JP2004325228A - 遅延不良補正装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】実装置上で動作周波数を変更しつつ、遅延不良を検出・補正する。
【解決手段】クロックの周波数を周波数データで指示する制御部と、周波数データに応じたクロックを発生するクロック発生部と、検査時に、第1の被検査回路に入力テストデータを供給し、被検査回路が出力する出力テストデータ、および入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較して被検査回路の動作状態を判定する第1のテスト回路と、検査時に、第2の被検査回路に入力テストデータを供給し、被検査回路が出力する出力テストデータ、および入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較して動作状態を判定する第2のテスト回路と、判定結果に応じて実動作時に第1/第2の被検査回路の一方の出力を選択する選択手段とを備え、クロックの周波数を変化させつつ第1/第2テスト回路の被検査回路の動作を判定する。
【選択図】 図1
【解決手段】クロックの周波数を周波数データで指示する制御部と、周波数データに応じたクロックを発生するクロック発生部と、検査時に、第1の被検査回路に入力テストデータを供給し、被検査回路が出力する出力テストデータ、および入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較して被検査回路の動作状態を判定する第1のテスト回路と、検査時に、第2の被検査回路に入力テストデータを供給し、被検査回路が出力する出力テストデータ、および入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較して動作状態を判定する第2のテスト回路と、判定結果に応じて実動作時に第1/第2の被検査回路の一方の出力を選択する選択手段とを備え、クロックの周波数を変化させつつ第1/第2テスト回路の被検査回路の動作を判定する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は遅延不良補正装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、被検査回路内部の遅延不良によって生じる動作の不具合を検査・補正することが可能な遅延不良補正装置、および、この遅延不良補正装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種ディジタル回路において、回路動作のためにクロックを必要としている。このクロックは、各種方式のクロック発生回路によって生成されている。そして、近年、各回路に高速処理が要求されてきており、クロックの周波数(動作周波数)も年々高くなってきている。
【0003】
なお、回路の動作周波数は、各デバイスの遅延量に依存しており、これは製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動などの各種要因により変動するものである。
【0004】
なお、規定の動作周波数で回路を動作せるためには、
・各種ばらつきに対して十分なマージンを持った回路設計を行う。
・回路記述、論理合成、レイアウトなどの面でそれぞれ、工夫を行う。
・コンピュータ上の専用ツールを用いて、遅延シミュレーションや遅延解析などを行って確認し、回路設計にフィードバックさせる。
【0005】
なお、この種のテストとして、以下の特許文献1記載のものが知られている。
【0006】
【特許文献1】
特開平06−347520号公報(第1頁〜第6頁、図1〜図2)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
なお、回路の動作周波数を測定するためには、専用のテスタを用いて、実デバイスにテストデータを入力し、デバイスの出力と予め求めておいた期待値とをテスタ内部で比較する。これにより、実デバイスを、特定の動作周波数で動作可能か否かをテストすることができる。
【0008】
さらに、動作周波数を変更しつつ、このテストを実行することで、動作周波数の上限(最大動作周波数)を求めることができる。この結果、製造ばらつきなどのために設けておいたマージン分を排除して、動作周波数を向上させることが可能になる。
【0009】
しかし、高価な専用のテスタが必要になる問題があり、さらに、量産デバイスの全てにテストをしなければならないといった問題もある。
【0010】
また、以上の専用のテスタを用いる手法以外に、スキャンパス手法や、バウンダリスキャン手法(JTAG)も用いられている。これらの手法では、回路のデバイス内部の論理部やデバイスの端子間について、専用回路を付加し、専用ツールでテストデータを自動的に生成して、全ての端子間やデバイスをもれなく検査する手法である。
【0011】
ただし、実動作と異なるテストデータを用いることや、技術的制約から実動作周波数での検査ができないといった問題が存在している。
【0012】
さらに、BIST(Built−In Self−Test:内蔵自己テスト)と呼ばれる手法が存在している。ここで、BISTとは、LSIの内部にテスト回路(BISTコア)を埋め込んで、自己診断を行う手法である。
【0013】
このBISTでは、被検査回路内部に、被検査回路に供給する入力テストデータ、および、被検査回路に入力テストデータを供給して正常時に期待される期待値テストデータを発生するテストデータ生成部と、前記被検査回路が前記入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する比較部とを備え、自動的に自己テストを実行する。
【0014】
しかし、このようなBISTであっても、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、動作周波数の上限(最大動作周波数)を求めて、製造ばらつきなどのために設けておいたマージン分を排除して、動作周波数を向上させることは困難であった。
【0015】
すなわち、クロック発生部にPLL回路を用いて周波数を可変にしたとしても、変更した周波数で安定した状態を得るまでに一定の時間が必要であり、周波数を頻繁に変更して動作周波数を求めるには多くの時間が必要になる。
【0016】
既に述べたように、回路の動作周波数は、各デバイスの遅延量に依存しており、これは製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動などの各種要因により変動するものであるため、クロックの周波数を変えつつ被検査回路の遅延不良を判定することが極めて重要になる。
【0017】
特に、近年は、従来より高い周波数のクロックで各部が動作するようになってきているため、このようにクロックの周波数を変えつつ遅延不良を判定する要求が高まってきている。
【0018】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能な遅延不良補正装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上述の課題は以下の構成により解決することができる。
【0020】
(1)請求項1記載の発明は、発生するクロックの周波数を周波数データにより指示する制御部と、前記周波数データに応じた周波数のクロックを発生するクロック発生部と、検査時に、第1の被検査回路に入力テストデータを供給し、前記被検査回路が入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する第1のテスト回路と、検査時に、第2の被検査回路に入力テストデータを供給し、前記被検査回路が入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する第2のテスト回路と、検査時における前記第1のテスト回路と前記第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に前記第1の被検査回路と前記第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択する選択手段と、を備え、前記制御手段は、前記クロック発生部が発生するクロックの周波数を変化させつつ、前記第1のテスト回路と前記第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定する、ことを特徴とする遅延不良補正装置である。
