JP2009054916A - Noise generating circuit, semiconductor integrated circuit, and method of evaluating noise resistance - Google Patents

Noise generating circuit, semiconductor integrated circuit, and method of evaluating noise resistance Download PDF

Info

Publication number
JP2009054916A
JP2009054916A JP2007222233A JP2007222233A JP2009054916A JP 2009054916 A JP2009054916 A JP 2009054916A JP 2007222233 A JP2007222233 A JP 2007222233A JP 2007222233 A JP2007222233 A JP 2007222233A JP 2009054916 A JP2009054916 A JP 2009054916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
ndata
circuit
data
semiconductor integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007222233A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4725563B2 (en
Inventor
Toshihiko Nakano
俊彦 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2007222233A priority Critical patent/JP4725563B2/en
Publication of JP2009054916A publication Critical patent/JP2009054916A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4725563B2 publication Critical patent/JP4725563B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit which generates noise close to such noise as generated in the semiconductor integrated circuit of a product version, when the semiconductor integrated circuit of the product version includes a digital circuit. <P>SOLUTION: The LSI is divided into a plurality of small areas, and includes noise sources (noise generating circuits) 12 in each small area. Each noise generating circuit 12 has a plurality of FFs (flip-flops) 11 in the small areas, which latch noise pattern data NDATA according to a clock signal CLK. In each noise source 12, operation/non-operation can be independently controlled by a noise enable signal EN. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノイズ発生回路及び半導体集積回路に関し、更に詳しくは、動作ノイズを発生するノイズ発生回路、及び、そのようなノイズ発生回路を有する半導体集積回路に関する。また、本発明は、半導体装置におけるノイズ耐性評価方法に関する。   The present invention relates to a noise generation circuit and a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a noise generation circuit that generates operation noise and a semiconductor integrated circuit having such a noise generation circuit. The present invention also relates to a noise tolerance evaluation method in a semiconductor device.

デジタル回路とアナログ回路とを混載した半導体集積回路(LSI)がある。デジタル・アナログ混載のLSIでは、デジタル回路が発生する電気的ノイズに起因して、アナログ回路に動作不良や特性不良が発生することがあり、このような動作不良や特性不良をいかに抑制するかは、デジタル・アナログ混載のLSIを開発する上での重要な課題になっている。特に、近年では、回路の高速化や低電圧化などにより、高速インターフェース回路や高速SRAM、PLL回路になどにアナログ回路を採用するケースが増えてきており、アナログ回路の動作不良等を抑制する必要性は、ますます加速すると考えられる。このような事情により、周辺ロジックからのノイズに対するアナログ回路のノイズ耐性の評価が重要である。   There is a semiconductor integrated circuit (LSI) in which a digital circuit and an analog circuit are mixedly mounted. In a digital / analog mixed LSI, an operation failure or characteristic failure may occur in the analog circuit due to electrical noise generated by the digital circuit. How to suppress such operation failure or property failure? This is an important issue in developing digital / analog mixed LSI. In particular, in recent years, analog circuits have been increasingly used for high-speed interface circuits, high-speed SRAMs, PLL circuits, etc. due to high-speed and low-voltage circuits, and it is necessary to suppress malfunctions in analog circuits. Sex is thought to accelerate more and more. Under such circumstances, it is important to evaluate the noise resistance of an analog circuit against noise from peripheral logic.

デジタル・アナログ混載のLSIにて、アナログ回路のノイズ耐性テストを行う技術としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。特許文献1には、リングオシレータをノイズ源としたデジタルノイズ発生回路と、それを利用した評価方法とが記載されている。特許文献1では、半導体集積回路は、複数のリングオシレータを搭載しており、稼動するリングオシレータ数を任意に切り替えることで、ノイズ量を定量的にコントロールし、アナログ回路のノイズ耐性を定量的に評価する。
特開2001−264394号公報
As a technique for performing a noise immunity test of an analog circuit in a digital / analog mixed LSI, for example, there is one described in Patent Document 1. Patent Document 1 describes a digital noise generation circuit using a ring oscillator as a noise source, and an evaluation method using the digital noise generation circuit. In Patent Document 1, a semiconductor integrated circuit includes a plurality of ring oscillators. By arbitrarily switching the number of ring oscillators to be operated, the amount of noise is controlled quantitatively, and the noise resistance of an analog circuit is quantitatively determined. evaluate.
JP 2001-264394 A

特許文献1に記載の技術の問題点としては、ノイズ発生の仕方が、一般的なデジタル回路からのノイズ発生の仕方と異なることが挙げられる。すなわち、一般的なデジタル回路は、クロック信号に基づいて動作するが、リングオシレータによるノイズ波形は極大点/極小点を持つものではない。また、リングオシレータは、定常的に同量のノイズを発生させるものであり、ノイズ発生の仕方は、一般的なデジタル回路が発生するノイズとは異なる。従って、評価時に問題がなくても、実際にクロック同期のLSIに搭載した際に、特性不良が現れる可能性がある。   A problem of the technique described in Patent Document 1 is that the method of generating noise is different from the method of generating noise from a general digital circuit. That is, a general digital circuit operates based on a clock signal, but a noise waveform generated by a ring oscillator does not have a maximum / minimum point. Further, the ring oscillator constantly generates the same amount of noise, and the method of noise generation is different from the noise generated by a general digital circuit. Therefore, even if there is no problem at the time of evaluation, a characteristic defect may appear when it is actually mounted on a clock synchronous LSI.

