JP2010060289A - Gated clock cell, scan test control circuit, and method for designing rtl level of scan test control circuit - Google Patents
Gated clock cell, scan test control circuit, and method for designing rtl level of scan test control circuit Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、混載型LSIなどのメモリのスキャンテスト用のスキャンテスト制御回路、特に該スキャンテスト制御回路に内包されるゲーテッドクロックセルに関する。 The present invention relates to a scan test control circuit for a scan test of a memory such as an embedded LSI, and more particularly to a gated clock cell included in the scan test control circuit.
スキャンテストはメモリ回路の実設計で定常的に利用されている。典型的なスキャンテストではメモリ回路を構成する全ての要素、たとえばフリップフロップやマスタ=スレイブ型ラッチ、をスキャンして動作の確認を行う。近年では、LSI回路設計者が設計製造工程においてスキャンテストを行うためのスキャンテスト制御回路を事前に設計し、スキャンテスト制御回路がLSIの機能の一部としてLSI上に実装されている。 Scan tests are regularly used in the actual design of memory circuits. In a typical scan test, operation is confirmed by scanning all elements constituting the memory circuit, such as flip-flops and master = slave latches. In recent years, an LSI circuit designer designs in advance a scan test control circuit for performing a scan test in a design and manufacturing process, and the scan test control circuit is mounted on the LSI as a part of the function of the LSI.
スキャンテストには、実際の使用時と異なる動作クロックを用いる。また、工程上の都合もしくは負荷容量の調整の要請から所定の工程毎に分割してスキャンテストを実行する必要がある場合が往々にしてある。このため、各メモリ要素に対してクロックツリー毎にテスト用クロックの供給を行うためのゲーテッドクロック(Gated Clock)回路は実際上全てのテスト回路に必須のものである。 In the scan test, an operation clock different from that in actual use is used. Further, there are often cases where it is necessary to divide the scan process into predetermined processes and to execute the scan test because of process convenience or a request for adjustment of load capacity. For this reason, a gated clock circuit for supplying a test clock to each memory element for each clock tree is practically essential for all test circuits.
従来の技術としては、ITC01 An Analysis of Power Reduction Techniques in Scan Testing(非特許文献1)で開示されたものがあげられる。これは、クロックツリー毎にスキャンチェーンのクロック供給デコーダを付加し、各クロックツリーのテスト時に、所定のクロックツリーのクロック供給を停止する。ここでスキャンチェーンとはスキャンテストを行う際のテスト実施単位のことをいう。 Examples of conventional techniques include those disclosed in ITC01 An Analysis of Power Reduction Techniques in Scan Testing (Non-patent Document 1). This adds a scan chain clock supply decoder to each clock tree, and stops the clock supply of a predetermined clock tree when testing each clock tree. Here, the scan chain refers to a test execution unit when performing a scan test.
特開2006−84314号公報(特許文献1)では、スキャンテスト時にスキャンテストの対象とならないハードマクロへのクロック供給を停止する技術が開示されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2006-84314 (Patent Document 1) discloses a technique for stopping clock supply to a hard macro that is not a target of a scan test during a scan test.
特開平5−264664号公報(特許文献2)では、バウンダリスキャン回路で機能毎に設定レジスタの機能を停止する。 In Japanese Patent Laid-Open No. 5-264664 (Patent Document 2), the function of the setting register is stopped for each function in the boundary scan circuit.
このようにスキャンテストの実施を踏まえ回路を分割して設計する、特にクロックツリー毎に回路を分割してテストを行うようにすることで低消費電力の実現を図っている。
しかし、上記文献で開示された技術にも問題がある。 However, the technique disclosed in the above document has a problem.
非特許文献1記載の発明は、クロックチェ−ンのクロック供給をデコーダによって制限している。しかし、消費電力を少なくするためにクロック信号には既にゲーテッドクロック回路が入っている場合が多い。通常のクロック制御に加え、スキャンテストのためのデコーダを追加した場合、クロックレイテンシが大きくなる問題がある。
In the invention described in Non-Patent
特許文献1記載の方法では、汎用的なハードマクロの検査を行わないことを目的としており、その他のメモリに対してのスキャンテストに良い影響を及ぼすことはない。
The method described in
また、特許文献2は、バウンダリスキャンに特化しており、メモリに対するスキャンテストにおいて汎用できるものではない。
本発明の目的は、一般的にはクロックの停止ができないスキャン時に、部分的に動作クロックを停止することで、テスト電力が大きくなること及びテスト期間の長期化を回避する手段を提供することにある。 An object of the present invention is to provide means for avoiding an increase in test power and a prolonged test period by partially stopping an operation clock during a scan in which the clock cannot be stopped in general. is there.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明の代表的な実施の形態に関わるスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルは、クロックイネーブル信号と、スキャンモード信号と、スキャン電力制御信号と、動作クロックと、が入力され、このクロックイネーブル信号及びスキャンモード信号のいずれかが「1」であっても、スキャン電力制御信号が「0」であれば入力された動作クロックの出力を行わないことを特徴とする。 A gated clock cell with a scan power control terminal according to a representative embodiment of the present invention receives a clock enable signal, a scan mode signal, a scan power control signal, and an operation clock. Even if any one of the scan mode signals is “1”, if the scan power control signal is “0”, the input operation clock is not output.
本発明の代表的な実施の形態に関わる他のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルは、ラッチと、第1ANDゲートと、第2ANDゲート、を有し、動作クロック及びスキャン電力制御信号が入力され、第2ANDゲートはラッチの出力と、スキャン電力制御信号の論理積を取り、第1ANDゲートは第2ANDゲートの出力と動作クロックの論理積を取って出力することを特徴とする。 Another gated clock cell with a scan power control terminal according to a representative embodiment of the present invention includes a latch, a first AND gate, and a second AND gate, and an operation clock and a scan power control signal are input thereto. The second AND gate takes the logical product of the latch output and the scan power control signal, and the first AND gate takes the logical product of the output of the second AND gate and the operation clock and outputs the logical product.
本発明の代表的な実施の形態に関わる他のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルは、ラッチと、第1ANDゲートと、第2ANDゲート、を有し、動作クロック及びスキャン電力制御信号が入力され、第2ANDゲートはスキャン電力制御信号及び他の信号との論理積を取り、ラッチは第2ANDゲートの出力を動作クロックの反転信号でラッチし、第1ANDゲートはラッチの出力及び動作クロックの論理積を取ることを特徴とする。 Another gated clock cell with a scan power control terminal according to a representative embodiment of the present invention includes a latch, a first AND gate, and a second AND gate, and an operation clock and a scan power control signal are input thereto. The second AND gate takes the logical product of the scan power control signal and other signals, the latch latches the output of the second AND gate with the inverted signal of the operation clock, and the first AND gate takes the logical product of the output of the latch and the operation clock. It is characterized by taking.
