JP2011146903A - 半導体装置および半導体装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不定伝播防止回路が故障している場合に、不定伝播防止回路の故障の影響を電源遮断対象外回路に与えないようにすること。
【解決手段】半導体装置は、動作しない期間に電源供給が遮断される電源遮断対象回路Ｍ１と、電源供給が遮断されることがない電源遮断対象外回路Ｍ５と、電源遮断対象回路Ｍ１の電源供給を遮断するための信号が電源遮断対象外回路Ｍ５へ不定伝播するのを防止する不定伝播防止回路Ｍ３と、不定伝播防止回路Ｍ３から出力された信号のレベルが固定された状態であるか否かを判定し、固定された状態でない場合には、信号をあらかじめ設定した基準信号と切り替える故障検出・故障回避制御回路Ｍ４と、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４から出力された信号に基づいて、電源遮断対象回路の電源供給状態を制御する電源制御回路Ｍ６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置および半導体装置の制御方法に関する。

近年、半導体集積回路において、低消費電力化を実現するための技術が数多く存在している。特にオフリーク低減手法として、一部の回路が動作しなくても良い場合に、その一部の回路に供給する電力を切断する技術がある。

この場合、電力を遮断しても、遮断対象外の回路に影響を与えないようにするための作りこみが必要である。例えば、電源遮断対象回路から遮断対象外の回路へ向かう信号にＡＮＤゲートまたはＯＲゲートを挿入する。半導体集積回路は、電源遮断対象回路への電力供給がなくなった場合には、これらのＡＮＤゲートやＯＲゲートによって電源遮断対象回路から遮断対象外の回路へ向かう信号を、意図したレベルに保持することができる。これらＡＮＤもしくはＯＲゲートは、電源遮断時の電源遮断対象回路からの不定伝播を防止する役割を果たすと共に、電源遮断対象外回路の動作を継続させる役割も果たしている。

電源遮断対象外回路は、電源遮断対象回路のレジスタ値をバックアップしたり、電源制御を行ったりする回路が存在し、回路全体に重大な影響を及ぼす。よって、電源遮断対象回路が電源から遮断された状態であっても、電源遮断対象外回路は正常に動作している必要がある。

しかし、何らかの故障が原因で電源遮断時に電源遮断対象信号の不定伝播を防止するための回路(以下、「不定伝播防止回路」と称する)の出力が意図通りに固定できない場合、電源遮断対象外回路に意図していないレベルの信号が入力されてしまい、電源遮断対象外の回路が誤動作してしまう。よって、前記不定伝播防止回路の故障を回避することで、電源遮断時であっても、電源遮断対象外回路の動作を保障するための有効な手段が望まれている。

特許文献１には、半導体集積回路の故障診断方式に関する技術が開示されている。
図９は、特許文献１に開示されている半導体集積回路の故障診断方式における全体構成図である。半導体集積回路は、ＢＩＳＴを使った故障診断の制御対象であるＢＩＳＴ制御対象回路２、ＢＩＳＴ制御回路３、マイクロプロセッサ９、メモリ１０を備えている。また、ＢＩＳＴ制御対象回路２の前段には論理回路１、および後段には論理回路１０１と１０２が接続されている。

メモリ１０にはマイクロプロセッサ９を動作させるためのプログラム、ＢＩＳＴ診断テストのテストパターン、ＢＩＳＴ診断テスト結果の他に、ＢＩＳＴ診断を実行する前のＢＩＳＴ対象論理回路１１の入力データおよび出力データが保存される。また、マイクロプロセッサ９はＢＩＳＴ診断制御の他に演算処理を行い、演算周期の空き時間を利用してＢＩＳＴ診断を行う。

ＢＩＳＴ制御対象回路２は、ＢＩＳＴによって診断されるＢＩＳＴ対象論理回路１１と、出力保持回路１２とで構成される。ＢＩＳＴによる診断期間においては、ＢＩＳＴ制御対象回路２の出力信号５が出力保持回路１２により診断開始直前の出力を保持する。ＢＩＳＴ診断が終了した後は、出力保持回路１２は出力保持を解除する。

すなわち、診断対象論理回路の前段にテストパターン注入するための回路と、診断対象論理回路の後段にテスト結果抽出回路とを実装し、テスト結果抽出回路の後段に出力ホールド回路を実装し、出力ホールド回路がＬＳＩのＢＩＳＴ診断開始直前の出力値をホールドすることによって、ＢＩＳＴ診断期間中に診断対象論理回路の出力が変化しても、後段の論理回路に影響が出ないよう構成されている。

