JP2004087919A - 半導体集積回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は予想外の動作を行った際に確認対象の内部状況を容易に再現して、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供する。
【解決手段】半導体集積回路1は、内部に有する複数のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132のうち、レジスタ120A〜123Aと並列にロード値保持レジスタ120B〜123Bを配設し、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの後段に、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの出力とレジスタ120A〜123Aの出力の一方を選択して出力するセレクタセレクタ124〜127を配設して、ロード値保持レジスタ120B〜123Bへのデータとセレクタ124〜127の選択動作を制御して、内部のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132の状態を任意に設定可能としている。
【選択図】 図1
【解決手段】半導体集積回路1は、内部に有する複数のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132のうち、レジスタ120A〜123Aと並列にロード値保持レジスタ120B〜123Bを配設し、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの後段に、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの出力とレジスタ120A〜123Aの出力の一方を選択して出力するセレクタセレクタ124〜127を配設して、ロード値保持レジスタ120B〜123Bへのデータとセレクタ124〜127の選択動作を制御して、内部のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132の状態を任意に設定可能としている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路に関し、詳細には、予想外の動作を行った際に、確認対象の内部状況を容易に再現して、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路の開発においては、シミュレーションにより、半導体集積回路に様々な入力を与え、半導体集積回路からの出力信号と出力期待値との比較を行なって、期待通りの動作をすることを検証した上で、実際のデバイスを製作している。
【0003】
このシミュレーションの過程で、期待値通りの出力が得られない場合には、シミュレーションを繰り返し行って、半導体集積回路内部の動作を参考にしながら、解析を行っている。
【0004】
ところが、実デバイスにおいて、予想外の動作が発生した場合には、シミュレーションの場合のように簡単には進まない。この原因は、半導体集積回路内部の動作を把握することが困難であるためである。
【0005】
そこで、従来、メモリに格納された内部状態遷移情報に基づいて、内部状態遷移を検出する状態遷移検出手段と、この状態遷移検出手段の検出結果に基づいて状態検出判定を行って判定結果を出力する状態検出判定手段とを具備する大型集積回路が提案されている(特開2001―195278)。
【0006】
この従来技術は、半導体集積回路内部に、内部状態解析部を搭載し、内部状態解析部内部に設けられた検出回路が、メモリに格納された内部状態遷移情報に基づいて状態検出判定を行って判定結果を出力している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような公報記載の従来技術にあっては、半導体集積回路内部に、専用の内部状態解析部を搭載する必要があり、コストが高くなるとともに、回路構成も複雑になるという問題があった。
【0008】
また、半導体集積回路の分野では、効率的な原因の解析を、シミュレータを使用して内部動作を確認したいという希望があるが、従来技術では、シミュレータを使用した原因の解析を行うことができない。
【0009】
さらに、シミュレーションにおいて、内部レジスタを特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせたい場合に、従来技術では、当該時点に至るまでのシーケンスを判明することができないため、確認対象の内部状態を再現することができないという問題があった。
【0010】
そこで、請求項1記載の発明は、内部に有する複数のレジスタのうち所定のレジスタと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタを配設し、当該ロード値保持レジスタの後段に、当該ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されているレジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタを配設して、当該ロード値保持レジスタへのデータとセレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能とすることにより、半導体集積回路の内部レジスタに対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明できるようにし、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供することを目的としている。
【0011】
請求項2記載の発明は、ロード値保持レジスタを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとすることにより、半導体集積回路内にロード値保持レジスタを組み込むことによる影響を抑制するとともに、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供することを目的としている。
【0012】
請求項3記載の発明は、ロード値保持レジスタを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとすることにより、外部データをロードする時間を短縮し、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の半導体集積回路は、複数のレジスタを有し各種データ処理を行う半導体集積回路において、前記レジスタのうち所定のレジスタと並列に配設され、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタと、前記ロード値保持レジスタの後段に配設され前記ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されている前記レジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタと、を備え、前記ロード値保持レジスタへのデータと前記セレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能であることにより、上記目的を達成している。
