JP3043720B2 - 分周回路によるテスト容易化方法及び分周回路 - Google Patents

分周回路によるテスト容易化方法及び分周回路

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JP3043720B2
JP3043720B2 JP10280450A JP28045098A JP3043720B2 JP 3043720 B2 JP3043720 B2 JP 3043720B2 JP 10280450 A JP10280450 A JP 10280450A JP 28045098 A JP28045098 A JP 28045098A JP 3043720 B2 JP3043720 B2 JP 3043720B2
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裕和 三浦
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日本電気アイシーマイコンシステム株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分周回路によるテ
スト容易化方法及び分周回路に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、図12に示すように、分周回路で
生成した分周クロック信号1、2を内部回路のクロック
として供給する回路において、機能試験及びタイミング
検証を行っている。また、クロックの周期(1/n)が
分周クロック信号1より長い場合、テスト時間短縮する
ために分周クロック信号2の出力にセレクタを挿入し、
通常動作(分周クロック信号2を選択)とテスト動作
(分周クロック信号1を選択)を切り替えて使用する方
法(分周クロック信号3を生成)を行っている。フリッ
プフロップの前段に組合せ回路(12−1)が備えられ
ている。
【0003】図13は図12に示した回路の手法を適応
した例であり、通常動作時に使用するクロックを8分周
クロック(1/8)と2分周クロック(1/2)を選択
したものである。選択したクロックにそれぞれフリップ
フロップ(以下F/Fと称す)が接続されており入力デ
ータDATA1を8分周クロックMCLK1で保持し、
保持されたデータDATA2を2分周クロックMCLK
2で保持しデータ出力DOUTへ出力する。組合せ回路
(13−1)はF/Fの前段に備えられる。
【0004】以上の動作の詳細を図14を用いて説明す
る。タイミング13は通常動作を示し、DATA1信号
の入力データDを分周クロックMCLK1の4サイクル
目で保持し、保持したデータDを分周クロックMCLK
2の13サイクル目で保持する。データDはそのまま出
力DOUTに出力されるが、マスタークロックであるM
CLKクロックで26サイクル必要となる。これに対し
タイミング14のテスト動作では、TEST信号に1を
入力して、クロックMCLK1を2分周クロックに切り
替えることによりクロックMCLK9サイクルで出力を
実現することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。図15に示すよう
に、セレクタを使用した従来の手法は、テスト動作時の
CLKから2分周クロック(1/2)出力迄の遅延と信
号2の配線遅延、セレクタのBからY迄の遅延の総遅延
に対し、通常動作時のCLKから1/8出力迄の遅延と
信号1の配線遅延、セレクタAからY迄の遅延の総遅延
が異なる。
【0006】図13に示すように、クロック出力にセレ
クタを挿入することにより、通常動作時とテスト動作時
でクロック遅延に差が発生する。すなわち分周回路から
セレクタを介してF/FのCに至る経路においても、8
分周クロックMCLK1と2分周クロックMCLK2で
は遅延が異なるためTEST信号切り替えにより通常動
作とテスト動作で各F/Fに到達するクロック遅延も異
なることとなる。従ってテスト動作のみで正常なタイミ
ングチェックを行うことが不可能になるという問題点が
あった。
【0007】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、分周回路にテスト
回路を追加することによりテストパタンを短縮化し、且
つテスト動作時でもタイミング検証を可能にする分周回
路によるテスト容易化方法及び分周回路を提供する点に
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
要旨は、分周回路内にフリップフロップと組合わせ回路
とを備え、テスト動作時に、前記組合せ回路に入力され
る制御信号と前記分周回路をテスト動作状態にするテス
ト信号とにより、前記組合せ回路で、前記フリップフロ
ップに入力されるクロック信号を所望の分周比に選択し
て、前記フリップフロップは、入力された前記クロック
信号に同期した所望の分周比の分周出力信号を出力し、
該分周出力信号は、前記制御信号によるデコード値で選
択された前記クロック信号の周期を変更して前記分周回
路から出力されることでテスト時間を短縮してタイミン
グ検証を行うことを特徴とする分周回路によるテスト容
易化方法に存する。請求項2記載の本発明の要旨は、前
記組合せ回路で、前記テスト信号を有効にし、供給され
る前記クロック信号の1つを前記制御信号で選択し、選