特許文献２には、電源供給と遮断の電源制御を伴う低消費電力モードを有する半導体集積回路に関する技術が開示されている。これによると、内部回路の動作が保障されるまで、電源の遮断および解除を決定する低消費電力モードデータの新しい参照を抑制することで、電源供給が遮断された低消費電力状態から通常の状態に移行する際の誤動作を解消することができる。

特開２００８−２６７９９８号公報 特開２００８−４０５５９号公報

特許文献１に開示されている技術では、ＢＩＳＴによる診断開始前に出力保持回路の動作を確認することなく診断を行っているため、出力保持回路が故障していた場合に後段の論理回路に影響が出るにも関わらず、診断を行ってしまうことになる。したがって、出力保持回路から正しい固定値が出力されなかった場合に、診断対象論理回路以外の回路の動作が異常な動作を起こすことになり、その結果、正しくない出力が外部端子に出力され、システム全体の誤動作につながる場合がある。

また、特許文献２に開示されている技術では、低消費電力状態からの通常動作状態へ移行する際の誤動作を解消するものであって、電源遮断時における半導体装置の制御に関するものではない。

本発明の第１の態様は、動作しない期間に電源供給が遮断される電源遮断対象回路と、電源供給が遮断されることがない電源遮断対象外回路と、前記電源遮断対象回路の電源供給を遮断するための信号が前記電源遮断対象外回路へ不定伝播するのを防止する不定伝播防止回路と、前記不定伝播防止回路から出力された信号のレベルが固定された状態であるか否かを判定し、固定された状態でない場合には、前記信号をあらかじめ設定した基準信号と切り替える故障検出・故障回避制御回路と、前記故障検出・故障回避制御回路から出力された信号に基づいて、前記電源遮断対象回路の電源供給状態を制御する電源制御回路と、を備える半導体装置である。

本発明の第２の態様は、動作しない期間に電源供給が遮断される電源遮断対象回路と、電源供給が遮断されることがない電源遮断対象外回路と、前記電源遮断対象回路の電源供給を遮断するための信号が前記電源遮断対象外回路へ不定伝播するのを防止する不定伝播防止回路と、を備える半導体装置の制御方法であって、前記不定伝播防止回路の出力信号のレベルが固定された状態であるか否かを判定し、前記出力信号のレベルが固定された状態でないと判定された場合には、前記出力信号をあらかじめ設定した基準信号と切り替えることにより前記出力信号のレベルを固定し、前記電源遮断対象回路の電源供給状態の制御を行う、半導体装置の制御方法である。

このような構成により、電源遮断前に不定伝播防止回路の出力が電源遮断時に意図したレベルに固定されるかどうかを確認し、何らかの故障が原因で不定伝播防止回路の出力が意図したレベルに固定されない場合には、基準信号による代替固定を行った状態で電源遮断、電源復帰を行うことができる。

本発明により、不定伝播防止回路が故障している場合に、不定伝播防止回路の故障の影響を電源遮断対象外回路に与えないようにすることができる。

実施の形態１にかかる半導体装置のブロック図である。 実施の形態１にかかる故障検出用制御回路のブロック図である。 実施の形態１にかかる故障検出用制御回路の回路図である。 実施の形態１にかかる不定伝播防止回路の回路図である。 実施の形態１にかかる故障検出・故障回避制御回路のブロック図である。 実施の形態１にかかる故障検出・故障回避制御回路の回路図である。 実施の形態１にかかるフローチャートである。 実施の形態２にかかるフローチャートの図である。 関連する半導体集積回路の構成図である。

実施の形態１．
以下、図面を参照して本実施の形態について説明する。

図１は本実施の形態に係る半導体装置のブロック図である。半導体装置は、電源遮断対象回路Ｍ１、故障検出用制御回路Ｍ２、不定伝播防止回路Ｍ３、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４、電源遮断対象外回路Ｍ５、電源制御回路Ｍ６を備える。

電源遮断対象回路Ｍ１は、半導体装置の稼働中であっても、自身の動作が必要ない場合に電源供給が遮断される回路部である。すなわち、電源遮断対象回路Ｍ１への電源供給が遮断された状態であっても、半導体装置は稼動状態を維持することができる。
電源遮断対象回路Ｍ１は、故障検出用制御回路Ｍ２と接続されている。電源遮断対象回路Ｍ１は、故障検出用制御回路Ｍ２に出力信号Ｓ１、Ｓ２を出力する。