【0014】
上記構成によれば、内部に有する複数のレジスタのうち所定のレジスタと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタを配設し、当該ロード値保持レジスタの後段に、当該ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されているレジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタを配設して、当該ロード値保持レジスタへのデータとセレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能としているので、半導体集積回路の内部レジスタに対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明することができ、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することができる。
【0015】
この場合、例えば、請求項2に記載するように、前記ロード値保持レジスタは、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものであってもよい。
【0016】
上記構成によれば、ロード値保持レジスタを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとしているので、半導体集積回路内にロード値保持レジスタを組み込むことによる影響を抑制することができるとともに、内部動作を容易に把握することができる。
【0017】
また、例えば、請求項3に記載するように、前記ロード値保持レジスタは、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものであってもよい。
【0018】
上記構成によれば、ロード値保持レジスタを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとしているので、外部データをロードする時間を短縮することができ、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0020】
図1及び図2は、本発明の半導体集積回路の一実施の形態を示す図であり、図1は、本発明の半導体集積回路の一実施の形態を適用した半導体集積回路1の要部回路ブロック図である。
【0021】
図1において、半導体集積回路1は、各種端子101、102、103、104、105、106、107、入力バッファ108A、108B、109、110、111、112、113、114、レジスタ115、116、117、118、組み合わせ回路119、レジスタ120A、121A、122A、123A、ロード値保持レジスタ120B、121B、122B、123B、セレクタ124、125、126、127、組み合わせ回路128、レジスタ129、130、131、132、出力バッファ133、134及び出力端子135、136等を備えている。
【0022】
入力端子101は、双方向データ信号A1のための双方向端子であり、入力端子102は、入力信号A2のための入力端子である。入力端子103は、入力信号A3のための入力端子であり、入力端子104は、入力信号A4のための入力端子である。さらに、入力端子105は、ロード信号LDのための入力端子であり、入力端子106は、クロックCLK入力のための入力端子である。入力端子107は、ロードクロックLDCLK入力のための入力端子である。
【0023】
各信号の入力端子101〜104には、バッファ108B、109〜111を介して初段のレジスタ115〜118が接続されており、各入力端子101〜104に半導体集積回路1の外部から入力された信号A1〜A4は、バッファ108B、109〜111を介してレジスタ115〜118に保持される。
【0024】
すなわち、半導体集積回路1は、外部から入力される信号A1〜A4を、まず、レジスタ115〜118で受け取り、このレジスタ115〜118の出力を使用して内部動作を行わせることで、半導体集積回路1の外部から入力される信号A1〜A4のクロックCLKに対するタイミング制約を緩和している。
【0025】
組み合わせ回路119は、初段のレジスタ115〜118の出力等からの信号を入力として、論理演算を行い、後段のレジスタ120A〜123Aとロード値保持レジスタ120B〜123Bのうち、レジスタ120A〜123Aにデータを出力する。
【0026】
この後段のレジスタ120A〜123Aのクロック入力端子には、入力端子106に入力されるシステムクロックCLKが入力バッファ113を介して入力され、レジスタ120A〜123Aは、このクロックCLKの立ち上がりエッジ毎にそれぞれ組み合わせ回路119からのデータを取り込む。
【0027】
このレジスタ120A、121A、122A、123Aに並列に、ロード値保持用のレジスタ120B、121B、122B、123Bが設けられており、ロード値保持レジスタ120B〜123Bは、ロードクロックLDCLKをクロック信号として使用して、ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121B、ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bをグループとする組み合わせで、シフトレジスタ構成となっている。ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121Bの組のシフトレジスタには、信号A2の入力端子102からバッファ109を介してシフトデータが入力され、ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121Bは、この入力データを順次シフトして保持する。ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bの組のシフトレジスタには、信号A3の入力端子103からバッファ110を介してシフトデータが入力され、ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bは、この入力データを順次シフトして保持する。
【0028】
