JP2820016B2 - 電子回路 - Google Patents

電子回路

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JP2820016B2
JP2820016B2 JP5336927A JP33692793A JP2820016B2 JP 2820016 B2 JP2820016 B2 JP 2820016B2 JP 5336927 A JP5336927 A JP 5336927A JP 33692793 A JP33692793 A JP 33692793A JP 2820016 B2 JP2820016 B2 JP 2820016B2
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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
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318544Scanning methods, algorithms and patterns
    • G01R31/318547Data generators or compressors
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/26Functional testing
    • G06F11/273Tester hardware, i.e. output processing circuits
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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、電子回路に関し、特に
バスに接続された複数の機能ブロックの故障を高速検出
できる電子回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は本発明の一実施例を示すブロック
図であるが、同時に従来技術を説明するのにも用い得る
図であるので、以下、図1を参照して従来技術を説明す
る。
【0003】図1において、1−A,…,1−Hはそれ
ぞれ機能ブロックA,…,機能ブロックH,2−A,
…,2−Hはそれぞれ機能ブロックA,…,機能ブロッ
クH内のフリップフロップデータを読み出すバスドライ
バー、3は診断をシーケンス制御するコントローラ、4
は診断シーケンス毎に各機能ブロック内フリップ・フロ
ップ・データの正解値を記憶しているデータ・メモリ、
5は各機能ブロック内フリップ・フロップ・データと4
の正解値データ・メモリとを比較する比較回路、6は5
の比較回路の結果を診断シーケンス毎に記憶するレジス
タ、7はクロック信号とリセット信号を発生するクロッ
クコントローラである。図5は機能ブロック1−Aの従
来技術回路図である。1−A1,1−A2,…,1−A
nはフリップフロップである。他の機能ブロックも同様
な回路である。図6は従来技術での動作タイミング図で
ある。
【0004】従来の方法では、各機能ブロック1−A,
…,1−Hを診断するのに、1動作クロックまたは必要
なクロックを進めた後に各機能ブロック内のフリップ・
フロップの動作結果を各機能ブロック毎に順次読み出し
て、この読み出し結果を予め用意してある正解値と比較
し、一致すれば正常、不一致ならば異常としていた。こ
れらの一連の制御は診断シーケンスコントローラ3が行
う。この従来方法に対して、診断時間を短縮することを
目的の一つとして、同一論理構成をとる回路が複数ある
場合に対しては、この複数の同一論理回路に同時に同一
動作を行い、同時にフリップフロップ読み出しを行う手
段と、この複数の読み出し結果を相互に比較する手段を
具備していた。(特開昭63−174141)
【発明が解決しようとする課題】一般に従来技術におい
ては、すでに説明したように、機能回路を試験診断する
には、動作クロックを1クロックまたは単一の機能動作
を完了する為の必要なクロックを進め、機能回路内のフ
リップフロップの動作結果が期待していた値と一致する
か否かにより行っている。このように従来は、1クロッ
クまたは単一の機能動作完了毎に結果の読み出しおよび
比較を行っていたので、機能回路が大きい為に、結果の
読み出しおよび比較の制約上かなり多数の機能ブロック
に分割して実行する場合には試験診断時間が長くなると
いう欠点があった。また、単一の機能動作完了後に動作
結果を期待値との比較する場合には、機能動作完了まで
の必要なクロックが進んでいる間のフリップフロップの
動作状態は必ずしも確実に診断されているわけではない
という欠点もあった。更には、一般には複数の同一論理
回路を含むことのない機能回路に対しては診断時間短縮
化の対策はとられていなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では機能回路を複数に分割してできた機能ブ
ロック毎に、その機能ブロック内のすべてのフリップフ
ロップのビットデータを動作クロックの度に累積演算す
る演算回路と、その演算回路による演算結果を記憶する
レジスタと、そのレジスタのデータを機能ブロックから
の読み出し動作結果として出力する回路とを備えてい
る。
【0006】
【作用】機能ブロック毎にすべての動作クロックによる
機能ブロック内のすべてのフリップフロップの動作結果
を累積演算することにより、単一の機能動作完了毎では