また、デジタル・アナログ混載のLSIでは、クロック信号はクロックツリーなどでLSI全体に分配されるため、LSI全体が一斉に動作する。しかし、リングオシレータが発生するノイズは、局所的なものであり、LSI全体に対して有効なものではない。従って、リングオシレータを用いた評価時と、デジタル・アナログ混載のLSIへの搭載時とで、アナログ回路へのノイズ到達経路は全く異なり、正しい評価ができないことが考えられる。   Also, in a digital / analog mixed LSI, the clock signal is distributed to the entire LSI by a clock tree or the like, and therefore the entire LSI operates at the same time. However, the noise generated by the ring oscillator is local and is not effective for the entire LSI. Therefore, it is conceivable that the noise arrival path to the analog circuit is completely different between the evaluation using the ring oscillator and the digital / analog mixed LSI, and correct evaluation cannot be performed.

上記したように、リングオシレータを使用したノイズ発生回路は、同期クロックを使用したデジタル回路には適用できない。特に、昨今の高速で、かつ、10mmを超えるような大規模なLSIに搭載されるノイズ発生回路とアナログ回路の評価には、これまでとは異なる手法が提案されるべき状況にある。これは、リングオシレータを用いた方式では、評価では発生しないが、製品版のLSIの評価や、製品上で実際に動作させたときに、問題が起こるといった事態が発生するためである。   As described above, a noise generation circuit using a ring oscillator cannot be applied to a digital circuit using a synchronous clock. In particular, there is a situation in which a different method should be proposed for evaluation of a noise generation circuit and an analog circuit mounted on a large-scale LSI of recent high speed and exceeding 10 mm. This is because, in the method using the ring oscillator, it does not occur in the evaluation, but a situation occurs in which a problem occurs when the product version of the LSI is evaluated or actually operated on the product.

本発明は、製品版の半導体集積回路がデジタル回路を含むときに、製品版の半導体集積回路で発生するノイズに近いノイズを発生させることができるノイズ発生回路を提供することを目的とする。また、本発明は、そのようなノイズ発生回路を搭載する半導体集積回路、及び、半導体集積回路におけるノイズ耐性評価方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a noise generation circuit capable of generating noise close to noise generated in a product version of a semiconductor integrated circuit when the product version of the semiconductor integrated circuit includes a digital circuit. Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit on which such a noise generating circuit is mounted, and a noise tolerance evaluation method in the semiconductor integrated circuit.

上記目的を達成するために、本発明のノイズ発生回路は、クロック信号に同期して、所定のノイズパターンデータNDATAをラッチする複数のフリップフロップを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a noise generating circuit according to the present invention includes a plurality of flip-flops that latch predetermined noise pattern data NDATA in synchronization with a clock signal.

本発明の半導体集積回路は、半導体集積回路内のエリアを領域分割した複数の小エリアに対応して、クロック信号に同期して、所定のノイズパターンデータNDATAをラッチする複数のラッチ回路を有するノイズ発生回路を複数備えることを特徴とする。   The semiconductor integrated circuit according to the present invention has a plurality of latch circuits that latch predetermined noise pattern data NDATA in synchronization with a clock signal corresponding to a plurality of small areas obtained by dividing an area in the semiconductor integrated circuit. A plurality of generation circuits are provided.

本発明のノイズ耐性評価方法は、半導体集積回路内のエリアを領域分割した複数の小エリアに対応して、クロック信号に同期して、所定のノイズパターンデータNDATAをラッチする複数のラッチ回路を有するノイズ発生回路を複数備える半導体集積回路を用いたノイズ耐性評価方法であって、前記各小エリアに対応するノイズ発生回路のうちで所望のノイズ発生回路を動作状態に制御し、ノイズ耐性評価を行うことを特徴とする。   The noise tolerance evaluation method of the present invention has a plurality of latch circuits that latch predetermined noise pattern data NDATA in synchronization with a clock signal, corresponding to a plurality of small areas obtained by dividing an area in a semiconductor integrated circuit. A noise tolerance evaluation method using a semiconductor integrated circuit including a plurality of noise generation circuits, wherein a desired noise generation circuit among the noise generation circuits corresponding to each small area is controlled to be in an operating state, and noise tolerance evaluation is performed. It is characterized by that.

本発明のノイズ発生回路及び半導体集積回路では、製品版の半導体集積回路がデジタル回路を含むときに、製品版の半導体集積回路で発生するノイズに近いノイズを発生させることができる。また、本発明のノイズ耐性評価方法では、製品版の半導体集積回路で発生するノイズに近いノイズを発生させた状態で、ノイズ耐性評価を実施できる。   According to the noise generating circuit and the semiconductor integrated circuit of the present invention, when the product version of the semiconductor integrated circuit includes a digital circuit, noise close to the noise generated in the product version of the semiconductor integrated circuit can be generated. In the noise resistance evaluation method of the present invention, noise resistance evaluation can be performed in a state where noise close to noise generated in a product version of a semiconductor integrated circuit is generated.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態のノイズ発生回路を含む半導体集積回路(LSI)を示している。このLSIは、製品評価用のLSIであり、LSIのサイズや、I/Oバッファの配置などは、製品版の半導体集積回路と同じにする。LSIは、内部エリアのうちで、I/Oバッファ領域を除くエリアが機能的に複数の小エリアに分割されている。図1の例では、LSIは、4×4に分割され、計16個の小エリアに分割されている。半導体装置は、各小エリアにノイズ源(ノイズ発生回路)12を有する。図1の例では、計16個のノイズ源12(ノイズ源#0〜#F)を有する。各ノイズ源12は、小エリア内に、均等に配置された複数のFF(フリップフロップ)を有する。各ノイズ源12は、独立に動作/非動作が制御可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a semiconductor integrated circuit (LSI) including a noise generating circuit according to the first embodiment of the present invention. This LSI is a product evaluation LSI, and the size of the LSI, the arrangement of I / O buffers, and the like are the same as those of the product version of the semiconductor integrated circuit. In the LSI, the area excluding the I / O buffer area in the internal area is functionally divided into a plurality of small areas. In the example of FIG. 1, the LSI is divided into 4 × 4, and is divided into a total of 16 small areas. The semiconductor device has a noise source (noise generation circuit) 12 in each small area. In the example of FIG. 1, a total of 16 noise sources 12 (noise sources # 0 to #F) are provided. Each noise source 12 has a plurality of FFs (flip-flops) arranged evenly in a small area. Each noise source 12 can be controlled to operate / not operate independently.