本発明の代表的な実施の形態に関わる他のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルは、ラッチと、第1ANDゲートと、第2ANDゲート、を有し、クロックイネーブル信号と、スキャンモード信号と、動作クロック及びスキャン電力制御信号が入力され、ラッチはクロックイネーブル信号を動作クロックの反転信号でラッチし、第2ANDゲートは、ラッチの出力とスキャンモード信号の論理和とスキャン電力制御信号の論理積を取り、第1ANDゲートは第2ANDゲートの出力と動作クロックの論理積を取って出力することを特徴とする。 Another gated clock cell with a scan power control terminal according to an exemplary embodiment of the present invention includes a latch, a first AND gate, and a second AND gate, and includes a clock enable signal, a scan mode signal, and an operation. The clock and scan power control signal are input, the latch latches the clock enable signal with the inverted signal of the operation clock, and the second AND gate takes the logical product of the output of the latch and the scan mode signal and the scan power control signal. The first AND gate outputs the logical product of the output of the second AND gate and the operation clock.
本発明の代表的な実施の形態に関わるスキャンテスト制御回路は、上述のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルを用いた第1のスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルと、上述のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルを用いた第2のスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルと、を含み、第1のスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルは検査対象のフリップフロップ群の一部である第1のスキャンチェーンにたいしてのみ動作クロックを供給し、第2のスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルは検査対象のフリップフロップ群の他の一部である第2のスキャンチェーンにたいしてのみ動作クロックを供給することを特徴とする。 A scan test control circuit according to a representative embodiment of the present invention includes a gated cell with a first scan power control terminal using the above-described gated clock cell with a scan power control terminal, and a gated with the above scan power control terminal. A gated cell with a second scan power control terminal using a clock cell, and the gated cell with the first scan power control terminal operates only on the first scan chain that is part of the flip-flop group to be tested The gated cell with the second scan power control terminal supplies a clock, and supplies an operation clock only to the second scan chain which is another part of the flip-flop group to be inspected.
本発明の代表的な実施の形態に関わるスキャンテスト制御回路のRTLレベルの設計方法は、2以上のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル及びスキャン電力制御回路を含むスキャンテスト制御回路を対象とし、スキャン電力制御端子のないゲーテッドクロック論理を推定しクロックツリー上に配置するゲーテッドクロック論理推定ステップと、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル論理の解析を行うゲーテッドクロックセル論理解析ステップと、ゲーテッドクロック論理推定ステップで推定したスキャン電力制御端子のないゲーテッドクロック論理をゲーテッドクロックセル論理解析ステップにおいて推定したスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル論理で置き換えるゲーテッドクロック論理挿入ステップと、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル論理で置き換えたクロックツリーの構成の再評価を行うゲーテッドクロックツリー解析ステップと、要求分解能数を決定する分解能数決定ステップと、分解能数決定ステップで決定された分解能の前記スキャン電力制御回路を挿入するスキャン電力制御回路挿入ステップと、2以上スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルに接続されたそれぞれのクロックツリーに接続されるフリップフロップの情報を整理し、グループ化を実行するフリップフロップグルーピングステップと、ゲーテッドクロックツリー解析ステップの結果とフリップフロップグルーピングステップの結果に基づきスキャンチェーンを組み上げるスキャンチェーン構成ステップと、を含むことを特徴とする。
An RTL level design method of a scan test control circuit according to a representative embodiment of the present invention is directed to a scan test control circuit including a gated clock cell with two or more scan power control terminals and a scan power control circuit. A gated clock logic estimation step that estimates gated clock logic without a power control terminal and places it on the clock tree, a gated clock cell logic analysis step that analyzes gated clock cell logic with a scan power control terminal, and a gated clock logic estimation step The gated clock logic insertion step in which the gated clock logic without the scan power control terminal estimated in
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。 The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
本発明の代表的な実施の形態に関わるスキャンテスト制御回路では一般的にはクロックの停止ができないスキャン時に、部分的に動作クロックを停止することで、テスト電力が大きくなること及びテスト期間の長期化を回避することが可能となる。これらはテスト分割なしにスキャンテストの実行が可能なことにより実現可能となる。 In the scan test control circuit according to the representative embodiment of the present invention, in general, when the clock cannot be stopped, the operation clock is partially stopped to increase the test power and to extend the test period. Can be avoided. These can be realized by performing a scan test without dividing the test.
以下、図を用いて本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
図1は本実施の形態に関わるスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1000の構成図であり、図2は変形例であるスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1100の構成図である。一方、図3は従来のゲーテッドクロックセル2000の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a
まず、図3を用いて従来例について説明する。 First, a conventional example will be described with reference to FIG.
従来のゲーテッドクロックセル2000はSMC端子2001、CEN端子2002、CLK端子2003を入力端子として有する。また出力端子として、GCLK端子2011を有する。このゲーテッドクロックセル2000中にはORゲート2021、ラッチ2022、第1ANDゲート2023が含まれる。
A conventional
SMC端子2001はスキャンテスト時に全てのクロックを有効にするスキャンモード制御(Scan Mode Control)端子である。このSMC端子に入力される信号をスキャンモード信号と称呼する。
CEN端子2002はCLK端子2003から入力されるクロック信号の有効・無効を制御するクロックイネーブル(Clock ENable)端子である。ゲーテッドクロックセル2000はCEN端子2002が「0」の時にはCLK端子2003の入力を受け付けず、「1」の時にはCLK端子2003の入力を受け付ける構成を取る。別の言い方をすれば、CEN端子2002が「1」のときCLK端子2003の入力をそのままGCLK端子2011から出力する、ということになる。なお、このCEN端子2002に入力される信号をクロックイネーブル信号と称呼する。
CLK端子2003は動作クロック信号が入力される端子である。
A
ORゲート2021はSMC端子2001の入力信号及びCEN端子2002の入力信号の論理和を取る論理ゲートである。すなわち、SMC端子2001及びCEN端子2002のいずれかの入力が「1」であれば、ラッチ2022のデータ端子に「1」が入力される。
The OR
ラッチ2022は、データ端子の入力を保持するラッチ回路である。既述の通り、ラッチ2022の入力端子には、SMC端子2001の入力信号及びCEN端子2002の入力信号の論理和が入力される。一方ラッチのタイミングとしてはクロック信号の反転信号が入力される。すなわち、第1ANDゲート2023よりも半クロック信号分早くラッチ2022の出力の確定が行われることとなる。
A
第1ANDゲート2023はラッチ2022の出力及びCLK端子2003からのクロック信号の論理積を取る論理ゲートである。すなわち、ラッチ2022の出力が「1」であればCLK端子から入力される。
The first AND
この構成によって、SMC端子2001及びCEN端子2002のいずれかが「1」であれば、CLK端子2003に入力されるクロック信号がGCLK端子2011から出力される。一方、SMC端子2001及びCEN端子2002のいずれも「0」であれば、GCLK端子2011からは出力されない。
With this configuration, if either the
次に本発明に関わるスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1000の説明を行う。
Next, the
本願発明に関わるゲーテッドクロックセル1000はSMC端子1001、CEN端子1002、CLK端子1003のほかSPC端子1004を有する。また、ORゲート1021、ラッチ1022、第1ANDゲート1023の他、第2ANDゲート1024を有する。
A
SPC(Scan Power Control)端子1004はスキャンテスト時にゲーテッドクロックセル毎にクロック信号の有効無効を制御可能にする端子である。すなわち、SMC端子2001は動作モード決定用の端子であり、複数のゲーテッドクロックセルがある場合に、全てのゲーテッドクロックセルで同じ値を有する必要がある。これに対し、本発明ではSMC端子1001と並存するSPC端子1004はゲーテッドクロックセル毎に動作の制御が可能となる。これによりテストを中断することなく、連続的に行うことが可能となる。このSPC端子1004に入力される信号をスキャン電力制御信号という。
SPC (S can P ower C ontrol ) terminal 1004 is a terminal that can control the enabling and disabling of the clock signal for each gated clock cell in scan test. That is, the
第2ANDゲート1024はORゲート1021とラッチ1022の間に配置される。第2ANDゲート1024はORゲート1021の出力とSPC端子1004の入力の論理積を取る論理ゲートである。すなわち、SPC端子が「0」であれば、このゲーテッドクロックセル1000配下のクロックツリーに対するクロックの供給をとめることが可能となる。
The second AND
なお、このスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1000とほぼ同等の機能を発揮する変形例が図2で示すスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1100である。この例では、ラッチ1022の出力とSPC端子1004からの入力を第2ANDゲート1024が論理積を取る。この形態でも、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1000と同じ動作が可能となる。
Note that a
このようにゲーテッドクロックセルにSMC端子と別にSPC端子を用意し、SPC端子に「0」を入力することで、スキャンテスト制御回路全体のモードと別に、各ゲーテッドクロックセルからのGCLK出力を制御することを可能とする。 Thus, by preparing an SPC terminal separately from the SMC terminal in the gated clock cell and inputting “0” into the SPC terminal, the GCLK output from each gated clock cell is controlled separately from the mode of the entire scan test control circuit. Make it possible.
