JP2685666B2 - デジタル論理回路の動的な検査方法 - Google Patents

デジタル論理回路の動的な検査方法

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JP2685666B2
JP2685666B2 JP3193816A JP19381691A JP2685666B2 JP 2685666 B2 JP2685666 B2 JP 2685666B2 JP 3193816 A JP3193816 A JP 3193816A JP 19381691 A JP19381691 A JP 19381691A JP 2685666 B2 JP2685666 B2 JP 2685666B2
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
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    • G06F11/22Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル論理回路に所
定の時間間隔でサイクリックに発生する出力信号を供給
し、全てのサイクルで、その入力に対して論理回路の出
力側で論理回路の正常な機能に相応する出力量(目標
値)の識別が行われる、デジタル論理回路の動的な検査
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】“論理回路の動的な検査”という概念と
は2つの事柄を表わすものと理解されるべきである。す
なわち一つは、デジタル論理回路の開発段階で、論理シ
ミュレータを用いて回路の特性を検査し、さらにリアル
タイムの条件下で、目標特性と一致しているかどうかを
検査するということであり、もう一つは、(例えば集積
回路の)製造時に、各製品(パターン)を、その特性
が、誤りのない回路と一致しているかどうかを検査する
ことによって自動検査装置により検査することである。
この場合もリアルタイムで検査を行うことが望ましい。
【0003】上記2つの場合では、ビットパターンが回
路へ印加され、出力の応答が監視される。
【0004】ビットパターンの印加は、設定された時間
的順序でステップごとに行われる。この時間的順序は回
路の動作周波数に相応しなければならない。
【0005】回路の検査は、次のようにして行われる。
すなわち各検査ステップごとに設定されたストローブ時
点で、出力側において測定された状態が、推定目標値と
比較されることによって行われる。
【0006】この検査ステップが非常に短い場合には、
(これは動作周波数が高い場合に相応する)次のような
問題が生じる。すなわち入力変化に対する出力の応答
が、もはや検査ステップ内において生じるのではなく遅
れて生じてしまうという問題である。このため入力ビッ
トパターンと出力ビットパターンとの一義的な対応関係
がもはや得られなくなる。
【0007】製造時においては、さらに付加的に次のよ
うな問題が生じる。すなわち出力信号を被検査体から自
動検査装置の受信部へ伝送し、さらにそこで処理しなけ
ればならないという問題である。そのため既に述べたよ
うに、入力ビットパターンと出力ビットパターンの一義
的な対応付けがさらに困難になる。この場合は現行の技
術では、GHz−領域までの入力信号を論理回路に供給
できるようなパターン生成装置が使用され得ることを考
慮すべきである。しかし受信側では約100MHzまで
の信号の処理でも極めて困難である。
【0008】ストローブ時点をずらすことは、非常に問
題がある。なぜなら動作パラメータに依存して、遅延時
間が大きく変動((ワーストケース/ベストケース)>
6)したり、あるいは評価すべき出力相互間に不均等な
遅延が生じるからである。
【0009】これまでに論理回路の開発において、当該
の問題は次のようにして解決されていた。すなわち回路
開発者が、論理シミュレータによる出力をパルス線図と
して観察し、視覚にたよって推定(目標)値と比較する
ことによって解決されていた。
【0010】前述したように、入力と出力との間に大幅
な時間的遅延が生じるという問題が発生した場合は、開
発者がこの遅延を主観的に補正するか、あるいは開発者
が出力信号中のパルスの正しい順序に注意するしかなか
った。
【0011】論理回路の開発中はこの様な検査を何度も
行われねばならなかったので、詳細な機能検査を一回だ
け行なった後で、検出した結果を計算機中に記憶し、さ
らに計算機によって引き続き検査を自動的に行うことが
できるようにする手段が望まれていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、デジ
タル論理回路の開発と製造の際に、入力ビットパターン
と出力ビットパターンの一義的な対応関係を保証するこ
とのできる方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、2またはそれ以上の所定の数の検査サイクルの後
に、入力信号にて変化を生ぜしめないような特性を有す
る空(非作用)サイクルを挿入するようにして解決され
る。
【0014】本発明の有利な実施例は請求項2に特定さ
れる。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0016】図1には、回路の応答性を検査するため
に、検査すべき論理回路の入力側に検査信号として印加
されるビットパターン(以下オリジナル(元の)ビット
パターンと称する)が示されている。デジタル論理回路
を検査するためには、所定の時間間隔でサイクリックに
発生するデジタル信号が供給される。この所定の間隔
は、図1の全ての行に対して(例えば図1では9サイク
ルに対して)示されている。図1には、開発すべき論理
回路又は検査すべき論理回路の回路特性が概略的に示さ
れている。1番目の行には、RZが示されている。この
RZは、周知には「return to zero」を
表わす。2番目の行には、RTOが示されている。この
RTOは、周知には「return to one」を
意味する。3番目の行には、NRZが示されている。こ
