JP2009222558A - Flip-flop circuit for scanning - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキャン用のフリップフロップ回路またはラッチ回路と、これらの回路を用いたシフトレジスタと、このシフトレジスタを用いた集積回路と、この集積回路におけるスキャン方法とに係り、特に、1相クロック方式によるスキャン用のフリップフロップ回路またはラッチ回路と、これらの回路を用いたシフトレジスタと、このシフトレジスタを用いた集積回路と、この集積回路におけるスキャン方法とに係る。 The present invention relates to a flip-flop circuit or a latch circuit for scanning, a shift register using these circuits, an integrated circuit using the shift register, and a scanning method in the integrated circuit, and more particularly to a one-phase clock. The present invention relates to a flip-flop circuit or a latch circuit for scanning by a method, a shift register using these circuits, an integrated circuit using the shift register, and a scanning method in the integrated circuit.
近年、コンピュータシステムは、性能向上に伴って動作周波数が高くなってきている。そのため、システムで用いられるLSI内の回路遅延時間を低減させる必要がある。テスト用回路を追加することで、回路遅延時間が増加するのは避けなれればならない。 In recent years, the operating frequency of computer systems has increased with the improvement in performance. Therefore, it is necessary to reduce the circuit delay time in the LSI used in the system. It must be avoided that the circuit delay time increases by adding a test circuit.
図3は、関連技術による1相クロック方式によるスキャン用ラッチ回路の回路図である。この回路図に示したラッチ回路は、マスターラッチ回路の前段にトランスファー回路を追加接続して、通常データかスキャンデータのどちらかを切替えていた。 FIG. 3 is a circuit diagram of a scan latch circuit using a one-phase clock method according to the related art. In the latch circuit shown in this circuit diagram, a transfer circuit is additionally connected in front of the master latch circuit to switch between normal data and scan data.
まず、図3の回路図について説明する。このラッチ回路は、データ信号入力回路部1と、スキャン信号入力回路部2と、マスターラッチ回路部3と、スレーブラッチ回路部4と、クロック信号シフト信号入力回路部5と、データ出力回路部6と、スキャン出力回路部7とを具備する。
First, the circuit diagram of FIG. 3 will be described. The latch circuit includes a data signal
データ信号入力回路部1は、データ信号入力部(DAT)11と、インバータ回路(INV4)12と、トランスファー回路(TG1)13とを具備する。トランスファー回路(TG1)13は、SFB信号入力部131と、SFT信号入力部132とを具備する。
The data signal
スキャン信号入力回路部2は、スキャン信号入力部(SIN)21と、インバータ回路22(INV5)と、トランスファー回路(TG2)23とを具備する。トランスファー回路(TG2)2は、SFT信号入力部233と、SFB信号入力部234とを具備する。
The scan signal input circuit unit 2 includes a scan signal input unit (SIN) 21, an inverter circuit 22 (INV5), and a transfer circuit (TG2) 23. The transfer circuit (TG2) 2 includes an SFT
マスターラッチ回路部(LLT)3は、トランスファー回路(TG4)31と、インバータ回路(INV6)32と、インバータ回路(INV7)34と、トランスファー回路(TG3)35とを具備する。トランスファー回路(TG4)31は、CKB信号入力部311と、CKT信号入力部312とを具備する。トランスファー回路(TG3)35は、CKT信号入力部351と、CKB信号入力部352とを具備する。
The master latch circuit unit (LLT) 3 includes a transfer circuit (TG4) 31, an inverter circuit (INV6) 32, an inverter circuit (INV7) 34, and a transfer circuit (TG3) 35. The transfer circuit (TG4) 31 includes a CKB
スレーブラッチ回路部(LHT)4は、トランスファー回路(TG5)41と、インバータ回路(INV9)42と、インバータ回路(INV10)44と、トランスファー回路(TG6)43とを具備する。トランスファー回路(TG5)41は、CKT信号入力部411と、CKB信号入力部412とを具備する。トランスファー回路(TG6)43は、CKB信号入力部431と、CKT信号入力部432とを具備する。
The slave latch circuit unit (LHT) 4 includes a transfer circuit (TG5) 41, an inverter circuit (INV9) 42, an inverter circuit (INV10) 44, and a transfer circuit (TG6) 43. The transfer circuit (TG5) 41 includes a CKT
クロック信号シフト信号入力回路部5は、クロック信号入力部(CLK)51と、インバータ回路(INV1)53と、CKB信号出力部(CKB)574と、インバータ回路(INV2)54と、CKT信号出力部(CKT)573と、シフト信号入力部(SFT)52と、SFT信号出力部(SFT)575と、インバータ回路(INV3)55と、SFB信号出力部(SFB)576とを具備する。 The clock signal shift signal input circuit unit 5 includes a clock signal input unit (CLK) 51, an inverter circuit (INV1) 53, a CKB signal output unit (CKB) 574, an inverter circuit (INV2) 54, and a CKT signal output unit. (CKT) 573, a shift signal input unit (SFT) 52, an SFT signal output unit (SFT) 575, an inverter circuit (INV3) 55, and an SFB signal output unit (SFB) 576 are provided.
データ出力回路部6は、インバータ回路(INV8)61と、データ出力部(OUT)62とを具備する。 The data output circuit unit 6 includes an inverter circuit (INV8) 61 and a data output unit (OUT) 62.
スキャン出力回路部7は、インバータ回路(INV11)71と、スキャン出力部(SOT)72とを具備する。 The scan output circuit unit 7 includes an inverter circuit (INV11) 71 and a scan output unit (SOT) 72.
次に、上記の各種構成要素同士の接続関係を説明する。
データ信号入力回路部1において、データ信号入力部(DAT)11は、インバータ回路(INV4)の入力に接続されている。インバータ回路(INV4)の出力は、トランスファー回路(TG1)13に接続されている。トランスファー回路(TG1)13は、もう一方で、トランスファー回路(TG4)31に接続されている。SFB信号入力部131は、SFB信号出力部576に接続されている。SFT信号入力部132は、SFT信号出力部575に接続されている。
Next, the connection relationship between the various components will be described.
In the data signal
スキャン信号入力回路部2において、スキャン信号入力部(SIN)21は、インバータ回路(INV5)53の入力に接続されている。インバータ回路(INV5)53の出力は、トランスファー回路(TG2)23に接続されている。トランスファー回路(TG2)23は、もう一方で、トランスファー回路(TG4)31に接続されている。SFT信号入力部233は、SFT信号出力部575に接続されている。SFB信号入力部234は、SFB信号出力部576に接続されている。
In the scan signal input circuit unit 2, the scan signal input unit (SIN) 21 is connected to the input of the inverter circuit (INV 5) 53. The output of the inverter circuit (INV5) 53 is connected to the transfer circuit (TG2) 23. On the other hand, the transfer circuit (TG2) 23 is connected to the transfer circuit (TG4) 31. The SFT
マスターラッチ回路部(LLT)3において、トランスファー回路(TG4)31は、インバータ回路(INV6)32の入力と、トランスファー回路(TG3)35と、インバータ回路(INV6)61の入力とに接続されている。インバータ回路(INV6)32の出力は、インバータ回路(INV7)34の入力と、トランスファー回路(TG5)41とに接続されている。インバータ回路(INV7)34の出力は、トランスファー回路(TG3)35に接続されている。トランスファー回路(TG3)35は、もう一方で、トランスファー回路(TG4)31と、インバータ回路(INV6)32の入力と、インバータ回路(INV8)61の入力とに接続されている。2つのCKB信号入力部311、352は、CKB信号出力部574に接続されている。2つのCKT信号入力部312、351は、CKT信号出力部573に接続されている。
In the master latch circuit unit (LLT) 3, the transfer circuit (TG 4) 31 is connected to the input of the inverter circuit (INV 6) 32, the transfer circuit (TG 3) 35, and the input of the inverter circuit (INV 6) 61. . The output of the inverter circuit (INV6) 32 is connected to the input of the inverter circuit (INV7) 34 and the transfer circuit (TG5) 41. The output of the inverter circuit (INV7) 34 is connected to the transfer circuit (TG3) 35. On the other hand, the transfer circuit (TG3) 35 is connected to the transfer circuit (TG4) 31, the input of the inverter circuit (INV6) 32, and the input of the inverter circuit (INV8) 61. The two CKB
スレーブラッチ回路部(LHT)4において、トランスファー回路(TG5)41は、インバータ回路(INV9)32の入力と、トランスファー回路(TG6)43とに接続されている。インバータ回路(INV9)42の出力は、インバータ回路(INV10)44の入力と、インバータ回路(INV11)71の入力とに接続されている。インバータ回路(INV10)44の出力は、トランスファー回路(TG6)43に接続されている。2つのCKT信号入力部411、432は、CKT信号出力部573に接続されている。2つのCKB信号入力部412、431は、CKB信号出力部574に接続されている。
In the slave latch circuit unit (LHT) 4, the transfer circuit (TG 5) 41 is connected to the input of the inverter circuit (INV 9) 32 and the transfer circuit (TG 6) 43. The output of the inverter circuit (INV9) 42 is connected to the input of the inverter circuit (INV10) 44 and the input of the inverter circuit (INV11) 71. The output of the inverter circuit (INV10) 44 is connected to the transfer circuit (TG6) 43. The two CKT
クロック信号シフト信号入力回路部5において、クロック信号入力部(CLK)51は、インバータ回路(INV1)53の入力に接続されている。インバータ回路(INV1)53の出力は、CKB信号出力部574と、インバータ回路(INV2)54の入力とに接続されている。インバータ回路(INV2)54の出力は、CKT信号出力部573に接続されている。
シフト信号入力部(SFT)52は、SFT信号出力部(SFT)575と、インバータ回路(INV3)55の入力とに接続されている。インバータ回路(INV3)55の出力は、SFB信号出力部(SFB)576に接続されている。
In the clock signal shift signal input circuit unit 5, the clock signal input unit (CLK) 51 is connected to the input of the inverter circuit (INV 1) 53. The output of the inverter circuit (INV1) 53 is connected to the CKB
The shift signal input unit (SFT) 52 is connected to the SFT signal output unit (SFT) 575 and the input of the inverter circuit (INV3) 55. An output of the inverter circuit (INV3) 55 is connected to an SFB signal output unit (SFB) 576.
