JP2005266861A - マイクロコンピュータ及びそのテスト方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 メモリ部及びロジック部をテスト可能なマイコンを小規模化し、かつテストにおける無駄な時間を解消し、テスト時間を短縮する。
【解決手段】 フラッシュメモリ(メモリ部)110と、CPU(ロジック部)120と、少なくともロジック部をテストするためのテストプログラムを格納したテストROM130と、メモリ部とロジック部の少なくとも一方のテスト結果をフラグとして格納可能な記録手段150,112とを備える。メモリ部とロジック部とを同時にテストすることでテスト時間を短縮する。テスト結果のフラグを格納して確認できるようにし、不良であることを確認したときには他方のテストを中止することで、テストにおける無駄な時間を解消する。
【選択図】 図1

Description

本発明はフラッシュメモリ等のメモリ部と論理演算を行うCPU等のロジック部とを備えるマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)に関し、特にメモリ部のテストとロジック部のテストを短時間に行うことが可能なマイコンに関するものである。
電気的な書き換え可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ等のメモリ部を内蔵するマイコンをテストする際には、メモリ部と論理演算を行うCPU等のロジック部のいずれか一方についてのテストを先に行い、そのテストで良品が確認されたものについて他方についてテストを行っている。メモリ部とロジック部のいずれのテストを先に行うかは一義的に決められてはいないが、メモリ部とロジック部の不良発生率を比較した場合には構成素子数の多いメモリ部の方が高いため、一般には先にメモリ部のテストを行い、メモリ部に不良が生じていない場合にロジック部のテストを行っている。そのため、トータルのテスト時間はメモリ部のテスト時間とロジック部のテスト時間を加えた時間となり、テスト時間が長時間になるという問題が生じている。また、メモリ部のテストに要する時間はロジック部のテストに要する時間に比較して格段に長いため、メモリ部のテストが終了した後にロジック部のテストで不良となった場合には、先に行ったメモリ部のテストが無駄になってしまうという問題もある。
このようにテスト時間が長くなるという問題に対し、特許文献1の技術では、メモリ部のテストを行っているときの空き時間を利用して、ロジック部をテストする技術が提案されている。特許文献1の技術は、図5に概略構成を示すように、マイコン100Bのメモリ部(フラッシュメモリ)110とロジック部(CPU)120を切替回路190を介して外部のテスト装置200に接続しており、この切替回路190によりフラッシュメモリ110とCPU120とを選択的に切り替えて接続し、フラッシュメモリにメモリテストパターンをパターン入力期間に入力した後、これを内部でラッチし、パターン入力期間後のプログラム期間にメモリテストパターンをメモリ部に書き込む構成がとられており、このプログラム期間はマイコンの各回路がいわゆる空きの時間となる。そこで、このプログラム期間にロジック部にロジックテストパターンを入力してロジック部のテストを行うことで、全体のテスト時間を短縮するというものである。
特開2003−346499号公報
特許文献1の技術では、テスト装置200からメモリテストパターンとロジックテストパターンを経時的に切り替えてマイコン100Bに入力するために、入力を切り替えるための切替回路190が必須である。この切替回路190はテストパターンを入力するのに必要な端子の数だけ必要とされるため、マイコンの構成が大規模になるという問題がある。特に、前述したようにメモリ部のテストはテスト時間が長くかかるため、1つのテスト装置に対してできるだけ多くのマイコンを接続することが好ましいが、テスト装置に装備される端子の数には限りがあるため、テスト装置に接続するマイコンの端子の数を極力少ないものに制限せざるを得ない。したがって、フラッシュメモリのテストに必要な端子をテスト装置に接続すると、それだけで1つのマイコンに割り当てられた端子が使われてしまい、その結果マイコンに設けられている多数の端子の多くはテスト装置に接続されない状態となり、当該多数の端子を使用して行うマイコン内のロジック部の十分なテストを実施することが難しいという問題が生じる。ロジック部のテストを可能にすると、テスト装置が1つのマイコンに接続するための端子数が増えてしまい、並列にテストするマイコンの数が低減して効率が悪いものになる。
また、特許文献1の技術では、メモリ部及びロジック部を連続した一連の工程としてテストを実行しているため、メモリ部あるいはロジック部のいずれか一方のテストにおいて不良となった場合でも、一連のテストは継続して行われてしまうため、結果として当該テスト時間が無駄になるという問題を解消することは困難である。
本発明の目的は、多数の切替回路を不要にして小規模に構成することを実現し、かつテストにおける無駄な時間を解消したマイコン及びそのテスト方法を提供するものである。