【0021】
この遅延不良補正装置の発明では、クロック発生部が発生するクロックの周波数を変化させつつ、第1のテスト回路と第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定していることで、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出することが可能になる。
【0022】
さらに、この遅延不良補正装置の発明では、検査時における第1のテスト回路と第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に第1の被検査回路と第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択するようにしているため、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能になる。
【0023】
そして、この場合、高価なテスタを用いる必要がなくなる。また、被検査回路に、高価なプロセス技術を用いずに、安価なC−MOSプロセスのディジタル回路を用いることが可能になる。
【0024】
また、被検査回路の回路基板を変更することなく、ソフトウェアによる設定で、被検査回路の動作速度を変更することが可能になる。また、これに伴って、EMIの影響を考慮して動作周波数を決定することも可能になる。
【0025】
(2)なお、以上の(1)において、前記クロック発生部は、基準クロックを遅延させた複数の遅延クロックを生成するためにディレイ素子をチェーン状に接続したディレイチェーン部と、前記ディレイチェーン部の出力から遅延情報を導き出す遅延検出部と、前記遅延情報と前記周波数データとを参照して、前記複数の遅延クロックの中から選択すべき遅延クロックを示す切替制御情報を生成する切替制御部と前記切替制御情報に基づいて前記複数の遅延クロックの中から選択して所望の周波数のクロックを生成するセレクト部と、により構成される、ことが望ましい。
【0026】
(3)また、以上の(1)または(2)において、前記テスト回路は、被検査回路に供給する入力テストデータと、被検査回路に入力テストデータを供給して正常時に期待される期待値テストデータを発生するテストデータ生成部と、前記被検査回路が前記入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する比較部と、により構成されることが望ましい。
【0027】
(4)また、以上の(1)〜(3)において、前記遅延検出部は、前記ディレイチェーン部からの複数の遅延信号の出力にそれぞれフリップフロップを接続し、前記遅延信号の出力のうち互いに隣り合う出力の論理が相異なる箇所を1カ所以上を検出する回路を設け、すべてのフリップフロップのクロックは同一のクロックまたは同一の任意の信号を入力し、論理が相異なる箇所の値と前記クロックの動作周波数とから遅延情報を算出する、ことが望ましい。
【0028】
(5)また、以上の(1)〜(4)において、前記各部が集積回路で構成されることが望ましい。
【0029】
(6)また、以上の(1)〜(5)において、前記各部がデジタル回路で構成されることが望ましい。
【0030】
(7)また、以上の(1)〜(6)の遅延不良補正装置を備え、画像処理回路を被検査回路とすることも望ましい。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の遅延不良補正装置、および遅延不良補正装置を適用した画像形成装置の実施の形態例を詳細に説明する。
【0032】
〈遅延不良補正装置の全体構成〉
以下、本発明の実施の形態例の遅延不良補正装置の実施の形態例を詳細に説明する。
【0033】
この図1において、101はクロック発生部400全体または遅延不良補正装置100全体を制御する制御部として動作するCPUである。なお、このCPU101は、クロック発生部400が発生するクロックの周波数を変化させつつ、第1のテスト回路と第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定することを特徴としている。そして、このCPU101が、クロックの周波数を設定するために周波数データ(図1▲3▼)を生成している。
【0034】
102aは第1のテストデータ生成部であり、第1の被検査回路104aに供給する入力テストデータ(図1▲7▼)を生成する。なお、この第1のテストデータ生成部102aを、単にテストデータ生成部102aと言うこともある。
【0035】
102bは第2のテストデータ生成部であり、第2の被検査回路104bに供給する入力テストデータ(図1▲7▼′)を生成する。なお、この第2のテストデータ生成部102bを、単にテストデータ生成部102bと言うこともある。
【0036】
103aは第1の期待値生成部であり、第1の被検査回路104aに入力テストデータを供給した際の正常時に期待される期待値テストデータ(図1▲8▼)を発生する。なお、この第1の期待値生成部103aを、単に期待値生成部103aと言うこともある。
【0037】
103bは第2の期待値生成部であり、第2の被検査回路104bに入力テストデータを供給した際の正常時に期待される期待値テストデータ(図1▲8▼′)を発生する。なお、この第2の期待値生成部103bを、単に期待値生成部103bと言うこともある。
【0038】
なお、この実施の形態例では、期待値生成部で期待値テストデータを生成しているが、入力テストデータと期待値テストデータを同一のテストデータ生成部で生成するようにしてもよい。
【0039】
104aは動作可能な周波数の測定がなされる第1の被検査回路であり、各種の回路が対象となるが、画像形成装置(プリンタ、複写機、複合機など)内の画像処理回路などが望ましい。なお、この第1の被検査回路104aを、単に被検査回路104aと言うこともある。
【0040】
104bは動作可能な周波数の測定がなされる第2の被検査回路であり、各種の回路が対象となるが、画像形成装置(プリンタ、複写機、複合機など)内の画像処理回路などが望ましい。なお、この第2の被検査回路104bを、単に被検査回路104bと言うこともある。
【0041】
なお、以上の構成において、被検査回路104a,104bには検査時にはテストデータ生成部102a、102bからのテストデータが入力され、実動作時には入力端子からの入力データが入力される。
【0042】
105aは第1の比較部であり、被検査回路104aが入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ(図1▲9▼)と期待値テストデータ(図1▲8▼)とを比較することにより、被検査回路104aの動作状態を判定する。なお、この第1の比較部105aを、単に比較部105aと言うこともある。
【0043】
105bは第2の比較部であり、被検査回路104bが入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ(図1▲9▼′)と期待値テストデータ(図1▲8▼′)とを比較することにより、被検査回路104bの動作状態を判定する。なお、この第2の比較部105bを、単に比較部105bと言うこともある。
【0044】
なお、請求項における第1のテスト回路は、テストデータ生成部102a、期待値生成部103aおよび比較部105aにより構成されている。また、請求項における第2のテスト回路は、テストデータ生成部102b、期待値生成部103bおよび比較部105bにより構成されている。
【0045】
400はクロック発生部であり、以下の410〜450により構成されている。410は基準となるクロック(基準クロック)を生成する基準クロック発生部である。
【0046】
420は入力信号(基準クロック発生部410からの基準クロック)を遅延させて位相が少しずつ異なる複数の遅延クロック(複数のクロック:図1▲1▼)を得るためディレイチェーン部である。
【0047】
