JP2006066508A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、実動作モードおよびテストモードを含む複数種類のモードが切替えられることにより動作する半導体集積回路装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device that operates by switching between a plurality of modes including an actual operation mode and a test mode.
この種の半導体集積回路装置の一例として特許文献1に開示された技術がある。図4にその構成の一部を概略的に示すように、半導体集積回路装置Aにモード設定入力端子TESTを1本設け、当該モード設定入力端子TESTで複数のモード(実動作モードおよびテストモード)の切替えを行っている。この場合、半導体集積回路装置Aに設けられたクロック信号入力端子CLOCKにクロック信号を入力させ、ANDゲート1および3ビットカウンタ2およびデコーダ3を通じて当該クロック信号のパルス数により複数種類のテストモードを切替設定するようにしている。このように構成することで、複数のテストモード切替用の入力端子が必要とならなくなる。
しかしながら、内部でクロック信号を生成するタイプの半導体集積回路装置の場合、モード入力端子にクロックに同期してクロック信号を外部から与えることができず、モードを切替設定することができない。したがって、余分な設定用入力端子を必要とする。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のモードを有すると共に内部でクロックを生成するタイプの半導体集積回路装置において、複数のモードを外部から切替設定するときにも、余分な設定用入力端子を必要とすることなくモード設定入力端子のみで設定できるようにした半導体集積回路装置を提供することにある。
However, in the case of a semiconductor integrated circuit device of the type that internally generates a clock signal, the clock signal cannot be externally applied to the mode input terminal in synchronization with the clock, and the mode cannot be switched. Therefore, an extra setting input terminal is required.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to switch a plurality of modes from the outside in a semiconductor integrated circuit device of a type having a plurality of modes and generating a clock internally. Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device which can be set only with a mode setting input terminal without requiring an extra setting input terminal.
請求項1記載の発明によれば、計測手段は、モード設定入力端子に与えられる信号が第1状態に遷移したタイミングから第1状態とは異なる第2状態に遷移するタイミングまでの時間を内部クロック生成回路の内部クロック信号に基づいて計測し、切替手段は、計測手段により計測された時間が所定範囲であることを条件として複数のモードのうちの何れかのモードに切替えるため、余分な設定用入力端子を必要とすることなくモード設定入力端子のみで複数のモードを外部から切替設定できるようになる。 According to the first aspect of the present invention, the measuring means calculates the time from the timing at which the signal applied to the mode setting input terminal transitions to the first state to the timing to transition to the second state different from the first state from the internal clock. Measured based on the internal clock signal of the generation circuit, and the switching means switches to one of a plurality of modes on condition that the time measured by the measuring means is within a predetermined range. A plurality of modes can be switched and set from the outside with only the mode setting input terminal without requiring an input terminal.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明において次のように作用する。すなわち、計測手段が第1状態から第2状態に遷移するタイミングまでの時間を計測した後、切替手段が計測手段により計測された時間が所定範囲であることを条件として主モードを切替え、主モードが切替えられた後、第2の計測手段が、モード設定入力端子に与えられる信号が第1状態に遷移したタイミングから第2状態に遷移するタイミングまでの時間を内部クロック生成回路の内部クロック信号に基づいて計測し、第2の切替手段が、第2の計測手段の計測時間が所定範囲である場合に、切替えられた主モードのうちに細分化された副モードに切替えるため、主モードの他に副モードも切り替えることができるようになり、利便性を向上できる。 According to the second aspect of the invention, the first aspect of the invention operates as follows. That is, after measuring the time until the measuring means transitions from the first state to the second state, the switching means switches the main mode on condition that the time measured by the measuring means is within a predetermined range, Is switched to the internal clock signal of the internal clock generation circuit from the timing at which the signal applied to the mode setting input terminal transitions to the first state to the timing to transition to the second state. And the second switching means switches to the sub mode subdivided among the switched main modes when the measurement time of the second measuring means is within a predetermined range. In addition, the sub-mode can be switched to improve the convenience.
請求項3記載の発明によれば、複数のモードを設定するための複数の所定範囲間にマージンが設けられているため、何らかの影響により外部からモード設定入力端子に与えられる信号が所定範囲を超えるようなことがあったとしてもマージンで吸収されるようになり誤動作を抑制できる。特に実動作モードとテストモードを設定するための所定範囲間にマージンを設けることが望ましい(請求項4)。 According to the third aspect of the present invention, since a margin is provided between a plurality of predetermined ranges for setting a plurality of modes, a signal externally applied to the mode setting input terminal exceeds a predetermined range due to some influence. Even if this happens, it will be absorbed by the margin and malfunctions can be suppressed. In particular, it is desirable to provide a margin between predetermined ranges for setting the actual operation mode and the test mode.