本発明のマイコンは、フラッシュメモリ等のメモリ部と、CPU等のロジック部と、少なくともロジック部をテストするためのテストプログラムを格納したテストROMと、メモリ部とロジック部の少なくとも一方のテスト結果をフラグとして格納可能な記録手段とを備えることを特徴とする。また、記録手段に格納したフラグを少なくとも一方のテストの終了後に確認する手段を備える。さらに、フラグを確認した結果に基づいて継続している他方のテストを中止する手段を備える。
本発明のテスト方法は、フラッシュメモリ等のメモリ部と、CPU等のロジック部とを備えるマイクロコンピュータのテスト方法であって、メモリ部をテストするのと同時にマイクロコンピュータ内に備えられたテストROMに格納されたテストプログラムに基づいてロジック部をテストし、メモリ部またはロジック部のうち少なくとも一方のテスト結果のフラグを記録手段に格納し、当該フラグによりテスト不良を確認した時点で他方のテストを中止することを特徴とする。
例えば、ロジック部のテスト結果のフラグを記録手段に格納し、当該フラグによりロジック部の不良を確認した時点でメモリ部のテストを中止する。ここで、メモリ部のテストの中止をメモリ部の制御マクロの制御により行う。あるいは、メモリ部のテストの中止をロジック部の制御により行う。
本発明によれば、メモリ部とロジック部とを同時にテストすることで、テスト時間を短縮することができるとともに、多数の切替回路を不要にして小規模に構成することを実現する。また、マイコン内のテストROMに基づいてテストを行うことにより、テスト装置に接続すべき端子数を減らすことができるので、1つのテスト装置に接続可能なマイコンの数が増加でき、テスト効率を向上することが可能になる。さらに、一方のテスト結果のフラグを格納して確認できるようにし、テスト結果が不良であることを確認したときには他方のテストを中止することで、テストにおける無駄な時間を解消し、テスト時間の短縮を実現する。
本発明のマイコンの好ましい形態としては、記録手段に格納したフラグを確認する手段をロジック部およびメモリ部を制御する制御マクロで構成する。また、記録手段はテストROMに格納されているテストプログラムを展開可能なRAMで構成する。あるいは、記録手段はメモリ部に備えられている内蔵レジスタで構成する。
次に、本発明の実施例1について図面を参照して説明する。図1は本発明にかかるフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ(マイコンと称する)の主要部のブロック回路図である。同図において、マイコン100は内蔵レジスタ112を備えた制御マクロ111を有するフラッシュメモリ110と、前記フラッシュメモリ110の制御マクロ111を制御してフラッシュメモリ110におけるデータの書き込み・読み出し動作を始めとして所定の動作を実行させるCPU120とを備えており、これらフラッシュメモリ110とCPU120とが本発明においてテストの対象となるメモリ部とロジック部となる。前記フラッシュメモリ110には外部のテスト装置200に接続されるテスト入力端子TINとテスト出力端子TOUTが専用テストバスBTにより接続されており、テスト入力端子TINから入力されたテスト装置200からのテストパターンが制御マクロ111での制御によってフラッシュメモリ110に書き込まれ、かつ書き込まれたテストパターンがテスト出力端子TOUTから前記テスト装置200に読み出されるようになっている。テスト装置200はこの読み出したテストパターンに基づいてフラッシュメモリ110のテストを実行する。一方、前記CPU120はレジスタ設定バスBRにより前記フラッシュメモリ110に接続されており、前記制御マクロ111の内蔵レジスタ112に対する制御が可能とされている。
また、前記マイコン100は、CPU120のテストを実行するためのテストプログラムが圧縮コードとして格納されているテストROM130と、格納されているテストプログラムをデコードするためのテストプログラムデコード回路140を備えており、解凍されたテストプログラムあるいはデコードされたテストプログラムを前記CPU120がフェッチし、当該テストプログラムに基づいてCPU自身のテスト動作を実行することができるようになっている。また、前記CPU110はアドレスバスBA及びデータバスBDを通してアクセス可能なRAM150を備えており、このRAM150には前記テストROM130に格納されているテストプログラムを展開し、あるいは前記CPU120から出力されるテスト結果のフラグを格納することが可能とされている。
さらに、前記マイコン100は、前記テストROM130からの情報と前記テストプログラムデコード回路140の情報を選択する第1セレクタ160と、前記第1セレクタ160の出力と前記フラッシュメモリ110からの情報とを選択する第2セレクタ170が設けられ、第2セレクタ170で選択した情報を前記CPU120に取り込むことができるようになっている。その上で、テストモード端子TMから入力されるテストモード信号SMをデコードして内部テストモード信号SMIにするテストモードデコード回路180が設けられており、前記したフラッシュメモリ110の制御マクロ111と、CPU120と、テストROM130と、第1及び第2のセレクタ160,170はそれぞれ前記内部テストモード信号によって制御され、あるいは切替動作されるように構成されている。