ここで、ディレイチェーン部420は、位相が少しずつ異なる遅延クロックについて、基準クロックの2周期分にわたって生成できる段数になるようにチェーン状に多数のディレイ素子が縦続接続されていることが好ましい。なお、ここではディレイ素子を用いて遅延クロックを生成したが、ディレイ素子を用いずに位相の異なる複数のクロックを生成できるクロック生成部を設けるようにしてもよい。
【0048】
430はディレイチェーン部420の出力から遅延情報を導き出す遅延検出部である。すなわち、複数のクロック(図1▲2▼)の中で基準クロック(所望の入力信号の先端位置)に同期している遅延クロックの段数(同期ポイント)を検出する手段であり、遅延情報を出力する。なお、この遅延情報を位相差状態と呼ぶこともでき、この遅延情報(位相差状態)は、後述する同期ポイント情報や位相差そのものの状態(位相差状態)を含む。
【0049】
ここで、遅延検出部430には、基準クロック発生部410からの基準クロックとディレイチェーン部420からの複数のクロックとが与えられており、複数のクロック(図1▲2▼)の中で、最初に基準クロックに同期している第1同期ポイント情報V1stと、2番目に基準クロックに同期している第2同期ポイント情報V2ndと、それらの間の遅延段数Vprdを出力できることが好ましい。
【0050】
図2では基準クロックと複数のクロックのうちのDL19〜DL51とを示しており、ここに示す例では、第1同期ポイント情報V1st=20,第2同期ポイント情報V2nd=50,遅延段数Vprd=30,となっている。
【0051】
なお、以上のように基準クロックに同期する段数を検出するためには、複数のディレイチェーン部420の隣接する各出力同士を入力とするフリップフロップを設け、隣接する入力の論理が反転する箇所を検出するようにすればよい。
【0052】
すなわち、ディレイチェーン部420からの複数の遅延信号の出力にそれぞれフリップフロップを接続し、前記複数の遅延信号の出力のうち互いに隣り合う出力の論理が相異なる箇所を1カ所以上を検出する回路を設け、すべてのフリップフロップのクロックは同一のクロックまたは同一の任意の信号を入力し、論理が相異なる箇所の値(遅延段数)遅延情報として用いればよい。
【0053】
440はセレクト段数情報を生成する切替制御部であり、基準クロック発生部410からの基準クロックと、遅延検出部430からの同期ポイント情報(図1▲2▼)と、CPU101からの周波数データ(図1▲3▼)とをもとにして、所望のタイミング(所定の時刻もしくは所定の時間)にクロックの立ち上がりと立ち下がりを生じさせて所望の周波数(所望の周期)クロックパルスを生成するために、複数のクロック(図1▲2▼)の中からどの位相のクロックを選択すべきかのセレクト段数情報(図1▲4▼)を出力する。
【0054】
セレクト部450は、切替制御部440からのセレクト段数情報(図1▲4▼)を受け、ディレイチェーン部420からの複数のクロック(図1▲1▼)の中から、所望の立ち上がりと立ち下がりのクロックを選択して、所望の周波数のクロックパルス(図1▲5▼)を生成する。
【0055】
なお、このセレクト部450は、図3に示すように、所望の立ち上がりタイミングのクロックを選択するためのセレクタ451と、所望の立ち下がりタイミングのクロックを選択するためのセレクタ452と、所望の立ち上がりタイミングのクロックと所望の立ち下がりタイミングのクロックとによって所望のクロックパルス(図1▲5▼)を生成する論路回路(AND,OR,NAND,NOR,ExOR,ExNORなど)で構成された組み合わせ回路452で構成されている。
【0056】
以上のような回路構成により、ディレイチェーン部420で生成される複数のクロック(図2参照)についての遅延情報に応じて切替制御部440が決定したセレクト段数情報に従って、セレクト部450は所望のタイミングかつ所望の周波数のクロックパルスを生成することができる。
【0057】
以上のように、このクロック発生部400はCPU101からの指示を受けて、出力するクロックパルスの立ち上がりと立ち下がりとをディジタル的に決定(選択)しているため、瞬時に周波数やタイミングを変更することが可能である。また、ディレイチェーン部420の素子によって遅延時間が変動したとしても、遅延検出部430でその変動が検出されるため、最終的なクロックパルスに影響がでることはなく、安定したタイミングと周波数のクロックパルスを得ることができている。すなわち、従来のPLL回路による周波数の変更のようなセットアップタイムが必要になるといった問題は生じない。すなわち、リアルタイムで演算して瞬時に所望のクロックパルスを得ることが可能になっている。
【0058】
また、このクロック発生部400では、複数のクロックを用いて、最終的なクロックパルスの立ち上がりと立ち下がりとを決定しているため、一般的なディジタル回路の逓倍や分周などと異なり、基準クロックの周波数の整数倍等に限られない、任意の周波数のクロックパルスを得ることが可能である。
【0059】
図4および図5は本実施の形態例の遅延不良補正装置の動作状態を示すタイムチャートである。ここでは、第1のテスト回路と第1の被検査回路104aについての動作を図4に示し、第2のテスト回路と第2の被検査回路104bについての動作を図5に示すものとする。
【0060】
ここでは、基準クロック発生部410からの基準クロックが100MHzであるとする(図4,図5(a))。そして、図4,図5(b)の開始信号がHレベルになるタイミングで遅延不良検出を開始する。
【0061】
最初のテスト期間では、CPU101は基準クロックを2分周して50MHzのクロックパルスを生成するための周波数データ(図1▲3▼)を、切替制御部440と比較部105a,105bとに供給している。
【0062】
次のテスト期間では、CPU101は基準クロックに等しい100MHzのクロックパルスを生成するための周波数データ(図1▲3▼)を、切替制御部440と比較部105a,105bとに供給している。
【0063】
さらに次のテスト期間では、CPU101は基準クロックを1.5逓倍して150MHzのクロックパルスを生成するための周波数データ(図1▲3▼)を、切替制御部440と比較部105a,105bとに供給している(図4,図5(d))。
【0064】
なお、たとえば、画像処理演算のためのパラメータなど被検査回路104a,104bを動作させるために必要な各種設定値に関しては、遅延不良検出の前に予め設定しておく(図4(e)、図5(e))。
【0065】
まず、最初のテスト期間では、50MHzのクロックパルスを供給されている被検査回路104aの入力端子に対して入力テストデータ(図1▲8▼)を供給すると、被検査回路104aの出力端子から出力テストデータ(図1▲9▼)が得られる。同様に、最初のテスト期間では、50MHzのクロックパルスを供給されている被検査回路104bの入力端子に対して入力テストデータ(図1▲8▼′)を供給すると、被検査回路104bの出力端子から出力テストデータ(図1▲9▼′)が得られる。
【0066】
この出力テストデータ(図1▲9▼)と、テストデータ生成部102aが生成する期待値テストデータ(図1▲8▼)とを、比較部105aが比較する。同様に、この出力テストデータ(図1▲9▼′)と、テストデータ生成部102bが生成する期待値テストデータ(図1▲8▼′)とを、比較部105bが比較する。
【0067】
第1のテスト回路において、クロックパルス50MHzにおける出力テストデータ(図4(h))と期待値テストデータ(図4(g))とは一致しているため、比較部105aは「OK」の判定をする(図4(i))。
【0068】
同様に、第2のテスト回路において、クロックパルス50MHzにおける出力テストデータ(図5(h))と期待値テストデータ(図5(g))とは一致しているため、比較部105bは「OK」の判定をする(図5(i))。
【0069】
そして、次のテスト期間では、100MHzのクロックパルスを供給されている被検査回路104a,104bの入力端子に対して入力テストデータ(図1▲8▼、▲8▼′)を供給すると、被検査回路104a,104bの出力端子から出力テストデータ(図1▲9▼、▲9▼′)が得られる。
【0070】