以下、本発明の一実施形態について、図1ないし図3を参照しながら説明する。
図1は、テストモード設定に係る半導体集積回路装置の内部構成について概略的に示している。この図1において、半導体集積回路装置11は、発振回路12と、リセット回路13と、タイマ出力回路14a(計測手段,切替手段)と、タイマ出力回路14b(第2の計測手段,第2の切替手段)と、ラッチ回路としてのDフリップフロップ15a〜15f(以下DFFと称す)と、ANDゲート16a〜16dと、ORゲート17a〜17dと、NORゲート17eとを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 schematically shows an internal configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a test mode setting. In FIG. 1, a semiconductor
この半導体集積回路装置11は、発振回路12およびリセット回路13を内蔵するタイプの回路装置であり、クロック信号やリセット信号を外部入力することができず、モード設定入力端子MODEに与えられるテスト信号のみに基づいてモードを変更するタイプの回路装置である。
発振回路12は、例えばCR発振回路により構成され内部クロック生成回路として機能し図示しない他の内部回路にもクロック信号を供給し、さらに、当該クロック信号をラッチ回路15aおよび15bのクロック入力端子,並びにORゲート17dを通じてタイマ出力回路14aに供給する。リセット回路13は、半導体集積回路装置11内部に設けられた図示しない制御回路の制御信号に基づいて内部リセット信号を生成し、ORゲート17b〜17d等を通じてDFF15a〜15fに供給する。
This semiconductor
The
モード設定入力端子MODEは、DFF15aのD入力に接続されていると共に、ANDゲート16cの入力に接続されている。DFF15aのQ出力は、ANDゲート16aに否定入力されると共に、DFF15bのD入力に接続されている。DFF15bのQ出力は、ANDゲート16aおよび16dに入力されると共にタイマ出力回路14aの入力端子INに接続されている。ANDゲート16aの出力は、タイマ出力回路14aのリセット入力に与えられると共に、DFF15fのクロック入力端子に与えられるようになっている。
The mode setting input terminal MODE is connected to the D input of the
タイマ出力回路14aは、クロック入力端子CLKに与えられるクロック信号および入力端子INに与えられる入力信号に基づいて出力端子ノードN1〜N4に対して図2に示す信号を出力するように構成されている。タイマ出力回路14aの各出力端子ノードN1〜N4は、それぞれDFF15c〜15fのD入力に接続されている。
図2は、入力端子INに対する「ロウ」状態の時間範囲tと、そのロジック出力との関係を概略的に示している。この図2に示すように、「ロウ」状態の時間範囲tが、6.4[μs]≦t<12.8[μs]の場合と、12.8[μs]≦t<25.6[μs]の場合と、51.2[μs]≦tの場合とでは、タイマ出力回路14aの出力状態が異なる。尚、時間範囲tがこれ以外の場合には、全ての出力端子ノードN1〜N4に対して「ロウ」状態を維持する。
The
FIG. 2 schematically shows the relationship between the time range t in the “low” state for the input terminal IN and the logic output thereof. As shown in FIG. 2, the time range t in the “low” state is 6.4 [μs] ≦ t <12.8 [μs], and 12.8 [μs] ≦ t <25.6 [ The output state of the
尚、複数の時間範囲t間には、時間マージンを設けることが望ましい。図2に示すように、12.8[μs]≦t<25.6[μs]、51.2[μs]≦tの場合には、出力端子ノードN1〜N4の何れかの出力端子ノードに対して「ハイ」状態を出力するが、25.6[μs]≦t<51.2[μs]の場合には、全ての出力端子ノードN1〜N4に対して「ロウ」状態を出力する。したがって、何らかの影響により、発振回路12のクロック信号の周波数誤差が生じたり、モード設定入力端子MODEに与えられる信号の周波数に誤差が生じたとしても、誤った出力端子ノードに「ハイ」状態が出力されることが極力抑制される。
Note that it is desirable to provide a time margin between a plurality of time ranges t. As shown in FIG. 2, when 12.8 [μs] ≦ t <25.6 [μs] and 51.2 [μs] ≦ t, any one of the output terminal nodes N1 to N4 is connected to the output terminal node. On the other hand, the “high” state is output. However, when 25.6 [μs] ≦ t <51.2 [μs], the “low” state is output to all the output terminal nodes N1 to N4. Therefore, even if a frequency error of the clock signal of the