データ出力回路部6において、インバータ回路(INV8)61の出力は、データ出力部(OUT)62に接続されている。 In the data output circuit unit 6, the output of the inverter circuit (INV 8) 61 is connected to the data output unit (OUT) 62.
スキャン出力回路部7において、インバータ回路(INV11)71の出力は、スキャン出力部(SOT)72に接続されている。 In the scan output circuit unit 7, the output of the inverter circuit (INV 11) 71 is connected to the scan output unit (SOT) 72.
次に、この回路図におけるスキャン用ラッチ回路の動作を説明する。
クロック信号シフト信号入力回路部5において、インバータ回路(INV1)53は、CLK(クロック)信号を入力してCKB信号を生成出力する。インバータ回路(INV2)54は、CKB信号を入力してCKT信号を生成出力する。インバータ回路(INV3)55は、SFT(シフト)信号を入力してSFB信号を生成出力する。
Next, the operation of the scan latch circuit in this circuit diagram will be described.
In the clock signal shift signal input circuit unit 5, the inverter circuit (INV1) 53 receives a CLK (clock) signal and generates and outputs a CKB signal. The inverter circuit (INV2) 54 receives the CKB signal and generates and outputs a CKT signal. The inverter circuit (INV3) 55 receives the SFT (shift) signal and generates and outputs the SFB signal.
データ信号入力回路部1において、インバータ回路(INV4)12は、DAT信号を入力してDTB信号を生成出力する。トランスファー回路(TG1)13は、SFB信号を入力し、SFB=1の条件が満たされる時において、DTB信号を通過させてW05信号を生成出力する。
In the data signal
スキャン信号入力回路部2において、インバータ回路(INV5)22は、SIN信号を入力してSIB信号を生成出力する。トランスファー回路(TG2)は、SIB信号を入力し、SFT=1の条件が満たされる時において、SIB信号を通過させてW05信号を生成出力する。 In the scan signal input circuit unit 2, the inverter circuit (INV5) 22 receives the SIN signal and generates and outputs the SIB signal. The transfer circuit (TG2) receives the SIB signal, and generates and outputs the W05 signal by passing the SIB signal when the condition of SFT = 1 is satisfied.
なお、トランスファー回路(TG1)13とトランスファー回路(TG2)23とは、排他信号であるSFBおよびSFTで制御されている。したがって、両トランスファー回路13、23はお互いに排他的に動作するので、DTB信号とSIB信号とがW05信号として競合する事はない。
The transfer circuit (TG1) 13 and the transfer circuit (TG2) 23 are controlled by SFB and SFT which are exclusive signals. Therefore, since both
マスターラッチ回路部(LLT)3において、トランスファー回路(TG4)31は、W05信号を入力し、CKB=1の条件が満たされる時において、W05信号を通過させてLM信号を生成出力する。インバータ回路(INV6)32は、LM信号を入力してW02信号を生成出力する。インバータ回路(INV7)34は、W02信号を入力してW01信号を生成出力する。トランスファー回路(TG3)35は、W01信号を入力し、CKT=1の条件が満たされる時において、W01信号を通過させてLM信号を生成出力する。なお、トランスファー回路(TG4)31と、トランスファー回路(TG3)35とは、排他信号であるCKBおよびCKTで制御されている。したがって、両トランスファー回路31、35はお互いに排他的に動作するので、W05信号とW01信号とがLM信号として競合する事はない。
In the master latch circuit unit (LLT) 3, the transfer circuit (TG4) 31 receives the W05 signal and, when the condition of CKB = 1 is satisfied, passes the W05 signal and generates and outputs the LM signal. The inverter circuit (INV6) 32 receives the LM signal and generates and outputs the W02 signal. The inverter circuit (INV7) 34 receives the W02 signal and generates and outputs the W01 signal. The transfer circuit (TG3) 35 receives the W01 signal and, when the condition of CKT = 1 is satisfied, passes the W01 signal and generates and outputs an LM signal. The transfer circuit (TG4) 31 and the transfer circuit (TG3) 35 are controlled by CKB and CKT which are exclusive signals. Therefore, since both
データ出力回路部6において、インバータ回路(INV8)61は、LM信号を入力してデータ出力部(OUT)62の出力信号を生成出力する。 In the data output circuit unit 6, the inverter circuit (INV8) 61 receives the LM signal and generates and outputs the output signal of the data output unit (OUT) 62.
スレーブラッチ回路部(LHT)4において、トランスファー回路(TG5)41は、W02信号を入力し、CKT=1の条件が満たされる時において、W02信号を通過させてLS信号を生成する。インバータ回路(INV9)42は、LS信号を入力してW12信号を生成出力する。インバータ回路(INV10)44は、W12信号を入力してW11信号を生成出力する。トランスファー回路(TG6)43は、W11信号を入力し、CKB=1の条件が満たされる時において、W11信号を通過させてLS信号を生成出力する。なお、トランスファー回路(TG5)41と、トランスファー回路(TG6)43とは、排他信号であるCKB信号およびCKT信号で制御されている。したがって、両トランスファー回路41、43は、お互いに排他的に動作するので、W02信号とW11信号とがLS信号として競合する事はない。
In the slave latch circuit unit (LHT) 4, the transfer circuit (TG5) 41 receives the W02 signal and passes the W02 signal to generate the LS signal when the condition of CKT = 1 is satisfied. The inverter circuit (INV9) 42 receives the LS signal and generates and outputs the W12 signal. The inverter circuit (INV10) 44 receives the W12 signal and generates and outputs the W11 signal. The transfer circuit (TG6) 43 receives the W11 signal and, when the condition of CKB = 1 is satisfied, passes the W11 signal and generates and outputs the LS signal. The transfer circuit (TG5) 41 and the transfer circuit (TG6) 43 are controlled by the CKB signal and the CKT signal which are exclusive signals. Therefore, since both
スキャン出力回路部7において、インバータ回路(INV11)71は、W12信号を入力してSOTの出力信号を生成出力する。 In the scan output circuit unit 7, an inverter circuit (INV11) 71 receives the W12 signal and generates and outputs an SOT output signal.
図10は、図3で説明したスキャン用ラッチ回路の動作を説明するためのタイムチャートである。このタイムチャートにおいて、横軸は時間の経過を表し、縦軸はそれぞれの信号におけるバイナリ値を表す。 FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the scan latch circuit described in FIG. In this time chart, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the binary value in each signal.
この説明においては、CLK信号のLow、High毎にタイミング値をプラス1加算して説明する。 In this description, a timing value is added by 1 for each of Low and High of the CLK signal.
SFT信号、DAT信号、SIN信号は、入力信号である。この説明においては、これら入力信号が変化するタイミングを、それぞれ次のように定める。すなわち、SFT信号は、タイミング4で“0→1”と変化する。DAT信号は、タイミング3で“0→1”と変化し、タイミング5で“1→0”と変化する。SIN信号は、タイミング7で“0→1”と変化する。
The SFT signal, DAT signal, and SIN signal are input signals. In this description, the timing at which these input signals change is determined as follows. That is, the SFT signal changes from “0 → 1” at timing 4. The DAT signal changes from “0 → 1” at
データ信号入力回路部1において、DTB信号は、インバータ回路(INV4)12の遅延分DAT信号を遅らせる。同様に、スキャン信号入力回路部2において、SIB信号もインバータ回路(INV5)22の遅延分SIN信号を遅らせる。
In the data signal
クロック信号シフト信号入力回路部5において、SFT信号は、タイミング4で“0→1”と変化する。 In the clock signal shift signal input circuit unit 5, the SFT signal changes from “0 → 1” at timing 4.
データ信号入力回路部1において、タイミング1と、タイミング3とでは、SFT=0なので、W05信号としてDTB信号を選択してセットする。タイミング1でのDTB信号値は“1”なので、W05信号値として“1”をセットする。タイミング3でのDTB信号値は“0”なので、W05信号値として“0”をセットする。
In the data signal
スキャン信号入力回路部2において、タイミング5と、タイミング7とでは、SFT=1なので、W05信号としてSIB信号を選択してセットする。タイミング5でのSIB信号値は“1”なので、W05信号値として“1”をセットする。タイミング7でのSIB信号値は“0”なので、W05信号値として“0”をセットする。 In the scan signal input circuit 2, SFT = 1 at timing 5 and timing 7, so the SIB signal is selected and set as the W05 signal. Since the SIB signal value at timing 5 is “1”, “1” is set as the W05 signal value. Since the SIB signal value at timing 7 is “0”, “0” is set as the W05 signal value.
マスターラッチ回路部(LLT)3において、CLK=1の場合、W05信号をLM信号としてセットする。したがって、LM信号として、タイミング1ではDTB信号の“1”を、タイミング3ではDTB信号の“0”を、タイミング5ではSIB信号の“1”を、タイミング7ではSIB信号の“0”を、それぞれセットする。また、タイミング2と、タイミング4と、タイミング6と、タイミング8とでは、CLK=1なので、W01信号をLM信号としてセットする。
In the master latch circuit unit (LLT) 3, when CLK = 1, the W05 signal is set as the LM signal. Therefore, as the LM signal, the DTB signal “1” at
CLK=0のとき、SFT信号の状態に応じて、DTB信号とSIB信号のいずれかを選択してLM信号としてセットする。 When CLK = 0, either the DTB signal or the SIB signal is selected and set as the LM signal according to the state of the SFT signal.
LM信号は、この選択された信号が変化したタイミングでセットするので、クロックエッジに同期した信号変化ではなく、クロックエッジ間の任意のタイミングで変化する事になる。 Since the LM signal is set at a timing when the selected signal is changed, the LM signal is changed at an arbitrary timing between clock edges, not a signal change synchronized with the clock edge.
データ出力回路部6において、OUT信号としては、インバータ回路(INV8)61の遅延分遅れた信号が出力される。 In the data output circuit unit 6, a signal delayed by the delay of the inverter circuit (INV8) 61 is output as the OUT signal.
スレーブラッチ回路部(LHT)4において、CKT=1の時に、LS信号としてLM信号をセットする。CKT=1の時におけるLM信号は、LowかHighに確定した信号なので、LS信号は、クロックエッジに同期してLowかHighに確定した信号変化となる。 In the slave latch circuit section (LHT) 4, when CKT = 1, the LM signal is set as the LS signal. Since the LM signal when CKT = 1 is a signal determined to be Low or High, the LS signal is a signal change determined to be Low or High in synchronization with the clock edge.