この出力テストデータ(図1▲9▼、▲9▼′)と、テストデータ生成部102a、102bが生成する期待値テストデータ(図1▲7▼、▲7▼′)とを、比較部105a,105bが比較する。
【0071】
第1のテスト回路において、クロックパルス100MHzにおける出力テストデータ(図4(h))と期待値テストデータ(図4(g))とは大部分一致しているが、一部で不一致が発生しているため、比較部105aは「NG」の判定をする(図4(i))。
【0072】
一方、第1のテスト回路において、クロックパルス100MHzにおける出力テストデータ(図4(h))と期待値テストデータ(図5(h))とは一致しているため、比較部105aは「OK」の判定をする(図5(i))。
【0073】
このような「NG」と「OK」の判定結果を受けた選択部106は、第1の被検査回路104aの出力(▲9▼)を遮断、第2の被検査回路104bの出力(▲9▼′)を通過させるような選択を、100MHzまでのクロックパルスおいて実動作時に行う。
【0074】
すなわち、限界の周波数まで正常に動作する被検査回路の出力が選択されることになるため、遅延不良などに起因するデバイスの不良を、専用のテスタなどを使用せずに検査できるだけでなく、正常な出力を得られるように補正したことと同様な効果をえることができる。
【0075】
なお、クロックパルス150MHzにおいては、両方の被検査回路で「NG」の結果が得られるので、選択部106は、第1の被検査回路104aと第2の被検査回路104bの両方の出力(▲9▼と▲9▼′)を遮断するような選択を、150MHzのクロックパルスおいて実動作時に行う。すなわち、クロックパルス150MHzにおいては、実質的に動作を停止させることになる。
【0076】
なお、150MHzで両方から「NG」の判定が出たため、CPU101はこれ以上の高い周波数でのテストは不要であると判断し、テストモードを終了しても構わない。
【0077】
以上のような比較部105a,105bからの判定結果を受けたCPU101では、少なくとも一方から判定結果として「OK」がでた最大の周波数を、動作周波数の上限(最大動作周波数)として定める。この実施の形態例の場合では、100MHzを最大動作周波数としてCPU101が定める(図5(j))。
【0078】
なお、以上の実施の形態例では、説明を簡単にするために、基準クロック100MHzの場合に、クロックパルスを50MHz,100MHz,150MHzで測定したが、この周波数や周波数ピッチに限られるものではない。
【0079】
この実施の形態例に示すクロック発生部400では自由にクロックパルスの周波数を選択することができるので、1MHz単位等の細かなステップで徐々に周波数を上げていって、被検査回路104a,104bの最大動作周波数を厳密に求めることが可能である。
【0080】
以上のように、この実施の形態例の遅延不良補正装置では、検査時における第1のテスト回路と第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に第1の被検査回路と第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択するようにしているため、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能になる。
【0081】
また、本実施の形態例によれば、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、動作周波数の上限(最大動作周波数)を求めることができる。さらに、製造ばらつきなどのために設けておいたマージン分を排除して、動作周波数を向上させることも可能になる。
【0082】
また、この実施の形態例では、クロック発生部400がディジタル的に瞬時に周波数を変更することが可能であるので、周波数を変更しつつ最大動作周波数を測定する動作を無駄な時間を必要とせずに安定した状態で短時間に実行できる。
【0083】
また、この実施の形態例によれば、被検査回路104a,104bを、EMIの最も少ない周波数で動作させるように設定することも可能になる。
【0084】
また、本実施の形態例では、簡単な構成で済ませることができ、従来のような高価なテスタを用いる必要がなくなる。また、被検査回路に、高価なプロセス技術を用いずに、安価なC−MOSプロセスのディジタル回路を用いることが可能になる。
【0085】
また、本実施の形態例の遅延不良補正装置は、被検査回路104a,104bを画像処理回路とした場合に、複写機などの画像形成装置に組み込むことが可能である。その場合には、基板の変更無く、CPU101の制御(ソフトウェアの処理)によって画像処理の周波数を変更することが可能になる。また、画像形成速度に合わせて画像処理の速度を変更することも可能になる。
【0086】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、検査時における第1のテスト回路と第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に第1の被検査回路と第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択するようにしているため、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の全体の電気的構成を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置のクロック発生の動作を説明するタイムチャートである。
【図3】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。
【図4】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図5】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
101 CPU
102a,102b テストデータ生成部
103a,103b 期待値生成部
104a,104b 被検査回路
105a,105b 比較部
106 選択部
410 基準クロック発生部
420 ディレイチェーン部
430 遅延検出部
440 切替制御部
450 セレクト部
【発明が属する技術分野】
本発明は遅延不良補正装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、被検査回路内部の遅延不良によって生じる動作の不具合を検査・補正することが可能な遅延不良補正装置、および、この遅延不良補正装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種ディジタル回路において、回路動作のためにクロックを必要としている。このクロックは、各種方式のクロック発生回路によって生成されている。そして、近年、各回路に高速処理が要求されてきており、クロックの周波数(動作周波数)も年々高くなってきている。
【0003】
なお、回路の動作周波数は、各デバイスの遅延量に依存しており、これは製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動などの各種要因により変動するものである。
【0004】
なお、規定の動作周波数で回路を動作せるためには、
・各種ばらつきに対して十分なマージンを持った回路設計を行う。
・回路記述、論理合成、レイアウトなどの面でそれぞれ、工夫を行う。
・コンピュータ上の専用ツールを用いて、遅延シミュレーションや遅延解析などを行って確認し、回路設計にフィードバックさせる。
【0005】
なお、この種のテストとして、以下の特許文献1記載のものが知られている。
【0006】
【特許文献1】
特開平06−347520号公報(第1頁〜第6頁、図1〜図2)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
なお、回路の動作周波数を測定するためには、専用のテスタを用いて、実デバイスにテストデータを入力し、デバイスの出力と予め求めておいた期待値とをテスタ内部で比較する。これにより、実デバイスを、特定の動作周波数で動作可能か否かをテストすることができる。
【0008】
