JP2624169B2 - スキャンパスを有する論理集積回路 - Google Patents

スキャンパスを有する論理集積回路

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JP2624169B2
JP2624169B2 JP6101494A JP10149494A JP2624169B2 JP 2624169 B2 JP2624169 B2 JP 2624169B2 JP 6101494 A JP6101494 A JP 6101494A JP 10149494 A JP10149494 A JP 10149494A JP 2624169 B2 JP2624169 B2 JP 2624169B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテスト容易化を企図した
論理集積回路に係り、特にスキャンパスを有する論理集
積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】論理回路が高集積化されるに伴って論理
回路のテストは益々困難となっている。テスト容易化設
計は、この困難さを軽減するために回路構造を変更しよ
うとするものである。その際に入出力ピン数やハードウ
エア量をあまり増加させないことが必要であり、そのた
めの手法としてスキャンパス方式が実用化されている。
【0003】図2は従来のスキャンパスを有する論理集
積回路の回路図である。この回路は、特開昭63−15
8475号公報に開示されており、スキャンパスを有す
る論理集積回路の代表例である。
【0004】同図において、論理集積回路はn個のフリ
ップフロップFF1〜FFnと組み合わせ回路1とに分
けられ、スキャンパステスト時にはフリップフロップF
F1〜FFnがシフトレジスタとなるように構成されて
いる。セレクタS1〜Snは、スキャン制御信号に従っ
て、スキャン入力と組み合わせ回路1からの入力とをそ
れぞれ選択するように切り替わる。即ち、スキャンパス
テスト時のシフトレジスタモードでは、スリップフロッ
プFF1〜FFnがシフトレジスタを構成するようにス
キャン入力を選択し、ノーマルモードでは組み合わせ回
路1からの入力を選択する。
【0005】スキャンパステストは、論理集積回路の外
部からスキャン制御信号、スキャン入力データ、及びク
ロックを制御し、その時のフリップフロップFFnから
出力されるスキャン出力を用いて行われる。従って、ス
キャンパステストを実行するためには、テスト用の信号
を生成しテスト結果を判定するチェック回路が必要であ
る。また、外部にチェック回路を用意できない場合に
は、チェック回路の代わりに、この論理集積回路を使用
する装置のソフトウエアによってチェック動作を行いテ
スト結果を判定している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の論理集積回路では、外部にチェック回路を用意する
か、あるいは上位システムによるソフトウエア的なチェ
ック動作を必要とするために、論理回路単体でスキャン
パステストを行うことができず、論理回路の適切な故障
分離を容易に行うことができなかった。
【0007】本発明の目的は、外部回路あるいは上位シ
ステム等に依存することなくスキャンパステストを行う
ことができ、故障分離を適切に実行できるスキャンパス
を有する論理集積回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるスキャンパ
スを有する論理集積回路は、シフトレジスタモードとノ
ーマルモードとの切り替え可能な複数の記憶素子と組合
せ回路とからなり、更に、外部から入力するリセット信
号を検出するリセット信号検出手段と、シフトレジスタ
モードの記憶素子へ供給されるスキャンパスデータと記
憶素子がシフトレジスタ動作する際のデータ通過時間だ
け遅延した比較用スキャンパスデータとを生成すること
ができるスキャンパスデータ生成手段と、シフトレジス
タモードの記憶素子を通過して出力されたスキャンパス
データと比較用スキャンパスデータとを比較してその結
果を出力する比較手段と、リセット信号が入力すると複
数の記憶素子をシフトレジスタモードに切り替え、リセ
ット信号が終了するまでの期間内にスキャンパスデータ
生成手段及び比較手段を動作させる制御手段と、からな
ることを特徴とする。
【0009】
【作用】リセット信号が入力している期間内で、論理集
積回路単体でスキャンパステストを自動的に行うことが
できる。即ち、リセット信号入力中に、スキャンパスデ
ータを生成してシフトレジスタモードの記憶素子へ出力
し、その記憶素子からの出力データとタイミングを合わ
せて比較用スキャンパスデータを生成し、両者を比較す
ることでスキャンパステストを行うことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0011】図1は、本発明によるスキャンパスを有す
る論理集積回路の一実施例を示す構成図である。同図に
おいて、論理集積回路はn個のフリップフロップFF1
〜FFnと組み合わせ回路1とに分けられ、スキャンパ
ステスト時にはセレクタS11〜S1nの切り替えによ
りフリップフロップFF1〜FFnがシフトレジスタと
なるように構成されている。
【0012】セレクタS11は、スキャンパス入力デー
タ発生回路2からのスキャンパス入力データSPD1と
組合せ回路1からのデータとを入力し、そのうちのいず
れかを選択してフリップフロップFF1へ出力する。フ
リップフロップFF1〜FFn及び組合せ回路1の接続
は、図3のものと同じである。