以上の実施例1のマイコンにおけるテスト動作を図2のフローチャートを参照して説明する。テストモード端子TMにテストモード信号SMが入力されると、テストプログラムデコード回路180はテストモードに対応した内部テストモード信号SMIを生成し、フラッシュメモリ110、CPU120、テストROM130に出力すると同時に第1及び第2のセレクタ160,170に出力する。フラッシュメモリ110では、内部テストモード信号SMIを受けて、テスト入力端子TINを通して外部のテスト装置200からのテストパターンを入力する。フラッシュメモリ110は制御マクロ111において内部テストモード信号SMIに含まれるテスト制御プログラムに基づいてテストパターンをフラッシュメモリ110に書き込む。また、制御マクロ111は書き込んだテストパターンを読み出し、テスト出力端子TOUTから外部のテスト装置200に出力する。これにより、フラッシュメモリ110のテストが開始される(S101)。
一方、前述したフラッシュメモリ110のテストの開始と同時に、CPU120は内部テストモード信号SMIによりテスト動作を開始する。このとき、内部テストモード信号SMIにより第1セレクタ160はテストプログラムデコード回路140の出力を選択し、第2セレクタ170は第1セレクタ160の出力を選択するものとする。テストプログラムデコード回路140はテストROM130に格納されているテストプログラムをデコードし、CPU120はデコードされたテストプログラムをフェッチし、当該テストプログラムに従った動作によるテストを開始する。このとき、テストROM130に格納されている圧縮したテストプログラムは解凍され、かつデコードされているので、テストROM130の容量が限られている場合でも広範囲のテストを実施することができる。また、テストROM130にテストプログラムを圧縮せずに格納している場合には、CPU120は第1セレクタ140によりテストROM130のテストプログラムを直接選択し、このテストプログラムをRAM150に展開した上で、これをフェッチすることで同様に広範囲のテストを実施することができる(S102)。
本テストにおいて、フラッシュメモリ110のテストが継続していても、先にCPU120のテストが終了する(S103)。CPU120のテスト結果としてのパス(良品)あるいはフェイル(不良)をフラグとしてRAM150に格納する。あるいは、これらのフラグをCPU120からフラッシュメモリ110に送り、制御マクロ111内の空いているレジスタ112に格納する。そして、未だに行われているフラッシュメモリ110のテストの途中においても制御マクロ111は常時レジスタ112に格納されるフラグを監視しており、あるいはRAM150に格納されたフラグをCPU120を通して監視している(S104)。当該フラグによりフェイルが確認された場合には、当該フラッシュメモリ110のテストを直ちに中止し(S105)、当該マイコン100を不良と判定する(S109)。フラッシュメモリ110のテストの途中でCPU120のテストが完了してパスの結果が確認できたときには、その後も続いてフラッシュメモリ110のテストを終了するまで継続する(S106)。そして、テストが終了した後に、フラッシュメモリ110のテストの結果から当該フラッシュメモリ110がパスかフェイルかを判定し(S107)、パスまたはフェイルのフラグを内蔵レジスタ112またはRAM150に格納する。その後、CPU120は内蔵レジスタ112またはRAM150に格納されているフラグを確認し、パスの場合には当該マイコン100を良品と判定し(S108)、フェイルの場合には不良と判定する(S109)。
このようにすることで、メモリ部としてのフラッシュメモリ110のテストと、ロジック部としてのCPU120のテストとを同時に実行できる。ここで、フラッシュメモリ110のテストでは所要のメモリセル単位でテストを繰り返し行って全メモリセルに対してテストを実施するために、テスト時間はCPU120のテスト時間よりも長くかかる。そのため本テストにおけるトータルのテスト時間は最大でもテスト時間の長いフラッシュメモリ110のテスト時間に抑えることができ、テスト時間を短縮することが可能になる。また、無駄なテスト時間が省略できることも言うまでもない。
したがって、実施例1のマイコンでは、特許文献1のように、外部から入力されるメモリテストパターンとロジックテストパターンを経時的に切り替えるための切替回路が不要であり、マイコンの構成を簡略化して小規模化を図ることが可能になる。また、マイコン内のテストROMに基づいてテストを行うことにより、テスト装置に接続すべき端子数を減らすことができるので、1つのテスト装置に必要とされる端子数を増やす必要はなく、また当該テスト装置に接続して並列テストすることが可能なマイコンの数が増加でき、テスト効率を向上することが可能になる。