さらに、動作周波数を変更しつつ、このテストを実行することで、動作周波数の上限(最大動作周波数)を求めることができる。この結果、製造ばらつきなどのために設けておいたマージン分を排除して、動作周波数を向上させることが可能になる。
【0009】
しかし、高価な専用のテスタが必要になる問題があり、さらに、量産デバイスの全てにテストをしなければならないといった問題もある。
【0010】
また、以上の専用のテスタを用いる手法以外に、スキャンパス手法や、バウンダリスキャン手法(JTAG)も用いられている。これらの手法では、回路のデバイス内部の論理部やデバイスの端子間について、専用回路を付加し、専用ツールでテストデータを自動的に生成して、全ての端子間やデバイスをもれなく検査する手法である。
【0011】
ただし、実動作と異なるテストデータを用いることや、技術的制約から実動作周波数での検査ができないといった問題が存在している。
【0012】
さらに、BIST(Built−In Self−Test:内蔵自己テスト)と呼ばれる手法が存在している。ここで、BISTとは、LSIの内部にテスト回路(BISTコア)を埋め込んで、自己診断を行う手法である。
【0013】
このBISTでは、被検査回路内部に、被検査回路に供給する入力テストデータ、および、被検査回路に入力テストデータを供給して正常時に期待される期待値テストデータを発生するテストデータ生成部と、前記被検査回路が前記入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する比較部とを備え、自動的に自己テストを実行する。
【0014】
しかし、このようなBISTであっても、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、動作周波数の上限(最大動作周波数)を求めて、製造ばらつきなどのために設けておいたマージン分を排除して、動作周波数を向上させることは困難であった。
【0015】
すなわち、クロック発生部にPLL回路を用いて周波数を可変にしたとしても、変更した周波数で安定した状態を得るまでに一定の時間が必要であり、周波数を頻繁に変更して動作周波数を求めるには多くの時間が必要になる。
【0016】
既に述べたように、回路の動作周波数は、各デバイスの遅延量に依存しており、これは製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動などの各種要因により変動するものであるため、クロックの周波数を変えつつ被検査回路の遅延不良を判定することが極めて重要になる。
【0017】
特に、近年は、従来より高い周波数のクロックで各部が動作するようになってきているため、このようにクロックの周波数を変えつつ遅延不良を判定する要求が高まってきている。
【0018】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能な遅延不良補正装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上述の課題は以下の構成により解決することができる。
【0020】
(1)請求項1記載の発明は、発生するクロックの周波数を周波数データにより指示する制御部と、前記周波数データに応じた周波数のクロックを発生するクロック発生部と、検査時に、第1の被検査回路に入力テストデータを供給し、前記被検査回路が入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する第1のテスト回路と、検査時に、第2の被検査回路に入力テストデータを供給し、前記被検査回路が入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する第2のテスト回路と、検査時における前記第1のテスト回路と前記第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に前記第1の被検査回路と前記第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択する選択手段と、を備え、前記制御手段は、前記クロック発生部が発生するクロックの周波数を変化させつつ、前記第1のテスト回路と前記第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定する、ことを特徴とする遅延不良補正装置である。
【0021】
この遅延不良補正装置の発明では、クロック発生部が発生するクロックの周波数を変化させつつ、第1のテスト回路と第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定していることで、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出することが可能になる。
【0022】
さらに、この遅延不良補正装置の発明では、検査時における第1のテスト回路と第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に第1の被検査回路と第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択するようにしているため、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能になる。
【0023】
そして、この場合、高価なテスタを用いる必要がなくなる。また、被検査回路に、高価なプロセス技術を用いずに、安価なC−MOSプロセスのディジタル回路を用いることが可能になる。
【0024】
また、被検査回路の回路基板を変更することなく、ソフトウェアによる設定で、被検査回路の動作速度を変更することが可能になる。また、これに伴って、EMIの影響を考慮して動作周波数を決定することも可能になる。
【0025】
(2)なお、以上の(1)において、前記クロック発生部は、基準クロックを遅延させた複数の遅延クロックを生成するためにディレイ素子をチェーン状に接続したディレイチェーン部と、前記ディレイチェーン部の出力から遅延情報を導き出す遅延検出部と、前記遅延情報と前記周波数データとを参照して、前記複数の遅延クロックの中から選択すべき遅延クロックを示す切替制御情報を生成する切替制御部と前記切替制御情報に基づいて前記複数の遅延クロックの中から選択して所望の周波数のクロックを生成するセレクト部と、により構成される、ことが望ましい。
【0026】
(3)また、以上の(1)または(2)において、前記テスト回路は、被検査回路に供給する入力テストデータと、被検査回路に入力テストデータを供給して正常時に期待される期待値テストデータを発生するテストデータ生成部と、前記被検査回路が前記入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する比較部と、により構成されることが望ましい。
【0027】
(4)また、以上の(1)〜(3)において、前記遅延検出部は、前記ディレイチェーン部からの複数の遅延信号の出力にそれぞれフリップフロップを接続し、前記遅延信号の出力のうち互いに隣り合う出力の論理が相異なる箇所を1カ所以上を検出する回路を設け、すべてのフリップフロップのクロックは同一のクロックまたは同一の任意の信号を入力し、論理が相異なる箇所の値と前記クロックの動作周波数とから遅延情報を算出する、ことが望ましい。
【0028】
(5)また、以上の(1)〜(4)において、前記各部が集積回路で構成されることが望ましい。
【0029】
(6)また、以上の(1)〜(5)において、前記各部がデジタル回路で構成されることが望ましい。
【0030】
(7)また、以上の(1)〜(6)の遅延不良補正装置を備え、画像処理回路を被検査回路とすることも望ましい。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の遅延不良補正装置、および遅延不良補正装置を適用した画像形成装置の実施の形態例を詳細に説明する。
【0032】
〈遅延不良補正装置の全体構成〉
以下、本発明の実施の形態例の遅延不良補正装置の実施の形態例を詳細に説明する。
【0033】