上記レジスタ120A、120B、121A、121B、122A、122B、123A、123Bの後段には、セレクタ124〜127が配設されており、セレクタ124〜127には、それぞれレジスタ120Aとロード値保持レジスタ120B、レジスタ121Aとロード値保持レジスタ121B、レジスタ122Aとロード値保持レジスタ122B及びレジスタ123Aとロード値保持レジスタ123Bから信号が入力され、また、入力端子105からロード信号LDがバッファ112を介して入力される。セレクタ124〜127は、ロード信号LDの入力信号状態により、レジスタ120Aとロード値保持レジスタ120B、レジスタ121Aとロード値保持レジスタ121B、レジスタ122Aとロード値保持レジスタ122B及びレジスタ123Aとロード値保持レジスタ123Bからの信号の一方を選択して組み合わせ回路128に出力する。
【0029】
組み合わせ回路128は、セレクタ124〜127からの信号に論理演算を行って、後段のレジスタ129〜132に出力する。
【0030】
レジスタ129〜132には、それぞれ組み合わせ回路128からの出力が入力され、また、入力端子105からロード信号LDがバッファ112を介して入力される。レジスタ129は、その出力端子がバッファ108Aを介して入力端子101に接続されており、レジスタ129の出力は、A1信号の入力端子の出力信号となる。レジスタ130は、その出力端子がバッファ108Aのイネーブル端子に接続されており、レジスタ130のレジスタ出力は、バッファ108Aを介して、A1信号の入力端子101の出力信号のアウトプット・イネーブル信号となる。
【0031】
レジスタ131の出力端子は、出力バッファ133を介して出力端子135に接続されており、レジスタ131の出力は、半導体集積回路1の外部への出力信号として出力される。
【0032】
レジスタ132も同様に、その出力端子が、出力バッファ134を介して出力端子136に接続されており、レジスタ132の出力は、半導体集積回路1の外部への出力信号として出力される。
【0033】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の半導体集積回路1は、半導体集積回路1の内部のレジスタ115〜118、レジスタ120A、120B、121A、121B、122A、122B、123A、123B及びレジスタ129〜132の内容を容易に設定することができる。
【0034】
例えば、以下、レジスタ120A、120B、121A、121B、122A、122B、123A、123Bについて、図2に基づいて説明する。
【0035】
図2において、CLKは、上記システムクロックであり、ロード値保持レジスタ120B〜123B以外のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132は、このシステムクロックCLKを基準に動作している。また、LDCLKは、ロード値保持レジスタ120B〜123Bに供給されているロードクロックで、ロード値保持レジスタ120B〜123Bは、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジ毎に、組み合わせ回路119からのデータを獲得して、データをロードする。
【0036】
半導体集積回路1では、まず、図2に示すように、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジの前に、信号A2、A3の入力端子102、103に、ロード値保持レジスタ120B〜123Bにロードさせたいデータ、例えば、データS00、S10を確定させる。その後、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジが発生し、半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ121B、123Bに、信号A2、A3の入力端子102、103に与えられていた信号状態S00、S10を獲得する。
【0037】
次に、ロードクロックLDCLKの2回目の立ち上がりエッジの前に、信号A2、A3の入力端子にロード値保持レジスタ120B〜123Bにロードさせたいデータ、例えば、データS01、S11を確定させる。その後、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジが発生し、半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ121B、123Bが信号A2、A3の入力端子102、103に与えられていた信号状態S01、S11を獲得する。また、半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ120Bに、ロード値保持レジスタ121Bの獲得していたデータ内容S00がシフトし、ロード値保持レジスタ122Bに、ロード値保持レジスタ123Bの獲得していたデータ内容S10がシフトする。
【0038】
したがって、ロード値保持レジスタ120B、121B、122B、123Bに所望の値が設定される。
【0039】
また、半導体集積回路1は、最初の状態では、セレクタ124〜127に供給しているロード信号LDの状態がHレベルであるので、セレクタ124〜127は、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの出力側を選択出力する。その後、ロード信号LDをLレベルとすることで、セレクタ124〜127は、本来の内部レジスタであるレジスタ120A、121A、122A、123Aの出力に切り換える。
【0040】
したがって、半導体集積回路1の内部レジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A、ロード値保持レジスタ120B〜123B及びレジスタ129〜132の状態を半導体集積回路1の外部から自由に設定して動作させたように、動作させることができる。
【0041】
このように、本実施の形態の半導体集積回路1は、内部に有する複数のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132のうち、レジスタ120A〜123Aと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタ120B〜123Bを配設し、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの後段に、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの出力とロード値保持レジスタ120B〜123Bに並列に配設されているレジスタ120A〜123Aの出力の一方を選択して出力するセレクタセレクタ124〜127を配設して、ロード値保持レジスタ120B〜123Bへのデータとセレクタ124〜127の選択動作を制御して、内部のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132の状態を任意に設定可能としている。
【0042】
したがって、半導体集積回路1の内部レジスタレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132に対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明することができ、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することができる。