図3は実施例2のマイコン100Aのブロック図であり、前記実施例1と同一部分には同一符号を付してある。同図において、メモリ部としての内蔵レジスタ112を備えた制御マクロ111を有するフラッシュメモリ110と、前記フラッシュメモリ110の制御マクロ111を制御してフラッシュメモリ110におけるデータの書き込み・読み出し動作を始めとして所定の動作を実行させるロジック部としてのCPU120とを備えている。実施例2では、前記CPU120には外部のテスト装置に接続されるテスト入力端子TINとテスト出力端子TOUTが専用テストバスBTにより接続されており、外部のテスト装置200との間でテスト信号を入出力することが可能にされている。また、前記CPU120は双方向のレジスタ設定用バスBRにより前記フラッシュメモリ110に接続されており、前記フラッシュメモリ110の制御マクロ111を制御するとともに、内蔵レジスタ112に格納された情報を読み出すことが可能にされている。その一方で、実施例2では、フラッシュメモリ110は外部のテスト装置200には直接的に接続しない構成となっている。
また、実施例1と同様に、前記マイコン100Aは、少なくともCPU120のテストを実行するためのテストプログラムが圧縮コードとして格納されているテストROM130と、格納されているテストプログラムをデコードするためのテストプログラムデコード回路140を備えており、解凍されたテストプログラムあるいはデコードされたテストプログラムを前記CPU120がフェッチし、当該テストプログラムに基づいたテスト動作を実行することができるようになっている。また、前記CPU120がアドレスバスBA及びデータバスBDを通してアクセス可能なRAM150を備えており、このRAM150には前記テストROM130に格納されているテストプログラムを展開し、あるいは前記CPU120からテスト結果のフラグを格納することが可能とされている。
さらに、前記テストROM130の情報と前記テストプログラムデコード回路140の情報を選択する第1セレクタ160と、前記第1セレクタ160の出力と前記フラッシュメモリ110の情報とを選択する第2セレクタ170が設けられ、第2セレクタ170で選択した情報を前記CPU120に取り込むことができるようになっている。その上で、テストモード端子TMから入力されるテストモード信号SMをデコードして内部テストモード信号SMIにするテストモードデコード回路180が設けられており、前記したフラッシュメモリ110の制御マクロ111と、CPU120と、テストROM130と、第1及び第2のセレクタ160,170はそれぞれ前記内部テストモード信号SMIによって制御され、あるいは切替動作されるように構成されている。
以上の実施例2のマイコンにおけるテスト動作を図4のフローチャートを参照して説明する。テストモード端子TMにテストモード信号が入力されると、テストプログラムデコード回路180はテストモードに対応した内部テストモード信号SMIを生成し、フラッシュメモリ110、CPU120、テストROM130に出力すると同時に第1及び第2のセレクタ160,170に出力する。このとき、内部テストモード信号SMIにより第1セレクタ160はテストプログラムデコード回路140の出力を選択し、第2セレクタ170は第1セレクタ160の出力を選択する。テストプログラムデコード回路140はテストROMに格納されているテストプログラムをデコードする。このとき、テストROM130に格納されている圧縮したテストプログラムは解凍され、かつデコードされるので、テストROM130の容量が限られている場合でも広範囲のテストを実施することができる。
また、CPU120は第1セレクタ160によりテストROM130のテストプログラムを選択する。あるいはデコードされたテストプログラムを選択し、さらにはこのテストプログラムをRAM150に展開した上で、当該テストプログラムこれをフェッチする。そして、フェッチしたテストプログラムに基づいてCPU120のテストを実行する(S201)。これと同時に、CPU120はテスト入力端子TINを通してテスト装置200から所要のテストパターンをフラッシュメモリ110の制御マクロ111に送り、この制御マクロ111を制御することでフラッシュメモリ110のテストを開始する(S202)。
そして、メモリのテストが継続中でも先にCPU120のテストが終了すると(S203)、CPU120がパスかフェイルかを判定し、パスまたはフェイルのフラグをRAM150または内蔵レジスタ112に格納する。CPU120は自身のテストがフェイルの場合にはフラッシュメモリ110の制御マクロ111を制御してフラッシュメモリ110のテストを中止する(S205)。CPU120がパスの場合には、フラッシュメモリ110のテストを継続し、終了した後に(S206)、制御マクロ111はテスト結果のパスまたはフェイルのフラグを内蔵レジスタ112またはCPU120を経由してRAM150に格納する。その後、CPU120は内蔵レジスタ112またはRAM150に格納されているフラグを確認し、フラッシュメモリ110がパスまたはフェイルであることを確認し、パスの場合にはマイコン100Aを良品とし(S208)、フェイルの場合には不良と判定する(S209)。