【0013】スキャンパス入力データ発生回路2は、所
定パターンのスキャンパス入力データを保持し、スキャ
ンパス用のデータSPD1をフリップフロップ側へ出力
し、比較のために所定タイミングだけ遅らせた比較用デ
ータSPD2を比較回路3へ出力する。比較用データS
PD2は、SPD1がフリップフロップFF1〜FFn
を通過する時間だけ遅延される。
【0014】比較回路3はカウンタ回路7からのカウン
トアップ信号Ctによって比較動作を開始し、シフトレ
ジスタを構成するフリップフロップFF1〜FFnを通
して出力されたデータと、スキャンパス入力データ発生
回路2から入力した比較用データSPD2とを比較し
て、両データの一致/不一致を示すスキャン比較結果を
出力する。
【0015】スキャンパスクロック発生回路4は、スキ
ャンパス用のクロックCLK2を発生してセレクタ5へ
出力する。セレクタ5は、ノーマルモード時のクロック
CLK1とスキャンパステストモード時のクロックCL
K2とを入力し、そのいずれかを選択してフリップフロ
ップFF1〜FFnへ出力する。
【0016】リセット信号検出回路6はリセット信号R
を入力し、リセット信号Rに同期した初期化信号IS、
選択信号CS、及びスタート信号SSを各々出力する。
初期化信号ISはフリップフロップFF1〜FFnへ出
力され、全てのフリップフロップをリセットする。選択
信号CSはセレクタS11〜S1n及びセレクタ5へ出
力され、スキャンパステストモードとノーマルモードと
を切り替える。スタート信号SSはスキャンパス入力デ
ータ発生回路2、スキャンパスクロック発生回路4、及
びカウンタ回路7へ各々出力され、スキャンパステスト
動作をスタートさせる。
【0017】カウンタ回路7はスタート信号SSによっ
てスタートし、スキャンパスクロックCLK2に従って
カウント動作を行う。カウンタ回路7には予め所定カウ
ント値が設定されており、カウンタが所定カウント値に
到達すると、カウントアップ信号Ctを比較回路3へ出
力する。この設定されたカウント値は、スキャンパス入
力データSPD1がフリップフロップFF1〜FFnを
通過して出力されるまでのクロックCLK2のパルス数
に相当する。なお、このカウントアップ信号Ctを用い
てスキャンパス入力データ発生回路2の比較用データS
PD2を出力してもよい。
【0018】カウントアップ信号Ctが入力している
間、比較回路3はフリップフロップFFnから出力され
るデータとスキャンパス入力データ発生回路2から出力
されるデータSPD2との比較を行う。
【0019】次に、本実施例の動作について図2を参照
しながら説明する。
【0020】図2は本実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。リセット信号Rが立ち上がる
と、リセット信号検出回路6は初期化信号ISを出力
し、フリップフロップFF1〜FFnをリセットする。
初期化信号ISのパルス幅はフリップフロップFF1〜
FFnをリセットするために必要な時間に設定され、こ
のパルス幅は、図示するように、リセット信号Rのパル
ス幅より十分短い。従って、初期化信号ISが立ち下が
った後、リセット信号Rが立ち下がるまでの期間をスキ
ャンパステストのために用いることができる。
【0021】また、リセット信号Rの立ち上がりに同期
して、リセット信号検出回路6はセレクト信号CSを出
力し、セレクタS11〜S1n及びセレクタ5をシフト
レジスタモードに切り替える。
【0022】初期化信号ISによってフリップフロップ
FF1〜FFnがリセットされると、リセット信号検出
回路6はスキャンパステストを開始するためのスタート
信号SSを立ち上げる。
【0023】スタート信号SSの立ち上がりによって、
スキャンパス入力データ発生回路2、スキャンパスクロ
ック発生回路4、及びカウンタ回路7が起動する。スキ
ャンパスクロック発生回路4はスキャンパスクロックC
LK2を出力し、セレクタ5を通してフリップフロップ
FF1〜FFnのクロック端子に入力する。同じく、ス
タート信号SSによって、スキャンパス入力データ発生
回路2はスキャンパス入力データSPD1を出力し、セ
レクタS11を通してフリップフロップFF1に入力す
る。従って、スキャンパス入力データSPD1は、クロ
ックCLK2のタイミングでフリップフロップFF1か
らFFnまで順次シフトして行く。また、カウンタ回路
7はスタート信号によってカウント動作を開始し、所定
カウント値に到達するまでカウントをクロックCLK2
に従ってインクリメントする。
【0024】スキャンパス入力データSPD1の先頭デ
ータが最終段のフリップフロップFFnから比較回路3
へ出力されるタイミングで、スキャンパス入力データ発
生回路2は比較データSPD2を比較回路3へ出力す
る。これと同時に、カウンタ回路7はカウントアップ
し、そのカウントアップ信号Ctを立ち上げることで比
較回路3の比較動作をスタートさせる。
【0025】これによって、最終段のフリップフロップ
FFnから順次出力されるSPD1に対応したデータ
と、SPD1と同一でシフトアウト時間だけ遅延された
比較用データSPD2とが比較回路3によって比較さ
れ、その比較結果が出力される。
【0026】このようなスキャンパステストがリセット
信号Rが立ち上がっている期間内に実行される。従っ
て、リセット信号Rが外部から入力する毎に、論理集積
回路自体が自動的に自己チェックを行い、その判定結果
によって論理回路の故障分離を迅速かつ適切に行うこと
が可能となる。
【0027】また、スキャンパステスト時には専用のス
キャンパスクロックCLK2を発生させてシフトレジス
タを動作させるために、適当な高周波クロックを用いれ