なお、図1では、小エリアの分割数を4×4の16個としたが、分割数はこれには限定されない。また、図1では、図示を省略しているが、ノイズ耐性を評価するアナログ回路などは、小エリアの中や、小エリア間の境界部分など、任意の場所に配置することが可能である。評価対象がインターフェース回路の場合は、その回路は、I/O領域の中に配置する。また、評価対象の回路ブロックが大きく、ノイズ源12と評価対象の回路とが共存できないときには、いくつかの小エリアではノイズ源12を配置せず、その箇所に、評価対象の回路を配置してもよい。   In FIG. 1, the number of divisions of the small area is 16 (4 × 4), but the number of divisions is not limited to this. Although not shown in FIG. 1, an analog circuit for evaluating noise tolerance can be arranged in an arbitrary place such as in a small area or a boundary portion between small areas. When the evaluation target is an interface circuit, the circuit is arranged in the I / O area. In addition, when the circuit block to be evaluated is large and the noise source 12 and the circuit to be evaluated cannot coexist, the noise source 12 is not disposed in some small areas, and the circuit to be evaluated is disposed at that location. Also good.

図2に、半導体集積回路の回路構成を示す。各ノイズ源12には、共通のノイズパターンデータNDATA及びクロック信号CLKが入力される。クロック信号CLKは、LSI全体に分配されるシステムクロックである。また、各ノイズ源12には、個別に、ノイズ源12を活性化させるためのノイズイネーブル信号EN0〜ENFが入力される。各ノイズ源12は、対応するノイズイネーブル信号ENによって、動作/非動作を制御する。クロック信号CLKの分配方式(分配配線のルートなど)は、製品LSIと同等のノイズで評価することを考え、製品版のLSIとできるだけ同じにする。また、クロック信号CLKの周波数も、製品版のLSIと同じ周波数とする。   FIG. 2 shows a circuit configuration of the semiconductor integrated circuit. Each noise source 12 receives common noise pattern data NDATA and a clock signal CLK. The clock signal CLK is a system clock distributed to the entire LSI. Each noise source 12 is individually input with noise enable signals EN0 to ENF for activating the noise source 12. Each noise source 12 controls operation / non-operation by a corresponding noise enable signal EN. The distribution method of the clock signal CLK (distribution wiring route, etc.) is considered to be as similar as possible to the product version LSI in consideration of evaluation with noise equivalent to that of the product LSI. The frequency of the clock signal CLK is also the same as that of the product version LSI.

図3に、各ノイズ源の回路構成を示す。ノイズ源12は、複数のFF11(ラッチ回路)と、AND回路13とを有する。各FF11のデータ入力端子には、ノイズパターンデータNDATAが入力される。ノイズパターンデータNDATAは、例えばLSIの外部入力ピンから入力される、所定パタン/ランダムパターンのデータである。ノイズパターンデータNDATAを外部入力ピンから入力するのに代えて、LSI内部に、所定パタン/ランダムパターンを発生するジェネレータを用意しておき、そのジェネレータにより与えてもよい。半導体集積回路が有するFFの総数(16個のノイズ源12が有するFFの総数)は、製品版のLSIに搭載されるFFの数やゲート数などから換算して決定する。すなわち、評価版のLSIで、製品版のLSIにて発生するノイズに相当するノイズを発生させるために必要な数のFFを搭載する。   FIG. 3 shows the circuit configuration of each noise source. The noise source 12 includes a plurality of FFs 11 (latch circuits) and an AND circuit 13. The noise pattern data NDATA is input to the data input terminal of each FF 11. The noise pattern data NDATA is data of a predetermined pattern / random pattern input from, for example, an external input pin of the LSI. Instead of inputting the noise pattern data NDATA from the external input pin, a generator for generating a predetermined pattern / random pattern may be prepared inside the LSI and given by the generator. The total number of FFs included in the semiconductor integrated circuit (the total number of FFs included in the 16 noise sources 12) is determined by conversion from the number of FFs and the number of gates mounted on the product version LSI. In other words, the evaluation version of the LSI is equipped with as many FFs as necessary to generate noise corresponding to the noise generated in the product version of the LSI.