スキャン出力回路部7において、SOT信号は、インバータ回路(INV11)71の遅延分遅れた信号が出力される。 In the scan output circuit unit 7, a signal delayed by the delay of the inverter circuit (INV 11) 71 is output as the SOT signal.
図6は、関連技術によるスキャン用フリップフロップ回路の回路図である。このスキャン用フリップフロップ回路は、図3で説明したスキャン用ラッチ回路から、スキャン出力回路部7を取り除き、そこにデータ出力回路部6を移動したものに等しい。すなわち、図3におけるスキャン出力信号(SOT)をデータ出力信号(OUT)およびスキャン出力信号(SOT)として使用する構成である。図6の回路図におけるその他の部分については、図3のものと同じなので、説明を省略する。 FIG. 6 is a circuit diagram of a scan flip-flop circuit according to the related art. This scan flip-flop circuit is equivalent to the scan latch circuit described with reference to FIG. 3 with the scan output circuit section 7 removed and the data output circuit section 6 moved thereto. That is, the scan output signal (SOT) in FIG. 3 is used as the data output signal (OUT) and the scan output signal (SOT). The other parts in the circuit diagram of FIG. 6 are the same as those in FIG.
しかしながら、上記関連技術のスキャン用ラッチ回路においては、次のような課題がある。すなわち、データ信号入力部(DAT)11からマスターラッチ回路部(LLT)3のLMまでの経路に、トランスファー回路が2段連続して存在する。このため、信号減衰が大きく、遅延が増加していた。 However, the scan latch circuit of the related art has the following problems. In other words, two stages of transfer circuits exist continuously in the path from the data signal input unit (DAT) 11 to the LM of the master latch circuit unit (LLT) 3. For this reason, the signal attenuation is large and the delay is increased.
上記に関連して、特許文献1(特許3587248号公報)には、スキャン用フリップフロップ回路に係る発明が開示されている。
特許文献1発明のスキャン用フリップフロップ回路は、半導体集積回路装置の試験で用いられる、入力信号を一時的に保持するマスターラッチ回路部及びスレーブラッチ回路部を有するマスタスレーブ型のものである。このスキャン用フリップフロップ回路は、第1のスキャン制御部と、クロック制御部と、第2のスキャン制御部とを有する。ここで、第1のスキャン制御部は、マスターラッチ回路部の出力信号を受け取り、試験時に試験用のクロックであるスキャンクロックに同期して出力するものである。クロック制御部は、第1のスキャン制御部の出力信号を受け取り、通常の動作時に所定のクロックに同期してスレーブラッチ回路部に出力するものである。第2のスキャン制御部は、第1のスキャン制御部の出力に入力が接続され、試験時に該試験用の入力信号であるスキャンイン信号に対応するスキャンアウト信号をスキャンクロックに同期して出力するものである。
In relation to the above, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3587248) discloses an invention related to a scan flip-flop circuit.
The scan flip-flop circuit of the invention of
特許文献1発明のスキャン用フリップフロップ回路は、2相クロック方式のスキャン回路の発明に係る。このスキャン回路のハードウェア量は、インバータ回路が11個、トランスファー回路が8個で、合計38トランジスターに相当する。このスキャン回路は、クロック遷移によりトランスファー回路が開くことで、マスターラッチ回路内で保持されていたデータが、2つのインバータ回路を介して出力される。このとき、このトランスファー回路の前段にある別のトランスファー回路により、さらに前段に位置するインバータ回路からの駆動力が低下する。その分だけ、クロック信号偏移からデータ出力までの遅延が大きくなる。
The scan flip-flop circuit of the invention of
また、特許文献2(特許3535855号公報)には、スキャン用フリップフロップ回路に係る発明が開示されている。
特許文献2発明のスキャン用フリップフロップ回路は、通常動作機能と、スキャンテスト動作機能とを備える。ここで、通常動作機能は、通常のフリップフロップ回路として動作するためのものである。試験用のパターン信号であるスキャンイン信号をデータ入力とし、試験用のクロックであるスキャンクロックによりフリップフロップ回路として動作するためのものである。このスキャン用フリップフロップ回路は、マスターラッチ回路と、スレーブラッチ回路と、クロック回路とを有する。ここで、マスターラッチ回路は、通常動作時に入力データを所定のクロックに同期して一時的に保持し、スキャンテスト動作時にスキャンイン信号を第1のスキャンクロックに同期して一時的に保持するものである。スレーブラッチ回路は、通常動作時にマスターラッチ回路で保持された信号をクロックに同期して出力し、スキャンテスト動作時にマスターラッチ回路で保持された信号を第2のスキャンクロックに同期して出力するものである。クロック回路は、外部から入力される第1の切換信号にしたがって、マスターラッチ回路及びスレーブラッチ回路を、クロックの立上がりエッジに同期してデータを出力するポジティブフリップフロップ回路またはクロックの立下りエッジに同期してデータを出力するネガティブフリップフロップ回路のいずれか一方に設定するための第1の制御信号を生成し、外部から入力される第2の切換信号にしたがって、マスターラッチ回路及びスレーブラッチ回路を通常動作またはスキャンテスト動作のいずれか一方に切り換えるための第2の制御信号を生成するものである。
Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3535855) discloses an invention relating to a scan flip-flop circuit.
The scan flip-flop circuit of the invention of Patent Document 2 has a normal operation function and a scan test operation function. Here, the normal operation function is for operating as a normal flip-flop circuit. A scan-in signal, which is a test pattern signal, is used as a data input, and operates as a flip-flop circuit by a scan clock, which is a test clock. The scan flip-flop circuit includes a master latch circuit, a slave latch circuit, and a clock circuit. Here, the master latch circuit temporarily holds input data in synchronization with a predetermined clock during normal operation, and temporarily holds a scan-in signal in synchronization with the first scan clock during scan test operation. It is. The slave latch circuit outputs a signal held by the master latch circuit in a normal operation in synchronization with the clock, and outputs a signal held in the master latch circuit in a scan test operation in synchronization with the second scan clock. It is. The clock circuit synchronizes the master latch circuit and the slave latch circuit with a positive flip-flop circuit that outputs data in synchronization with the rising edge of the clock or with the falling edge of the clock in accordance with the first switching signal input from the outside. Generating a first control signal for setting to either one of the negative flip-flop circuits for outputting data, and setting the master latch circuit and the slave latch circuit in accordance with the second switching signal input from the outside A second control signal for switching to either the operation or the scan test operation is generated.
特許文献2発明のスキャン用フリップフロップ回路は、2相クロック方式のスキャン回路の発明に係る。このスキャン回路のハードウェア量は、インバータ回路が9個、トランスファー回路が12個、2入力NAND回路が4個、3入力OR回路が2個で、合計74トランジスタに相当する。クロック端子から、データの出力まで、OR回路と、合計4つのトランスファー回路と、インバータ回路と、合計2つのNAND回路とを経由するので、遅延が大きい。 The scan flip-flop circuit of the invention of Patent Document 2 relates to the invention of a two-phase clock type scan circuit. The hardware amount of this scan circuit is 9 inverter circuits, 12 transfer circuits, 4 2-input NAND circuits, 2 3-input OR circuits, and corresponds to a total of 74 transistors. The delay from the clock terminal to the data output is large because the OR circuit, a total of four transfer circuits, an inverter circuit, and a total of two NAND circuits are routed.
また、特許文献3(特開2007−187458号公報)には、スキャン用フリップフロップ回路に係る発明が開示されている。
特許文献3発明のスキャン用フリップフロップ回路は、ラッチ回路部と、ホールド部と、第1出力ノードと、第2出力ノードとを具備する。ここで、ホールド部は、制御信号に基づいてラッチ回路部の内部状態を取り込んで出力状態を保持するものである。第1出力ノードは、出力状態に基づいて第1出力信号を出力するものである。第2出力ノードは、内部状態に基づいて第2出力信号を出力するものである。ラッチ回路部は、第1入力信号および第2入力信号に基づいて内部状態を設定するものである。
Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-187458) discloses an invention relating to a scan flip-flop circuit.
The flip-flop circuit for scanning according to the invention of
特許文献3発明のスキャン用フリップフロップ回路は、2相クロック方式のスキャン回路の発明に係る。このスキャン回路のハードウェア量は、インバータ回路が14個、トランスファー回路が10個で、合計48トランジスタに相当する。このスキャン回路は、クロック遷移によりトランスファー回路が開くことで、マスターラッチ回路内で保持されていたデータが、2つのインバータ回路を介して出力される。このとき、このトランスファー回路の前段にある別のトランスファー回路により、さらに前段に位置するインバータ回路からの駆動力が低下する。その分だけ、クロック信号偏移からデータ出力までの遅延が大きくなる。
The scan flip-flop circuit of the invention of
本発明の目的は、遅延時間の増加を抑えて、より高速に動作するスキャン用フリップフロップ回路と、このスキャン用フリップフロップ回路を用いた集積回路スキャン方法とを提供することである。 An object of the present invention is to provide a scan flip-flop circuit that operates at a higher speed while suppressing an increase in delay time, and an integrated circuit scan method using the scan flip-flop circuit.
本発明によるスキャン用フリップフロップ回路は、任意の集積回路に内蔵されており、集積回路を1相クロック方式でスキャンする。このスキャン用フリップフロップ回路は、データ信号用インバータ回路部と、第1のラッチ回路部とを具備する。ここで、データ信号用インバータ回路部は、データ信号を入力するためのものである。第1のラッチ回路部は、データ信号用インバータ回路部に接続されている。第1のラッチ回路部は、第1のトランスファー回路部と、第1のインバータ回路部とを具備する。ここで、第1のトランスファー回路部は、データ信号用インバータ回路部に接続されている。第1のインバータ回路部は、第1のトランスファー回路部に接続されている。第1のトランスファー回路部は、所定の制御信号に応じて、データ信号用インバータ回路部の出力と、第1のインバータ回路部の入力との間の信号伝達を制御する。 The scan flip-flop circuit according to the present invention is built in an arbitrary integrated circuit, and scans the integrated circuit by a one-phase clock method. The scan flip-flop circuit includes a data signal inverter circuit section and a first latch circuit section. Here, the data signal inverter circuit section is for inputting a data signal. The first latch circuit section is connected to the data signal inverter circuit section. The first latch circuit unit includes a first transfer circuit unit and a first inverter circuit unit. Here, the first transfer circuit unit is connected to the data signal inverter circuit unit. The first inverter circuit unit is connected to the first transfer circuit unit. The first transfer circuit unit controls signal transmission between the output of the data signal inverter circuit unit and the input of the first inverter circuit unit in accordance with a predetermined control signal.
