JP2870265B2 - 集積回路の出力制御回路 - Google Patents

集積回路の出力制御回路

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JP2870265B2 JP3301427A JP30142791A JP2870265B2 JP 2870265 B2 JP2870265 B2 JP 2870265B2 JP 3301427 A JP3301427 A JP 3301427A JP 30142791 A JP30142791 A JP 30142791A JP 2870265 B2 JP2870265 B2 JP 2870265B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路の出力制御回路
に関し、特にスキャンパスの制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の集積回路の出力は特に制御されて
おらず、内部の論理回路が出力に直接接続されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の集積回路の制御
では、例えばスキャンパス回路では、スキャンシフト動
作中及び被テスト回路の出力値のスキャンフリップフロ
ップへの取り込み時に出力が自由に変化し、多数の出力
バッファの出力が同時に変化する可能性があり、集積回
路の内部状態が不安定になる可能性があった。また双方
向端子に対しては、出力モード時には出力バッファの同
時動作の問題があると同時に、スキャンシフト動作中及
び被テスト回路の出力値のスキャンフリップフロップへ
の取り込み時にモードが自由に切り替わるため、出力モ
ードから入力モードに変化する場合に、集積回路からの
出力論理値と外部から集積回路への入力論理値が異なる
場合、出力端子周辺でバス競合が発生し、集積回路ある
いは集積回路の試験装置を破壊する可能性があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の出力制御回路
は、スキャンテストモードおよび通常モードを示すテス
トモード信号を受けるモード信号入力端子と、モード信
号入力端子に共通に接続され、テストモード信号がスキ
ャンモードを示すときは直列に接続されテストモード信
号が通常モードを示すときは独立して動作する複数のフ
リップフロップ回路と、複数のフリップフロップ回路の
各々の出力を入力データとして受けて第1および第2の
出力データを出力するテスト対象回路と、モード信号入
力端子に接続されテストモード信号がスキャンモードの
とき第2のレベルとなりテストモード信号が通常モード
となった後所定の期間第1のレベルとなる第1の制御信
号を出力する第1のゲート回路と第1のレベルの第1の
制御信号が出力された後所定の期間第1のレベルとなる
第2の制御信号を出力する第2のゲート回路と第1およ
び第2の制御信号を受けて当該第1ならびに第2の制御
信号が第2のレベルのときに第1のレベルとなる第3の
ゲート回路とを備えた制御回路と、テスト対象回路の第
1および第2の出力データをそれぞれ受けて第1および
第2の制御信号の第1のレベルに応答してイネーブルと
なる第1および第2の出力バッファと、複数のフリップ
フロップ回路が直列に接続されたときの最終段のフリッ
プフロップ回路の出力を受けて第3の制御信号の第1の
レベルに応答してイネーブルとなるスキャンデータ出力
バッファとを有する。さらに、好適な実施態様において
は、クロック信号が入力されかつモード信号入力端子お
よび第2のゲート回路からテストモード信号および第2
の制御信号を受けてテストモード信号がスキャンモード
を示すときまたは第2の制御信号が第1のレベルのとき
に複数のフリップフロップ回路へクロック信号を供給す
る第4のゲート回路を有する
【0005】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0006】図1は本発明の一実施例の回路図である。
この回路の出力バッファ同時動作の制限は“1”とす
る。113と134はテスト対象の組み合わせ回路であ
る。118,119及び120はスキャンフリップフロ
ップであり、d,s,m,c,qはそれぞれ通常データ
入力,スキャンデータ入力,スキャンと通常モードのモ
ード選択入力,cはクロック入力,qはデータ出力であ
る。これらはスキャン接続されており、スキャンデータ
の外部入力は103、外部出力は144である。スキャ
ンモードと通常モードの切り替えの外部入力端子は10
5であり、外部入力端子105が論理値“1”の時にス
キャンシフトモード“0”の時通常モードとなるように
構成されている。104は外部クロック入力であり、ス