【0043】
また、本実施の形態の半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ120B〜123Bを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとしている。
【0044】
したがって、半導体集積回路1内にロード値保持レジスタ120B〜123Bを組み込むことによる影響を抑制することができるとともに、内部動作を容易に把握することができる。
【0045】
さらに、本実施の形態の半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ120B〜123Bを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとしている。例えば、ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121Bをグループとし、ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bをグループとしている。
【0046】
したがって、外部データをロードする時間を短縮することができ、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することができる。
【0047】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0048】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の半導体集積回路によれば、内部に有する複数のレジスタのうち所定のレジスタと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタを配設し、当該ロード値保持レジスタの後段に、当該ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されているレジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタを配設して、当該ロード値保持レジスタへのデータとセレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能としているので、半導体集積回路の内部レジスタに対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明することができ、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することができる。
【0049】
請求項2記載の発明の半導体集積回路によれば、ロード値保持レジスタを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとしているので、半導体集積回路内にロード値保持レジスタを組み込むことによる影響を抑制することができるとともに、内部動作を容易に把握することができる。
【0050】
請求項3記載の発明の半導体集積回路によれば、ロード値保持レジスタを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとしているので、外部データをロードする時間を短縮することができ、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積回路の一実施の形態を適用した半導体集積回路の要部回路構成図。
【図2】図1の半導体集積回路のロード値保持レジスタの周辺のタイミングチャート。
【符号の説明】
1 半導体集積回路
101〜107 入力端子
108A、108B、109〜114 入力バッファ
115〜118 レジスタ
119 組み合わせ回路
120A〜123A レジスタ
120B〜123B ロード値保持レジスタ
124〜127 セレクタ
128 組み合わせ回路
129〜132 レジスタ
133、134 出力バッファ
135、136 出力端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路に関し、詳細には、予想外の動作を行った際に、確認対象の内部状況を容易に再現して、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路の開発においては、シミュレーションにより、半導体集積回路に様々な入力を与え、半導体集積回路からの出力信号と出力期待値との比較を行なって、期待通りの動作をすることを検証した上で、実際のデバイスを製作している。
【0003】
このシミュレーションの過程で、期待値通りの出力が得られない場合には、シミュレーションを繰り返し行って、半導体集積回路内部の動作を参考にしながら、解析を行っている。
【0004】
ところが、実デバイスにおいて、予想外の動作が発生した場合には、シミュレーションの場合のように簡単には進まない。この原因は、半導体集積回路内部の動作を把握することが困難であるためである。
【0005】
そこで、従来、メモリに格納された内部状態遷移情報に基づいて、内部状態遷移を検出する状態遷移検出手段と、この状態遷移検出手段の検出結果に基づいて状態検出判定を行って判定結果を出力する状態検出判定手段とを具備する大型集積回路が提案されている(特開2001―195278)。
【0006】
この従来技術は、半導体集積回路内部に、内部状態解析部を搭載し、内部状態解析部内部に設けられた検出回路が、メモリに格納された内部状態遷移情報に基づいて状態検出判定を行って判定結果を出力している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような公報記載の従来技術にあっては、半導体集積回路内部に、専用の内部状態解析部を搭載する必要があり、コストが高くなるとともに、回路構成も複雑になるという問題があった。
【0008】
また、半導体集積回路の分野では、効率的な原因の解析を、シミュレータを使用して内部動作を確認したいという希望があるが、従来技術では、シミュレータを使用した原因の解析を行うことができない。
【0009】
さらに、シミュレーションにおいて、内部レジスタを特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせたい場合に、従来技術では、当該時点に至るまでのシーケンスを判明することができないため、確認対象の内部状態を再現することができないという問題があった。
【0010】