NORゲート17eの入力には、DFF15fのD入力およびQ出力が接続されている。また、ANDゲート16cの入力にはDFF15fのQ出力が接続されている。NORゲート17eの出力は、ANDゲート16bの入力に接続されている。
タイマ出力回路14aの出力端子ノードN1は、タイマ出力回路14aのクロック入力端子CLKおよびDFF15d,15e,15fのリセット端子に対して、それぞれORゲート17a〜17dを通じて接続されている。したがって、タイマ出力回路14aが出力端子ノードN1にハイ信号を与えている間は、タイマ出力回路14aに与えられる発振回路12のクロック信号が無効化されるようになるとともに、DFF15d〜15fがリセットされるようになる。ANDゲート16bの出力は、DFF15c〜15eのクロック入力端子に接続されている。
The D input and Q output of the
The output terminal node N1 of the
DFF15c〜15eのQ出力をそれぞれノードN5〜N7とすると、ノードN7は、ANDゲート16dの入力に接続されている。ノードN5がハイ状態となっている間は実動作モード、ノードN6がハイ状態となっている間はテストモードM1(主モードに相当)、ノードN7がハイ状態となっている間はテストモードM2(主モードに相当)、を表すモード信号が図示しない制御回路に与えられ、当該半導体集積回路装置11のモード切替がなされるようになっている。
If the Q outputs of the
また、ANDゲート16dの出力は、タイマ出力回路14bの入力端子INに与えられている。タイマ出力回路14b(第2の計測手段および第2の切替手段)は、タイマ出力回路14aと略同様の機能を有するため、その説明を省略するが、その3つの出力端子をそれぞれ出力端子ノードN71、N72、N73とすると、これらの出力端子ノードN71〜N73から出力される副テストモード信号が図示しない制御回路に与えられ副テストモードに対する切替がなされるようになっている。
The output of the
上記構成の作用について図3をも参照しながら説明する。
この半導体集積回路装置11は、モード設定入力端子MODEに与えられる信号が 「ハイ」(第2電圧安定状態:第2状態に相当)から「ロウ」(第1電圧安定状態:第1状態に相当)に遷移した立下りタイミングから「ロウ」から「ハイ」に遷移した立上りタイミングまでの時間を内部クロック信号に基づいて計測することができ、この計測時間に応じてモードを切替えることができる。すなわち、ユーザは、モード設定入力端子MODEにある所定時間だけ「ロウ」状態となる信号を与えることによりテストモードM1および2並びに実動作モードを切替えることができる。以下、この詳細について説明を行う。
The operation of the above configuration will be described with reference to FIG.
In this semiconductor
モード設定入力端子MODEに与えられる信号が「ハイ」状態から「ロウ」状態に立ち下がると、1クロック遅れてDFF15aのQ出力(ノードN8)も立ち下がり(ノードN8のA参照)、続いて1クロック遅れて従属接続されたDFF15bのQ出力(ノードN9)も立ち下がる(ノードN9のB参照)。
すると、ANDゲート16aの出力ノードN10が1クロック周期だけ「ハイ」状態に遷移し(ノードN10のC参照)、タイマ出力回路14aのリセット端子Rにリセット信号として与えられる。タイマ出力回路14aは、内部タイマをリセットして計測開始し、入力端子INに与えられる信号が「ロウ」状態である期間をクロック端子CLKに与えられるクロック信号に基づいて計測する。この計測期間中は、タイマ出力回路14aの出力端子ノードN1〜N4は、全て「ロウ」状態に固定される。
When the signal applied to the mode setting input terminal MODE falls from the “high” state to the “low” state, the Q output (node N8) of the
Then, the output node N10 of the
その後、外部からモード設定入力端子MODEに与えられるテストモード切替信号が立ち上がり(モード設定入力端子MODEのD参照)、入力端子INに与えられる入力信号が「ハイ」状態に立ち上がると(ノードN9のE参照)、タイマ出力回路14aは計測を停止し、図2に示すノード出力を各ノードN1〜N4に出力する。
例えば、タイマ出力回路14aは、タイマ出力回路14aの入力端子INに入力された「ロウ」信号の時間範囲t(計測時間に相当)が例えば20[μs]であることを計測すると、12.8[μs]≦t<25.6[μs]であると判定し、出力端子ノードN2を「ハイ」状態にして他の出力端子ノードN1,N3およびN4を「ロウ」状態にする(ノードN2のF参照)。
Thereafter, when a test mode switching signal given from the outside to the mode setting input terminal MODE rises (see D of the mode setting input terminal MODE), and an input signal given to the input terminal IN rises to a “high” state (E of the node N9) The
For example, when the
この後、外部からモード設定入力端子MODEに確認信号が入力されると(G参照)、DFF15dに保持されているデータがQ出力され、出力端子ノードN6の状態が変化しテストモードM1に移行するようになる(H参照)。
また、例えば時間範囲tが例えば30[μs]と計測された場合には、全ての出力端子ノードN1〜N4には「ロウ」状態が出力されるようになるため、モードの設定処理がされることがない。したがって、たとえ発振回路12等の周波数誤差が生じたとしても誤動作が生じなくなる。
Thereafter, when a confirmation signal is input from the outside to the mode setting input terminal MODE (see G), the data held in the
Further, for example, when the time range t is measured as 30 [μs], for example, the “low” state is output to all the output terminal nodes N1 to N4, so that the mode setting process is performed. There is nothing. Therefore, even if a frequency error occurs in the
同様に、外部からモード設定入力端子MODEに51.2[μs]以上の「ロウ」信号が与えられると、略同様の作用により出力端子ノードN5が「ハイ」状態になり(図3のIおよびJ参照)、実動作モードに移行する(図3のK参照)。
また、モード設定入力端子MODEに与えられる「ロウ」信号が例えば10[μs]であるときには(図3のL参照)、タイマ出力回路14aは、タイマ出力回路14aの入力端子INに入力された「ロウ」信号の時間範囲tが6.4[μs]≦t<12.8[μs]であることを判定し、出力端子ノードN3を「ハイ」状態とし、その後、テストモードM2に移行する(図3のN参照)。
Similarly, when a “low” signal of 51.2 [μs] or more is applied to the mode setting input terminal MODE from the outside, the output terminal node N5 is set to the “high” state by substantially the same action (I and I in FIG. 3). (See J), and shift to the actual operation mode (see K in FIG. 3).
Further, when the “low” signal applied to the mode setting input terminal MODE is, for example, 10 [μs] (see L in FIG. 3), the
例えばテストモードM2に移行した後、テストモードM2の中に細分化された副テストモードMS1〜MS3(本発明の副モードに相当)に設定したい場合には、出力端子ノードN7が「ハイ」状態に保持された状態で、モード設定入力端子MODEに所定の期間の「ロウ」状態を入力させることにより副テストモードMS1〜MS3の何れかの副テストモードに設定できるようになる。 For example, after shifting to the test mode M2, when the sub test modes MS1 to MS3 (corresponding to the sub mode of the present invention) subdivided into the test mode M2 are desired, the output terminal node N7 is in the “high” state. In this state, the sub test mode MS1 to MS3 can be set to one of the sub test modes by inputting a "low" state for a predetermined period to the mode setting input terminal MODE.
すなわち、副テストモードMS1に設定するためには、前記したようにテストモードM2を設定するため10[μs]の「ロウ」状態を設定入力した後、その後、さらに所定期間の「ロウ」状態を入力させるようにする。すると、ANDゲート16aおよび16d、並びにタイマ出力回路14bの作用により出力端子ノードN71〜N73のうちの何れかのノードに「ハイ」状態を出力するため、副テストモードMS1に設定できるようになる(図3のO参照)。この場合、モード設定入力端子MODEからANDゲート16dを介してタイマ出力回路14bの入力端子14bに入力されるようになっているため、テストモードM2が設定されていなければタイマ出力回路14bの入力端子INに信号が与えられなくなり、副テストモードが誤って設定されることがない。
That is, in order to set the sub test mode MS1, as described above, after setting and inputting the “low” state of 10 [μs] in order to set the test mode M2, the “low” state for a predetermined period is further set. Let them enter. Then, the “high” state is output to any one of the output terminal nodes N71 to N73 by the action of the AND
このような実施形態によれば、タイマ出力回路14aは、「ハイ」状態から「ロウ」状態(第1状態)に遷移したタイミングからその後「ハイ」状態(第2状態)に遷移するタイミングまでの時間を発振回路12により生成された内部クロック信号に基づいて計測し、この計測結果が所定範囲であることを条件として実動作モード、テストモードM1、テストモードM2のうちの何れかのモードに切替えるため、内部でクロック信号を生成するタイプのものにおいて複数のモードを外部から切替設定する際にも余分な設定用入力端子を必要とすることがなくなり、モード設定入力端子MODEのみで設定できるようになる。
According to such an embodiment, the
さらに、テストモードM2の中に細分化された副テストモードMS1〜MS3が設けられており、出力端子ノードN7に「ハイ」信号を与えることによりテストモードM2に設定した後、さらにタイマ出力回路14bが「ロウ」状態に遷移したタイミングから「ハイ」状態に遷移するタイミングまでの時間を発振回路12のクロック信号により計測し、この計測結果によりテストモードM2の中に細分化された副テストモードMS1に設定することができるため、主モードの他に当該主モードの中に細分化された副モードまで設定できるようにした利便性の向上した回路を提供できるようになる。
Further, sub test modes MS1 to MS3 are provided in the test mode M2, and after setting to the test mode M2 by giving a "high" signal to the output terminal node N7, the
実動作モードおよびテストモードM1を設定するための時間にマージンが設けられているため、誤動作を極力防ぐことができるという優れた効果を奏する。
尚、副テストモードに設定するための回路構成(ANDゲート16dおよびタイマ出力回路14b)は必要に応じて設ければ良い。
Since a margin is provided in the time for setting the actual operation mode and the test mode M1, there is an excellent effect that malfunction can be prevented as much as possible.
A circuit configuration (AND
図面中、11は半導体集積回路装置、12は発振回路(内部クロック生成回路)、13はリセット回路、14aはタイマ出力回路(計測手段、切替手段)、14bはタイマ出力回路(第2の計測手段、第2の切替手段)を示す。
In the drawing, 11 is a semiconductor integrated circuit device, 12 is an oscillation circuit (internal clock generation circuit), 13 is a reset circuit, 14a is a timer output circuit (measurement means, switching means), and 14b is a timer output circuit (second measurement means). , Second switching means).
Claims (4)
モード設定入力端子に与えられる信号が第1状態に遷移したタイミングから前記第1状態とは異なる第2状態に遷移するタイミングまでの時間を前記内部クロック生成回路の内部クロック信号に基づいて計測する計測手段と、
この計測手段により計測された時間が所定範囲であることを条件として複数のモードのうちの何れかのモードに切替える切替手段とを備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。 A semiconductor integrated circuit device having an internal clock generation circuit for supplying a clock signal to an internal circuit and having a plurality of modes including a test mode and an actual operation mode,
Measurement that measures the time from the timing at which the signal applied to the mode setting input terminal transitions to the first state to the timing to transition to the second state different from the first state based on the internal clock signal of the internal clock generation circuit Means,
A semiconductor integrated circuit device comprising switching means for switching to one of a plurality of modes on condition that the time measured by the measuring means is within a predetermined range.
前記計測手段は、前記第1状態から第2状態に遷移するタイミングまでの時間を計測し、
前記切替手段は、前記計測手段により計測された時間が所定範囲であることを条件として主モードを切替えるように構成され、
前記主モードが切替えられた後、モード設定入力端子に与えられる信号が前記第1状態に遷移したタイミングから前記第2状態に遷移するタイミングまでの時間を前記内部クロック生成回路の内部クロック信号に基づいて計測する第2の計測手段と、
前記第2の計測手段の計測時間が所定範囲であった場合に、前記切替手段により切替えられた主モードの中に細分化された副モードに切替える第2の切替手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。 The mode includes a main mode and a sub mode subdivided into the main mode,
The measuring means measures the time until the transition from the first state to the second state;
The switching means is configured to switch the main mode on condition that the time measured by the measuring means is within a predetermined range,
After the main mode is switched, the time from the timing at which the signal applied to the mode setting input terminal transitions to the first state to the timing to transition to the second state is based on the internal clock signal of the internal clock generation circuit. A second measuring means for measuring,
And a second switching means for switching to a sub mode subdivided into the main mode switched by the switching means when the measurement time of the second measuring means is within a predetermined range. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a margin is provided between the plurality of predetermined ranges for setting the actual operation mode and the test mode.
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