キャンクロックと通常クロックの兼用端子となってい
る。107,108,109,110,111,112
は入力バッファである。
【0007】115はインバータ、116及び117は
ANDゲート、114はORゲート、139はNORゲ
ートであり、131と132及び133はフリップフロ
ップであり、図中のd,c,r,qはそれぞれデータ入
力,クロック入力,リセット入力,データ出力を示す。
これらORゲート114,インバータ115,ANDゲ
ート116および117,フリップフロップ131,1
32および133およびNORゲート139からなる制
御回路で、出力バッファのイネーブル信号あるいは双方
向バッファのモード切り替え信号を制御する信号及びス
キャンフリップフロップのクロックを制御する信号を生
成する。この制御回路を出力バッファ制御回路と呼ぶ。
【0008】144,145,147は出力端子であ
り、146は双方向端子である。140,141,14
3は出力バッファであり、142は双方向バッファであ
る。ここでは、出力バッファとしてはトライステートバ
ッファを使用している。135,136,137,13
8はANDゲートであり、通常論理と出力バッファ制御
回路の出力論理のANDで出力バッファあるいは双方向
バッファを制御している。各出力バッファに入る出力バ
ッファ制御回路の出力論理値が“0”の時、出力バッフ
ァはディスイネーブル状態で、出力端子にはテスト対象
回路134等の集積回路内部の論理値は外部出力に伝搬
しない。各出力バッファ140,141,143に入る
出力バッファ制御回路の出力論理値が“1”の時、出力
バッファ140,141,143は内部の通常回路の論
理によって制御される。また、各双方向バッファに入る
出力バッファ制御回路の出力論理値が“0”の時、双方
向バッファは入力モードとなり、出力端子にはテスト対
象回路134等の集積回路内部の論理値は外部出力に伝
搬しない。各双方向バッファ142に入る出力バッファ
制御回路の出力論理値が“1”の時、双方向バッファ1
42のモードは内部の通常回路の論理によって制御され
る。本回路の構成では、出力端子及び双方向端子は、ス
キャン外部端子を含んで4つのグループに分けられてい
る。出力バッファ141はフリップフロップ131の出
力論理値が“1”のときイネーブルとなり、双方向バッ
ファ142はフリップフロップ132の出力論理値が
“1”のとき内部論理で設定されたモードとなり、出力
バッファ143はフリップフロップ133の出力論理値
が“1”のときイネーブルとなり、出力バッファ140
はフリップフロップ131と132と133の出力論理
値がいずれも“0”の時イネーブル状態となる。フリッ
プフロップ131,132,133は入力端子106の
リセット信号が入り、すべて出力論理値は“0”となっ
たあと、リセット信号は解除され、通常の動作が開始さ
れる。以下、これらの3つのフリップフロップの値をま
とめて()でくくって左からフリップフロップ131,
132,133の出力論理値を表す。入力端子105の
入力論理値が“1”のときつまりスキャンシフト動作中
は(000)であり、スキャンデータ出力端子のみイネ
ーブルとなり、それ以外の出力端子はディスイネーブル
状態となり、双方向端子は入力モードとなる。スキャン
シフトが終了した時点で、外部入力端子101,102
には所定の値を設定し、入力端子105を論理値“0”
に設定し、回路の出力値を外部出力端子及び双方向端子
から観測し始める。フリップフロップ131,132,
133の変化は(000)ののち、順に(100),
(010),(001)と変化し、出力端子145,双
方向端子146,出力端子147の順に観測可能とな
る。その後(000)となり、被テスト回路の出力値の
スキャンフリップフロップへの取り込みを行い、入力端
子105を論理値“1”とし、スキャンシフトを再開す
る。ここで各スキャンシフト終了時に双方向端子146
がテスト対象回路134で生成された論理値により出力
モードとなる場合はANDゲート137に入力する出力
バッファ制御回路からの論理値が“1”のときでイネー
ブル状態となり、このとき出力モードに変化し、その次
のサイクルで入力モードに変化するため、出力モード時
の外部への出力値と同じ値を次のサイクルで入力し、テ
スト対象の内部論理の値を保持すると同時に、端子付近
でのバス競合を避ける。
【0009】また、スキャンフリップフロップのクロッ
クは入力端子105が論理値“1”の時つまりスキャン
シフト時及びフリップフロップ133の出力論理値が
“1”の時つまり被テスト回路の出力値のスキャンフリ
ップフロップへの取り込み時のみイネーブル状態とな
り、その他のサイクルでは停止状態となっている。つま
り、スキャンシフト終了後の被テスト回路の出力値の外