次に、本発明の第1の実施の形態のさらに別の実施の形態について説明する。 Next, still another embodiment of the first embodiment of the present invention will be described.
次に、別の形態のゲーテッドクロックセルに本発明を適用した場合に付いて説明する。 Next, a case where the present invention is applied to another type of gated clock cell will be described.
図4は本実施の形態に関わる別のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1200の構成図であり、一方、図5は従来の別のゲーテッドクロックセル2200の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of another
図5からも分かるとおり、元となるゲーテッドクロックセル2200は、ゲーテッドクロックセル2000と異なり、ラッチ2022の出力側にORゲート2221を挿入している。すなわち、CEN端子2002からの入力信号のみをラッチ2022のセット対象とし、出力側でSMC端子2001によるモード制御を行っている。
As can be seen from FIG. 5, unlike the
この形態に対して、本実施の形態を適用したスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1200の構成図が図4である。基礎となるゲーテッドクロックセルの構成の相違から、ORゲート1221及び第2ANDゲート1224の挿入位置が相違する。
FIG. 4 is a configuration diagram of a
すなわち、第2ANDゲート1224をORゲート1221の出力側に挿入する。そして、SPC端子1004からの入力とORゲート1221の出力の論理積を取る。これにより、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル1000と同等の機能が確保できる。
That is, the second AND
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第1の実施の形態では、個々のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルについて説明した。第2の実施の形態では、第1の実施の形態で説明したスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルを用いて、スキャンテスト制御回路をどのように構成するかについて説明する。 In the first embodiment, the gated clock cell with individual scan power control terminals has been described. In the second embodiment, a description will be given of how the scan test control circuit is configured using the gated clock cell with the scan power control terminal described in the first embodiment.
図6は本実施の形態に関わるスキャンテスト制御回路の構成を表す図である。一方、図7は従来のゲーテッドクロックセルを用いたスキャンテスト制御回路である。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a scan test control circuit according to the present embodiment. On the other hand, FIG. 7 shows a scan test control circuit using a conventional gated clock cell.
まず、図7を用いて従来のスキャンテスト制御回路について説明する。 First, a conventional scan test control circuit will be described with reference to FIG.
このスキャンテスト制御回路の構成においては、7つのゲーテッドクロックセルA、B、A1、A2、A3、B1、B2が主要な部分を構成する。 In the configuration of this scan test control circuit, seven gated clock cells A, B, A1, A2, A3, B1, and B2 constitute the main part.
ゲーテッドクロックセルA、BはSMC_MODE端子3004からのスキャンモード信号とクロック生成回路4001からの動作クロックの入力を受けスキャンクロックツリーの動作クロック信号となるGCLKを出力するゲーテッドクロックセルである。ここで用いられるゲーテッドクロックセルは図3又は図5で表すものである。
The gated clock cells A and B are gated clock cells that receive the scan mode signal from the
ゲーテッドクロックセルA1、A2、A3、B1、B2は各スキャンクロックツリーに対して動作クロックを供給するゲーテッドクロック回路である。これらのゲーテッドクロックセルの配下には複数のフリップフロップが存在し、それらに対してGCLK端子2011の出力、すなわち動作クロックが出力される。この1つのゲーテッドクロックセルから動作クロックの供給を受けるフリップフロップの一群をクロックツリーという。ここで用いられるゲーテッドクロックセルも図3又は図5で表すものである。
The gated clock cells A1, A2, A3, B1, and B2 are gated clock circuits that supply an operation clock to each scan clock tree. A plurality of flip-flops exist under these gated clock cells, and an output of the
なお、SMC_MODE端子3004は「0」と「1」の値が入力される。「0」の時はスキャンテスト制御回路を含む回路のユーザ動作時を表し、「1」の時はスキャンテスト動作を表す。
The
各ゲーテッドクロックセルのSMC端子2001には、SMC_Mode信号が接続される。SMC_Mode信号は、「0」がユーザー操作、すなわち非スキャンテスト時を表し、「1」がスキャンテスト時を表す。したがって、スキャンテスト時にはSMC_MODEより入力されるSMC_Mode信号を1に設定する必要がある。
An SMC_Mode signal is connected to the
クロック生成回路4001はスキャンテスト用の動作クロックを生成する回路である。クロック生成回路4001がどのようにスキャンテスト用の動作クロックを生成するかは設計事項でありここでは述べない。
A
クロック生成回路4001はゲーテッドクロックセルA及びゲーテッドクロックセルBに対して生成した動作クロックを出力する。ゲーテッドクロックセルAのGCLK端子2011にはゲーテッドクロックセルA1、A2、A3のCLK端子2003が接続される。同様にゲーテッドクロックセルBのGCLK端子にはゲーテッドクロックセルB1、B2のCLK端子2003が接続される。
The
ゲーテッドクロックセルA1、A2、A3、B1、B2のGCLK端子2011にはそれぞれのゲーテッドクロックセルが担当する検査対象のフリップフロップのCLK端子が接続され、スキャンテスト用の動作クロックが供給される。
The
ゲーテッドクロックセル制御回路4002は各ゲーテッドクロックセルのCEN端子2002を介して、クロック生成回路4001から出力される動作クロックが有効かを決定する回路である。
The gated clock
ゲーテッドクロックセル制御回路4002には複数の出力端子が存在する。CEN_CNTAはゲーテッドクロックセルAの、CEN_CNTBはゲーテッドクロックセルBのCLK端子の入力を有効にするかを決定する出力端子である。一方、CEN_CNTA[0:2]はゲーテッドクロックセルA1、A2、A3を、CEN_CNTB[0:1]はゲーテッドクロックセルB1、B2を有効にするか否かを決める出力端子である。
The gated clock
すなわち全てのゲーテッドクロックセルのCEN端子2002に対して一本ずつゲーテッドクロックセル制御回路4002からの出力が用意されている。
That is, an output from the gated clock
このように全てのゲーテッドクロックセルのCEN端子2002にゲーテッドクロックセル制御回路からの制御信号が供給されている。従来では、スキャンシフト動作で使用する全フリップフロップに同時供給するクロック(クロック生成回路4001のCLOCK)の動作を考慮してスキャンツリーが構成されている。このため、スキャンチェーンに属するフリップフロップは横断的にスキャンツリーの区別無く配置されていた。すなわちSIN_1から入力されSOUT_1から出力されるスキャンチェーンの検証の際、図7では該スキャンチェーンが全てのスキャンツリーを通るためスキャンテスト期間中は全てのスキャンツリーを動作中の状態にする必要があった。
In this way, the control signal from the gated clock cell control circuit is supplied to the
これに対し、本実施の形態に関わるスキャンテスト制御回路3000では、図1、図2及び図4で示したSPC端子つきのスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルを用いて構成する。このスキャンテスト制御回路3000はスキャン電力制御回路3003の存在がスキャンテスト制御回路4000と大きく異なる。
On the other hand, the scan
スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルaは、図7のゲーテッドクロックセルA同様、GCLK端子1011の出力を配下のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1、a2、a3のCLK端子1003に出力する。またスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルbは、GCLK端子1011の出力を配下のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルb1、b2のCLK端子1003に出力する。
The gated clock cell a with a scan power control terminal outputs the output of the
スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa、bのCLK端子1003にはクロック生成回路3001からのスキャンテスト用の動作クロックが供給される。クロック生成回路3001はクロック生成回路4001と同じ構成のものを用いてよい。
An operation clock for scan test from the
ゲーテッドクロックセル制御回路3002は各ゲーテッドクロックセルのCEN端子1002を介して、クロック生成回路3001から出力される動作クロックが有効かを決定する回路である。これもゲーテッドクロックセル制御回路4002と同じ回路でよい。
The gated clock
本実施の形態では、CEN端子1002からだけでなくSPC端子1004の制御も行う。したがってそれに伴いゲーテッドクロックにおけるSPC端子1004の処理もそれぞれ相違する。
In this embodiment, not only the
図6のスキャンテスト制御回路においては、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa配下のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1、a2、a3を分割して動作する。したがって、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルaだけでなく、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1、a2、a3のSPC端子1004にもスキャン電力制御回路3003からの出力を接続している。
The scan test control circuit of FIG. 6 operates by dividing the gated clock cells a1, a2, and a3 with scan power control terminals under the gated clock cell a with scan power control terminals. Therefore, the output from the scan
一方で、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルbは配下のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルb1、b2を同時に動作することを想定している。したがって、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルbのSPC端子1004に対してはスキャン電力制御回路3003からの出力を供給するが、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルb1、b2のSPC端子1004は電圧が固定された状態になる。
On the other hand, it is assumed that the gated clock cell b with the scan power control terminal simultaneously operates the subordinate gated clock cells b1 and b2 with the scan power control terminal. Accordingly, the output from the scan
スキャン電力制御回路3003はスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルのSPC端子1004を介してスキャンテストの実行対象を特定するデコーダ回路である。
The scan
このスキャン電力制御回路3003はPC_SIN端子とPC_update端子を入力端子として有する。また本実施の形態のスキャン電力制御回路3003は、4ビットの内部フリップフロップ群3033を有する。このフリップフロップの数がスキャン電力制御回路3003、及びスキャンテスト制御回路3000の分解能を決定する。また、内部フリップフロップ群3033のスキャンテストを行うためのスキャン電力制御回路専用スキャンチェーン3043を含む。
The scan
内部フリップフロップ群3033は、想定する分解能を確保するために必要な数のフリップフロップからなる。このフリップフロップのON・OFFによって、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルのいずれをスキャンテストの対象とするかを決定する。この内部フリップフロップ群3033に属する各フリップフロップには初期化のためのPC_update端子3023が接続され、これによって各フリップフロップの初期化を行う。
The internal flip-
これらの内部フリップフロップ群3033の動作もスキャンテストの対象とする必要がある。この内部フリップフロップ群3033のスキャンテストを行うためのフリップフロップ群がスキャン電力制御回路専用スキャンチェーン3043であり、これに対する入力端子がPC_SIN端子3013、出力端子がPC_SOUT3053である。またスキャン電力制御回路専用スキャンチェーン3043へのテストが終われば、これを用いて内部フリップフロップ群3033の制御を行う。
The operation of the internal flip-
内部フリップフロップ群3033の各フリップフロップに設定された値が、対応するスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルに送信され、そのセルの動作の可否を決定する。CLK端子1003への動作クロックの供給のため、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1、a2、a3を動作させる際には、同時にスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルaも「1」にする必要がある。したがって、スキャン電力制御回路3003中にはこれらのスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1、a2、a3に対応するフリップフロップの出力の論理和を取るORゲート3103を含み、ORゲート3103の出力がスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルaのSPC端子1004に出力される。
A value set in each flip-flop of the internal flip-
PC_SIN端子3013はスキャン電力制御回路専用スキャンチェーン3043の入力信号を入力する端子である。一方、PC_SOUT端子3053は、スキャン電力制御回路専用スキャンチェーン3043のスキャンテスト時の動作結果を出力する端子である。
A
本スキャンテスト制御回路の検査対象となるフリップフロップのスキャンチェーンは、図7のスキャンテスト制御回路のスキャンチェーンと異なり、特定のスキャンツリーに偏在する形で配置されている。 Unlike the scan chain of the scan test control circuit shown in FIG. 7, the scan chain of the flip-flop to be inspected by the scan test control circuit is arranged in a form that is unevenly distributed in a specific scan tree.
本図においては、第1スキャンチェーン3061はスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1及びa2にのみ属するように、第2スキャンチェーン3062及び第3スキャンチェーン3063はスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa3にのみ属するように、第4スキャンチェーン3064はスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルb(すなわちb1及びb2)の配下に属するように配置されている。
In this figure, the
各スキャンチェーンの入力端子であるSIN_n(n:チェーンの番号。第1スキャンチェーンの場合n=1)はスキャンテスト時に所定の入力パターンを投入するための入力端子である。一方SOUT_n(n:チェーンの番号。第1スキャンチェーンの場合n=1)はここからの出力結果に基づきスキャンチェーン内のフリップフロップが正常に動作しているかを確認する。 SIN_n (n: chain number; n = 1 in the case of the first scan chain), which is an input terminal of each scan chain, is an input terminal for inputting a predetermined input pattern during a scan test. On the other hand, SOUT_n (n: the number of the chain; n = 1 in the case of the first scan chain) confirms whether the flip-flop in the scan chain is operating normally based on the output result from here.