AND回路13は、クロック信号CLKと、ノイズイネーブル信号ENとの論理積をとる。各FF11のクロック端子には、AND回路13が出力するクロック信号CLKとノイズイネーブル信号ENとの論理積の結果が入力される。ノイズ源12を活性化させる際は、ノイズイネーブル信号ENを“1”とする。ノイズイネーブル信号ENが“1”のときは、クロック信号CLKは、AND回路13を介して、各FF11のクロック入力端子に入力される。FF11は、AND回路13を介して入力するクロック信号CLKに従って、ノイズパターンデータNDATAを取り込み、ノイズパターンデータNDATAに沿ったノイズを発生する。すなわち、ノイズ源12は、活性化状態となる。   The AND circuit 13 takes a logical product of the clock signal CLK and the noise enable signal EN. The result of the logical product of the clock signal CLK output from the AND circuit 13 and the noise enable signal EN is input to the clock terminal of each FF 11. When the noise source 12 is activated, the noise enable signal EN is set to “1”. When the noise enable signal EN is “1”, the clock signal CLK is input to the clock input terminal of each FF 11 via the AND circuit 13. The FF 11 takes in the noise pattern data NDATA in accordance with the clock signal CLK input via the AND circuit 13, and generates noise along the noise pattern data NDATA. That is, the noise source 12 is activated.

ノイズ源12が活性化状態にあるときで、ノイズパターンデータNDATAが“0”に固定される場合は、FF11は、クロック信号CLKに従って“0”を取り込むことになる。この場合は、FF11内でデータ反転がなく、ノイズ源12が発生するノイズは小さい。FF11内部でデータ反転がないときに、ノイズ源12が発生するノイズが0にならないのは、FF11の内部に、クロック信号CLKをFF内に分配する部分があり、その部分がクロック信号CLKに同期して動作するためである。ノイズパターンデータNDATAが“1”に固定される場合も、ノイズパターンデータNDATAが“0”に固定される場合と同様である。   When the noise source 12 is in the activated state and the noise pattern data NDATA is fixed to “0”, the FF 11 captures “0” according to the clock signal CLK. In this case, there is no data inversion in the FF 11, and the noise generated by the noise source 12 is small. The reason why the noise generated by the noise source 12 does not become zero when there is no data inversion inside the FF 11 is that there is a part in the FF 11 that distributes the clock signal CLK in the FF, and that part is synchronized with the clock signal CLK. This is because it operates. The case where the noise pattern data NDATA is fixed to “1” is the same as the case where the noise pattern data NDATA is fixed to “0”.

ノイズ源12が活性化状態にあるときで、ノイズパターンデータNDATAが“0”と“1”とで変化するときは、FF11の取り込み値が変化し、FF11内でデータ反転が起こる。このときFFが発生するノイズは、データ反転が起きない場合に比して大きくなる。ノイズ源12は、複数のFF11を有しており、各FF11がクロック信号CLKに同期して一斉に動作するので、回路全体では、クロック信号CLKに同期して大きなノイズを発生する。ノイズ源12が発生するノイズの量は、ノイズパターンデータNDATAの供給パターンを変えることで制御可能である。従って、ある期間では、ノイズ源12が発生する単位時間当たりのノイズ量を大きくし、別の期間では、ノイズ源12が発生する単位時間当たりのノイズ量を小さくするという制御が可能である。   When the noise source 12 is in the activated state and the noise pattern data NDATA changes between “0” and “1”, the fetch value of the FF 11 changes and data inversion occurs in the FF 11. At this time, the noise generated by the FF is larger than when no data inversion occurs. Since the noise source 12 includes a plurality of FFs 11 and the FFs 11 operate simultaneously in synchronization with the clock signal CLK, the entire circuit generates large noise in synchronization with the clock signal CLK. The amount of noise generated by the noise source 12 can be controlled by changing the supply pattern of the noise pattern data NDATA. Therefore, it is possible to increase the amount of noise per unit time generated by the noise source 12 in a certain period and to decrease the amount of noise per unit time generated by the noise source 12 in another period.

ノイズイネーブル信号ENが“0”のときは、AND回路13の出力はLレベルに固定され、FF11へのクロック信号CLKの供給が停止される。このとき、FF11は動作保持状態となり、FF11は動作していないとみなすことができる。すなわち、ノイズ源12は、非動作状態となる。ノイズ源12が非活性化状態にあるときは、ノイズパターンデータNDATAが“0”と“1”との間で変化したとしても、FF11が発生するノイズは小さく、ノイズ源12は、ノイズをほとんど発生しない。   When the noise enable signal EN is “0”, the output of the AND circuit 13 is fixed at the L level, and the supply of the clock signal CLK to the FF 11 is stopped. At this time, the FF 11 is in the operation holding state, and it can be considered that the FF 11 is not operating. That is, the noise source 12 is in a non-operating state. When the noise source 12 is in an inactive state, even if the noise pattern data NDATA changes between “0” and “1”, the noise generated by the FF 11 is small, and the noise source 12 generates almost no noise. Does not occur.

半導体集積回路では、図2に示すように、各ノイズ源12に、個別に、ノイズイネーブル信号EN0〜ENFが入力されており、各ノイズ源12の動作/非動作を個別に設定可能である。評価対象の回路のノイズ耐性試験では、全てのノイズ源12を動作状態にした試験、及び、計16個のノイズ源12のうちの所望の箇所のノイズ源を動作状態にした試験が可能である。   In the semiconductor integrated circuit, as shown in FIG. 2, noise enable signals EN0 to ENF are individually input to each noise source 12, and the operation / non-operation of each noise source 12 can be individually set. In the noise tolerance test of the circuit to be evaluated, it is possible to perform a test in which all the noise sources 12 are in an operating state, and a test in which a noise source at a desired location among a total of 16 noise sources 12 is in an operating state. .