この図1において、101はクロック発生部400全体または遅延不良補正装置100全体を制御する制御部として動作するCPUである。なお、このCPU101は、クロック発生部400が発生するクロックの周波数を変化させつつ、第1のテスト回路と第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定することを特徴としている。そして、このCPU101が、クロックの周波数を設定するために周波数データ(図1▲3▼)を生成している。
【0034】
102aは第1のテストデータ生成部であり、第1の被検査回路104aに供給する入力テストデータ(図1▲7▼)を生成する。なお、この第1のテストデータ生成部102aを、単にテストデータ生成部102aと言うこともある。
【0035】
102bは第2のテストデータ生成部であり、第2の被検査回路104bに供給する入力テストデータ(図1▲7▼′)を生成する。なお、この第2のテストデータ生成部102bを、単にテストデータ生成部102bと言うこともある。
【0036】
103aは第1の期待値生成部であり、第1の被検査回路104aに入力テストデータを供給した際の正常時に期待される期待値テストデータ(図1▲8▼)を発生する。なお、この第1の期待値生成部103aを、単に期待値生成部103aと言うこともある。
【0037】
103bは第2の期待値生成部であり、第2の被検査回路104bに入力テストデータを供給した際の正常時に期待される期待値テストデータ(図1▲8▼′)を発生する。なお、この第2の期待値生成部103bを、単に期待値生成部103bと言うこともある。
【0038】
なお、この実施の形態例では、期待値生成部で期待値テストデータを生成しているが、入力テストデータと期待値テストデータを同一のテストデータ生成部で生成するようにしてもよい。
【0039】
104aは動作可能な周波数の測定がなされる第1の被検査回路であり、各種の回路が対象となるが、画像形成装置(プリンタ、複写機、複合機など)内の画像処理回路などが望ましい。なお、この第1の被検査回路104aを、単に被検査回路104aと言うこともある。
【0040】
104bは動作可能な周波数の測定がなされる第2の被検査回路であり、各種の回路が対象となるが、画像形成装置(プリンタ、複写機、複合機など)内の画像処理回路などが望ましい。なお、この第2の被検査回路104bを、単に被検査回路104bと言うこともある。
【0041】
なお、以上の構成において、被検査回路104a,104bには検査時にはテストデータ生成部102a、102bからのテストデータが入力され、実動作時には入力端子からの入力データが入力される。
【0042】
105aは第1の比較部であり、被検査回路104aが入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ(図1▲9▼)と期待値テストデータ(図1▲8▼)とを比較することにより、被検査回路104aの動作状態を判定する。なお、この第1の比較部105aを、単に比較部105aと言うこともある。
【0043】
105bは第2の比較部であり、被検査回路104bが入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ(図1▲9▼′)と期待値テストデータ(図1▲8▼′)とを比較することにより、被検査回路104bの動作状態を判定する。なお、この第2の比較部105bを、単に比較部105bと言うこともある。
【0044】
なお、請求項における第1のテスト回路は、テストデータ生成部102a、期待値生成部103aおよび比較部105aにより構成されている。また、請求項における第2のテスト回路は、テストデータ生成部102b、期待値生成部103bおよび比較部105bにより構成されている。
【0045】
400はクロック発生部であり、以下の410〜450により構成されている。410は基準となるクロック(基準クロック)を生成する基準クロック発生部である。
【0046】
420は入力信号(基準クロック発生部410からの基準クロック)を遅延させて位相が少しずつ異なる複数の遅延クロック(複数のクロック:図1▲1▼)を得るためディレイチェーン部である。
【0047】
ここで、ディレイチェーン部420は、位相が少しずつ異なる遅延クロックについて、基準クロックの2周期分にわたって生成できる段数になるようにチェーン状に多数のディレイ素子が縦続接続されていることが好ましい。なお、ここではディレイ素子を用いて遅延クロックを生成したが、ディレイ素子を用いずに位相の異なる複数のクロックを生成できるクロック生成部を設けるようにしてもよい。
【0048】
430はディレイチェーン部420の出力から遅延情報を導き出す遅延検出部である。すなわち、複数のクロック(図1▲2▼)の中で基準クロック(所望の入力信号の先端位置)に同期している遅延クロックの段数(同期ポイント)を検出する手段であり、遅延情報を出力する。なお、この遅延情報を位相差状態と呼ぶこともでき、この遅延情報(位相差状態)は、後述する同期ポイント情報や位相差そのものの状態(位相差状態)を含む。
【0049】
ここで、遅延検出部430には、基準クロック発生部410からの基準クロックとディレイチェーン部420からの複数のクロックとが与えられており、複数のクロック(図1▲2▼)の中で、最初に基準クロックに同期している第1同期ポイント情報V1stと、2番目に基準クロックに同期している第2同期ポイント情報V2ndと、それらの間の遅延段数Vprdを出力できることが好ましい。
【0050】
図2では基準クロックと複数のクロックのうちのDL19〜DL51とを示しており、ここに示す例では、第1同期ポイント情報V1st=20,第2同期ポイント情報V2nd=50,遅延段数Vprd=30,となっている。
【0051】
なお、以上のように基準クロックに同期する段数を検出するためには、複数のディレイチェーン部420の隣接する各出力同士を入力とするフリップフロップを設け、隣接する入力の論理が反転する箇所を検出するようにすればよい。
【0052】
すなわち、ディレイチェーン部420からの複数の遅延信号の出力にそれぞれフリップフロップを接続し、前記複数の遅延信号の出力のうち互いに隣り合う出力の論理が相異なる箇所を1カ所以上を検出する回路を設け、すべてのフリップフロップのクロックは同一のクロックまたは同一の任意の信号を入力し、論理が相異なる箇所の値(遅延段数)遅延情報として用いればよい。
【0053】
440はセレクト段数情報を生成する切替制御部であり、基準クロック発生部410からの基準クロックと、遅延検出部430からの同期ポイント情報(図1▲2▼)と、CPU101からの周波数データ(図1▲3▼)とをもとにして、所望のタイミング(所定の時刻もしくは所定の時間)にクロックの立ち上がりと立ち下がりを生じさせて所望の周波数(所望の周期)クロックパルスを生成するために、複数のクロック(図1▲2▼)の中からどの位相のクロックを選択すべきかのセレクト段数情報(図1▲4▼)を出力する。
【0054】
セレクト部450は、切替制御部440からのセレクト段数情報(図1▲4▼)を受け、ディレイチェーン部420からの複数のクロック(図1▲1▼)の中から、所望の立ち上がりと立ち下がりのクロックを選択して、所望の周波数のクロックパルス(図1▲5▼)を生成する。
【0055】
なお、このセレクト部450は、図3に示すように、所望の立ち上がりタイミングのクロックを選択するためのセレクタ451と、所望の立ち下がりタイミングのクロックを選択するためのセレクタ452と、所望の立ち上がりタイミングのクロックと所望の立ち下がりタイミングのクロックとによって所望のクロックパルス(図1▲5▼)を生成する論路回路(AND,OR,NAND,NOR,ExOR,ExNORなど)で構成された組み合わせ回路452で構成されている。
【0056】
以上のような回路構成により、ディレイチェーン部420で生成される複数のクロック(図2参照)についての遅延情報に応じて切替制御部440が決定したセレクト段数情報に従って、セレクト部450は所望のタイミングかつ所望の周波数のクロックパルスを生成することができる。
【0057】