なお第1スキャンチェーン3061には30個の、第2スキャンチェーン3062および第3スキャンチェーン3063にはそれぞれ25個の、第4スキャンチェーン3064には20個のフリップフロップが属する。
The
既に述べたとおり、図6のスキャンテスト制御回路では4つのスキャンチェーンが存在する。これはスキャン電力制御回路3003の分解能が4であることに起因する。
As already described, there are four scan chains in the scan test control circuit of FIG. This is because the resolution of the scan
上記構成の説明を踏まえた上で、図6のスキャンテスト制御回路の動作を説明する。 Based on the description of the above configuration, the operation of the scan test control circuit of FIG. 6 will be described.
本実施の形態では、スキャン電力制御回路3003の分解能に応じて、1つのスキャンチェーンに属するフリップフロップの平準化を図ること、及び、スキャンチェーンの検査を逐次実行していくことで、スキャンテスト時の電力削減を図ることを目的としている。
In this embodiment, the level of flip-flops belonging to one scan chain is leveled according to the resolution of the scan
本図においてもスキャン対象であるフリップフロップが100個存在すると仮定すると、1スキャンチェーン毎に25個フリップフロップがあるようにすることが望ましい。現実の回路ではそのようにすることは困難である。本図においても、第1スキャンチェーン3061と、第4スキャンチェーン3064に偏りが生じている。
Also in this figure, assuming that there are 100 flip-flops to be scanned, it is desirable to have 25 flip-flops per scan chain. It is difficult to do so in an actual circuit. Also in this drawing, the
図8は本実施の形態において、スキャンテスト実施時の入力信号の対応を表す表である。 FIG. 8 is a table showing the correspondence of input signals when a scan test is performed in the present embodiment.
第1スキャンチェーン3061(内部フリップフロップ数30)をスキャンテストする際にはスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa1、a2を動作させるべく、スキャン電力制御回路3003の内部フリップフロップ群3033をセットする。また第1スキャンチェーン(内部フリップフロップ数30)の入力端子SIN_1にデータをセットし、SOUT_1の出力結果を見て動作の正常性を確認する。
When performing a scan test on the first scan chain 3061 (30 internal flip-flops), the internal flip-
同様に、第2スキャンチェーン3062(内部フリップフロップ数25)をスキャンテストする際、および第3スキャンチェーン3063(内部フリップフロップ数25)をスキャンテストする際には、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルa3を動作させるべく、スキャン電力制御回路3003の内部フリップフロップ群3033をセットする。この際、データをセットする入力端子以外の端子(第2スキャンチェーン3062スキャン時にはSIN_2、第3スキャンチェーン3063スキャン時にはSIN_3)は「0」もしくは「1」に固定する。
Similarly, when performing a scan test on the second scan chain 3062 (25 internal flip-flops) and when performing a scan test on the third scan chain 3063 (25 internal flip-flops), a gated clock cell with a scan power control terminal is provided. In order to operate a3, the internal flip-
さらに、第4スキャンチェーン3064(内部フリップフロップ数20)をスキャンテストする際にもスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルbを動作させるべく、スキャン電力制御回路3003の内部フリップフロップ群3033をセットする。
Further, the internal flip-
そして第1スキャンチェーン3061から第4スキャンチェーン3064まで順番にスキャンし、フリップフロップの動作を確認することで、メモリ回路の検査を行う。
Then, the
このように、一般的にはクロックの停止ができないスキャン時に、部分的に動作クロックを停止する。これにより、テスト分割による検出率の低下やテスト時間の増加を防ぎ、テスト電力が大きくなることを回避することが可能となる。 Thus, in general, the operation clock is partially stopped at the time of scanning where the clock cannot be stopped. As a result, it is possible to prevent a decrease in detection rate and an increase in test time due to test division, and to avoid an increase in test power.
さらに、スキャン対象のフリップフロップの数を平準化することで、1つのスキャンチェーンのテストに要する消費電力の最大値を略一定とする。これにより、スキャンテスト全体での消費電力の一定化が図れ、結果としてテスト時の電力の削減を図ることが可能となる。 Further, by leveling the number of flip-flops to be scanned, the maximum power consumption required for testing one scan chain is made substantially constant. Thereby, the power consumption in the entire scan test can be made constant, and as a result, it is possible to reduce the power during the test.
なお、第2の実施の形態に関わるスキャンテスト制御回路3000では第1スキャンチェーン3061及び第4スキャンチェーン3064に2つのスキャンクロックツリーの原点が含まれている。また第2スキャンチェーン3062と第3スキャンチェーン3063を同一のスキャンクロックツリーの原点から動作クロックを供給している。
In the scan
これに対し、スキャンクロックツリーの原点を1つにしてスキャンチェーンをくみ上げることも考慮すべきである。図9は、図6のスキャンクロックツリー原点をまとめた場合の、第2の実施の形態に関わる別のスキャンテスト制御回路の論理回路図である。この図9の構成を取る際、スキャンテスト実施時の入力信号の対応は図10のようになる。 On the other hand, it should also be considered to draw up the scan chain with one scan clock tree origin. FIG. 9 is a logic circuit diagram of another scan test control circuit according to the second embodiment when the scan clock tree origins of FIG. 6 are collected. When taking the configuration of FIG. 9, the correspondence of the input signals when the scan test is performed is as shown in FIG.
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
上述したスキャンテスト制御回路及びそれに付随するスキャンツリー、スキャンチェーンの生成方法について述べるのが本実施の形態である。 The present embodiment describes the above-described scan test control circuit and the accompanying scan tree and scan chain generation method.
図11は本実施の形態によるスキャンテスト制御回路のRTL(レジスタ転送レベル)での設計、スキャンテストの各種情報の生成方法を表すフローチャートである。これを用いて、本実施の形態を説明する。 FIG. 11 is a flowchart showing a method for generating various information of design and scan test at the RTL (register transfer level) of the scan test control circuit according to the present embodiment. The present embodiment will be described using this.
まず、論理合成を行う(ステップS1)。この際以下のゲーテッドクロック論理を推定する。 First, logic synthesis is performed (step S1). At this time, the following gated clock logic is estimated.
always@(posedge clk)
if(cen)
data_out <= data_in; (論理1)
すなわち、(論理1)はclk信号が「0」から「1」に変化するクロックエッジのタイミングで、cen(クロックイネーブル)信号が「1」であるかを判別し、「1」であればdata_outにdata_inの内容をそのままセットすることを意味する。この(論理1)は図3で表す従来のゲーテッドクロックセルに近いものである(SMC端子の有無などで相違はある)。
always @ (possible clk)
if (cen)
data_out <= data_in; (logic 1)
That is, (logic 1) determines whether the cen (clock enable) signal is “1” at the clock edge timing when the clk signal changes from “0” to “1”. This means that the contents of data_in are set as is. This (logic 1) is close to the conventional gated clock cell shown in FIG. 3 (there is a difference depending on the presence or absence of the SMC terminal).