そこで、請求項1記載の発明は、内部に有する複数のレジスタのうち所定のレジスタと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタを配設し、当該ロード値保持レジスタの後段に、当該ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されているレジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタを配設して、当該ロード値保持レジスタへのデータとセレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能とすることにより、半導体集積回路の内部レジスタに対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明できるようにし、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供することを目的としている。
【0011】
請求項2記載の発明は、ロード値保持レジスタを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとすることにより、半導体集積回路内にロード値保持レジスタを組み込むことによる影響を抑制するとともに、内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供することを目的としている。
【0012】
請求項3記載の発明は、ロード値保持レジスタを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとすることにより、外部データをロードする時間を短縮し、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することのできる半導体集積回路を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明の半導体集積回路は、複数のレジスタを有し各種データ処理を行う半導体集積回路において、前記レジスタのうち所定のレジスタと並列に配設され、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタと、前記ロード値保持レジスタの後段に配設され前記ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されている前記レジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタと、を備え、前記ロード値保持レジスタへのデータと前記セレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能であることにより、上記目的を達成している。
【0014】
上記構成によれば、内部に有する複数のレジスタのうち所定のレジスタと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタを配設し、当該ロード値保持レジスタの後段に、当該ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されているレジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタを配設して、当該ロード値保持レジスタへのデータとセレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能としているので、半導体集積回路の内部レジスタに対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明することができ、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することができる。
【0015】
この場合、例えば、請求項2に記載するように、前記ロード値保持レジスタは、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものであってもよい。
【0016】
上記構成によれば、ロード値保持レジスタを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとしているので、半導体集積回路内にロード値保持レジスタを組み込むことによる影響を抑制することができるとともに、内部動作を容易に把握することができる。
【0017】
また、例えば、請求項3に記載するように、前記ロード値保持レジスタは、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものであってもよい。
【0018】
上記構成によれば、ロード値保持レジスタを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとしているので、外部データをロードする時間を短縮することができ、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0020】
図1及び図2は、本発明の半導体集積回路の一実施の形態を示す図であり、図1は、本発明の半導体集積回路の一実施の形態を適用した半導体集積回路1の要部回路ブロック図である。
【0021】
図1において、半導体集積回路1は、各種端子101、102、103、104、105、106、107、入力バッファ108A、108B、109、110、111、112、113、114、レジスタ115、116、117、118、組み合わせ回路119、レジスタ120A、121A、122A、123A、ロード値保持レジスタ120B、121B、122B、123B、セレクタ124、125、126、127、組み合わせ回路128、レジスタ129、130、131、132、出力バッファ133、134及び出力端子135、136等を備えている。
【0022】
入力端子101は、双方向データ信号A1のための双方向端子であり、入力端子102は、入力信号A2のための入力端子である。入力端子103は、入力信号A3のための入力端子であり、入力端子104は、入力信号A4のための入力端子である。さらに、入力端子105は、ロード信号LDのための入力端子であり、入力端子106は、クロックCLK入力のための入力端子である。入力端子107は、ロードクロックLDCLK入力のための入力端子である。
【0023】
各信号の入力端子101〜104には、バッファ108B、109〜111を介して初段のレジスタ115〜118が接続されており、各入力端子101〜104に半導体集積回路1の外部から入力された信号A1〜A4は、バッファ108B、109〜111を介してレジスタ115〜118に保持される。
【0024】
すなわち、半導体集積回路1は、外部から入力される信号A1〜A4を、まず、レジスタ115〜118で受け取り、このレジスタ115〜118の出力を使用して内部動作を行わせることで、半導体集積回路1の外部から入力される信号A1〜A4のクロックCLKに対するタイミング制約を緩和している。
【0025】
組み合わせ回路119は、初段のレジスタ115〜118の出力等からの信号を入力として、論理演算を行い、後段のレジスタ120A〜123Aとロード値保持レジスタ120B〜123Bのうち、レジスタ120A〜123Aにデータを出力する。
【0026】
この後段のレジスタ120A〜123Aのクロック入力端子には、入力端子106に入力されるシステムクロックCLKが入力バッファ113を介して入力され、レジスタ120A〜123Aは、このクロックCLKの立ち上がりエッジ毎にそれぞれ組み合わせ回路119からのデータを取り込む。