図4に、小エリアごとに動作/非動作を選択した例を示す。この例では、ノイズイネーブル信号EN0〜4、7、8、B〜Fを“1”にして、ノイズ源#0〜#4、#7、#8、#B〜#Fの計12個のノイズ源12を動作状態としている、また、ノイズイネーブル信号EN5、6、9、Aを“0”にして、ノイズ源#5、#6、#9、#Aの4つのノイズ源を非動作状態としている。小エリアのうちのどのエリアのノイズ源12を動作状態にし、どのエリアのノイズ源を非動作状態とするかは、評価の目的などに応じて、適宜選択すればよい。   FIG. 4 shows an example in which operation / non-operation is selected for each small area. In this example, the noise enable signals EN0 to 4, 7, 8, and B to F are set to “1”, and the noise sources # 0 to # 4, # 7, # 8, and #B to #F are 12 noises in total. The source 12 is in the operating state, and the noise enable signals EN5, 6, 9, and A are set to “0”, and the four noise sources of the noise sources # 5, # 6, # 9, and #A are set in the non-operating state. Yes. Which area of the noise source 12 in the small area is to be activated and which area of the noise source 12 is to be deactivated may be appropriately selected depending on the purpose of the evaluation.

本実施形態では、ノイズ源12を、クロック信号CLKに同期して動作するFFを用いて構成する。ノイズ源12内のFF11は、クロック信号の遷移時に最も電流変化が激しく、クロック信号に同期する形でノイズを発生する。このため、ノイズ源12により、クロック信号CLKに同期したノイズを発生することができ、このようなノイズ源12を用いることで、デジタル回路が含まれるLSIに特有のノイズを再現できる。   In the present embodiment, the noise source 12 is configured using an FF that operates in synchronization with the clock signal CLK. The FF 11 in the noise source 12 has the largest current change at the time of transition of the clock signal, and generates noise in synchronization with the clock signal. For this reason, noise synchronized with the clock signal CLK can be generated by the noise source 12. By using such a noise source 12, noise peculiar to an LSI including a digital circuit can be reproduced.

本実施形態では、ノイズ源12が有するFFの総数を、製品版のLSIに搭載されるFFの数やゲート数などから換算して決定する。このようにすることで、ノイズ源12を搭載する評価用のLSIにて、製品版のLSIと同等なノイズを発生することができる。従って、評価用のLSIにて、製品版のLSIのノイズ相当量で評価が可能となり、製品搭載前に、アナログ回路などのノイズ耐性を、本番並みのノイズで評価することができる。   In the present embodiment, the total number of FFs included in the noise source 12 is determined by conversion from the number of FFs and gates mounted on the product version LSI. By doing so, noise equivalent to that of the product version of the LSI can be generated in the evaluation LSI on which the noise source 12 is mounted. Therefore, the evaluation LSI can be evaluated with the noise equivalent amount of the product version of the LSI, and the noise resistance of the analog circuit or the like can be evaluated with the noise of the actual level before mounting the product.

本実施形態では、ノイズイネーブル信号ENを用いて、ノイズ源12を動作状態にする小エリアと、非動作状態にする小エリアとを任意に設定でき、細かなノイズ評価が可能である。例えば、評価対象の回路に対して、動作させるノイズ源12のエリアを変更しつつ評価を行うことで、ノイズ源12との距離や方向と、ノイズ耐性との関係を調べることができる。このような評価は、製品版のLSIでの回路搭載位置の検討に有効である。   In the present embodiment, by using the noise enable signal EN, a small area where the noise source 12 is in an operating state and a small area where the noise source 12 is in a non-operating state can be arbitrarily set, and fine noise evaluation is possible. For example, by evaluating the circuit to be evaluated while changing the area of the noise source 12 to be operated, the relationship between the distance and direction to the noise source 12 and the noise tolerance can be examined. Such an evaluation is effective for examining the circuit mounting position in the product version of LSI.

図5は、本発明の第2実施形態のノイズ発生回路の構成を示す。本実施形態におけるノイズ源12aは、図3に示す構成に、インバータ14とセレクタ15とが追加された構成である。インバータ14は、ノイズパターンデータNDATAを反転して出力する。セレクタ15は、セレクト信号SELに基づいて、NDATA、又は、NDATAをインバータ14で反転した信号/NDATAを、各FF11に出力する。   FIG. 5 shows a configuration of a noise generating circuit according to the second embodiment of the present invention. The noise source 12a in the present embodiment has a configuration in which an inverter 14 and a selector 15 are added to the configuration shown in FIG. The inverter 14 inverts and outputs the noise pattern data NDATA. The selector 15 outputs NDATA or a signal / NDATA obtained by inverting NDATA by the inverter 14 to each FF 11 based on the select signal SEL.

本実施形態では、セレクタ15に入力するセレクト信号SELに応じて、動作時にFF11が取り込むデータを、ノイズパターンデータNDATAと、その反転パターンデータ/NDATAとの間で切り換えることができる。セレクト信号SELは、小エリアごとに、個別に設定可能とする。このようにすることで、あるノイズ源12aではノイズパターンデータNDATAに基づくノイズを発生させつつ、別のノイズ源12aでは反転パターンデータ/NDATAに基づくノイズを発生させることができる。   In the present embodiment, the data captured by the FF 11 during operation can be switched between the noise pattern data NDATA and its inverted pattern data / NDATA in accordance with the select signal SEL input to the selector 15. The select signal SEL can be set individually for each small area. By doing so, it is possible to generate noise based on the noise pattern data NDATA in one noise source 12a while generating noise based on the inverted pattern data / NDATA in another noise source 12a.