以上のように、このクロック発生部400はCPU101からの指示を受けて、出力するクロックパルスの立ち上がりと立ち下がりとをディジタル的に決定(選択)しているため、瞬時に周波数やタイミングを変更することが可能である。また、ディレイチェーン部420の素子によって遅延時間が変動したとしても、遅延検出部430でその変動が検出されるため、最終的なクロックパルスに影響がでることはなく、安定したタイミングと周波数のクロックパルスを得ることができている。すなわち、従来のPLL回路による周波数の変更のようなセットアップタイムが必要になるといった問題は生じない。すなわち、リアルタイムで演算して瞬時に所望のクロックパルスを得ることが可能になっている。
【0058】
また、このクロック発生部400では、複数のクロックを用いて、最終的なクロックパルスの立ち上がりと立ち下がりとを決定しているため、一般的なディジタル回路の逓倍や分周などと異なり、基準クロックの周波数の整数倍等に限られない、任意の周波数のクロックパルスを得ることが可能である。
【0059】
図4および図5は本実施の形態例の遅延不良補正装置の動作状態を示すタイムチャートである。ここでは、第1のテスト回路と第1の被検査回路104aについての動作を図4に示し、第2のテスト回路と第2の被検査回路104bについての動作を図5に示すものとする。
【0060】
ここでは、基準クロック発生部410からの基準クロックが100MHzであるとする(図4,図5(a))。そして、図4,図5(b)の開始信号がHレベルになるタイミングで遅延不良検出を開始する。
【0061】
最初のテスト期間では、CPU101は基準クロックを2分周して50MHzのクロックパルスを生成するための周波数データ(図1▲3▼)を、切替制御部440と比較部105a,105bとに供給している。
【0062】
次のテスト期間では、CPU101は基準クロックに等しい100MHzのクロックパルスを生成するための周波数データ(図1▲3▼)を、切替制御部440と比較部105a,105bとに供給している。
【0063】
さらに次のテスト期間では、CPU101は基準クロックを1.5逓倍して150MHzのクロックパルスを生成するための周波数データ(図1▲3▼)を、切替制御部440と比較部105a,105bとに供給している(図4,図5(d))。
【0064】
なお、たとえば、画像処理演算のためのパラメータなど被検査回路104a,104bを動作させるために必要な各種設定値に関しては、遅延不良検出の前に予め設定しておく(図4(e)、図5(e))。
【0065】
まず、最初のテスト期間では、50MHzのクロックパルスを供給されている被検査回路104aの入力端子に対して入力テストデータ(図1▲8▼)を供給すると、被検査回路104aの出力端子から出力テストデータ(図1▲9▼)が得られる。同様に、最初のテスト期間では、50MHzのクロックパルスを供給されている被検査回路104bの入力端子に対して入力テストデータ(図1▲8▼′)を供給すると、被検査回路104bの出力端子から出力テストデータ(図1▲9▼′)が得られる。
【0066】
この出力テストデータ(図1▲9▼)と、テストデータ生成部102aが生成する期待値テストデータ(図1▲8▼)とを、比較部105aが比較する。同様に、この出力テストデータ(図1▲9▼′)と、テストデータ生成部102bが生成する期待値テストデータ(図1▲8▼′)とを、比較部105bが比較する。
【0067】
第1のテスト回路において、クロックパルス50MHzにおける出力テストデータ(図4(h))と期待値テストデータ(図4(g))とは一致しているため、比較部105aは「OK」の判定をする(図4(i))。
【0068】
同様に、第2のテスト回路において、クロックパルス50MHzにおける出力テストデータ(図5(h))と期待値テストデータ(図5(g))とは一致しているため、比較部105bは「OK」の判定をする(図5(i))。
【0069】
そして、次のテスト期間では、100MHzのクロックパルスを供給されている被検査回路104a,104bの入力端子に対して入力テストデータ(図1▲8▼、▲8▼′)を供給すると、被検査回路104a,104bの出力端子から出力テストデータ(図1▲9▼、▲9▼′)が得られる。
【0070】
この出力テストデータ(図1▲9▼、▲9▼′)と、テストデータ生成部102a、102bが生成する期待値テストデータ(図1▲7▼、▲7▼′)とを、比較部105a,105bが比較する。
【0071】
第1のテスト回路において、クロックパルス100MHzにおける出力テストデータ(図4(h))と期待値テストデータ(図4(g))とは大部分一致しているが、一部で不一致が発生しているため、比較部105aは「NG」の判定をする(図4(i))。
【0072】
一方、第1のテスト回路において、クロックパルス100MHzにおける出力テストデータ(図4(h))と期待値テストデータ(図5(h))とは一致しているため、比較部105aは「OK」の判定をする(図5(i))。
【0073】
このような「NG」と「OK」の判定結果を受けた選択部106は、第1の被検査回路104aの出力(▲9▼)を遮断、第2の被検査回路104bの出力(▲9▼′)を通過させるような選択を、100MHzまでのクロックパルスおいて実動作時に行う。
【0074】
すなわち、限界の周波数まで正常に動作する被検査回路の出力が選択されることになるため、遅延不良などに起因するデバイスの不良を、専用のテスタなどを使用せずに検査できるだけでなく、正常な出力を得られるように補正したことと同様な効果をえることができる。
【0075】
なお、クロックパルス150MHzにおいては、両方の被検査回路で「NG」の結果が得られるので、選択部106は、第1の被検査回路104aと第2の被検査回路104bの両方の出力(▲9▼と▲9▼′)を遮断するような選択を、150MHzのクロックパルスおいて実動作時に行う。すなわち、クロックパルス150MHzにおいては、実質的に動作を停止させることになる。
【0076】
なお、150MHzで両方から「NG」の判定が出たため、CPU101はこれ以上の高い周波数でのテストは不要であると判断し、テストモードを終了しても構わない。
【0077】
以上のような比較部105a,105bからの判定結果を受けたCPU101では、少なくとも一方から判定結果として「OK」がでた最大の周波数を、動作周波数の上限(最大動作周波数)として定める。この実施の形態例の場合では、100MHzを最大動作周波数としてCPU101が定める(図5(j))。
【0078】
なお、以上の実施の形態例では、説明を簡単にするために、基準クロック100MHzの場合に、クロックパルスを50MHz,100MHz,150MHzで測定したが、この周波数や周波数ピッチに限られるものではない。
【0079】
この実施の形態例に示すクロック発生部400では自由にクロックパルスの周波数を選択することができるので、1MHz単位等の細かなステップで徐々に周波数を上げていって、被検査回路104a,104bの最大動作周波数を厳密に求めることが可能である。
【0080】
以上のように、この実施の形態例の遅延不良補正装置では、検査時における第1のテスト回路と第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に第1の被検査回路と第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択するようにしているため、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能になる。
【0081】
また、本実施の形態例によれば、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、動作周波数の上限(最大動作周波数)を求めることができる。さらに、製造ばらつきなどのために設けておいたマージン分を排除して、動作周波数を向上させることも可能になる。
【0082】
また、この実施の形態例では、クロック発生部400がディジタル的に瞬時に周波数を変更することが可能であるので、周波数を変更しつつ最大動作周波数を測定する動作を無駄な時間を必要とせずに安定した状態で短時間に実行できる。
【0083】
また、この実施の形態例によれば、被検査回路104a,104bを、EMIの最も少ない周波数で動作させるように設定することも可能になる。
【0084】