【0027】
このレジスタ120A、121A、122A、123Aに並列に、ロード値保持用のレジスタ120B、121B、122B、123Bが設けられており、ロード値保持レジスタ120B〜123Bは、ロードクロックLDCLKをクロック信号として使用して、ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121B、ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bをグループとする組み合わせで、シフトレジスタ構成となっている。ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121Bの組のシフトレジスタには、信号A2の入力端子102からバッファ109を介してシフトデータが入力され、ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121Bは、この入力データを順次シフトして保持する。ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bの組のシフトレジスタには、信号A3の入力端子103からバッファ110を介してシフトデータが入力され、ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bは、この入力データを順次シフトして保持する。
【0028】
上記レジスタ120A、120B、121A、121B、122A、122B、123A、123Bの後段には、セレクタ124〜127が配設されており、セレクタ124〜127には、それぞれレジスタ120Aとロード値保持レジスタ120B、レジスタ121Aとロード値保持レジスタ121B、レジスタ122Aとロード値保持レジスタ122B及びレジスタ123Aとロード値保持レジスタ123Bから信号が入力され、また、入力端子105からロード信号LDがバッファ112を介して入力される。セレクタ124〜127は、ロード信号LDの入力信号状態により、レジスタ120Aとロード値保持レジスタ120B、レジスタ121Aとロード値保持レジスタ121B、レジスタ122Aとロード値保持レジスタ122B及びレジスタ123Aとロード値保持レジスタ123Bからの信号の一方を選択して組み合わせ回路128に出力する。
【0029】
組み合わせ回路128は、セレクタ124〜127からの信号に論理演算を行って、後段のレジスタ129〜132に出力する。
【0030】
レジスタ129〜132には、それぞれ組み合わせ回路128からの出力が入力され、また、入力端子105からロード信号LDがバッファ112を介して入力される。レジスタ129は、その出力端子がバッファ108Aを介して入力端子101に接続されており、レジスタ129の出力は、A1信号の入力端子の出力信号となる。レジスタ130は、その出力端子がバッファ108Aのイネーブル端子に接続されており、レジスタ130のレジスタ出力は、バッファ108Aを介して、A1信号の入力端子101の出力信号のアウトプット・イネーブル信号となる。
【0031】
レジスタ131の出力端子は、出力バッファ133を介して出力端子135に接続されており、レジスタ131の出力は、半導体集積回路1の外部への出力信号として出力される。
【0032】
レジスタ132も同様に、その出力端子が、出力バッファ134を介して出力端子136に接続されており、レジスタ132の出力は、半導体集積回路1の外部への出力信号として出力される。
【0033】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の半導体集積回路1は、半導体集積回路1の内部のレジスタ115〜118、レジスタ120A、120B、121A、121B、122A、122B、123A、123B及びレジスタ129〜132の内容を容易に設定することができる。
【0034】
例えば、以下、レジスタ120A、120B、121A、121B、122A、122B、123A、123Bについて、図2に基づいて説明する。
【0035】
図2において、CLKは、上記システムクロックであり、ロード値保持レジスタ120B〜123B以外のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132は、このシステムクロックCLKを基準に動作している。また、LDCLKは、ロード値保持レジスタ120B〜123Bに供給されているロードクロックで、ロード値保持レジスタ120B〜123Bは、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジ毎に、組み合わせ回路119からのデータを獲得して、データをロードする。
【0036】
半導体集積回路1では、まず、図2に示すように、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジの前に、信号A2、A3の入力端子102、103に、ロード値保持レジスタ120B〜123Bにロードさせたいデータ、例えば、データS00、S10を確定させる。その後、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジが発生し、半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ121B、123Bに、信号A2、A3の入力端子102、103に与えられていた信号状態S00、S10を獲得する。
【0037】
次に、ロードクロックLDCLKの2回目の立ち上がりエッジの前に、信号A2、A3の入力端子にロード値保持レジスタ120B〜123Bにロードさせたいデータ、例えば、データS01、S11を確定させる。その後、ロードクロックLDCLKの立ち上がりエッジが発生し、半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ121B、123Bが信号A2、A3の入力端子102、103に与えられていた信号状態S01、S11を獲得する。また、半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ120Bに、ロード値保持レジスタ121Bの獲得していたデータ内容S00がシフトし、ロード値保持レジスタ122Bに、ロード値保持レジスタ123Bの獲得していたデータ内容S10がシフトする。
【0038】
したがって、ロード値保持レジスタ120B、121B、122B、123Bに所望の値が設定される。
【0039】
また、半導体集積回路1は、最初の状態では、セレクタ124〜127に供給しているロード信号LDの状態がHレベルであるので、セレクタ124〜127は、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの出力側を選択出力する。その後、ロード信号LDをLレベルとすることで、セレクタ124〜127は、本来の内部レジスタであるレジスタ120A、121A、122A、123Aの出力に切り換える。