本発明による1相クロック方式による集積回路スキャン方法は、(a)データ信号用インバータ回路部において、データ信号を入力するステップと、(b)第1のラッチ回路部において、データ信号用インバータ回路部の出力信号に基づく信号を記憶するステップとを具備する。ステップ(b)は、(b−1)第1のトランスファー回路部の両端部間における信号伝達を、所定の制御信号に応じて制御するステップと、(b−2)第1のトランスファー回路部において、データ信号用インバータ回路部の出力信号を、第1のインバータ回路部に入力するステップとを具備する。 An integrated circuit scanning method using a one-phase clock method according to the present invention includes: (a) a step of inputting a data signal in the data signal inverter circuit unit; and (b) a data signal inverter circuit unit in the first latch circuit unit. And storing a signal based on the output signal of. Step (b) includes (b-1) a step of controlling signal transmission between both ends of the first transfer circuit unit according to a predetermined control signal, and (b-2) the first transfer circuit unit. And a step of inputting the output signal of the data signal inverter circuit section to the first inverter circuit section.
スキャンテストを受ける集積回路が、通常モードにおいても高速に動作できる、1相クロック方式を採用する。また、データ信号入力用インバータ回路と、データ信号入力用インバータ回路からの信号を入力するマスターラッチ回路部内インバータ回路との間に、配置されるトランスファー回路を1つに抑えた。トランスファー回路通過数1個を実現出来たことにより、データ経路のセットアップ時間がスキャン無し回路と同程度のセットアップ時間を実現する事が可能となった。 An integrated circuit that undergoes a scan test employs a one-phase clock system that can operate at high speed even in the normal mode. Further, the number of transfer circuits arranged between the data signal input inverter circuit and the inverter circuit in the master latch circuit section for inputting the signal from the data signal input inverter circuit is reduced to one. By realizing one transfer circuit passing number, the setup time of the data path can be set to the same level as that of the circuit without scanning.
添付図面を参照して、本発明によるスキャン用フリップフロップ回路を実施するための最良の形態を以下に説明する。 The best mode for carrying out a scan flip-flop circuit according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
近年のLSI(Large Size Integrated circuit、半導体集積回路)は、大規模化、高密度化を続けている。そのため、テスト容易化設計を実装したLSIでないと、LSIのテストや故障診断が不可能になってきている。テスト容易化の手法としては、まず、回路内のフリップフロップ回路を鎖状に接続してシフトレジスタとして動作するように設計しておく。そして、テスト時において、このシフト機能を利用して外部からフリップフロップ回路の値を任意に制御・観測できるようにする。この方法はスキャンパス法と呼ばれている。スキャンパス法を用いてLSIをテストするためには、テスト用のフリップフロップ回路として、複数のスキャン用ラッチ回路または複数のスキャン用フリップフロップ回路を、LSI内に設ける。このとき、LSI内論理コーンの出力端子と、後段フリップフロップ回路のテスト用入力端子とを鎖状に接続することで、上記のシフトレジスタを形成する。 LSI (Large Size Integrated Circuit) in recent years has continued to increase in scale and density. For this reason, it is impossible to test or diagnose an LSI unless it is an LSI on which an easy-to-test design is mounted. As a technique for facilitating the test, first, the flip-flop circuits in the circuit are connected in a chain and designed so as to operate as a shift register. At the time of testing, the value of the flip-flop circuit can be arbitrarily controlled and observed from the outside using this shift function. This method is called a scan path method. In order to test an LSI using the scan path method, a plurality of scan latch circuits or a plurality of scan flip-flop circuits are provided in the LSI as test flip-flop circuits. At this time, the shift register is formed by connecting the output terminal of the logic cone in the LSI and the test input terminal of the subsequent flip-flop circuit in a chain.
図4は、スキャン用ラッチ回路を用いたスキャンパス法でLSIをテストするためのテスト回路を説明するための回路図である。このテスト回路は、6つのスキャン用ラッチ回路91、92、93、94、95、96と、2つの論理コーン80、81と、3つのラッチ回路部(LHT)84、85、86とを具備する。ただし、スキャン用ラッチ回路91〜96や、ラッチ回路84〜86の総数は、あくまでも一例であり、他の数値であっても構わない。
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a test circuit for testing an LSI by a scan path method using a scan latch circuit. This test circuit includes six
第1のスキャン用ラッチ回路91と、第2のスキャン用ラッチ回路92と、第3のスキャン用ラッチ回路93とにおいて、それぞれのデータ信号出力部(OUT)が第1の論理コーン80に接続されている。第1の論理コーン80と、第2の論理コーン81とは、第1のラッチ回路(LHT)84と、第2のラッチ回路(LHT)85と、第3のラッチ回路(LHT)86とを介して、第2の論理コーン81に接続されている。ここで、3つのラッチ回路(LHT)84〜86は、2つの理論コーン80、81の間に、並列に接続されている。第2の論理コーン81は、第4のスキャン用ラッチ回路94と、第5のスキャン用ラッチ回路95と、第6のスキャン用ラッチ回路96とにおいて、それぞれのデータ信号入力部(DAT)に接続されている。第1〜第5のスキャン用ラッチ回路91〜95におけるスキャンデータ出力部(SOT)のそれぞれは、第2〜第6のスキャン用ラッチ回路92〜96におけるシフト信号入力部(SFT)のそれぞれに接続されている。
In the first
図7は、スキャン用フリップフロップ回路を用いたスキャンパス法でLSIをテストするためのテスト回路を説明するための回路図である。このテスト回路は、6つのスキャン用フリップフロップ回路101、102、103、104、105、106と、論理コーン83とを具備する。ただし、スキャン用フリップフロップ回路の総数は、あくまでも一例であり、他の数値であっても構わない。
FIG. 7 is a circuit diagram for explaining a test circuit for testing an LSI by a scan path method using a scan flip-flop circuit. This test circuit includes six scan flip-
第1のスキャン用フリップフロップ回路101と、第2のスキャン用フリップフロップ回路102と、第3のスキャン用フリップフロップ回路103とにおいて、それぞれのデータ信号出力部(OUT)が論理コーン83に接続されている。第4のスキャン用フリップフロップ回路104と、第5のスキャン用フリップフロップ回路105と、第6のスキャン用フリップフロップ回路106とにおいて、それぞれのデータ信号入力部(DAT)が論理コーン83に接続されている。第1、第2、第4、第5のスキャン用フリップフロップ回路101、102、104、105におけるデータ信号出力部(OUT)のそれぞれは、第2、第3、第5、第6のスキャン用フリップフロップ回路102、103、105、106におけるシフト信号入力部(SFT)のそれぞれに接続されている。
In the first scan flip-
スキャン用フリップフロップ回路は、通常のフリップフロップ回路として動作する通常動作機能の他に、テスト用パターン信号であるスキャン信号をSIN端子からデータ入力し、通常動作より低速なクロックをクロック端子CLKから入力して、フリップフロップ回路として動作するスキャン動作機能を備えた回路である。 In addition to the normal operation function that operates as a normal flip-flop circuit, the scan flip-flop circuit inputs a scan signal, which is a test pattern signal, from the SIN terminal, and inputs a clock slower than the normal operation from the clock terminal CLK. Thus, the circuit has a scan operation function that operates as a flip-flop circuit.
図1は、本発明によるスキャン用ラッチ回路の回路図である。このラッチ回路は、データ信号入力回路部1と、スキャン信号入力回路部2と、マスターラッチ回路部3と、スレーブラッチ回路部4と、クロック信号シフト信号入力回路部5と、データ出力回路部6と、スキャン出力回路部7とを具備する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a scan latch circuit according to the present invention. The latch circuit includes a data signal
データ信号入力回路部1は、データ信号入力部(DAT)11と、インバータ回路(INV4)12とを具備する。
The data signal
スキャン信号入力回路部2は、スキャン信号入力部(SIN)21と、インバータ回路(INV5)22と、トランスファー回路(TG2)23とを具備する。トランスファー回路(TG2)2は、CKB信号入力部231と、CKT信号入力部232とを具備する。
The scan signal input circuit unit 2 includes a scan signal input unit (SIN) 21, an inverter circuit (INV5) 22, and a transfer circuit (TG2) 23. The transfer circuit (TG2) 2 includes a CKB
マスターラッチ回路部(LLT)3は、トランスファー回路(TG4)31と、インバータ回路(INV6)32と、インバータ回路(INV7)34と、トランスファー回路(TG3)35と、トランスファー回路(TG7)33とを具備する。トランスファー回路(TG4)31は、CDB信号入力部313と、CDT信号入力部314とを具備する。トランスファー回路(TG3)35は、CKT信号入力部351と、CKB信号入力部352とを具備する。トランスファー回路(TG7)33は、CDT信号入力部333と、CDB信号入力部334とを具備する。
The master latch circuit unit (LLT) 3 includes a transfer circuit (TG4) 31, an inverter circuit (INV6) 32, an inverter circuit (INV7) 34, a transfer circuit (TG3) 35, and a transfer circuit (TG7) 33. It has. The transfer circuit (TG4) 31 includes a CDB
スレーブラッチ回路部(LHT)4は、トランスファー回路(TG5)41と、インバータ回路(INV9)42と、インバータ回路(INV10)44と、トランスファー回路(TG6)43とを具備する。トランスファー回路(TG5)41は、CKT信号入力部411と、CKB信号入力部412とを具備する。トランスファー回路(TG6)43は、CKB信号入力部431と、CKT信号入力部432とを具備する。
The slave latch circuit unit (LHT) 4 includes a transfer circuit (TG5) 41, an inverter circuit (INV9) 42, an inverter circuit (INV10) 44, and a transfer circuit (TG6) 43. The transfer circuit (TG5) 41 includes a CKT
クロック信号シフト信号入力回路部5は、クロック信号入力部(CLK)51と、インバータ回路(INV1)53と、CKB信号出力部(CKB)574と、インバータ回路(INV2)54と、CKT信号出力部(CKT)573と、2入力NOR回路(NOR)56と、シフト信号入力部(SFT)52と、SFT信号出力部(SFT)575と、インバータ回路(INV3)55と、SFB信号出力部(SFB)576とを具備する。 The clock signal shift signal input circuit unit 5 includes a clock signal input unit (CLK) 51, an inverter circuit (INV1) 53, a CKB signal output unit (CKB) 574, an inverter circuit (INV2) 54, and a CKT signal output unit. (CKT) 573, two-input NOR circuit (NOR) 56, shift signal input unit (SFT) 52, SFT signal output unit (SFT) 575, inverter circuit (INV3) 55, and SFB signal output unit (SFB) 576.