なく複数項目の機能動作完了後でもその機能ブック内の
動作結果の読み出しおよび比較が、フリップフロップの
途中動作状態を確実に含んだ内容で行うことができる為
に、診断中の読み出しおよび比較の回数を大幅に減らす
ことが可能となり、したがって正確値を記憶する回路も
大幅に容量を減らせることができる。
【0007】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。なお、本図は本発明に関係しているところのみ示し
ている。
【0008】図1は本発明の実施例である診断回路を示
すブロック図である。機能ブロック1−A,…,1−H
は診断の対象となる機能回路を分割したものであり、そ
れぞれバスドライバー2−A,…,2−Hを介して共通
バス信号線801に接続されている。各機能ブロックに
はクロックコントローラ7からクロック信号701とリ
セット信号702が、診断シーケンスコントローラ3か
らフリーズ信号302が供給されている。診断開始時に
はリセット信号702が1サイクル間立上がり、各機能
ブロック内のフリップ・フロップ類をオール0にする。
次のサイクルから動作クロックが有効となり各機能ブロ
ックは並行して診断機能動作を始めるとともにその結果
である診断動作出力を、自分自身の内部に蓄積する。所
定の数の動作クロックによって診断動作が実行され完了
した後に、診断シーケンスコントローラ3は各機能ブロ
ックの動作結果を読み出す為にバスコントローラ2−
A,…,2−Hを順次、イネーブル信号301A,…,
301Hを1サイクルずつ立上げる。各機能ブロックの
データは共通バス信号801となって比較回路5に出力
する。一方、診断シーケンスコントローラ3はこの動作
結果読み出しと連繋して正確値データメモリ4を順次、
メモリアドレス信号303をXA,…,XHと変化さ
せ、正解値信号401を読み出して、比較回路5に出力
する。比較回路5では共通バス信号801からの各機能
ブロックの動作結果読み出しデータとそれに対応する正
解値信号401とを比較しして、一致していれば“1”
を、不一致であれば“0”を比較結果信号501に出力
し、比較結果レジスタ6に書き込む。この時、比較結果
レジスタ6の書き込みアドレスは診断シーケンス・コン
トローラ3によって機能ブロックと対応したビット位置
が指示される。これを機能ブロック1−Aから1−Hま
で繰り返されて比較結果レジスタ6には、診断動作完了
後の機能ブロックの動作結果の正常/異常が記憶され
る。
【0009】図2は本実施例における主要部を示す回路
図である。具体的には機能ブロック1−A,…,1−H
を指す。本図では機能ブロック1−Aで示す。機能ブロ
ック1−A内には通常動作時に機能すべき回路であって
診断動作時に診断の対象となる論理回路、記憶回路等の
機能回路が含まれている。図2では、例として、n個の
フリップフロップ1−A1,1−A2,…,1−Anを
示している。これらのフリップフロップからのビットデ
ータは診断動作時に機能する演算回路1−A−11に入
力される。演算回路1−A−11は演算結果レジスタ1
−A−12の出力データとフリップフロップからのビッ
トデータとを演算し、演算結果レジスタ1−A−12に
出力する。診断開始時は図3のタイミングチャートに示
すように、演算結果レジスタ1−A−12はリセット信
号702によってオール0になり、次の動作クロックで
も、フリップフロップのリセット状態との演算結果によ
りオール0になる。したがって診断開始ご第3サイクル
目で有効な演算結果パターンが書き込まれる。以後は動
作クロック毎にフリップフロップの動作結果と演算結果
レジスタ1−A12からの出力信号1−A121とが演
算回路1−A−11で演算され、その演算結果が再び演
算結果レジスタ1−A−12に累積されていく。診断機
能動作が完了すると診断シーケンスコントローラ3から
のフリーズ信号302が立上がり、すべての機能ブロッ
クに供給される。機能ブロックAの場合は図2のように
NANDゲート1−A−13を通してクロック信号70
1が抑止されて、演算結果レジスタ1−A−12は記憶
データがフリーズする。そして、それに引き続き、診断
シーケンスコントローラ3は各機能ブロック1−A,1
−Hに対応するバスドライバ2−A,2−Hに対し、そ
れぞれEHイネーブル信号301A、301Hを順次出
力し、これにより、各機能ブロック1−A、1−Hの診
断結果データである演算結果レジスタ1−A−12,1
−H−12の記憶データが順次共通バス信号線801を
通じて、比較回路5に転送される。この転送されたデー
タは、前述のように、正解値データメモリからのデータ
と比較され、各機能ブロックにおける誤動作の有無が診
断される。
【0010】図3は本発明における演算回路の例を示す
回路図である。フリップフロップからのビットデータと
演算結果レジスタの出力信号1−A−121とをそれぞ
れビット対応毎にEXORゲート11−1,11−2,
…,11−nに入力する。その結果は演算信号1−A−
111として演算結果レジスタ1−A−12に出力す
る。即ち、所定の複数のクロックに対応して診断動作を
行う場合、これら複数のクロックによるフリップフロッ
プからの出力は、逐次、演算回路1−A−11及び演算
結果レジスタ1−A−12により累積演算・記録されて
いく。即ち、フリップフロップ1−A1,1−A2の試
験に必要な所定の複数のクロックに対応して、演算結果
が重畳されていくことにより、この試験の過程で一度で
も誤った出力信号がフリップフロップ1−A1,1−A
2から出力されると、その誤りは残りの試験の経過に反