この推定したゲーテッドクロック論理をモジュールとしてクロックツリー上に配置する。この際、配置するのはクロックツリーの原点を有するものであり、図6ではスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルa1、a2、a3、b1、b2にあたるものである。 The estimated gated clock logic is arranged as a module on the clock tree. At this time, it is arranged that has the origin of the clock tree, and in FIG. 6, corresponds to the gated cells a1, a2, a3, b1, and b2 with scan power control terminals.
次にクロックツリーの解析を行う(ステップS2)。ここではゲーテッドクロック論理を考慮したクロックツリー解析を実施し、クロック起点と終点の情報を収集する。 Next, the clock tree is analyzed (step S2). Here, clock tree analysis is performed in consideration of gated clock logic, and information on the clock start point and end point is collected.
ステップS2に続いて、ゲーテッドクロックの論理解析を行う(ステップS3)。この際に、S1では排除されていたSMC端子、SPC端子の情報を加味して動作論理を推定する。 Subsequent to step S2, logic analysis of the gated clock is performed (step S3). At this time, the operation logic is estimated in consideration of the information of the SMC terminal and the SPC terminal which have been excluded in S1.
その後、クロックツリー上に配置したゲーテッドクロックセル論理をステップS3で論理推定したスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルに置き換えるゲーテッドクロック論理挿入処理を行う(ステップS4)。 Thereafter, a gated clock logic insertion process is performed in which the gated clock cell logic arranged on the clock tree is replaced with the gated clock cell with the scan power control terminal logically estimated in step S3 (step S4).
ゲーテッドクロック論理挿入処理の後、ゲーテッドクロックツリー解析で更にクロックツリーの構成を再評価する(ステップS5)。この際に、スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルの挿入位置をデータベースに登録すると共に、各スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルが駆動するスキャン対象のフリップフロップの数を把握する。 After the gated clock logic insertion processing, the clock tree configuration is re-evaluated by gated clock tree analysis (step S5). At this time, the insertion position of the gated clock cell with the scan power control terminal is registered in the database, and the number of flip-flops to be scanned driven by each gated clock cell with the scan power control terminal is grasped.
スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルの数が決まれば必要とされる分解能数の上限も定まる。分解能数の上限から適宜使用するスキャン電力制御回路3003の分解能数(要求分解能数)の決定を行う(ステップS6)。分解能数の上限と、実際のスキャン電力制御回路3003の分解能数は設計事項である。
If the number of gated clock cells with scan power control terminals is determined, the upper limit of the required number of resolutions is also determined. The resolution number (required resolution number) of the scan
スキャン電力制御回路3003の要求分解能数にしたがって、スキャン電力制御回路3003を挿入する(ステップS7)。
The scan
その後、スキャン電力制御回路3003の分解能とスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルに接続されているフリップフロップの情報を整理し、スキャンチェーンの形成に向けたグループ化を実施する(ステップS8)。なお、この時点ではまだスキャンチェーンは形成されていない。
After that, the resolution of the scan
図12はこのグルーピングの例を表す図面である。この図12は図6のスキャンテスト制御回路作成中を想定したものである。第2の実施の形態で述べた通り、フリップフロップの数が100、スキャン電力制御回路3003の分解能が4の場合、各スキャンチェーン毎の制御フリップフロップの数を25に近づけるように分割する。第2の実施の形態で第1スキャンチェーン3061に30個、第2スキャンチェーン3062および第3スキャンチェーン3063にそれぞれ25個、第4スキャンチェーン3064に20個属するのはこのステップで調整を行った結果でもある。
FIG. 12 shows an example of this grouping. FIG. 12 assumes that the scan test control circuit of FIG. 6 is being created. As described in the second embodiment, when the number of flip-flops is 100 and the resolution of the scan
このステップで、スキャン電力制御端子つきゲーテッドセルのファンアウトを解析し、分岐クロックソースが制御できるようにスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルa、bを挿入しても良い。なお、スキャン電力制御端子つきゲーテッドセルを挿入するか否かは設計者の設計事項である。 In this step, the fan-out of the gated cell with the scan power control terminal is analyzed, and the gated cells a and b with the scan power control terminal may be inserted so that the branch clock source can be controlled. Whether or not to insert a gated cell with a scan power control terminal is a design matter of the designer.
その後ステップS8で求めたグループ情報及びステップS5で解析した各フリップフロップとそれを駆動するスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルのGCLK端子に関する情報を基に、スキャンチェーンを組み上げる(ステップS9)。このとき、くみ上げたスキャンチェーンを含んだネットリストとスキャンチェーンの構成を定義したSCAN−DEFファイルをレイアウトツールに渡す目的で出力する。ここでくみ上げる「スキャンチェーン」とは、たとえば第2の実施の形態の第1スキャンチェーン3061であればSIN_1からSOUT_1までの具体的な接続を意味する。
Thereafter, a scan chain is assembled based on the group information obtained in step S8 and information on each flip-flop analyzed in step S5 and the GCLK terminal of the gated cell with the scan power control terminal that drives the flip-flop (step S9). At this time, a netlist including the scanned scan chain and an SCAN-DEF file defining the scan chain configuration are output for the purpose of passing to the layout tool. The “scan chain” drawn here means a specific connection from SIN_1 to SOUT_1 in the case of the
なお、チェーンを組み上げた結果の配線のイメージは図6を参照されたい。 Refer to FIG. 6 for an image of wiring as a result of assembling the chain.
そしてステップS9で作成したスキャンチェーン情報とそのチェーンに属するクロックツリー情報を基に、印加値不定となるクロックツリー情報と出力期待値不定クロックツリー情報を出力する(ステップS10)。このとき出力される情報が、図13で示したものである。 Then, based on the scan chain information created in step S9 and the clock tree information belonging to the chain, the clock tree information whose application value is indefinite and the output expected value indefinite clock tree information are output (step S10). The information output at this time is the one shown in FIG.
ここでレイアウトツールによるパターン生成の条件はスキャンチェーンの情報とそこに属するクロックツリー情報で決まる。「チェーン情報」及びの「停止クロックツリー」情報毎に、図13のように「印加値が不定」「出力期待値不定」情報が保持される。これをレイアウトツリーに入力することで各フリップフロップ及びそれからなるスキャンチェーンの制御情報とする。 Here, the conditions for pattern generation by the layout tool are determined by the scan chain information and the clock tree information belonging thereto. For each “chain information” and “stop clock tree” information, “applied value is undefined” and “output expected value undefined” information is held as shown in FIG. By inputting this into the layout tree, it becomes control information of each flip-flop and the scan chain composed thereof.