データ出力回路部6は、インバータ回路(INV8)61と、データ出力部(OUT)62とを具備する。 The data output circuit unit 6 includes an inverter circuit (INV8) 61 and a data output unit (OUT) 62.
スキャン出力回路部7は、インバータ回路(INV11)71と、スキャン出力部(SOT)72とを具備する。 The scan output circuit unit 7 includes an inverter circuit (INV11) 71 and a scan output unit (SOT) 72.
以上の構成要素を合計すると、このスキャン用ラッチ回路は、11個のインバータ回路と、6個のトランスファー回路と、1つの2入力NOR回路とを具備する。インバータ回路は2トランジスタに、トランスファー回路は2トランジスタに、2入力NOR回路は4トランジスタにそれぞれ相当するので、このスキャン用ラッチ回路のハードウェア量は38トランジスタに相当する。 Summing up the above components, this scanning latch circuit comprises 11 inverter circuits, 6 transfer circuits, and 1 2-input NOR circuit. Since the inverter circuit corresponds to 2 transistors, the transfer circuit corresponds to 2 transistors, and the 2-input NOR circuit corresponds to 4 transistors, the hardware amount of this scan latch circuit corresponds to 38 transistors.
次に、上記の各種構成要素同士の接続関係を説明する。
データ信号入力回路部1において、データ信号入力部(DAT)11は、インバータ回路(INV4)12の入力に接続されている。インバータ回路(INV4)12の出力は、トランスファー回路(TG4)31に接続されている。SFB信号入力部131は、SFB信号出力部576に接続されている。SFT信号入力部132は、SFT信号出力部575に接続されている。
Next, the connection relationship between the various components will be described.
In the data signal
スキャン信号入力回路部2において、スキャン信号入力部(SIN)21は、インバータ回路(INV5)53の入力に接続されている。インバータ回路(INV5)53の出力は、トランスファー回路(TG2)23に接続されている。トランスファー回路(TG2)23は、もう一方で、トランスファー回路(TG1)13と、トランスファー回路(TG4)31とに接続されている。SFT信号入力部233は、SFT信号出力部575に接続されている。SFB信号入力部234は、SFB信号出力部576に接続されている。
In the scan signal input circuit unit 2, the scan signal input unit (SIN) 21 is connected to the input of the inverter circuit (INV 5) 53. The output of the inverter circuit (INV5) 53 is connected to the transfer circuit (TG2) 23. On the other hand, the transfer circuit (TG2) 23 is connected to the transfer circuit (TG1) 13 and the transfer circuit (TG4) 31. The SFT
マスターラッチ回路部(LLT)3において、トランスファー回路(TG4)31は、インバータ回路(INV6)32の入力と、トランスファー回路(TG3)35と、インバータ回路(INV6)61の入力とに接続されている。インバータ回路(INV6)32の出力は、インバータ回路(INV7)34の入力と、トランスファー回路(TG5)41とに接続されている。インバータ回路(INV7)34の出力は、トランスファー回路(TG3)35に接続されている。トランスファー回路(TG3)35は、もう一方で、トランスファー回路(TG7)33に接続されている。トランスファー回路(TG7)33は、もう一方で、トランスファー回路(TG4)31と、インバータ回路(INV6)32の入力と、インバータ回路(INV8)61の入力とに接続されている。2つのCDB信号入力部(CDB)313、334は、CDB信号出力部572に接続されている。2つのCDT信号入力部(CDT)314、333は、CDT信号出力部(CDT)571に接続られている。CKT信号入力部351は、CKT信号出力部573に接続されている。CKB信号入力部352は、CKB信号出力部574に接続されている。
In the master latch circuit unit (LLT) 3, the transfer circuit (TG 4) 31 is connected to the input of the inverter circuit (INV 6) 32, the transfer circuit (TG 3) 35, and the input of the inverter circuit (INV 6) 61. . The output of the inverter circuit (INV6) 32 is connected to the input of the inverter circuit (INV7) 34 and the transfer circuit (TG5) 41. The output of the inverter circuit (INV7) 34 is connected to the transfer circuit (TG3) 35. On the other hand, the transfer circuit (TG3) 35 is connected to the transfer circuit (TG7) 33. On the other hand, the transfer circuit (TG7) 33 is connected to the transfer circuit (TG4) 31, the input of the inverter circuit (INV6) 32, and the input of the inverter circuit (INV8) 61. The two CDB signal input units (CDB) 313 and 334 are connected to the CDB
スレーブラッチ回路部(LHT)4において、トランスファー回路(TG5)41は、インバータ回路(INV9)32の入力と、トランスファー回路(TG6)43とに接続されている。インバータ回路(INV9)42の出力は、インバータ回路(INV10)44の入力と、インバータ回路(INV11)71の入力とに接続されている。インバータ回路(INV10)44の出力は、トランスファー回路(TG6)43に接続されている。2つのCKT信号入力部411、432は、CKT信号出力部573に接続されている。2つのCKB信号入力部412、431は、CKB信号出力部574に接続されている。
In the slave latch circuit unit (LHT) 4, the transfer circuit (TG 5) 41 is connected to the input of the inverter circuit (INV 9) 32 and the transfer circuit (TG 6) 43. The output of the inverter circuit (INV9) 42 is connected to the input of the inverter circuit (INV10) 44 and the input of the inverter circuit (INV11) 71. The output of the inverter circuit (INV10) 44 is connected to the transfer circuit (TG6) 43. The two CKT
クロック信号シフト信号入力回路部5において、クロック信号入力部(CLK)51は、インバータ回路(INV1)53の入力と、2入力NOR回路(NOR)56の第1入力部とに接続されている。インバータ回路(INV1)53の出力は、CKB信号出力部574と、インバータ回路(INV2)54の入力とに接続されている。インバータ回路(INV2)54の出力は、CKT信号出力部573に接続されている。
シフト信号入力部(SFT)52は、2入力NOR回路(NOR)56の第2入力部に接続されている。2入力NOR回路(NOR)56の出力は、CDB信号出力部(CDB)572と、インバータ回路(INV3)55の入力とに接続されている。インバータ回路(INV3)55の出力は、CDT信号出力部(CDT)571に接続されている。
In the clock signal shift signal input circuit unit 5, the clock signal input unit (CLK) 51 is connected to the input of the inverter circuit (INV 1) 53 and the first input unit of the two-input NOR circuit (NOR) 56. The output of the inverter circuit (INV1) 53 is connected to the CKB
The shift signal input unit (SFT) 52 is connected to a second input unit of a two-input NOR circuit (NOR) 56. The output of the 2-input NOR circuit (NOR) 56 is connected to the CDB signal output unit (CDB) 572 and the input of the inverter circuit (INV3) 55. The output of the inverter circuit (INV3) 55 is connected to a CDT signal output unit (CDT) 571.
データ出力回路部6において、インバータ回路(INV8)61の出力は、データ出力部(OUT)62に接続されている。 In the data output circuit unit 6, the output of the inverter circuit (INV 8) 61 is connected to the data output unit (OUT) 62.
スキャン出力回路部7において、インバータ回路(INV11)71の出力は、スキャン出力部(SOT)72に接続されている。 In the scan output circuit unit 7, the output of the inverter circuit (INV 11) 71 is connected to the scan output unit (SOT) 72.
次に、この回路図におけるスキャン用ラッチ回路の動作を説明する。
クロック信号シフト信号入力回路部5において、インバータ回路(INV1)53は、CLK(クロック)信号を入力してCKB信号を生成出力する。インバータ回路(INV2)54は、CKB信号を入力してCKT信号を生成出力する。インバータ回路(INV3)55は、SFT(シフト)信号を入力してSFB信号を生成出力する。2入力NOR回路(NOR)56は、CLK信号とSFT信号を入力してCDB信号を生成出力する。インバータ回路(INV3)55は、CDB信号を入力してCDT信号を生成出力する。
Next, the operation of the scan latch circuit in this circuit diagram will be described.
In the clock signal shift signal input circuit unit 5, the inverter circuit (INV1) 53 receives a CLK (clock) signal and generates and outputs a CKB signal. The inverter circuit (INV2) 54 receives the CKB signal and generates and outputs a CKT signal. The inverter circuit (INV3) 55 receives the SFT (shift) signal and generates and outputs the SFB signal. A two-input NOR circuit (NOR) 56 receives the CLK signal and the SFT signal and generates and outputs a CDB signal. The inverter circuit (INV3) 55 receives the CDB signal and generates and outputs a CDT signal.
データ信号入力回路部1において、インバータ回路(INV4)12は、DAT信号を入力してDTB信号を生成出力する。
In the data signal
スキャン信号入力回路部2において、インバータ回路(INV5)22は、SIN信号を入力してSIB信号を生成出力する。トランスファー回路(TG2)は、SIB信号を入力し、CKB=1の条件が満たされる時において、SIB信号を通過させてW05信号を生成出力する。 In the scan signal input circuit unit 2, the inverter circuit (INV5) 22 receives the SIN signal and generates and outputs the SIB signal. The transfer circuit (TG2) receives the SIB signal, and generates and outputs the W05 signal by passing the SIB signal when the condition of CKB = 1 is satisfied.