図6に、ノイズパターンデータNDATAに従ったノイズを発生させる小エリアと、反転パターンデータ/NDATAに従ったノイズを発生させる小エリアとを組み合わせた例を示す。この例では、ノイズイネーブル信号EN0〜3及びC〜Fを“1”として、ノイズ源#0〜#3及び#C〜#Fを動作状態にし、ノイズイネーブル信号EN4〜Bを“0”として、ノイズ源#4〜#Bを非動作状態としている。   FIG. 6 shows an example in which a small area that generates noise according to the noise pattern data NDATA and a small area that generates noise according to the inverted pattern data / NDATA are combined. In this example, the noise enable signals EN0 to EN3 and C to F are set to “1”, the noise sources # 0 to # 3 and #C to #F are set to the operating state, and the noise enable signals EN4 to B are set to “0”. Noise sources # 4 to #B are in a non-operating state.

また、動作状態のノイズ源12aのうちのノイズ源#0〜#3とノイズ源#C〜#Fとに供給するセレクト信号を互いに反転した信号とし、ノイズ源#0〜#3ではノイズパターンデータNDATAに従ったノイズを発生させ、ノイズ源#C〜#Fでは反転パターンデータ/NDATAに従ったノイズを発生させている。このように、本実施形態では、ノイズ源12aの動作/非動作に加えて、ノイズパターンデータNDATAの反転/非反転を選択することができ、より多くのバリエーションで、ノイズを発生させることができる。   In addition, the select signals supplied to the noise sources # 0 to # 3 and the noise sources #C to #F among the noise sources 12a in the operating state are inverted signals, and the noise sources # 0 to # 3 have noise pattern data. Noise according to NDATA is generated, and noise sources #C to #F generate noise according to the inversion pattern data / NDATA. Thus, in the present embodiment, in addition to the operation / non-operation of the noise source 12a, the inversion / non-inversion of the noise pattern data NDATA can be selected, and noise can be generated with more variations. .

図7は、本発明の第3実施形態のノイズ発生回路の構成を示している。本実施形態のノイズ源12bでは、セレクタ17を用い、FF11の入力データを、ノイズパターンデータNDATAと前段のFF11とで切り換え可能に構成する。セレクタ17は、ノイズパターンデータNDATAと、前段のFF11の出力データを入力する。セレクタ17は、データセレクト信号SPSELに基づいて、ノイズパターンデータNDATA又は前段のFF11の出力データの何れかを選択して出力する。初段のFF11のデータ入力端子には、ノイズパターンデータNDATAを入力する。2段目以降のFF11のデータ入力端子には、バッファ16を介して、セレクタ17が選択したデータを入力する。   FIG. 7 shows a configuration of a noise generation circuit according to the third embodiment of the present invention. In the noise source 12b of this embodiment, the selector 17 is used so that the input data of the FF 11 can be switched between the noise pattern data NDATA and the FF 11 in the previous stage. The selector 17 inputs the noise pattern data NDATA and the output data of the previous stage FF 11. The selector 17 selects and outputs either the noise pattern data NDATA or the output data of the preceding FF 11 based on the data select signal SPSEL. Noise pattern data NDATA is input to the data input terminal of the first stage FF 11. The data selected by the selector 17 is input to the data input terminals of the second and subsequent FFs 11 via the buffer 16.

複数のノイズ源12bについて、各ノイズ源12bの動作/非動作を個別に設定可能な点は、第1実施形態と同様である。本実施形態では、ノイズイネーブル信号ENにより、各ノイズ源12bの動作/非動作を選択できると共に、データセレクト信号SPSELにより、ノイズ源12bを構成する各FF11に入力するデータを、ノイズパターンデータNDATAと前段のFF11の出力とで切り換え可能である。従って、本実子形態では、第1実施形態に比して、より多くのバリエーションで、ノイズを発生させることができる。   The point that the operation / non-operation of each noise source 12b can be individually set for the plurality of noise sources 12b is the same as in the first embodiment. In this embodiment, the operation / non-operation of each noise source 12b can be selected by the noise enable signal EN, and the data input to each FF 11 constituting the noise source 12b by the data select signal SPSEL is the noise pattern data NDATA. It can be switched with the output of the FF 11 in the previous stage. Therefore, in this actual child form, noise can be generated with more variations than in the first embodiment.

なお、上記各実施形態では、クロック信号CLK及びノイズパターンデータNDATAを1つの信号とし、これを各ノイズ源12に分配したが、これら信号をそれぞれ複数用意して、各ノイズ源に分配する構成も可能である。また、上記各実施形態では、各ノイズ源12に個別にノイズイネーブル信号ENを入力したが、これには限られない。例えば、いくつかのノイズ源12でグループを構成し、グループごとに個別にノイズイネーブル信号ENを入力する構成でもよい。例えば、図6で、各行を1まとめにして、行ごとにノイズイネーブル信号ENを入力し、行ごとに動作/非動作を制御する構成としてもよい。図7では、入力データを反転させずに出力するバッファ16を用いる例を示したが、バッファ16にてデータを反転して出力してもよい。評価対象の回路は、アナログ回路には限らず、デジタル回路であってもよい。   In each of the above embodiments, the clock signal CLK and the noise pattern data NDATA are set as one signal and distributed to each noise source 12. However, a plurality of these signals are prepared and distributed to each noise source. Is possible. In each of the above embodiments, the noise enable signal EN is individually input to each noise source 12. However, the present invention is not limited to this. For example, a group may be configured by several noise sources 12 and the noise enable signal EN may be input individually for each group. For example, in FIG. 6, each row may be grouped and the noise enable signal EN may be input for each row to control the operation / non-operation for each row. Although FIG. 7 shows an example in which the buffer 16 that outputs the input data without being inverted is used, the data may be inverted and output by the buffer 16. The circuit to be evaluated is not limited to an analog circuit but may be a digital circuit.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のノイズ発生回路、半導体集積回路、及び、ノイズ耐性評価方法は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。   Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the noise generation circuit, the semiconductor integrated circuit, and the noise tolerance evaluation method of the present invention are not limited to the above embodiments, and Those in which various modifications and changes are made from the configuration of the embodiments are also included in the scope of the present invention.