映され、従って、最終的な演算回路1−A−11の出力
も、誤ったものとなり、これを比較回路5によって検出
することで、容易に試験が実行できることとなる。
【0011】この場合、本実施例においては、図2に示
すように、演算回路1−A−11における演算としてE
XORを採用し、これにより演算回路1−A−1の出力
を保持するレジスタ1−A−12の容量を、対応するフ
リップフロップ1−A1,1−A2,…,1−Anの個
数と同じ、nとしているので、回路構成の複雑化を防ぐ
ことができる。しかし一方で、試験の為に必要な前述の
複数のクロックの数を大きく設定すると、試験の過程で
フリップフロップ1−A1,1−A2,…,1−Anが
複数回にわたって誤った出力を演算回路1−A−121
に入力し、これによって偶然最終的な演算回路1−A−
121の出力が正しいものになってしまい、誤りの検出
ができなくなるという事態も確率的に生じ得る。この確
率は十分小さいものであり、実用上は試験回路の信頼性
を損なうものではないが、前述の試験用クロック数を特
に大きく設定したい場合は、演算回路の出力を保持する
レジスタ1−A−12の容量を大きくするとともに、演
算回路における演算として、EXORのかわりに、フリ
ップフロップ1−A1等からの入力(第1の入力で呼
上)とレジスタ1−A−12からの入力(第2の入力で
呼上)との和をとり、順次加算していくもの、または、
第1の入力に試験用に定められた特定の値を積算したう
えで第2の入力との和をとるもの、などを採用すること
ができる。またこれらの演算を採用する場合において、
演算結果は上述のnビットよりも大きな値となるもの、
これらの内の特定のビットのみを選択して、nビットの
値としてレジスタ1−A−12に出力するようにするこ
とで、レジスタ1−A−12の回路の複雑化をまねくこ
となく、かつ非常に大きく設定されたクロック数に対応
する試験動作においても、誤りを見逃すといった、信頼
性の低下をまねくことがないという効果を得ることがで
きる。
【0012】図4は本発明の一実施例の動作タイミング
である。詳細な説明は上記に述べた通りであるが、も
し、診断機能動作がmクロックで完了するとすれば、こ
の場合の診断所要クロック数は(m+3+機能ブロック
数)になる。これは本発明を使用しない場合で、動作ク
ロック毎に機能ブロックの誕生と比較を行ったとすると
(3+機能ブロック数)×mとなることを比べて診断時
間が飛躍的に短縮されることを示している。特に、mが
十分大きいと、機能ブロック数をfとした場合f分の1
ぐらいの診断時間短縮が期待できる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、機能回
路を複数に分割してできた機能ブロック毎に、その機能
ブロック内のすべてのフリップフロップのビットデータ
を動作クロックの度に累積演算する演算回路と、その演
算回路による演算結果を記憶するレジスタと、そのレジ
スタのデータを機能ブロックからの読み出し動作結果と
して出力する回路とを備えることにより、フリップフロ
ップの動作クロック毎の動作状態を確実に含んだデータ
として機能動作結果を診断することができ、かつ、診断
中の動作結果読出しと比較の回数を大幅に減らすことが
できる。例えば、診断クロック数が十分大きいと、分割
した機能ブロック数をfとした場合、f分の1ぐらいの
診断時間短縮が期待できる。また、診断クロック数をm
とした場合、正確値データメモリの容易を最大でm分の
1まで減らすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体回路の一実施例
【図2】図1に示した機能ブロックAの回路図
【図3】図2に示した演算回路の実施例
【図4】図1および図2に示した一実施例の動作タイミ
ング
【図5】従来技術の機能ブロック
【図6】従来技術の動作タイミング
【符号の説明】
1−A,…,1−H 機能ブロック 2−A,…,2−H バスドライバー 3 診断シーケンスコントローラ 4 データメモリ 5 比較回路 6 レジスタ 7 クロックコントローラ 1−A1,…,1−An フリップフロップ 1−A−11 演算回路 1−A−12 レジスタ 11−1,…,11−n EXORゲート 1−A−1,1−A−13 NANDゲート

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ複数の機能回路を有し、選択的
    に共通バスラインに接続される複数の機能ブロックと、
    それぞれの前記機能ブロックに第1の制御信号を供給す
    る制御回路と、前記複数の機能ブロックを順次選択しデ
    ータを読出して予め用意された正解データと比較する比
    較手段を有、前記機能ブロックは、第1の入力端が
    前記複数の機能回路に接続された演算回路と、入力端が
    前記演算回路の出力端に、出力端が前記演算回路の第2
    の入力端に接続されたレジスタとを更に有しており、そ
    れぞれの前記複数の機能回路は前記第1の制御信号に応
    じてそれぞれ複数の出力信号を連続して出力し、前記レ
    ジスタは前記第1の制御信号に応じて出力される前記演
    算回路の出力を、前記第1の制御信号に応じてその記憶
    データとして保持し、さらに前記演算回路の前記第2の
    入力端および前記比較手段に供給することを特徴とする
    電子回路。
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