マスターラッチ回路部(LLT)3において、トランスファー回路(TG4)31は、DTB信号を入力し、CDB=1の条件が満たされる時において、DTB信号を通過させてLM信号を生成出力する。インバータ回路(INV6)32は、LM信号を入力してW02信号を生成出力する。インバータ回路(INV7)34は、W02信号を入力してW01信号を生成出力する。トランスファー回路(TG3)35は、W01信号を入力し、CKT=1の条件が満たされる時において、W01信号を通過させてW05信号を生成出力する。なお、トランスファー回路(TG2)23と、トランスファー回路(TG3)35とは、排他信号であるCKBおよびCKTで制御されている。したがって、両トランスファー回路23、35はお互いに排他的に動作するので、SIB信号とW01信号とがW05信号として競合する事はない。トランスファー回路(TG7)33は、W05信号を入力し、CDT=1の条件が満たされる時において、W05信号を通過させてLM信号を生成出力する。なお、トランスファー回路(TG4)31と、トランスファー回路(TG7)33とは、排他信号であるCDBおよびCDTで制御されている。したがって、両トランスファー回路31、33はお互いに排他的に動作するので、DTB信号とW05信号とがLM信号として競合する事はない。
In the master latch circuit unit (LLT) 3, the transfer circuit (TG 4) 31 receives the DTB signal and, when the condition of CDB = 1 is satisfied, passes the DTB signal and generates and outputs the LM signal. The inverter circuit (INV6) 32 receives the LM signal and generates and outputs the W02 signal. The inverter circuit (INV7) 34 receives the W02 signal and generates and outputs the W01 signal. The transfer circuit (TG3) 35 receives the W01 signal and, when the condition of CKT = 1 is satisfied, passes the W01 signal and generates and outputs the W05 signal. The transfer circuit (TG2) 23 and the transfer circuit (TG3) 35 are controlled by CKB and CKT which are exclusive signals. Therefore, since both
データ出力回路部6において、インバータ回路(INV8)61は、LM信号を入力してデータ出力部(OUT)62の出力信号を生成出力する。 In the data output circuit unit 6, the inverter circuit (INV8) 61 receives the LM signal and generates and outputs the output signal of the data output unit (OUT) 62.
スレーブラッチ回路部(LHT)4において、トランスファー回路(TG5)41は、W02信号を入力し、CKT=1の条件が満たされる時において、W02信号を通過させてLS信号を生成出力する。インバータ回路(INV9)42は、LS信号を入力してW12信号を生成出力する。インバータ回路(INV10)44は、W12信号を入力してW11信号を生成出力する。トランスファー回路(TG6)43は、W11信号を入力し、CKB=1の条件が満たされる時において、W11信号を通過させてLS信号を生成出力する。なお、トランスファー回路(TG5)41と、トランスファー回路(TG6)43とは、排他信号であるCKB信号およびCKT信号で制御されている。したがって、両トランスファー回路41、43は、お互いに排他的に動作するので、W02信号とW11信号とがLS信号として競合する事はない。
In the slave latch circuit section (LHT) 4, the transfer circuit (TG5) 41 receives the W02 signal, and when the condition of CKT = 1 is satisfied, passes the W02 signal and generates and outputs the LS signal. The inverter circuit (INV9) 42 receives the LS signal and generates and outputs the W12 signal. The inverter circuit (INV10) 44 receives the W12 signal and generates and outputs the W11 signal. The transfer circuit (TG6) 43 receives the W11 signal and, when the condition of CKB = 1 is satisfied, passes the W11 signal and generates and outputs the LS signal. The transfer circuit (TG5) 41 and the transfer circuit (TG6) 43 are controlled by the CKB signal and the CKT signal which are exclusive signals. Therefore, since both
スキャン出力回路部7において、インバータ回路(INV11)71は、W12信号を入力してSOTの出力信号を生成出力する。 In the scan output circuit unit 7, an inverter circuit (INV11) 71 receives the W12 signal and generates and outputs an SOT output signal.
図5は、本発明によるスキャン用ラッチ回路の真理値表である。本発明によるスキャン用ラッチ回路の出力が、一般的なスキャン用ラッチ回路と同様であることが確認できる。 FIG. 5 is a truth table of the scan latch circuit according to the present invention. It can be confirmed that the output of the scan latch circuit according to the present invention is the same as that of a general scan latch circuit.
図9は、本発明によるスキャン用ラッチ回路の動作を説明するためのタイムチャートである。このタイムチャートにおいて、横軸は時間の経過を表し、縦軸はそれぞれの信号におけるバイナリ値を表す。 FIG. 9 is a time chart for explaining the operation of the scan latch circuit according to the present invention. In this time chart, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the binary value in each signal.
この説明においては、CLK信号のLow、High毎にタイミング値をプラス1加算して説明する。 In this description, a timing value is added by 1 for each of Low and High of the CLK signal.
SFT信号、DAT信号、SIN信号は、入力信号である。この説明においては、これら入力信号が変化するタイミングを、それぞれ次のように定める。すなわち、SFT信号は、タイミング4で“0→1”と変化する。DAT信号は、タイミング3で“0→1”と変化し、タイミング5で“1→0”と変化する。SIN信号は、タイミング7で“0→1”と変化する。
The SFT signal, DAT signal, and SIN signal are input signals. In this description, the timing at which these input signals change is determined as follows. That is, the SFT signal changes from “0 → 1” at timing 4. The DAT signal changes from “0 → 1” at
データ信号入力回路部1において、DTB信号は、インバータ回路(INV4)12の遅延分DAT信号を遅らせる。同様に、スキャン信号入力回路部2において、SIB信号もインバータ回路(INV5)22の遅延分SIN信号を遅らせる。
In the data signal
クロック信号シフト信号入力回路部5において、タイミング1と、タイミング3とでは、CLK=0かつSFT=0なので、CDB=1である。したがって、マスターラッチ回路部(LLT)において、DTB信号をLM信号としてセットする。ここで、タイミング1では、DTB信号は“1”なので、LM信号として“1”をセットする。タイミング3では、DTB信号は“0”なので、LM信号として“0”をセットする。
In the clock signal shift signal input circuit unit 5, at
同様に、タイミング5と、タイミング7とでは、CLK=0かつSFT=0なので、CDB=1であり、W05信号をLM信号としてセットする。タイミング5では、W05信号は“1”なので、LM信号として“1”をセットする。タイミング7では、W05信号は“0”なので、LM信号として“0”をセットする。 Similarly, at timing 5 and timing 7, since CLK = 0 and SFT = 0, CDB = 1 and the W05 signal is set as the LM signal. At timing 5, since the W05 signal is “1”, “1” is set as the LM signal. At timing 7, since the W05 signal is “0”, “0” is set as the LM signal.
また、タイミング2と、タイミング4と、タイミング6と、タイミング8とでは、CLK=1なので、CDT=1であり、W05信号をLM信号としてセットする。 Also, at timing 2, timing 4, timing 6 and timing 8, since CLK = 1, CDT = 1 and the W05 signal is set as the LM signal.
すなわち、CLK=0のときは、SFT信号の状態に応じてDTB信号またはSIB信号が選択され、LM信号としてセットされる。この選択された信号は、自身が変化したタイミングでLM信号としてセットされる。したがって、クロックエッジに同期した信号変化ではなく、クロックエッジ間の任意のタイミングで変化することになる。データ出力回路部において、OUT信号としては、インバータ回路(INV8)61の遅延分遅れて信号が出力される。 That is, when CLK = 0, the DTB signal or SIB signal is selected according to the state of the SFT signal and set as the LM signal. The selected signal is set as an LM signal at the timing when the selected signal is changed. Therefore, it does not change in signal synchronized with the clock edge, but changes at an arbitrary timing between clock edges. In the data output circuit portion, a signal is output as the OUT signal with a delay of the inverter circuit (INV8) 61.
スレーブラッチ回路4において、CLK=1の時に、LM信号がLS信号としてセットされる。CKT=1の時、LM信号はLowかHighに確定している。したがって、LS信号は、クロックエッジに同期して、LowかHighに確定した信号に変化する。スキャン出力回路部7において、SOT信号としては、インバータ回路(INV11)71の遅延分送れて信号が出力される。 In the slave latch circuit 4, when CLK = 1, the LM signal is set as the LS signal. When CKT = 1, the LM signal is fixed to Low or High. Therefore, the LS signal changes to a signal determined to be Low or High in synchronization with the clock edge. In the scan output circuit unit 7, the signal is output as the SOT signal after being delayed by the inverter circuit (INV 11) 71.
図2は、本発明によるスキャン用フリップフロップ回路の回路図である。このスキャン用フリップフロップ回路は、図1で説明したスキャン用ラッチ回路から、スキャン出力回路部7を取り除き、そこにデータ出力回路部6を移動したものに等しい。すなわち、図1におけるスキャン出力信号(SOT)をデータ出力信号(OUT)およびスキャン出力信号(SOT)として使用する構成である。図2の回路図におけるその他の部分については、図1のものと同じなので、説明を省略する。 FIG. 2 is a circuit diagram of a scan flip-flop circuit according to the present invention. This scan flip-flop circuit is equivalent to the scan latch circuit described in FIG. 1 with the scan output circuit unit 7 removed and the data output circuit unit 6 moved thereto. That is, the scan output signal (SOT) in FIG. 1 is used as the data output signal (OUT) and the scan output signal (SOT). The other parts in the circuit diagram of FIG. 2 are the same as those in FIG.
このスキャン用フリップフロップ回路は、10個のインバータ回路と、6個のトランスファー回路と、1つの2入力NOR回路とを具備する。インバータ回路は2トランジスタに、トランスファー回路は2トランジスタに、2入力NOR回路は4トランジスタにそれぞれ相当するので、このスキャン用ラッチ回路のハードウェア量は38トランジスタに相当する。 This scan flip-flop circuit includes ten inverter circuits, six transfer circuits, and one two-input NOR circuit. Since the inverter circuit corresponds to 2 transistors, the transfer circuit corresponds to 2 transistors, and the 2-input NOR circuit corresponds to 4 transistors, the hardware amount of this scan latch circuit corresponds to 38 transistors.
図8は、本発明によるスキャン用フリップフロップ回路の真理値表である。本発明によるスキャン用ラッチ回路の出力が、一般的なスキャン用フリップフロップ回路と同様であることが確認できる。 FIG. 8 is a truth table of the scan flip-flop circuit according to the present invention. It can be confirmed that the output of the scan latch circuit according to the present invention is the same as that of a general scan flip-flop circuit.
次に、図2のスキャン用フリップフロップ回路の動作を説明する。図2のスキャン用フリップフロップ回路の動作を説明するためのタイムチャートは、図9のタイムチャートから、OUT信号を削除し、SOT信号をOUT信号に読み替えたものに等しい。図2のスキャン用フリップフロップ回路の動作におけるその他の部分は、図1のスキャン用ラッチ回路の動作と同じなので、説明を省略する。 Next, the operation of the scan flip-flop circuit of FIG. 2 will be described. The time chart for explaining the operation of the scan flip-flop circuit of FIG. 2 is equivalent to the time chart of FIG. 9 in which the OUT signal is deleted and the SOT signal is replaced with the OUT signal. The other parts of the operation of the scan flip-flop circuit of FIG. 2 are the same as the operation of the scan latch circuit of FIG.