【0040】
したがって、半導体集積回路1の内部レジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A、ロード値保持レジスタ120B〜123B及びレジスタ129〜132の状態を半導体集積回路1の外部から自由に設定して動作させたように、動作させることができる。
【0041】
このように、本実施の形態の半導体集積回路1は、内部に有する複数のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132のうち、レジスタ120A〜123Aと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタ120B〜123Bを配設し、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの後段に、ロード値保持レジスタ120B〜123Bの出力とロード値保持レジスタ120B〜123Bに並列に配設されているレジスタ120A〜123Aの出力の一方を選択して出力するセレクタセレクタ124〜127を配設して、ロード値保持レジスタ120B〜123Bへのデータとセレクタ124〜127の選択動作を制御して、内部のレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132の状態を任意に設定可能としている。
【0042】
したがって、半導体集積回路1の内部レジスタレジスタ115〜118、レジスタ120A〜123A及びレジスタ129〜132に対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明することができ、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することができる。
【0043】
また、本実施の形態の半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ120B〜123Bを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとしている。
【0044】
したがって、半導体集積回路1内にロード値保持レジスタ120B〜123Bを組み込むことによる影響を抑制することができるとともに、内部動作を容易に把握することができる。
【0045】
さらに、本実施の形態の半導体集積回路1は、ロード値保持レジスタ120B〜123Bを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとしている。例えば、ロード値保持レジスタ120Bとロード値保持レジスタ121Bをグループとし、ロード値保持レジスタ122Bとロード値保持レジスタ123Bをグループとしている。
【0046】
したがって、外部データをロードする時間を短縮することができ、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することができる。
【0047】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0048】
【発明の効果】
請求項1記載の発明の半導体集積回路によれば、内部に有する複数のレジスタのうち所定のレジスタと並列に、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタを配設し、当該ロード値保持レジスタの後段に、当該ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されているレジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタを配設して、当該ロード値保持レジスタへのデータとセレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能としているので、半導体集積回路の内部レジスタに対して、例えば、特定の処理を実行した後、または、特定の処理を実行する前の状態にさせて、当該特定処理の時点に至るまでのシーケンスを判明することができ、予想外の動作が発生しても、確認対象の内部状態を再現して、内部動作を容易に把握することができる。
【0049】
請求項2記載の発明の半導体集積回路によれば、ロード値保持レジスタを、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持するものとしているので、半導体集積回路内にロード値保持レジスタを組み込むことによる影響を抑制することができるとともに、内部動作を容易に把握することができる。
【0050】
請求項3記載の発明の半導体集積回路によれば、ロード値保持レジスタを、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持するものとしているので、外部データをロードする時間を短縮することができ、速やかに確認対象の内部状態を再現して、速やかに内部動作を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積回路の一実施の形態を適用した半導体集積回路の要部回路構成図。
【図2】図1の半導体集積回路のロード値保持レジスタの周辺のタイミングチャート。
【符号の説明】
1 半導体集積回路
101〜107 入力端子
108A、108B、109〜114 入力バッファ
115〜118 レジスタ
119 組み合わせ回路
120A〜123A レジスタ
120B〜123B ロード値保持レジスタ
124〜127 セレクタ
128 組み合わせ回路
129〜132 レジスタ
133、134 出力バッファ
135、136 出力端子
Claims (3)
- 複数のレジスタを有し各種データ処理を行う半導体集積回路において、前記レジスタのうち所定のレジスタと並列に配設され、外部からロードされるデータを保持するロード値保持レジスタと、前記ロード値保持レジスタの後段に配設され前記ロード値保持レジスタの出力と当該ロード値保持レジスタに並列に配設されている前記レジスタの出力の一方を選択して出力するセレクタと、を備え、前記ロード値保持レジスタへのデータと前記セレクタの選択動作を制御して、内部のレジスタの状態を任意に設定可能であることを特徴とする半導体集積回路。
- 前記ロード値保持レジスタは、複数のシフトレジスタで構成され、外部から供給されるデータを順次シフトして保持することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
- 前記ロード値保持レジスタは、シフトレジスタが複数個ずつグループとして構成され、当該各グループ毎に外部から供給されるデータを当該グループ内で順次シフトして保持することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
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