のNRZは、「not returnto zero」
を表わす。最後に4番目の行には、「出力」を意味する
特性OUTが示されている。論理回路は、公知のように
4つの出力を有している。
【0017】後続の図でも同じ作用をするものに対して
は同じ参照記号が用いられている。図2では空サイクル
Lが正しい位置に挿入されているのが見てとれる。既に
述べたように、図2では空サイクルLが挿入されて“拡
張された”ビットパターンが生ぜしめられている。この
場合の本実施例では検査に関与させるために区分分けさ
れた検査サイクルの数nとしてn=4が選択されてい
る。
【0018】図3には、実行の数が示されている。ここ
ではRZ−信号に対する例のみが、行1,2,3,4に
示されている。4つの、すなわち検査パターンのn個の
シーケンスによって1回のストローブ、すなわち評価が
各サイクルの後で可能となる。
【0019】図1の例では、出力(OUT)が、約3サ
イクルの経過後で初めて入力の変化に応答している。
【0020】入力ビットパターンへ空サイクルLを挿入
することにより、回路は応答(立上り振動)するのに十
分な時間を与えられる。出力はこれらの空サイクルLの
終了時においてだけ評価される。その後ビットパターン
は再び通常の反復レートで、設定されたサイクルの数だ
け実行される(図1および図2参照)。空サイクルLに
おいてはRZ−信号はゼロにセットされ、RTO−信号
は1にセットされる。さらにNRZ−信号では、最後の
“真の”サイクルの状態が引き継がれる。このようにシ
ミュレーションが行なわれた後で、最後に挿入された空
サイクル(上に向いた矢印)を除き全ての出力がXにセ
ットされる(マスキング)。
【0021】Xにセットされた出力は評価されない。
【0022】図示の実施例では、それぞれ4つ目のサイ
クルの後で出力の評価が1回行われるだけなので、ビッ
トパターン全体の後続の3つの実行においても出力が残
りのサイクル中でもストローブされるようにしなければ
ならない(図3参照)。回路の全ての経路を時間−クリ
テイカルにシミュレーションするために、どれくらいの
検査サイクルをリアルタイムで順次連続させて実行させ
なければならないかは、その構造に依存する。クロック
周波数が1つだけしか使用されていない場合は、検査に
は2つのサイクルで十分である。
【0023】4つの順次連続するサイクルを有する上記
の例では、回路中で行われるクロックの2分周及びそれ
によって動作する回路部分も同様にリアルタイムで検査
されるものである。なぜなら周波数が半分の場合、4つ
のクロックによって常に2つのクロックが生成され、こ
の2つのクロックも同様にリアルタイムの時間間隔を有
しているからである。
【0024】より高い分周の場合は、相応に多くの入力
クロックがリアルタイムで印加されなければならない。
【0025】しかしながら分周比が非常に高い場合は、
同期回路を取扱う限り、時間的問題は生じないであろ
う。
【0026】検査に関与させるために区分分けされた検
査サイクルの数nが増せばビットパターン全体の所要の
実行数も増え、それに伴ってシミュレーションの際のコ
ストも増える。
【0027】ビットパターン拡張の経過と出力のマスキ
ングに対しては以下のことが考察される。
【0028】すなわち元のビットパターンのサイクルの
数zが以下の規定に基づいて定められるなら、ビットパ
ターンの処理は非常に簡単となる。
【0029】 z=(n×m)+1 又は z=素数。
【0030】この場合前記zは、まだ空きサイクルLの
挿入によって拡張されていない元のビットパターンのサ
イクルの数、nは検査に関与させるために区分分けされ
た検査サイクルの数、mは整数である。従って図2に示
された実施例に基づけば、 z=(n×m)+1→(9=4×2+1) となる。前記検査サイクルの数nは、各検査への必要性
に応じて定められ、前記mは、(n×m)+1の結果が
全ての所要検査サイクルの数よりも多くなるように選定
される。
【0031】元のビットパターンはまずn個ずつに相互
に分けられる。
【0032】zに対する前記規定を守ることによって次
のことが達成される。すなわちビットパターン全体に亘
る所望の数の空サイクルの規則的な挿入により、ストロ
ーブすべきサイクルがn個の各区分毎に、異なる位置に
来ることが達成される。例えば図3の1段目では1→2
→3→4の検査サイクルの後に、第1の検査が検査サイ
クル5の前で行われ、5→6→7→8の検査サイクルの
後に、第2の検査が検査サイクル9の前で行われる。そ
して引き続き9→(2段目)1→2→3の検査サイクル
の後に、第3の検査が検査サイクル4の前で実施され、
4→5→6→7の検査サイクルの後に、第4の検査が検
査サイクル8の前で実施される。このようにして各検査
サイクルのそれぞれにおいて検査が行われるまで続けら
れる。これは適切な計算プログラムによって合理的に行
うことが可能である。
【0033】シミュレーションが行われた後には、再び
1つのプログラムによって結果が処理され、出力が全て
のサイクルにおいて1つの挿入された空サイクル群の最
後までマスキングされる。空サイクルはビットパターン
全体に亘って1つの固定的なパターンに分けられるの
で、このマスキングも非常に簡単に行うことができる。
【0034】この方法は、回路のシミュレーシヨンに対
しても、製造プロセス中の検査に対しても用いることが
できるものである。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、デジタル論理回路の開
発や製造の際に入力ビットパターンと出力ビットパター
ンの一義的な対応付けが保証される。
【図面の簡単な説明】
【図1】空きサイクルのまだ挿入されていない元のビッ
トパターンを表わした図である。
【図2】空サイクルの挿入によって拡張された、n=4
の検査サイクルであるビットパターンを示した図であ
る。
【図3】n=4個の検査パターンシーケンスによってス
トローブ及び評価が各サイクルの後で可能となっている
RZ信号を示した図である。
【符号の説明】
Z 元のビットパターンの数 n 検査サイクルの数 m 整数 RZ 入力信号 RTO 入力信号 NRZ 入力信号 OUT 出力