部端子からの観測時は、スキャンフリップフロップの値
は変化せず、スキャンシフト終了直後の状態のまま、被
テスト回路の出力が観測可能となる。
【0010】図2は図1に示した回路の制御のタイムチ
ャート例である。
【0011】リセット信号106はリセットイネーブル
値が入力されたのちに解除された状態からスタートして
いる。図中SMCは入力端子105のスキャンモードと
通常モードの切り替え信号、NR1はNORゲート13
9の出力値つまりスキャンデータ出力端子のイネーブル
信号で、F1はフリップフロップ131の出力値で出力
端子145のイネーブル信号で、F2はフリップフロッ
プ132の出力値で双方向端子146のイネーブル信号
で、F3はフリップフロップ133の出力値で出力端子
147のイネーブル信号であり、OR1はORゲート1
14の出力値でスキャンフリップフロップへのクロック
のイネーブル信号であり、CLKは入力端子104の値
でクロック信号である。AN2はANDゲート116の
出力値でありスキャンフリップフロップに入力されるク
ロック信号である。ここでは、出力端子の値は各パター
ンの一番最後のタイミングで観測されるものとしてい
る。SMCの波形204はスキャンシフト時のみ“1”
となる。205,206,207,208はそれぞれN
R1,F1,F2,F3の波形であり、どのパターンで
イネーブルになっているかを示している。各パターンの
最後で観測するという前提であるので、NR1はスキャ
ンシフト時及びノーマル時つまりスキャンフリップフロ
ップへのデータ取り込み時に“1”となりイネーブル状
態となり、F1,F2,F3はそれぞれスキャンシフト
パタンの最後のパタンの1パターン後,2パターン後,
3パターン後に“1”となりイネーブル状態となる。O
R1はクロック信号のイネーブルであり、クロックが
“1”となるタイミングではNR1はスキャンシフト時
及びスキャンフリップフロップへのデータ取り込み時に
“1”となりイネーブル状態となる。CLKはクロック
であり常に周期的に変化しているとする。AN2は、C
LKとOR1のANDであるためスキャンシフト時及び
ノーマル時つまりスキャンフリップフロップへのデータ
取り込み時にクロックが入る。
【0012】図3は本発明の第2の実施例の回路図であ
り、出力バッファ周囲の回路のみを示したものである。
双方向バッファ311、出力バッファ312,313
は、やはりそれぞれANDゲート308,309,31
0を介して制御されているが、出力バッファの制御のタ
イミングのずれは同期式のフリップフロップでなく、入
力端子302の入力信号をトリガとして遅延素子30
6,307で制御され、遅延素子によってタイミングを
ずらしてそれぞれイネーブルとなる形としている。30
1と302は外部入力端子であり、303と304は入
力バッファであり、305は通常回路、317は外部入
力端子302の信号をトリガとして、出力端子のイネー
ブルのもとを制御する回路である。
【0013】図4は本発明を実施するための出力制御回
路の一部のその他の実施例であり、出力バッファがトラ
イステートでなかった場合の制御の例である。出力バッ
ファ404はANDゲート403で通常回路の出力40
1を出力バッファ制御回路からの出力で制御する形とな
っている。この場合は制御回路の出力が“0”の時は出
力端子405はハイインピーダンス状態ではなく論理値
“0”を出力する。このため、出力バッファがトライス
テートで構成されていない場合はイネーブル状態だけで
なく、イネーブル状態からディスイネーブル状態に変化
する場合にも出力値が変化する可能性があることを考慮
の上グループの構成数を決定する必要がある。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の出力制御
回路は、制御信号に所定の論理値を設定することにより
出力バッファのイネーブルを切り離す論理ゲートあるい
は双方向バッファのモード切り替え信号を固定する論理
ゲートをもち、出力バッファ及び双方向バッファをグル
ープ分けし、トリガ信号を入力することにより順次グル
ープ毎にタイミング的に別々に変化する制御信号を生成
する回路をもち、この制御信号線を出力バッファのイネ
ーブルを切り離す論理ゲートあるいは双方向バッファの
モード切り替え信号を固定する論理ゲートの制御入力に
グループ毎に接続した構成を有している。このため、例
えばスキャンパス回路では、1グループに続する出力端
子及び双方向端子の総数を出力バッファの同時動作制限
数よりも小さくし、スキャンシフト動作時及び被テスト
回路の出力値のスキャンフリップフロップへの取り込み
時に出力端子はデイスイネーブルに双方向端子は入力モ
ードに固定にし、出力端子及び双方向端子からの出力値