本発明の第1実施形態のノイズ発生回路含む半導体集積回路を示すブロック図。1 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit including a noise generating circuit according to a first embodiment of the present invention. 半導体集積回路における回路接続を示すブロック図。The block diagram which shows the circuit connection in a semiconductor integrated circuit. ノイズ源の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a noise source. ノイズ発生エリアの選択例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of selection of a noise generation area. 本発明の第2実施形態のノイズ発生回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the noise generation circuit of 2nd Embodiment of this invention. ノイズ発生エリアとデータ反転との組合せ例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of a combination of a noise generation area and data inversion. 本発明の第3実施形態のノイズ発生回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the noise generation circuit of 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11:フリップフロップ(ラッチ回路)
12:ノイズ源(ノイズ発生回路)
13:AND回路
14:インバータ
15、17:セレクタ
16:バッファ
11: Flip-flop (latch circuit)
12: Noise source (noise generation circuit)
13: AND circuit 14: Inverter 15, 17: Selector 16: Buffer

Claims (12)

クロック信号に同期して、所定のノイズパターンデータNDATAをラッチする複数のラッチ回路を有することを特徴とするノイズ発生回路。   A noise generating circuit comprising a plurality of latch circuits for latching predetermined noise pattern data NDATA in synchronization with a clock signal. 動作状態/非動作状態を制御するためのノイズイネーブル信号に基づき、該ノイズイネーブル信号が動作状態を示すとき、前記ラッチ回路を動作させる、請求項1に記載のノイズ発生回路。   The noise generation circuit according to claim 1, wherein the latch circuit is operated when the noise enable signal indicates an operation state based on a noise enable signal for controlling an operation state / non-operation state. セレクト信号に従って、ノイズパターンデータNDATA又はノイズパターンデータNDATAの反転データ/NDATAを選択して出力するセレクタを更に有し、前記ラッチ回路は、前記セレクタが出力するノイズパターンデータNDATA又は前記反転データ/NDATAをラッチする、請求項1又は2に記載のノイズ発生回路。   In accordance with a select signal, there is further provided a selector for selecting and outputting the noise pattern data NDATA or the inverted data / NDATA of the noise pattern data NDATA, and the latch circuit includes the noise pattern data NDATA output by the selector or the inverted data / NDATA. The noise generation circuit according to claim 1 or 2, wherein 前記複数のラッチ回路が縦続に接続され、該縦続接続において隣接する2つのラッチ回路の間に、データセレクト信号に従って、ノイズパターンデータNDATA又は前段のラッチ回路の出力データを選択して出力するセレクタを更に有し、前記ラッチ回路は、前記セレクタが出力するノイズパターンデータNDATA又は前段のラッチ回路の出力データに対応するデータをラッチする、請求項1又は2に記載のノイズ発生回路。   The plurality of latch circuits are connected in cascade, and a selector that selects and outputs the noise pattern data NDATA or the output data of the previous latch circuit according to the data select signal between two adjacent latch circuits in the cascade connection. 3. The noise generation circuit according to claim 1, further comprising: the latch circuit latches data corresponding to the noise pattern data NDATA output from the selector or the output data of the preceding latch circuit. 半導体集積回路内のエリアを領域分割した複数の小エリアに対応して、クロック信号に同期して、所定のノイズパターンデータNDATAをラッチする複数のラッチ回路を有するノイズ発生回路を複数備えることを特徴とする半導体集積回路。   Corresponding to a plurality of small areas obtained by dividing an area in the semiconductor integrated circuit, a plurality of noise generation circuits having a plurality of latch circuits that latch predetermined noise pattern data NDATA in synchronization with a clock signal are provided. A semiconductor integrated circuit. 前記ノイズ発生回路は、動作状態/非動作状態を制御するためのノイズイネーブル信号に基づき、該ノイズイネーブル信号が動作状態を示すとき、前記ラッチ回路を動作させる、請求項5に記載の半導体集積回路。   6. The semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the noise generation circuit operates the latch circuit when the noise enable signal indicates an operation state based on a noise enable signal for controlling an operation state / non-operation state. . 前記ノイズイネーブル信号によって、各小エリアにて、個別にノイズ発生回路の動作状態/非動作状態が制御可能である、請求項6に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein an operation state / non-operation state of the noise generation circuit can be individually controlled in each small area by the noise enable signal. 前記ノイズ発生回路は、セレクト信号に従って、ノイズパターンデータNDATA又はノイズパターンデータNDATAの反転データ/NDATAを選択して出力するセレクタを更に有し、前記ラッチ回路は、前記セレクタが出力するノイズパターンデータNDATA又は前記反転データ/NDATAをラッチする、請求項5〜7の何れか一に記載の半導体集積回路。   The noise generation circuit further includes a selector that selects and outputs noise pattern data NDATA or inverted data / NDATA of the noise pattern data NDATA according to a select signal, and the latch circuit includes noise pattern data NDATA output by the selector. Alternatively, the semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the inverted data / NDATA is latched. 前記セレクト信号によって、各小エリアにて、前記ラッチ回路がラッチするデータが個別に選択可能である、請求項8に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 8, wherein the data latched by the latch circuit can be individually selected in each small area by the select signal. 前記ノイズ発生回路では、前記複数のラッチ回路が縦続に接続されており、前記ノイズ発生回路は、前記縦続接続において隣接する2つのラッチ回路の間に、データセレクト信号に従って、ノイズパターンデータNDATA又は前段のラッチ回路の出力データを選択して出力するセレクタを更に有し、前記ラッチ回路は、前記セレクタが出力するノイズパターンデータNDATA又は前段のラッチ回路の出力データに対応するデータをラッチする、請求項5〜7の何れか一に記載の半導体集積回路。   In the noise generation circuit, the plurality of latch circuits are connected in cascade, and the noise generation circuit is connected between two adjacent latch circuits in the cascade connection according to a data select signal according to a data select signal. And a selector that selects and outputs the output data of the latch circuit, wherein the latch circuit latches data corresponding to the noise pattern data NDATA output by the selector or the output data of the latch circuit in the previous stage. The semiconductor integrated circuit according to any one of 5 to 7. 前記データセレクト信号によって、各小エリアにて、前記ラッチ回路がラッチするデータが個別に選択可能である、請求項10に記載の半導体集積回路。   The semiconductor integrated circuit according to claim 10, wherein the data latched by the latch circuit can be individually selected in each small area by the data select signal. 半導体集積回路内のエリアを領域分割した複数の小エリアに対応して、クロック信号に同期して、所定のノイズパターンデータNDATAをラッチする複数のラッチ回路を有するノイズ発生回路を複数備える半導体集積回路を用いたノイズ耐性評価方法であって、
前記各小エリアに対応するノイズ発生回路のうちで所望のノイズ発生回路を動作状態に制御し、ノイズ耐性評価を行うことを特徴とするノイズ耐性評価方法。
A semiconductor integrated circuit comprising a plurality of noise generating circuits having a plurality of latch circuits for latching predetermined noise pattern data NDATA in synchronization with a clock signal corresponding to a plurality of small areas obtained by dividing an area in the semiconductor integrated circuit A noise tolerance evaluation method using
A noise immunity evaluation method, wherein a noise immunity evaluation is performed by controlling a desired noise generation circuit among the noise generation circuits corresponding to each of the small areas to an operating state.
JP2007222233A 2007-08-29 2007-08-29 Noise generation circuit, semiconductor integrated circuit, and noise tolerance evaluation method Expired - Fee Related JP4725563B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007222233A JP4725563B2 (en) 2007-08-29 2007-08-29 Noise generation circuit, semiconductor integrated circuit, and noise tolerance evaluation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007222233A JP4725563B2 (en) 2007-08-29 2007-08-29 Noise generation circuit, semiconductor integrated circuit, and noise tolerance evaluation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009054916A true JP2009054916A (en) 2009-03-12
JP4725563B2 JP4725563B2 (en) 2011-07-13