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デジタル論理回路に所定の時間間隔でサ
    イクリック(1〜9)に発生する出力信号を供給し、全
    てのサイクル(1〜9)で、その入力(RZ,RTO,
    NRZ)に対して論理回路の出力側で論理回路の正常な
    機能に相応する出力量(目標値)の識別が行われる、デ
    ジタル論理回路の動的な検査方法において、 2またはそれ以上の所定の数の検査サイクルnの後に、
    入力信号(RZ,RTO,NRZ)にて変化を生ぜしめ
    ないような特性を有する空(非作用)サイクル(L)を
    挿入することを特徴とするデジタル論理回路の動的な検
    査方法。
  2. 【請求項2】 空きサイクルによってまだ拡張されてい
    ない元のビットパターンのサイクルの数zは、素数か、
    又は次式、 z=(n×m)+1 によって得られ、前記zは元のビットパターンのサイク
    ルの数であり、前記nは、拡張された元のビットパター
    ンにおいて検査に関与させるために区分分けされた検査
    サイクルの数であり、前記mは整数である、請求項1記
    載のデジタル論理回路の動的な検査方法。
JP3193816A 1990-08-03 1991-08-02 デジタル論理回路の動的な検査方法 Expired - Lifetime JP2685666B2 (ja)

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DE4024736.8 1990-08-03
DE4024736 1990-08-03

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JPH05142303A JPH05142303A (ja) 1993-06-08
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US5550845A (en) 1996-08-27
ATE143739T1 (de) 1996-10-15
EP0469381A3 (en) 1994-06-15
JPH05142303A (ja) 1993-06-08
EP0469381B1 (de) 1996-10-02
DE59108241D1 (de) 1996-11-07
EP0469381A2 (de) 1992-02-05

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