スキャン用ラッチ回路またはスキャン用フリップフロップ回路の、テスト回路における、通常動作とスキャン動作について説明する。 A normal operation and a scan operation in the test circuit of the scan latch circuit or the scan flip-flop circuit will be described.
通常動作の場合、DATピンからの入力信号がトランスファー回路TG1で選択され、マスターラッチ回路とスレーブラッチ回路で保持された後、OUT信号で出力される。その後、論理コーンを経由して後段のフリップフロップ回路のDATに入力され、機能回路として動作する。 In the normal operation, the input signal from the DAT pin is selected by the transfer circuit TG1, held by the master latch circuit and the slave latch circuit, and then output by the OUT signal. After that, it is input to the DAT of the subsequent flip-flop circuit via the logic cone and operates as a functional circuit.
スキャン動作の場合、SINピンからのスキャンデータをトランスファー回路TG2で選択され、マスターラッチ回路とスレーブラッチ回路で保持された後、OUT信号で出力される。その後、後段のフリップフロップ回路のSINに入力されて、シフトレジスタを形成し、スキャン回路として動作する。 In the scan operation, scan data from the SIN pin is selected by the transfer circuit TG2, held by the master latch circuit and the slave latch circuit, and then output by the OUT signal. Thereafter, it is input to the SIN of the flip-flop circuit in the subsequent stage to form a shift register and operate as a scan circuit.
前述した関連技術では、通常動作におけるデータの流れが、データピンからマスターラッチ回路にセットされる場合、トランスファー回路TG1、TG4の2個のトランスファー回路を通過する。このため、信号減衰が大きく、遅延が悪化していた。そこで、本発明では、通常動作におけるトランスファー回路通過個数を減らした。本発明では、通常動作におけるマスターラッチ回路までのデータの流れにおけるトランスファー回路個数が1個に削減されているので、関連技術のスキャン用回路に較べて、高速化している。 In the related art described above, when the data flow in the normal operation is set from the data pin to the master latch circuit, it passes through the two transfer circuits TG1 and TG4. For this reason, the signal attenuation is large and the delay is deteriorated. Therefore, in the present invention, the number of passing through the transfer circuit in normal operation is reduced. In the present invention, since the number of transfer circuits in the data flow up to the master latch circuit in the normal operation is reduced to one, the speed is increased as compared with the scanning circuit of the related art.
上記に説明したように、本発明による1相クロック方式のスキャン用ラッチ回路では、スキャンデータをマスターラッチ回路のフィードバック経路に接続している。こうすることで、データ経路のトランスファー回路を削減出来、スキャン無しラッチ回路とほぼ同じセットアップ値の回路を実現した。 As described above, in the one-phase clock scan latch circuit according to the present invention, the scan data is connected to the feedback path of the master latch circuit. By doing so, the transfer circuit of the data path can be reduced, and a circuit having almost the same setup value as the non-scanning latch circuit is realized.
図1のスキャン用ラッチ回路に係る、本発明の1つめの特徴について説明する。データ経路遅延を改善するため、データ経路にスキャンデータを接続する代わりに、マスターラッチ回路(LLT)3のフィードバック経路に接続する回路方式を採用した。ここで、データ経路とは、図にも示したとおり、データ信号入力回路部1とトランスファー回路(TG4)31とを介してインバータ回路(INV6)32の入力に向かう経路である。
The first feature of the present invention relating to the scan latch circuit of FIG. 1 will be described. In order to improve the data path delay, a circuit system in which the scan data is connected to the feedback path of the master latch circuit (LLT) 3 instead of connecting the scan data to the data path is adopted. Here, the data path is a path toward the input of the inverter circuit (INV6) 32 through the data signal
データ経路にあるトランスファー回路(TG4)31の制御は、CLKとSFTを入力とする2入力NOR回路で行うものとした。これは、¬CLK&¬SFT=1の時(CLK信号の反転とSFT信号の反転の論理積が“1”)に開く論理とするためである。データ出力信号は、マスターラッチ回路のデータ(OUT)を出力し、スキャン出力信号はスレーブラッチ回路のデータ(SOT)を出力する。 The transfer circuit (TG4) 31 in the data path is controlled by a 2-input NOR circuit having CLK and SFT as inputs. This is because the logic is opened when ¬CLK & ¬ SFT = 1 (the logical product of the inversion of the CLK signal and the inversion of the SFT signal is "1"). The data output signal outputs data (OUT) of the master latch circuit, and the scan output signal outputs data (SOT) of the slave latch circuit.
図2のスキャン用フリップフロップ回路に係る、本発明の2つめの特徴について説明する。データ経路遅延を改善するため、データ経路にスキャンデータを接続する代わりに、マスターラッチ回路(LLT)3のフィードバック経路に接続する回路方式を採用した。データ経路にあるトランスファー回路(TG4)31の制御は、CLKとSFTを入力とする2入力NOR回路で行うものとした。これは、¬CLK&¬SFT=1の時(CLK信号の反転とSFT信号の反転の論理積が“1”)に開く論理とするためである。データ出力とスキャン出力は、同じスレーブラッチ回路のデータを出力する。 The second feature of the present invention relating to the scan flip-flop circuit of FIG. 2 will be described. In order to improve the data path delay, a circuit system in which the scan data is connected to the feedback path of the master latch circuit (LLT) 3 instead of connecting the scan data to the data path is adopted. The transfer circuit (TG4) 31 in the data path is controlled by a 2-input NOR circuit having CLK and SFT as inputs. This is because the logic is opened when ¬CLK & ¬ SFT = 1 (the logical product of the inversion of the CLK signal and the inversion of the SFT signal is "1"). The data output and the scan output are the same slave latch circuit data.
特徴1の1相クロック方式スキャン用ラッチ回路と、特徴2の1相クロック方式スキャン用フリップフロップ回路との違いを説明する。データ出力論理について、スキャン用ラッチ回路がマスターラッチ回路出力であるのに対し、スキャン用フリップフロップ回路はスレーブラッチ回路出力としている点が異なる。すなわち、データ出力タイミングが違う。
The difference between the one-phase clock scan latch circuit of
データ処理タイミングについて述べる。スキャン用ラッチ回路91〜93のデータ出力ピンと、後段のスキャン用ラッチ回路94〜96のデータ入力ピンとの間に、ラッチ回路84〜86(スレーブラッチ回路相当のタイミング合わせ機構)を挿入する事で、タイミング合わせをしている(図4を参照)。このラッチ回路を考慮すると、スキャン用ラッチ回路とスキャン用フリップフロップ回路のタイミングは同じとなる。
The data processing timing will be described. By inserting
スキャン処理タイミングについて述べる。スキャン用ラッチ回路とスキャン用フリップフロップ回路ともスレーブラッチ回路の結果を出力しているので、同じタイミングである。 The scan processing timing will be described. Since the scan latch circuit and the scan flip-flop circuit output the result of the slave latch circuit, the timing is the same.
1 データ信号入力回路部
11 データ信号入力部(DAT)
12 インバータ回路(INV4)
13 トランスファー回路(TG1)
131 SFB信号出力部(SFB)
132 SFT信号出力部(SFT)
2 スキャン信号入力回路部
21 スキャン信号入力部(SIN)
22 インバータ回路(INV5)
23 トランスファー回路(TG2)
231 CKB信号出力部(CKB)
232 CKT信号出力部(CKT)
233 SFT信号出力部(SFT)
234 SFB信号出力部(SFB)
3 マスターラッチ回路部(LLT)
31 トランスファー回路(TG4)
311 CKB信号入力部(CKB)
312 CKT信号入力部(CKT)
313 CDB信号入力部(CDB)
314 CDT信号入力部(CDT)
32 インバータ回路(INV6)
33 トランスファー回路(TG7)
331 CKT信号入力部(CKT)
332 CKB信号入力部(CKB)
333 CDT信号入力部(CDT)
334 CDB信号入力部(CDB)
34 インバータ回路(INV7)
35 トランスファー回路(TG3)
351 CKB信号入力部(CKB)
352 CKT信号入力部(CKT)
4 スレーブラッチ回路部(LHT)
41 トランスファー回路(TG5)
411 CKT信号入力部(CKT)
412 CKB信号入力部(CKB)
42 インバータ回路(INV9)
43 トランスファー回路(TG6)
431 CKB信号入力部(CKB)
432 CKT信号入力部(CKT)
44 インバータ回路(INV10)
5 クロック信号シフト信号入力回路部
51 クロック信号入力部(CLK)
52 シフト信号入力部(SFT)
53 インバータ回路(INV1)
54 インバータ回路(INV2)
55 インバータ回路(INV3)
56 NOR回路(NOR1)
571 CDT信号出力部(CDT)
572 CDB信号出力部(CDB)
573 CKT信号出力部(CKT)
574 CKB信号出力部(CKB)
575 SFT信号出力部(SFT)
576 SFB信号出力部(SFB)
6 データ出力回路部
61 インバータ回路(INV8)
62 データ出力部(OUT)
7 スキャン出力回路部
71 インバータ回路(INV11)
72 スキャン出力部(SOT)
80〜82 論理コーン
83〜85 スレーブラッチ回路部(LHT)
91〜96 ラッチ回路
101〜103 フリップフロップ回路
1 Data signal
12 Inverter circuit (INV4)
13 Transfer circuit (TG1)
131 SFB signal output unit (SFB)
132 SFT signal output unit (SFT)
2 Scan signal
22 Inverter circuit (INV5)
23 Transfer circuit (TG2)
231 CKB signal output unit (CKB)
232 CKT signal output unit (CKT)
233 SFT signal output unit (SFT)
234 SFB signal output unit (SFB)
3 Master latch circuit (LLT)
31 Transfer circuit (TG4)
311 CKB signal input section (CKB)
312 CKT signal input section (CKT)
313 CDB signal input unit (CDB)
314 CDT signal input section (CDT)
32 Inverter circuit (INV6)
33 Transfer circuit (TG7)
331 CKT signal input section (CKT)
332 CKB signal input section (CKB)
333 CDT signal input section (CDT)
334 CDB signal input section (CDB)
34 Inverter circuit (INV7)
35 Transfer circuit (TG3)
351 CKB signal input section (CKB)
352 CKT signal input section (CKT)
4 Slave latch circuit (LHT)
41 Transfer circuit (TG5)
411 CKT signal input section (CKT)
412 CKB signal input section (CKB)
42 Inverter circuit (INV9)
43 Transfer circuit (TG6)
431 CKB signal input section (CKB)
432 CKT signal input section (CKT)
44 Inverter circuit (INV10)
5 Clock signal shift signal
52 Shift signal input section (SFT)
53 Inverter circuit (INV1)
54 Inverter circuit (INV2)
55 Inverter circuit (INV3)
56 NOR circuit (NOR1)
571 CDT signal output section (CDT)
572 CDB signal output unit (CDB)
573 CKT signal output section (CKT)
574 CKB signal output unit (CKB)
575 SFT signal output unit (SFT)
576 SFB signal output unit (SFB)
6 Data
62 Data output section (OUT)
7
72 Scan output unit (SOT)
80 to 82
91-96 Latch circuits 101-103 Flip-flop circuit
Claims (11)
データ信号を入力するためのデータ信号用インバータ回路部と、
前記データ信号用インバータ回路部に接続された第1のラッチ回路部と
を具備し、
前記第1のラッチ回路部は、
前記データ信号用インバータ回路部の出力に接続された第1のトランスファー回路部と、
前記第1のトランスファー回路部の出力に接続された第1のインバータ回路部と
を具備し、
前記第1のトランスファー回路部は、所定の制御信号に応じて、前記データ信号用インバータ回路部の出力と、前記第1のインバータ回路部の入力との間の信号伝達を制御し、
前記集積回路を1相クロック方式でスキャンする
スキャン用フリップフロップ回路。 A scan flip-flop circuit built in any integrated circuit,
A data signal inverter circuit section for inputting a data signal;
A first latch circuit connected to the data signal inverter circuit,
The first latch circuit unit includes:
A first transfer circuit connected to the output of the data signal inverter circuit;
A first inverter circuit unit connected to the output of the first transfer circuit unit;
The first transfer circuit unit controls signal transmission between the output of the data signal inverter circuit unit and the input of the first inverter circuit unit according to a predetermined control signal,
A scanning flip-flop circuit that scans the integrated circuit using a one-phase clock method.