ばテスト時間を短縮することができ、リセット信号Rの
期間内でテストを完了させることが可能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による論理
集積回路は、リセット信号期間内においてスキャンパス
データを生成してシフトレジスタモードの記憶素子へ出
力し、その記憶素子からの出力データとタイミングを合
わせて比較用スキャンパスデータを生成し、両者を比較
することでスキャンパステストをする。
【0029】これによって、外部回路あるいは上位シス
テム等に依存することなくスキャンパステストを行うこ
とができ、論理集積回路単体で故障分離を適切に実行で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスキャンパスを有する論理集積回
路の一実施例を示す構成図である。
【図2】本実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
【図3】従来のスキャンパスを有する論理集積回路の構
成図である。
【符号の説明】
1 組合せ回路 2 スキャンパス入力データ発生回路 3 比較回路 4 スキャンパスクロック発生回路 5 セレクタ 6 リセット信号検出回路 7 カウンタ回路 FF1〜FFn フリップフロップ S11〜S1n セレクタ CLK1 ノーマルクロック CLK2 スキャンパスクロック Ct カウントアップ信号 SPD1 スキャンパス入力データ SPD2 比較用スキャンパス入力データ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シフトレジスタモードとノーマルモード
    との切り替え可能な複数の記憶素子と組合せ回路とから
    なるスキャンパスを有する論理集積回路において、 外部から入力するリセット信号を検出するリセット信号
    検出手段と、 前記シフトレジスタモードの記憶素子へ供給されるスキ
    ャンパスデータと、前記記憶素子がシフトレジスタ動作
    する際のデータ通過時間だけ遅延した比較用スキャンパ
    スデータと、をそれぞれ生成することができるスキャン
    パスデータ生成手段と、 前記シフトレジスタモードの記憶素子を通過して出力さ
    れたスキャンパスデータと前記比較用スキャンパスデー
    タとを比較し、その比較結果を出力する比較手段と、 前記リセット信号が入力すると前記複数の記憶素子をシ
    フトレジスタモードに切り替え、前記リセット信号が終
    了するまでの期間内に前記スキャンパスデータ生成手段
    及び前記比較手段を動作させる制御手段と、 を設けたことを特徴とするスキャンパスを有する論理集
    積回路。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記リセット信号が入
    力すると前記記憶素子を初期化し、その後で前記スキャ
    ンパスデータ生成手段及び前記比較手段を動作させるこ
    とを特徴とする請求項1記載の論理集積回路。
  3. 【請求項3】 シフトレジスタモードとノーマルモード
    との切り替え可能な複数の記憶素子と組合せ回路とから
    なるスキャンパスを有する論理集積回路において、 外部から入力するリセット信号を検出すると、前記記憶
    素子を初期化するための初期化信号と、前記記憶素子を
    ノーマルモードからシフトレジスタモードに切り替える
    ためのセレクト信号と、前記初期化信号の終了から前記
    リセット信号の終了までを示すスタート信号と、をそれ
    ぞれ出力するリセット信号検出制御手段と、 前記スタート信号によってカウント動作を開始し、前記
    シフトレジスタモードの記憶素子をデータが通過するた
    めの要する時間経過を計測してカウントアップ信号を出
    力するカウンタ手段と、 前記スタート信号に同期して所望のスキャンパスデータ
    を前記シフトレジスタモードの記憶素子へ供給し、更に
    前記シフトレジスタモードの記憶素子をデータが通過す
    るための要する時間だけ遅延して比較用スキャンパスデ
    ータを生成するスキャンパスデータ生成手段と、 前記カウンタ手段のカウントアップ信号を入力した時点
    から前記スタート信号が終了するまでの期間で、前記シ
    フトレジスタモードの記憶素子を通過して出力されたス
    キャンパスデータと前記比較用スキャンパスデータとを
    比較してその結果を出力する比較手段と、 を設けたことを特徴とするスキャンパスを有する論理集
    積回路。
  4. 【請求項4】 前記シフトレジスタモードの記憶素子及
    び前記カウンタ手段に供給されるスキャンパスクロック
    を生成するスキャンパスクロック生成手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項3記載の論理集積回路。
  5. 【請求項5】 前記スキャンパスデータ生成手段は、前
    記カウンタ手段からのカウントアップ信号のタイミング
    で前記比較用スキャンパスデータを生成することを特徴
    とする請求項3又は4に記載の論理集積回路。
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JP6211971B2 (ja) * 2014-03-26 2017-10-11 旭化成エレクトロニクス株式会社 半導体テスト回路及びicチップ
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