故障検出用制御回路Ｍ２は、故障検出用の信号を生成して出力する回路である。
故障検出用制御回路Ｍ２は、不定伝播防止回路Ｍ３と接続されており、不定伝播防止回路Ｍ３に出力信号Ｓ３、Ｓ４を出力する。

不定伝播防止回路Ｍ３は、入力された信号をＬｏｗレベルまたはＨｉｇｈレベルに固定して出力する回路である。すなわち不定伝播防止回路Ｍ３は、信号が不定状態であることを防止する回路である。
不定伝播防止回路Ｍ３は、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４と接続されている。不定伝播防止回路Ｍ３は、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４に出力信号Ｓ５、Ｓ６を出力する。

故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は、不定伝播防止回路Ｍ３の故障を検出し、不定伝播防止回路Ｍ３が故障している場合には、故障の影響を回避するための回路である。
故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は、電源遮断対象外回路Ｍ５と接続され、出力信号Ｓ７、Ｓ８を出力する。故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は、電源制御回路Ｍ６と接続され、故障検出用信号Ｓ１２を出力する。

電源遮断対象外回路Ｍ５は、半導体装置の稼働中に、電源遮断の対象とならない回路部である。

電源制御回路Ｍ６は、電源遮断対象回路Ｍ１に電源遮断許可信号Ｓ９を出力することにより、電源遮断対象回路Ｍ１の電源状態を制御する制御回路である。
また、電源制御回路Ｍ６は、故障検出用制御回路Ｍ２、不定伝播防止回路Ｍ３、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４にそれぞれ接続されている。電源制御回路Ｍ６は、故障検出用制御回路Ｍ２および故障検出・故障回避制御回路Ｍ４に電源遮断要求信号Ｓ１０を出力する。
また電源制御回路Ｍ６は、不定伝播防止回路Ｍ３に制御信号Ｓ１１を出力する。

図２は故障検出用制御回路Ｍ２のブロック図である。故障検出用制御回路Ｍ２は、制御回路Ｍ７、Ｍ８を備える。また、図３は図２に示した故障検出用制御回路Ｍ２の回路の一例である。
制御回路Ｍ７は、セレクタＭ７１を備える。セレクタＭ７１は、電源遮断対象回路Ｍ１から出力された出力信号Ｓ１と、クランプ信号Ｓ１３と、電源制御回路Ｍ６から出力された電源遮断要求信号Ｓ１０が入力される。制御回路Ｍ７は、電源遮断要求信号Ｓ１０に基づき、出力信号Ｓ１と、クランプ信号Ｓ１３のいずれかを選択し、出力信号Ｓ３を出力する。また制御回路Ｍ８は、セレクタＭ８１を備える。セレクタＭ８１は、電源遮断対象回路Ｍ１から出力された出力信号Ｓ２と、クランプ信号Ｓ１４と、電源遮断要求信号Ｓ１０が入力される。制御回路Ｍ８は、電源遮断要求信号Ｓ１０に基づき、出力信号Ｓ２と、クランプ信号Ｓ１４のいずれかを選択し、出力信号Ｓ４を出力する。

ここでクランプ信号Ｓ１３は、出力信号Ｓ３をＨｉｇｈレベルに固定するために、Ｈｉｇｈレベルに固定された信号である。またクランプ信号Ｓ１４は、出力信号Ｓ３をＬｏｗレベルに固定するために、Ｌｏｗレベルに固定された信号である。したがって単純に、Ｓ１３は電源線、Ｓ１４はグランド線であってもよい。
クランプ信号Ｓ３およびＳ４は後に説明する不定伝播防止回路Ｍ３が電源遮断時に正常に動作するかどうかを確認するための信号である。Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９、およびＨｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０は、電源遮断時に制御信号Ｓ１１によって、Ｓ５をＬｏｗレベル、Ｓ６をＨｉｇｈレベルに固定している。よって、クランプ信号Ｓ３をＨｉｇｈレベル、Ｓ４をＬｏｗレベルに固定した状態であっても、Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９、およびＨｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０によって、Ｓ５をＬｏｗレベル、Ｓ６をＨｉｇｈレベルに固定できることを確認している。
故障検出用制御回路Ｍ２は、故障検出用の動作ができれば、回路構成は問わない。