ステップS9で出力したSCAN−DEFファイルをレイアウトツールが読み込み、同じスキャン電力制御端子つきゲーテッドセル配下で駆動するフリップフロップのグループ内で配置、タイミング制約を考慮したスキャンフリップフロップの順序入れ替えを実施する(ステップS11)。 The layout tool reads the SCAN-DEF file output in step S9, arranges it within a group of flip-flops driven under the same gated cell with the same scan power control terminal, and changes the order of the scan flip-flops in consideration of timing constraints ( Step S11).
この図13の情報を利用し、図6のスキャンテスト回路のPC_SIN端子3013からPC_SOUT端子3053のチェーンにデータを入力し、PC_update端子3023にデータを入れることで、内部フリップフロップ群3033及びスキャン電力制御回路専用スキャンチェーン3043のフリップフロップを更新し電力の制御を行う。
Using the information shown in FIG. 13, data is input from the
この後ATPGの処理を説明する。 After this, the ATPG process will be described.
ATPG(Automatic Test Pattern Generater)はスキャンテストを行う際のテストパターンを自動で生成するツールである。図14はATPGにおける実行手順を表すフローチャートである。 ATPG (A utomatic T est P attern G enerater) is a tool for generating test patterns when performing a scan test automatically. FIG. 14 is a flowchart showing an execution procedure in ATPG.
ATPGに対してスキャンテスト制御回路のネットリスト、パターン生成制約、動作フリップフロップの割合などを読み込ませる(ステップS21)。合わせて一部のスキャンチェーンの動作クロックを停止した際のスキャン情報の読み込みを行う(ステップS22)。 The ATPG is made to read the net list of the scan test control circuit, the pattern generation constraint, the ratio of the operation flip-flops, etc. (step S21). In addition, scan information when the operation clocks of some scan chains are stopped is read (step S22).
ここまでに読み込んだ情報、及びスキャンテスト対象となるスキャンチェーンのテストの順番等からクロックストップ情報を生成する(ステップS23)。これは、第2の実施の形態においては、どのスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルのSPC端子1004を「0」にセットするかの情報を生成すること、を意味する。
Clock stop information is generated from the information read so far, the test sequence of the scan chain to be scanned, etc. (step S23). This means that in the second embodiment, information on which
次に個々のスキャンチェーンのテストパターンの生成に移る。まず動作クロックをストップするスキャンチェーンを選択する(ステップS24)。そして該当スキャンチェーンに「印加値が不定」「出力期待値不定」という条件が無いか図13の表を検査し、ある場合には印加値不定フリップフロップ、出力期待値不定フリップフロップを設定する(ステップS25)。 Next, the process moves to the generation of test patterns for individual scan chains. First, a scan chain for stopping the operation clock is selected (step S24). Then, the table of FIG. 13 is inspected for the conditions of “applied value is indefinite” and “expected output value indeterminate” in the corresponding scan chain. If there is, the application value indefinite flip-flop and the output expected value indeterminate flip-flop are set ( Step S25).
その後、該スキャンチェーンにおける検出対象となる故障をリストアップする(ステップS26)。これはATPGの操作者の入力によって決定される。 Thereafter, faults to be detected in the scan chain are listed (step S26). This is determined by the input of the ATPG operator.
ここまで決定された後に、検査用のパターンをATPGが自動生成を行う(ステップS27)。この際、ATPGは、クロック停止したスキャンツリーにより、次の4種類のフリップフロップを区別してパターン生成を行う。 After the determination so far, the ATPG automatically generates a pattern for inspection (step S27). At this time, the ATPG performs pattern generation by distinguishing the following four types of flip-flops based on the scan tree in which the clock is stopped.
1)クロック停止の影響なく入出力が可能なフリップフロップ:
停止するクロックツリーに属さないスキャンチェーン中のフリップフロップ
2)印加値変化なしのフリップフロップ:
動作クロック供給を停止したクロックツリー中のフリップフロップ
3)印加値が不定となるフリップフロップ:
スキャンチェーン中に2以上のクロックツリーが含まれ、かつ動作クロックが停止したクロックツリーがスキャンアウト側である場合のスキャンアウト側のフリップフロップ
4)出力期待値が不定となるフリップフロップ:
スキャンチェーン中に2以上のクロックツリーが含まれ、かつ動作クロックが停止したクロックツリーがスキャンイン側である場合のスキャンイン側のフリップフロップ
上記の4つの情報を基に、パターン生成時の印加値として、2)は全パターンの印加値を利用し、3)は不定として扱う。また、パターン生成の期待値としては、4)を不定として扱う。
1) Flip-flop that can input / output without the influence of clock stop:
Flip-flops in the scan chain that do not belong to the stopped clock tree 2) Flip-flops with no change in applied value:
Flip-flops in the clock tree where the operation clock supply is stopped 3) Flip-flops whose applied value becomes indefinite:
A flip-flop on the scan-out side when the scan chain includes two or more clock trees and the clock tree on which the operation clock is stopped is on the scan-out side. 4) A flip-flop whose expected output value is indefinite:
A flip-flop on the scan-in side when the scan chain includes two or more clock trees and the clock tree on which the operation clock is stopped is on the scan-in side. Based on the above four informations, the applied value at the time of pattern generation 2) uses the applied values of all patterns, and 3) treats it as indefinite. Further, 4) is treated as indefinite as an expected value for pattern generation.
以上の全てのストップするスキャンチェーンで繰り返し、最終的にテストパターンが完成する。 Repeat all of the above scan chains to stop, and the test pattern is finally completed.
このようにテストパターンの自動生成を行うことで、設計工数の省力化を図ることが可能となる。 By automatically generating test patterns in this way, it is possible to save labor in design man-hours.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、大容量メモリ、混載型LSIなどのメモリのスキャンテスト用にゲーテッドクロックセルを利用するスキャンテスト制御回路へ適用可能である。 The present invention can be applied to a scan test control circuit using a gated clock cell for a scan test of a memory such as a large capacity memory or an embedded LSI.
1000、1100、1200
…スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル、
2000、2100…ゲーテッドセル、
1001…SMC端子、1002…CEN端子、1003…CLK端子、
1004…SPC端子、1011…GCLK端子、1021…ORゲート、
1022…ラッチ、1023…第1ANDゲート、1024…第2ANDゲート、
1221…ORゲート、1224…第1ANDゲート、
2001…SMC端子、2002…CEN端子、2003…CLK端子、
2011…GCLK端子、2021…ORゲート、2022…ラッチ、
2023…第1ANDゲート、2221…ORゲート、
3001…クロック生成回路、3002…ゲーテッドクロックセル制御回路、
3003…スキャン電力制御回路、3013…PC_SIN端子、
3023…PC_Update端子、3033…内部フリップフロップ群、
3043…スキャン電力制御回路専用スキャンチェーン、
3053…PC_SOUT端子、
3061…第1スキャンチェーン、3062…第2スキャンチェーン、
3063…第3スキャンチェーン、3064…第4スキャンチェーン、
3103…ORゲート、
a、b、a1、a2、a3、b1、b2
…スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル。
1000, 1100, 1200
... Gated clock cell with scan power control terminal,
2000, 2100 ... gated cell,
1001 ... SMC terminal, 1002 ... CEN terminal, 1003 ... CLK terminal,
1004 ... SPC terminal, 1011 ... GCLK terminal, 1021 ... OR gate,
1022 ... Latch, 1023 ... First AND gate, 1024 ... Second AND gate,
1221 ... OR gate, 1224 ... first AND gate,
2001 ... SMC terminal, 2002 ... CEN terminal, 2003 ... CLK terminal,
2011 ... GCLK terminal, 2021 ... OR gate, 2022 ... latch,
2023 ... 1st AND gate, 2221 ... OR gate,
3001 ... Clock generation circuit, 3002 ... Gated clock cell control circuit,
3003 ... Scan power control circuit, 3013 ... PC_SIN terminal,
3023 ... PC_Update terminal, 3033 ... Internal flip-flop group,
3043 ... Scan power control circuit dedicated scan chain,
3053 ... PC_SOUT terminal,
3061 ... first scan chain, 3062 ... second scan chain,
3063 ... third scan chain, 3064 ... fourth scan chain,
3103: OR gate,
a, b, a1, a2, a3, b1, b2
... Gated clock cell with scan power control terminal.