このようにすることで、実施例1と同様に、メモリ部としてのフラッシュメモリ110のテストと、ロジック部としてのCPU120のテストとを同時に実行できる。フラッシュメモリ110のテストでは所要のメモリセル単位でテストを繰り返し行って全メモリセルに対してテストを実施するために、テスト時間はCPU120のテスト時間よりも長くかかるため本テストにおけるトータルのテスト時間は最大でもテスト時間の長いフラッシュメモリ110のテスト時間に抑えることができ、テスト時間を短縮することが可能になる。また、無駄なテスト時間が省略できることも言うまでもない。
したがって、実施例2のマイコン100Aにおいても、特許文献1のように、外部から入力されるメモリテストパターンとロジックテストパターンを経時的に切り替えるための切替回路が不要であり、マイコンの構成を簡略化して小規模化を図ることが可能になる。また、実施例2ではCPU120が主導的に動作してテストを実行し、かつフラグの確認によるテストの制御を行うので、テストに際してのテスト装置200側の負担を軽減することも可能である。また、これによりメモリ部をテストするために多数の端子を配設する必要もない。
ここで、前記実施例1,2ではCPUまたはフラッシュメモリのテストの結果のパスまたはフェイルのフラグを内蔵レジスタやRAMに格納しておき、これをCPUにおいて確認し、あるいは制御マクロで確認しているが、テストの完了後に外部のテスト装置からフラグを確認してCPUやフラッシュメモリのパスまたはフェイルを確認することも可能である。
実施例1のマイコンのブロック図である。 実施例1のテスト動作を説明するためのフローチャートである。 実施例2のマイコンのブロック図である。 実施例2のテスト動作を説明するためのフローチャートである。 特許文献1の技術を説明するための概念的なブロック図である。
符号の説明
100,100A マイコン(マイクロコンピュータ)
110 フラッシュメモリ
111 制御マクロ
112 内蔵レジスタ
120 CPU
130 テストROM
140 テストプログラムデコード回路
150 RAM
160 第1セレクタ
170 第2セレクタ
180 テストモードデコード回路
200 外部のテスト装置

Claims (11)

  1. フラッシュメモリ等のメモリ部と、CPU等のロジック部と、少なくとも前記ロジック部をテストするためのテストプログラムを格納したテストROMと、前記メモリ部とロジック部の少なくとも一方のテスト結果をフラグとして格納可能な記録手段とを備えることを特徴とするマイクロコンピュータ。
  2. 前記記録手段に格納したフラグを少なくとも一方のテストの終了後に確認する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のマイクロコンピュータ。
  3. 前記フラグを確認した結果に基づいて継続しているテストを中止する手段を備えることを特徴とする請求項2に記載のマイクロコンピュータ。
  4. 前記フラグを確認する手段は前記ロジック部および前記メモリ部を制御する制御マクロであることを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロコンピュータ。
  5. 前記記録手段は前記テストROMに格納されているテストプログラムを展開可能なRAMで構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のマイクロコンピュータ。
  6. 前記記録手段は前記メモリ部に備えられている内蔵レジスタで構成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のマイクロコンピュータ。
  7. フラッシュメモリ等のメモリ部と、CPU等のロジック部とを備えるマイクロコンピュータのテスト方法であって、前記メモリ部をテストするのと同時にマイクロコンピュータ内に備えられたテストROMに格納されたテストプログラムに基づいて前記ロジック部をテストし、メモリ部またはロジック部のうち一方のテスト結果のフラグを記録手段に格納し、当該フラグによりテスト不良を確認した時点で他方のテストを中止することを特徴とするマイクロコンピュータのテスト方法。
  8. ロジック部のテスト結果のフラグを記録手段に格納し、当該フラグによりロジック部の不良を確認した時点で前記メモリ部のテストを中止することを特徴とする請求項7に記載のマイクロコンピュータのテスト方法。
  9. メモリ部のテストの中止をメモリ部の制御マクロの制御により行うことを特徴とする請求項8に記載のマイクロコンピュータのテスト方法。
  10. メモリ部のテストの中止をロジック部の制御により行うことを特徴とする請求項8に記載のマイクロコンピュータのテスト方法。
  11. 前記ロジック部は、前記テストROMに格納されているテストプログラムを直接フェッチし、あるいはRAMに展開されたテストプログラムをフェッチしてテストを実行することを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載のマイクロコンピュータのテスト方法。

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