図４は不定伝播防止回路Ｍ３の回路である。不定伝播防止回路Ｍ３は、Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９と、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０を備える。
Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９は、ＡＮＤ回路Ｍ９１と、インバータＭ９２を備える。インバータＭ９２は、電源制御回路Ｍ６から出力された制御信号Ｓ１１が入力される。ＡＮＤ回路Ｍ９１は、インバータＭ９２からの出力と、故障検出用制御回路Ｍ２から出力された出力信号Ｓ３が入力され、Ｌｏｗレベルに固定された出力信号Ｓ５を出力する。
またＨｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０は、ＯＲ回路Ｍ１０１を備える。ＯＲ回路Ｍ１０１は、故障検出用制御回路Ｍ２から出力された出力信号Ｓ４と、電源制御回路Ｍ６から出力された制御信号Ｓ１１が入力され、Ｈｉｇｈレベルに固定された出力信号Ｓ６を出力する。

図５は故障検出・故障回避制御回路Ｍ４のブロック図である。故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は、故障検出・故障回避回路Ｍ１２、Ｍ１３と、ＯＲ回路Ｍ１４を備える。
故障検出・故障回避回路Ｍ１２には、不定伝播防止回路Ｍ３から出力された出力信号Ｓ５と、電源制御回路Ｍ６から出力された電源遮断要求信号Ｓ１０と、あらかじめ設定されている基準信号Ｓ１５が入力される。故障検出・故障回避回路Ｍ１２は、出力信号Ｓ７と、故障検出用信号Ｓ１７を出力する。
また、故障検出・故障回避回路Ｍ１３には、不定伝播防止回路Ｍ３から出力された出力信号Ｓ６と、電源制御回路Ｍ６から出力された電源遮断要求信号Ｓ１０と、あらかじめ設定されている基準信号Ｓ１６が入力される。故障検出・故障回避回路Ｍ１３は、出力信号Ｓ８と、故障検出用信号Ｓ１８を出力する。
また、ＯＲ回路Ｍ１４には故障検出用信号Ｓ１７、Ｓ１８が入力される。ＯＲ回路Ｍ１４は、入力された故障検出用信号Ｓ１７、Ｓ１８に基づいて、故障検出用信号Ｓ１２を出力する。

故障検出・故障回避回路Ｍ１２は、出力信号Ｓ５と基準信号Ｓ１５の比較を行う。故障検出・故障回避回路Ｍ１２は、出力信号Ｓ５と基準信号Ｓ１５が論理等価であれば、出力信号Ｓ５を出力信号Ｓ７として出力し、論理不等価であれば基準信号Ｓ１５を出力信号Ｓ７として出力する。
また、故障検出・故障回避回路Ｍ１３は、出力信号Ｓ６と基準信号Ｓ１６の比較を行う。故障検出・故障回避回路Ｍ１３は、出力信号Ｓ６と基準信号Ｓ１６が論理等価であれば、出力信号Ｓ６を出力信号Ｓ７として出力し、論理不等価であれば基準信号Ｓ１６を出力信号Ｓ８として出力する。

図６は図５に示した故障検出・故障回避制御回路Ｍ４の一例である。同一の符号は、同一の箇所を示しており、説明を省略する。

故障検出・故障回避回路Ｍ１２は、ＸＯＲ回路Ｍ１２１と、フリップフロップＭ１２２と、セレクタＭ１２３、Ｍ１２４を備える。
ＸＯＲ回路Ｍ１２１は、不定伝播防止回路Ｍ３から出力された出力信号Ｓ５と、基準信号Ｓ１５が入力される。なお、出力信号Ｓ５は、電源遮断時において基準信号としてＬｏｗレベルに固定されるため、基準信号Ｓ１５はＬｏｗレベルに固定されている。ＸＯＲ回路Ｍ１２１は、故障検出用信号Ｓ１７を出力する。
フリップフロップＭ１２２は、ＸＯＲ回路Ｍ１２１から出力された故障検出用信号Ｓ１７と、電源制御回路Ｍ６から出力された電源遮断要求信号Ｓ１０が入力され、セレクタＭ１２３に信号を出力する。
セレクタＭ１２３は、フリップフロップＭ１２２から出力された信号と、電源遮断要求信号Ｓ１０と、Ｌｏｗレベルに固定された信号が入力され、セレクタＭ１２４に信号を出力する。
セレクタＭ１２４は、出力信号Ｓ５と、基準信号Ｓ１５と、セレクタＭ１２３から出力された信号が入力される。セレクタＭ１２４は、セレクタＭ１２３から出力された信号に基づいて、出力信号Ｓ５と基準信号Ｓ１５のいずれかを選択し、出力信号Ｓ７を出力する。