また、本実施の形態例では、簡単な構成で済ませることができ、従来のような高価なテスタを用いる必要がなくなる。また、被検査回路に、高価なプロセス技術を用いずに、安価なC−MOSプロセスのディジタル回路を用いることが可能になる。
【0085】
また、本実施の形態例の遅延不良補正装置は、被検査回路104a,104bを画像処理回路とした場合に、複写機などの画像形成装置に組み込むことが可能である。その場合には、基板の変更無く、CPU101の制御(ソフトウェアの処理)によって画像処理の周波数を変更することが可能になる。また、画像形成速度に合わせて画像処理の速度を変更することも可能になる。
【0086】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、検査時における第1のテスト回路と第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に第1の被検査回路と第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択するようにしているため、実際の装置での実装状態で、動作周波数を自在に変更しつつ、被検査回路の遅延不良を検出すると共に補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の全体の電気的構成を示す構成図である。
【図2】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置のクロック発生の動作を説明するタイムチャートである。
【図3】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の主要部の電気的構成を示す構成図である。
【図4】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図5】本発明の一実施の形態例の遅延不良補正装置の動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
101 CPU
102a,102b テストデータ生成部
103a,103b 期待値生成部
104a,104b 被検査回路
105a,105b 比較部
106 選択部
410 基準クロック発生部
420 ディレイチェーン部
430 遅延検出部
440 切替制御部
450 セレクト部
Claims (7)
- 発生するクロックの周波数を周波数データにより指示する制御部と、
前記周波数データに応じた周波数のクロックを発生するクロック発生部と、
検査時に、第1の被検査回路に入力テストデータを供給し、前記被検査回路が入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する第1のテスト回路と、
検査時に、第2の被検査回路に入力テストデータを供給し、前記被検査回路が入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記入力テストデータに応じて定まる期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する第2のテスト回路と、
検査時における前記第1のテスト回路と前記第2のテスト回路の判定結果に応じて、実動作時に前記第1の被検査回路と前記第2の被検査回路のうちのいずれか一方の出力を選択する選択手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記クロック発生部が発生するクロックの周波数を変化させつつ、前記第1のテスト回路と前記第2のテスト回路にてそれぞれの被検査回路の動作状態を判定する、
ことを特徴とする遅延不良補正装置。 - 前記クロック発生部は、
基準クロックを遅延させた複数の遅延クロックを生成するためにディレイ素子をチェーン状に接続したディレイチェーン部と、
前記ディレイチェーン部の出力から遅延情報を導き出す遅延検出部と、
前記遅延情報と前記周波数データとを参照して、前記複数の遅延クロックの中から選択すべき遅延クロックを示す切替制御情報を生成する切替制御部と
前記切替制御情報に基づいて前記複数の遅延クロックの中から選択して所望の周波数のクロックを生成するセレクト部と、により構成される、
ことを特徴とする請求項1記載の遅延不良補正装置。 - 前記テスト回路は、
前記被検査回路に供給する入力テストデータとを発生するテストデータ生成部と、
前記被検査回路に入力テストデータを供給して正常時に期待される期待値テストデータを発生する期待値テストデータ生成部と、
前記被検査回路が前記入力テストデータを受けて出力する出力テストデータ、および前記期待値テストデータを比較することにより前記被検査回路の動作状態を判定する比較部と、により構成される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の遅延不良補正装置。 - 前記遅延検出部は、前記ディレイチェーン部からの複数の遅延信号の出力にそれぞれフリップフロップを接続し、前記遅延信号の出力のうち互いに隣り合う出力の論理が相異なる箇所を1カ所以上を検出する回路を設け、すべてのフリップフロップのクロックは同一のクロックまたは同一の任意の信号を入力し、論理が相異なる箇所の値と前記クロックの動作周波数とから遅延情報を算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の遅延不良補正装置。 - 前記各部が集積回路で構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の遅延不良補正装置。 - 前記各部がデジタル回路で構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の遅延不良補正装置。 - 前記請求項1乃至請求項6のいずれかの遅延不良補正装置を備え、画像処理回路を被検査回路とする、
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003119893A JP2004325228A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 遅延不良補正装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003119893A JP2004325228A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 遅延不良補正装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004325228A true JP2004325228A (ja) | 2004-11-18 |
Family
ID=33498989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003119893A Pending JP2004325228A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 遅延不良補正装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004325228A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008076121A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Fujitsu Ltd | ディレイ不良解析方法およびその装置 |
JP2008249602A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujitsu Ltd | 性能試験システム及び性能試験方法 |
JP2010281646A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体集積装置の故障検出方法 |
-
2003
- 2003-04-24 JP JP2003119893A patent/JP2004325228A/ja active Pending
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