Claims (6)
前記クロックイネーブル信号及び前記スキャンモード信号のいずれかが「1」であっても、前記スキャン電力制御信号が「0」であれば入力された前記動作クロックの出力を行わないことを特徴とするスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル。 A gated clock cell with a scan power control terminal to which a clock enable signal, a scan mode signal, a scan power control signal, and an operation clock are input,
Even if one of the clock enable signal and the scan mode signal is “1”, if the scan power control signal is “0”, the input operation clock is not output. Gated clock cell with power control terminal.
前記第2ANDゲートは前記ラッチの出力と、前記スキャン電力制御信号の論理積を取り、
前記第1ANDゲートは前記第2ANDゲートの出力と前記動作クロックの論理積を取って出力することを特徴とするスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル。 A gated clock cell having a scan power control terminal having a latch, a first AND gate, and a second AND gate, to which an operation clock and a scan power control signal are input;
The second AND gate takes the logical product of the output of the latch and the scan power control signal,
The gated clock cell with a scan power control terminal, wherein the first AND gate outputs a logical product of the output of the second AND gate and the operation clock.
前記第2ANDゲートは前記スキャン電力制御信号及び他の信号との論理積を取り、
前記ラッチは前記第2ANDゲートの出力を前記動作クロックの反転信号でラッチし、
前記第1ANDゲートは前記ラッチの出力及び前記動作クロックの論理積を取ることを特徴とするスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル。 A gated clock cell having a scan power control terminal having a latch, a first AND gate, and a second AND gate, to which an operation clock and a scan power control signal are input;
The second AND gate takes a logical product with the scan power control signal and other signals,
The latch latches the output of the second AND gate with an inverted signal of the operation clock,
The gated clock cell with a scan power control terminal, wherein the first AND gate takes a logical product of the output of the latch and the operation clock.
前記ラッチは前記クロックイネーブル信号を前記動作クロックの反転信号でラッチし、
前記第2ANDゲートは、前記ラッチの出力と前記スキャンモード信号の論理和と前記スキャン電力制御信号の論理積を取り、
前記第1ANDゲートは、前記第2ANDゲートの出力と前記動作クロックの論理積を取って出力することを特徴とするスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル。 A gated clock cell with a scan power control terminal having a latch, a first AND gate, and a second AND gate, to which a clock enable signal, a scan mode signal, an operation clock and a scan power control signal are input;
The latch latches the clock enable signal with an inverted signal of the operation clock,
The second AND gate takes a logical product of the logical output of the output of the latch and the scan mode signal and the scan power control signal,
The gated clock cell with a scan power control terminal, wherein the first AND gate outputs a logical product of the output of the second AND gate and the operation clock.
前記第1のスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルは検査対象のフリップフロップ群の一部である第1のスキャンチェーンにたいしてのみ動作クロックを供給し、前記第2のスキャン電力制御端子つきゲーテッドセルは検査対象のフリップフロップ群の他の一部である第2のスキャンチェーンにたいしてのみ動作クロックを供給することを特徴とするスキャンテスト制御回路。 The gated cell with a first scan power control terminal using the gated clock cell with a scan power control terminal according to any one of claims 1 to 4, and the scan according to any one of claims 1 to 4. A scan test control circuit including a second gated cell with a scan power control terminal using a gated clock cell with a power control terminal,
The gated cell with the first scan power control terminal supplies an operation clock only to the first scan chain that is a part of the flip-flop group to be tested, and the gated cell with the second scan power control terminal is the test target. An operation clock is supplied only to a second scan chain which is another part of the flip-flop group of the scan test control circuit.
スキャン電力制御端子のないゲーテッドクロック論理を推定しクロックツリー上に配置するゲーテッドクロック論理推定ステップと、
スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル論理の解析を行うゲーテッドクロックセル論理解析ステップと、
前記ゲーテッドクロック論理推定ステップで推定したスキャン電力制御端子のないゲーテッドクロック論理を前記ゲーテッドクロックセル論理解析ステップにおいて推定した前記スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル論理で置き換えるゲーテッドクロック論理挿入ステップと、
前記スキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセル論理で置き換えたクロックツリーの構成の再評価を行うゲーテッドクロックツリー解析ステップと、
要求分解能数を決定する分解能数決定ステップと、
前記分解能数決定ステップで決定された分解能の前記スキャン電力制御回路を挿入するスキャン電力制御回路挿入ステップと、
前記2以上のスキャン電力制御端子つきゲーテッドクロックセルに接続されたそれぞれのクロックツリーに接続されるフリップフロップの情報を整理し、フリップフロップのグループ化を実行するフリップフロップグルーピングステップと、
前記ゲーテッドクロックツリー解析ステップの結果と前記フリップフロップグルーピングステップの結果に基づきスキャンチェーンを組み上げるスキャンチェーン構成ステップと、を含むことを特徴とするスキャンテスト制御回路のRTLレベルの設計方法。 An RTL level design method for a scan test control circuit including a gated clock cell with two or more scan power control terminals and a scan power control circuit,
A gated clock logic estimation step for estimating gated clock logic without a scan power control terminal and placing it on a clock tree;
Gated clock cell logic analysis step for analyzing gated clock cell logic with a scan power control terminal;
A gated clock logic insertion step of replacing the gated clock logic without the scan power control terminal estimated in the gated clock logic estimation step with the gated clock cell logic with the scan power control terminal estimated in the gated clock cell logic analysis step;
A gated clock tree analysis step for re-evaluating the configuration of the clock tree replaced by the gated clock cell logic with the scan power control terminal;
A resolution number determination step for determining a required resolution number;
A scan power control circuit insertion step of inserting the scan power control circuit of the resolution determined in the resolution number determination step;
A flip-flop grouping step for organizing information of flip-flops connected to each clock tree connected to the gated clock cells with two or more scan power control terminals and performing grouping of the flip-flops;
An RTL level design method for a scan test control circuit, comprising: a scan chain configuration step of assembling a scan chain based on a result of the gated clock tree analysis step and a result of the flip-flop grouping step.
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