故障検出・故障回避回路Ｍ１３は、ＸＯＲ回路Ｍ１３１と、フリップフロップＭ１３２と、セレクタＭ１３３、Ｍ１３４を備える。
ＸＯＲ回路Ｍ１３１は、不定伝播防止回路Ｍ３から出力された出力信号Ｓ６と、基準信号Ｓ１６が入力される。なお、出力信号Ｓ６は、電源遮断時において基準信号としてＨｉｇｈレベルに固定されるため、基準信号Ｓ１６はＨｉｇｈレベルに固定されている。ＸＯＲ回路Ｍ１３１は、故障検出用信号Ｓ１８を出力する。
フリップフロップＭ１３２は、ＸＯＲ回路Ｍ１３１から出力された故障検出用信号Ｓ１８と、電源制御回路Ｍ６から出力された電源遮断要求信号Ｓ１０が入力され、セレクタＭ１３３に信号を出力する。
セレクタＭ１３３は、フリップフロップＭ１３２から出力された信号と、電源遮断要求信号Ｓ１０と、Ｌｏｗレベルに固定された信号が入力され、セレクタＭ１３４に信号を出力する。
セレクタＭ１３４は、出力信号Ｓ６と、基準信号Ｓ１６と、セレクタＭ１３３から出力された信号が入力される。セレクタＭ１３４は、セレクタＭ１３３から出力された信号に基づいて、出力信号Ｓ６と基準信号Ｓ１６のいずれかを選択し、出力信号Ｓ８を出力する。

なお、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は故障検出・故障回避の動作ができれば、回路構成は問わない。

次に、本実施の形態における半導体装置の動作を説明する。図７は、本実施の形態における半導体装置の動作を示すフローチャートである。

半導体装置は、通常動作（ＳＴ１）中に、電源制御回路Ｍ６から出力される電源遮断要求信号Ｓ１０がアクティブになると、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断動作を開始する（ＳＴ２）。また、不定伝播防止回路Ｍ３の故障検出動作を開始する（ＳＴ３）。
故障検出動作（ＳＴ３）では、故障検出用制御回路Ｍ２は、クランプ信号Ｓ１３を出力信号Ｓ３に出力し、クランプ信号Ｓ１４を出力信号Ｓ４に出力する。出力信号Ｓ３、Ｓ４は、不定伝播防止回路Ｍ３に入力される。

不定伝播防止回路Ｍ３に備えられたＬｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９は、出力信号Ｓ３と、電源制御回路Ｍ６から出力された制御信号Ｓ１１と、に基づいて出力信号Ｓ５を生成する。同様に、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０は、出力信号Ｓ４と制御信号Ｓ１１とに基づいて出力信号Ｓ６を生成する。
その後、出力信号Ｓ５、Ｓ６は故障検出・故障回避制御回路Ｍ４に入力され、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４で故障検出を行う（ＳＴ４）。

このとき、故障検出・故障回避回路Ｍ１２は、出力信号Ｓ５と基準信号Ｓ１５を比較し、論理等価であればＳ５をＳ７に出力し（ＳＴ４でＮｏ）、出力信号Ｓ５と基準信号Ｓ１５が論理不等価であれば基準信号Ｓ１５をＳ７に出力する（ＳＴ４でＹｅｓ）。同様に、故障検出・故障回避回路Ｍ１３は、出力信号Ｓ６と基準信号Ｓ１６を比較し、論理等価であればＳ６をＳ８に出力し（ＳＴ４でＮｏ）、出力信号Ｓ６と基準信号Ｓ１６が論理不等価であれば基準信号Ｓ１６をＳ８に出力する（ＳＴ４でＹｅｓ）。

すなわち、電源遮断時にＬｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９による出力が、何らかの故障が原因で意図したレベルに保持できなくなった場合には（ＳＴ５）出力信号Ｓ７を基準信号Ｓ１５で固定する。また、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０による出力が意図したレベルに保持できなくなった場合には（ＳＴ５）、出力信号Ｓ８を基準信号Ｓ１６で固定する。
これにより、Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０の故障の影響を回避する（ＳＴ８）。なお、Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９における比較結果は故障検出用信号Ｓ１７に出力され、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０における比較結果は故障検出用信号Ｓ１８に出力される。なお、故障検出用信号Ｓ１７、Ｓ１８に基づいて故障検出用信号Ｓ１２が生成される。
その後、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断許可信号Ｓ９をアクティブにし、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断を行う（ＳＴ７）。

不定伝播防止回路の故障が検出されなかった場合には（ＳＴ４でＮｏ）、全ての不定伝播防止回路の故障検出を終えた段階（ＳＴ６）で、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断許可信号Ｓ９をアクティブにし、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断を行う（ＳＴ７）。

電源遮断後、電源遮断要求信号Ｓ１０がノンアクティブとなり、電源復帰が実行されるまでは、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は、出力信号Ｓ７、Ｓ８を保持し続ける（ＳＴ９）。電源復帰が実行された場合には、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は電源復帰後（ＳＴ１０）に保持していた出力を、通常動作時の出力に切り替えることで、通常動作に復帰する（ＳＴ１）。

以上で説明した実施態様により、半導体装置は、電源遮断前に不定伝播防止回路の出力が電源遮断時に意図通りに固定できるかを確認し、不定伝播防止回路が故障していた場合には故障を回避する回路構成に切り替えることができる。したがって半導体装置は、電源遮断対象回路の電源遮断および電源復帰を、不定伝播防止回路の故障の影響なく行うことができる。

実施の形態２．
本実施の形態における半導体装置の構成は、実施の形態１に示した構成と同様であり、説明を省略する。

図８は、本実施の形態における半導体装置の動作を示すフローチャートである。

半導体装置は、通常動作（ＳＴ１）中に、電源制御回路Ｍ６から出力される電源遮断要求信号Ｓ１０がアクティブになると、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断動作を開始する（ＳＴ２）。また、不定伝播防止回路Ｍ３の故障検出動作を開始する（ＳＴ３）。
故障検出動作（ＳＴ３）では、故障検出用制御回路Ｍ２は、クランプ信号Ｓ１３を出力信号Ｓ３に出力し、クランプ信号Ｓ１４を出力信号Ｓ４に出力する。出力信号Ｓ３、Ｓ４は、不定伝播防止回路Ｍ３に入力される。

不定伝播防止回路Ｍ３に備えられたＬｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９は、出力信号Ｓ３と、電源制御回路Ｍ６から出力された制御信号Ｓ１１と、に基づいて出力信号Ｓ５を生成する。同様に、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０は、出力信号Ｓ４と制御信号Ｓ１１とに基づいて出力信号Ｓ６を生成する。
その後、出力信号Ｓ５、Ｓ６は故障検出・故障回避制御回路Ｍ４に入力され、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４で故障検出を行う（ＳＴ４）。

すなわち、電源遮断時にＬｏｗ固定用不定伝播防止回路Ｍ９による出力が、何らかの故障が原因で意図したレベルに保持できなくなった場合、または、Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路Ｍ１０による出力が意図したレベルに保持できなくなった場合には（ＳＴ５）、故障検出用信号Ｓ１２を電源制御回路Ｍ６に入力することで、電源遮断対象回路Ｍ１の電源の遮断を回避し（ＳＴ１１）、通常動作に戻る（ＳＴ１）。

不定伝播防止回路の故障が検出されなかった場合には（ＳＴ４でＮｏ）、全ての不定伝播防止回路の故障検出を終えた段階（ＳＴ６）で、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断許可信号Ｓ９をアクティブにし、電源遮断対象回路Ｍ１の電源遮断を行う（ＳＴ７）。

電源遮断後、電源遮断要求信号Ｓ１０がノンアクティブとなり、電源復帰が実行されるまでは、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は、出力信号Ｓ７、Ｓ８を保持し続ける（ＳＴ９）。電源復帰が実行された場合には、故障検出・故障回避制御回路Ｍ４は電源復帰後（ＳＴ１０）に保持していた出力を、通常動作時の出力に切り替えることで、通常動作に復帰する（ＳＴ１）。

すなわち、実施の形態２に示した半導体装置の動作では、電源遮断時に不定伝播防止回路の故障がある場合は電源遮断対象回路Ｍ１の電源の遮断を行わず、半導体装置の通常動作を続けることにより、電源遮断対象外回路Ｍ５に不定伝播防止回路Ｍ３の故障の影響を与えないことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 論理回路
２ ＢＩＳＴ制御対象回路
３ ＢＩＳＴ制御回路
５ 出力信号
９ マイクロプロセッサ
１０ メモリ
１１ ＢＩＳＴ対象論理回路
１２ 出力保持回路
１０１、１０２ 論理回路
Ｍ１ 電源遮断対象回路
Ｍ２ 故障検出用制御回路
Ｍ３ 不定伝播防止回路
Ｍ４ 故障検出・故障回避制御回路
Ｍ５ 電源遮断対象外回路
Ｍ６ 電源制御回路
Ｍ７ 制御回路
Ｍ７１ セレクタ
Ｍ８ 制御回路
Ｍ８１ セレクタ
Ｍ９ Ｌｏｗ固定用不定伝播防止回路
Ｍ９１ ＡＮＤ回路
Ｍ９２ インバータ
Ｍ１０ Ｈｉｇｈ固定用不定伝播防止回路
Ｍ１０１ ＯＲ回路
Ｍ１２ 故障検出・故障回避回路
Ｍ１２１ ＸＯＲ回路
Ｍ１２２ フリップフロップ
Ｍ１２３、Ｍ１２４ セレクタ
Ｍ１３ 故障検出・故障回避回路
Ｍ１３１ ＸＯＲ回路
Ｍ１３２ フリップフロップ
Ｍ１３３、Ｍ１３４ セレクタ
Ｍ１４ ＯＲ回路
Ｓ１〜Ｓ８ 出力信号
Ｓ９ 電源遮断許可信号
Ｓ１０ 電源遮断要求信号
Ｓ１１ 制御信号
Ｓ１２、Ｓ１７〜１８ 故障検出用信号
Ｓ１３、Ｓ１４ クランプ信号
Ｓ１５、Ｓ１６ 基準信号

Claims (6)

1. 動作しない期間に電源供給が遮断される電源遮断対象回路と、
   電源供給が遮断されることがない電源遮断対象外回路と、
   前記電源遮断対象回路の電源供給を遮断するための信号が前記電源遮断対象外回路へ不定伝播するのを防止する不定伝播防止回路と、
   前記不定伝播防止回路から出力された信号のレベルが固定された状態であるか否かを判定し、固定された状態でない場合には、前記信号をあらかじめ設定した基準信号と切り替える故障検出・故障回避制御回路と、
   前記故障検出・故障回避制御回路から出力された信号に基づいて、前記電源遮断対象回路の電源供給状態を制御する電源制御回路と、を備える半導体装置。
2. 前記基準信号は、前記不定伝播防止回路から出力された信号のレベルが固定された状態であるか否かを判定するために用いられる信号である請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記電源制御回路は、前記故障検出・故障回避回路により前記不定伝播防止回路から出力された信号のレベルが固定された状態でないと判定された場合には、前記電源遮断対象回路の電源供給を遮断するよう電源状態を制御する請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記電源制御回路は、前記故障検出・故障回避回路により前記不定伝播防止回路から出力された信号レベルが固定された状態でないと判定された場合には、前記電源遮断対象回路の電源供給を遮断しないよう電源状態を制御する請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
5. 前記不定伝播防止回路の故障を検出するための故障検出信号を生成し、前記不定伝播防止回路に対して出力する故障検出用制御回路をさらに備え、
   前記故障検出・故障回避制御回路は、前記故障検出信号に応じて、前記不定伝播防止回路から出力された信号に基づいて、前記不定伝播防止回路の故障状態を判定する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
6. 動作しない期間に電源供給が遮断される電源遮断対象回路と、
   電源供給が遮断されることがない電源遮断対象外回路と、
   前記電源遮断対象回路の電源供給を遮断するための信号が前記電源遮断対象外回路へ不定伝播するのを防止する不定伝播防止回路と、を備える半導体装置の制御方法であって、
   前記不定伝播防止回路の出力信号のレベルが固定された状態であるか否かを判定し、
   前記出力信号のレベルが固定された状態でないと判定された場合には、前記出力信号をあらかじめ設定した基準信号と切り替えることにより前記出力信号のレベルを固定し、
   前記電源遮断対象回路の電源供給状態の制御を行う半導体装置の制御方法。

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