Family

ID=40505707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007222233A Expired - Fee Related JP4725563B2 (en) 2007-08-29 2007-08-29 Noise generation circuit, semiconductor integrated circuit, and noise tolerance evaluation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4725563B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114668A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Ricoh Co Ltd Semiconductor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301553A (en) * 1987-05-30 1988-12-08 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2006014065A (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JP2006018712A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Ricoh Co Ltd Digital/analog consolidation semiconductor integrated circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301553A (en) * 1987-05-30 1988-12-08 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2006014065A (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JP2006018712A (en) * 2004-07-05 2006-01-19 Ricoh Co Ltd Digital/analog consolidation semiconductor integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114668A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Ricoh Co Ltd Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4725563B2 (en) 2011-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5164266B2 (en) Semiconductor device
KR20050112972A (en) Semiconductor integrated circuit device having scan flip-flop circuit
JP2006294001A (en) Random number generation circuit
JPH05249186A (en) Apparatus and method for testing logic circuit
JP3878236B2 (en) Flip-flop controller
JP2012118976A (en) Integrated circuit, clock gating circuit, and method
KR100612417B1 (en) Pulse-based high-speed low-power gated flip-flop circuit
JP5446358B2 (en) Semiconductor integrated circuit and test method thereof
JP2011130405A (en) Reducing system of leakage current in sequence circuit
US20070159226A1 (en) Clock generator
KR100674910B1 (en) Glitch-free clock switching circuit
JP2005303464A (en) Flip-flop
JP2009218839A (en) Clock distribution circuit
JP4725563B2 (en) Noise generation circuit, semiconductor integrated circuit, and noise tolerance evaluation method
JPH04313119A (en) Pseudo random number pattern generator
WO2017199790A1 (en) Semiconductor integrated circuit
JP2001141785A (en) Flip-flop circuit for scan path test and simulation method thereof
JP2006072777A (en) Clock distribution circuit in semiconductor logic circuit, and method therefor
US7243280B2 (en) Semiconductor circuit apparatus and test method thereof
JP2016201623A (en) Flip-flop circuit and semiconductor integrated circuit device
JP2005210009A (en) Semiconductor integrated circuit
JP2007109720A (en) Wiring structure of semiconductor integrated circuit and wiring method of semiconductor integrated circuit
JPH10239400A (en) Logic gate circuit and latch circuit with scanning function
JP3328229B2 (en) Clock tree circuit
JP7052971B2 (en) Semiconductor integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110328

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees