | Reliability detection method and system based on connector |
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