スキャン信号を入力するためのスキャン信号用インバータ回路部と、
前記スキャン信号用インバータ回路部の出力に接続されたスキャン信号用トランスファー回路部と、
クロック信号と、シフト信号とを入力するためのクロック信号シフト信号入力回路部と
をさらに具備し、
前記第1のラッチ回路部は、
前記第1のインバータ回路部の出力に接続された第2のインバータ回路部と、
前記第2のインバータ回路部の出力に接続された第2のトランスファー回路部と、
前記第2のトランスファー回路部の出力に接続され、前記第1のインバータ回路部の入力に接続された第3のトランスファー回路部と
をさらに具備し、
前記スキャン信号用トランスファー回路部は、前記第2のトランスファー回路部と前記第3のトランスファー回路部との接続部に接続されており、
前記クロック信号シフト信号入力回路部は、前記クロック信号と、前記シフト信号との組み合わせに応じて所定の制御信号を出力し、
前記第1のトランスファー回路部と、前記第2のトランスファー回路部と、前記第3のトランスファー回路部と、前期スキャン信号用トランスファー回路部とは、前記制御信号に応じて、前記第1のインバータ回路部に供給される信号を、前記データ信号用インバータ回路部の出力信号と、前期スキャン信号用インバータ回路部の出力信号と、前記第2のインバータ回路部の出力信号とのうちから選択決定する
スキャン用フリップフロップ回路。 The scan flip-flop circuit according to claim 1,
An inverter circuit unit for a scan signal for inputting the scan signal;
A scan signal transfer circuit connected to an output of the scan signal inverter circuit; and
A clock signal shift signal input circuit unit for inputting the clock signal and the shift signal;
The first latch circuit unit includes:
A second inverter circuit portion connected to the output of the first inverter circuit portion;
A second transfer circuit connected to the output of the second inverter circuit;
A third transfer circuit unit connected to the output of the second transfer circuit unit and connected to the input of the first inverter circuit unit;
The scan signal transfer circuit portion is connected to a connection portion between the second transfer circuit portion and the third transfer circuit portion,
The clock signal shift signal input circuit unit outputs a predetermined control signal according to a combination of the clock signal and the shift signal,
The first transfer circuit unit, the second transfer circuit unit, the third transfer circuit unit, and the first-stage scan signal transfer circuit unit are configured to select the first inverter circuit according to the control signal. A signal to be supplied to the unit is selected and determined from the output signal of the data signal inverter circuit unit, the output signal of the previous scan signal inverter circuit unit, and the output signal of the second inverter circuit unit. Flip-flop circuit.
前記クロック信号シフト信号入力回路部は、
前記クロック信号と、前記シフト信号との組み合わせに応じた制御信号を生成出力する所定の論理回路部
を具備する
スキャン用フリップフロップ回路。 The scan flip-flop circuit according to claim 1,
The clock signal shift signal input circuit unit is
A scan flip-flop circuit comprising a predetermined logic circuit unit that generates and outputs a control signal corresponding to a combination of the clock signal and the shift signal.
前記第1のラッチ回路部の後段に接続された第2のラッチ回路部と、
前記第2のラッチ回路部の後段に接続された第1の出力回路部と
をさらに具備し、
前記第1の出力回路部は、データ出力信号を出力する
スキャン用フリップフロップ回路。 The scan flip-flop circuit according to claim 1,
A second latch circuit unit connected to a subsequent stage of the first latch circuit unit;
A first output circuit unit connected to a subsequent stage of the second latch circuit unit,
The first output circuit unit is a scan flip-flop circuit that outputs a data output signal.
各回路部をトランジスタ数に換算したハードウェア量は、38トランジスタ以下である
スキャン用フリップフロップ回路。 The scan flip-flop circuit according to any one of claims 1 to 4,
The amount of hardware obtained by converting each circuit part into the number of transistors is 38 transistors or less.
前記第1のラッチ回路部の後段に接続された第2のラッチ回路部と、
前記第2のラッチ回路部の後段に接続された第1の出力回路部と
前記第1のインバータ回路部の入力に接続された第2の出力回路部
をさらに具備し、
前記第1の出力回路部は、スキャン出力信号を出力し、
前記第2の出力回路部は、データ出力信号を出力する
スキャン用ラッチ回路。 The scan flip-flop circuit according to claim 1,
A second latch circuit unit connected to a subsequent stage of the first latch circuit unit;
A first output circuit unit connected to a subsequent stage of the second latch circuit unit; and a second output circuit unit connected to an input of the first inverter circuit unit;
The first output circuit unit outputs a scan output signal,
The second output circuit unit is a scan latch circuit that outputs a data output signal.
前記スキャン用フリップフロップ回路を複数具備する
シフトレジスタ回路。 The scan flip-flop circuit according to any one of claims 1 to 5,
A shift register circuit comprising a plurality of the scan flip-flop circuits.
前記スキャン用ラッチ回路を複数具備する
シフトレジスタ回路。 The scan latch circuit according to claim 6,
A shift register circuit comprising a plurality of scan latch circuits.
前記シフトレジスタ回路
を具備する
集積回路。 The shift register circuit according to claim 7 or 8,
An integrated circuit comprising the shift register circuit.
(b)第1のラッチ回路部において、前記データ信号用インバータ回路部の出力信号に基づく信号を記憶するステップと
を具備し、
前記ステップ(b)は、
(b−1)第1のトランスファー回路部の両端部間における信号伝達を、所定の制御信号に応じて制御するステップと、
(b−2)前記第1のトランスファー回路部において、前記データ信号用インバータ回路部の出力信号を、前記第1のインバータ回路部に入力するステップと
を具備する
1相クロック方式による集積回路スキャン方法。 (A) in the data signal inverter circuit section, inputting a data signal;
(B) storing a signal based on an output signal of the data signal inverter circuit section in the first latch circuit section;
The step (b)
(B-1) controlling signal transmission between both ends of the first transfer circuit unit according to a predetermined control signal;
(B-2) In the first transfer circuit unit, the step of inputting the output signal of the data signal inverter circuit unit to the first inverter circuit unit. .
(c)スキャン信号用インバータ回路部において、スキャン信号を入力するステップと、
(d)クロック信号シフト信号入力回路部において、クロック信号と、シフト信号との組み合わせに基づいて、前記第1のインバータ回路部に供給される信号を選択決定するステップと
をさらに具備し、
前記ステップ(d)は、
(d−1)前記クロック信号と、前記シフト信号とを入力するステップと、
(d−2)前記クロック信号と、前記シフト信号との組み合わせに応じて制御信号を生成出力するステップと、
(d−3)前記第1のトランスファー回路部と、前記第1のラッチ回路部における第2のトランスファー回路部および第3のトランスファー回路部と、前記スキャン信号用インバータ回路部の出力に接続されたスキャン信号用トランスファー回路部とを、前記制御信号で制御するステップと、
(d−4)前記ステップ(d−3)の制御によって、前記第1のインバータ回路部に供給される信号を、前記データ信号用インバータ回路部の出力信号と、前期スキャン信号用インバータ回路部の出力信号と、前記第2のインバータ回路部の出力信号とのうちから選択決定するステップと
を具備する
1相クロック方式による集積回路スキャン方法。 The integrated circuit scan method according to claim 10, wherein the one-phase clock method is used.
(C) In the scan signal inverter circuit unit, inputting a scan signal;
(D) the clock signal shift signal input circuit unit further comprises a step of selecting and determining a signal supplied to the first inverter circuit unit based on a combination of the clock signal and the shift signal;
The step (d)
(D-1) inputting the clock signal and the shift signal;
(D-2) generating and outputting a control signal according to a combination of the clock signal and the shift signal;
(D-3) connected to the output of the first transfer circuit unit, the second transfer circuit unit and the third transfer circuit unit in the first latch circuit unit, and the scan signal inverter circuit unit A step of controlling a transfer circuit portion for a scan signal with the control signal;
(D-4) By the control of step (d-3), the signal supplied to the first inverter circuit unit is changed between the output signal of the data signal inverter circuit unit and the previous scan signal inverter circuit unit. An integrated circuit scanning method using a one-phase clock method, comprising: selecting and determining an output signal and an output signal of the second inverter circuit unit.
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