の観測はこれらとは別に行い、順々に出力バッファはイ
ネーブル状態に双方向バッファは出力モードに切り替え
ることにより出力バッファの出力が同時に変化する数を
許容範囲におさめ、集積回路の内部状態を常に安定に保
つ利点がある。また双方向端子に対しては、スキャンシ
フト動作時及び被テスト回路の出力値のスキャンフリッ
プフロップへの取り込み時には入力モードを固定にし、
別に設けた出力値の観測時には、出力から入力へのモー
ド切り替え時に切り替え前の出力値と同じ値を入力する
ことにより出力端子周辺でのバス競合を避けることを可
能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図
【図2】図1に示した回路の制御のタイムチャート
【図3】本発明の第2の実施例の回路図
【図4】本発明を実施するための出力制御回路の一部の
その他の実施例の回路図
【符号の説明】
101,102,103,104,105,106
入力端子 107,108,109,110,111,112
出力端子 113 テスト対象回路 114 ORゲート 115 インバータ 116,117 ANDゲート 118,119,120 スキャンフリップフロップ 131,132,133 フリップフロップ 134 テスト対象回路 135,136,137,138 ANDゲート 139 NORゲート 140,141 出力バッファ 142 双方向バッファ 143 出力バッファ 144,145 出力端子 146 双方向端子 147 出力端子 201 テストパタンのモードを示す行 202 パタン番号を示す行 203 信号名とその変化を示す行の集合 204 SMCの波形 205 NR1の波形 206 F1の波形 207 F2の波形 208 F3の波形 209 OR1の波形 210 CLKの波形 211 AN2の波形 301,302 入力端子 303,304 入力バッファ 305 通常回路 306,307 遅延素子 308,309,310 ANDゲート 311 双方向バッファ 312,313 出力バッファ 314 双方向端子 315,316 出力端子 401 通常回路の出力 402 出力バッファ制御回路からの出力 403 ANDゲート 404 出力バッファ 405 出力端子

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スキャンテストモードおよび通常モード
    を示すテストモード信号を受けるモード信号入力端子
    と、前記モード信号入力端子に共通に接続され、前記テ
    ストモード信号がスキャンモードを示すときは直列に接
    続され前記テストモード信号が通常モードを示すときは
    独立して動作する複数のフリップフロップ回路と、前記
    複数のフリップフロップ回路の各々の出力を入力データ
    として受けて第1および第2の出力データを出力するテ
    スト対象回路と、前記モード信号入力端子に接続され前
    記テストモード信号が前記スキャンモードのとき第2の
    レベルとなり前記テストモード信号が前記通常モードと
    なった後所定の期間第1のレベルとなる第1の制御信号
    を出力する第1のゲート回路と前記第1のレベルの前記
    第1の制御信号が出力された後所定の期間第1のレベル
    となる第2の制御信号を出力する第2のゲート回路と前
    記第1および第2の制御信号を受けて当該第1ならびに
    第2の制御信号が前記第2のレベルのときに第1のレベ
    ルとなる第3のゲート回路とを備えた制御回路と、前記
    テスト対象回路の第1および第2の出力データをそれぞ
    れ受けて前記第1および第2の制御信号の前記第1のレ
    ベルに応答してイネーブルとなる第1および第2の出力
    バッファと、前記複数のフリップフロップ回路が直列に
    接続されたときの最終段のフリップフロップ回路の出力
    を受けて前記第3の制御信号の前記第1のレベルに応答
    してイネーブルとなるスキャンデータ出力バッファとを
    有することを特徴とする集積回路の出力制御回路。
  2. 【請求項2】 クロック信号が入力されかつ前記モード
    信号入力端子および前記第2のゲート回路から前記テス
    トモード信号および前記第2の制御信号を受けて前記テ
    ストモード信号が前記スキャンモードを示すときまたは
    前記第2の制御信号が前記第1のレベルのときに前記複
    数のフリップフロップ回路へ前記クロック信号を供給す
    る第4のゲート回路をさらに有することを特徴とする請
    求項1記載の集積回路の出力制御回路。
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