択された前記クロック信号の周期を短い周期に抑制して
前記分周出力信号とし、前記分周出力信号のタイミング
を通常動作時のタイミングと等しくすることを特徴とす
る請求項1に記載の分周回路によるテスト容易化方法に
存する。請求項3記載の本発明の要旨は、前記クロック
信号の1つを前記制御信号によって、デコーダ回路部で
選択し、加算回路部で、選択された前記クロック信号の
周期を短い周期に抑制し、セレクタ部でテスト動作と通
常動作とを切り替えることを特徴とする請求項1又は2
に記載の分周回路によるテスト容易化方法に存す る。請
求項4記載の本発明の要旨は、前記分周回路内に、前記
フリップフロップは並列に配置され、前記分周出力信号
を並列に出力することを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれかに記載のテスト容易化方法に存する。請求項5記
載の本発明の要旨は、分周回路をテスト動作状態にする
テスト信号と制御信号とを入力し、テスト動作時に、前
記制御信号により、入力されたクロック信号を選択し、
該クロック信号の周期を短い周期に抑制し、所望の分周
比に選択する組合せ回路と、入力された前記クロック信
号に同期した所望の分周比の分周出力信号を出力するフ
リップフロップとを備え、前記組合わせ回路は、テスト
動作と通常動作とを切り替え、前記分周出力信号は、前
記制御信号により選択された前記クロック信号を短い周
期に抑制され、前記分周回路から出力されることでテス
ト時間を短縮してタイミング検証を行うことを特徴とす
る分周回路に存する。請求項6記載の本発明の要旨は、
前記組合せ回路は、前記テスト信号と前記制御信号とを
入力し、該制御信号によるデコード値で前記クロック信
号を選択するデコーダ回路部と、選択された前記クロッ
ク信号の周期を短い周期に抑制する加算回路部と、テス
ト動作と通常動作とを切り替えるセレクタ部とを備える
ことを特徴とする請求項5に記載の分周回路に存する。
請求項7記載の本発明の要旨は、前記フリップフロップ
は、前記分周回路内に、並列に配置され、前記分周出力
信号を並列に出力することを特徴とする請求項5又は6
に記載の分周回路に存する。なお、本発明は、分周回路
から出力される分周出力信号(分周クロック信号)を、
分周回路への入力クロック信号(MCLK)に同期させてフ
リップフロップより出力する点を特徴としており、この
組合せ回路の構成により、各分周比の分周出力同士間及
びテスト動作時と通常動作時間で遅延差をなくし、テス
ト動作時でも内部回路のタイミング検証を可能とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態1を図
面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る分周
回路は図1に示すように、デコーダ回路部と加算回路部
とセレクタ部とフリップフロップ(以下F/Fと称す)
とで概略構成される。本回路は、分周回路にテスト信号
TESTと制御信号CONTを入力し、使用する分周ク
ロック信号の周期を短い周期に抑制する回路をF/Fの
前段に挿入する。
【0010】また、このF/F前段の組合せ回路の構成
は、分周クロック信号をデコード値で選択し、テスト動
作時にクロックのタイミングを通常動作時と同様のタイ
ミングと等しくすることができる。
【0011】図2に示す回路のCLK1出力は、F/F
の前段で2分周クロックに切り替わる為、F/F出力1
本で駆動することになりテスト動作時と通常動作時で遅
延の差をなくすことができる。F/F前段には組合せ回
路(2−1)が備えられている。
【0012】図3は、本実施の形態の周回路部とクロッ
クを供給される他の内部回路間の概略構造を示す。分周
回路はテスト信号1本及び制御信号(4ビットカウンタ
であれば2本)を有する。分周回路部の組合せ回路(3
−1)は図1と同様にデコーダ回路部とセレクタ部と加
算回路部とを備える。
【0013】図4のタイミング1で動作する分周回路に
おいて、仕様上供給されるクロックがMCLK1とMC
LK2であり、それぞれのクロックでデータの受け渡し
がある場合、図3に示す回路でテスト信号TESTを有
効にし、制御信号CONTでクロックMCLK1を選択
すると1/8周期でクロック生成されるべきものが1/
2周期で生成される。この時クロックMCLK1とクロ
ックMCLK2は同じ周期となる。
【0014】更に、図5のタイミング3のようにクロッ
クMCLK1の立ち上がりとクロックMCLK2の立ち
上がりのsetup/holdタイム関係を通常動作同
様にするため、クロックMCLK2を半クロックシフト
したクロックMCLK1信号を生成することによりタイ
ミング検証可能なクロック供給を行っている。また、図
4の通常動作タイミング2に対し、タイミング図5のテ
スト動作タイミング4が生成される。
【0015】図6の回路構成に示すように、分周回路部
でクロックMCLK1に対してどのクロック(MCLK
2〜MCLK4)を使用してもテスト動作時にタイミン
グ検証可能な回路を示している。テスト信号TESTと
デコード値とにより選択されたフリップフロップのみク
ロックMCLK1を取り込む。クロックの“↑”エッジ
はクロックMCLK1周期分差異がある為、この位相関
係を保ちクロックMCLK3の波形を圧縮(クロックM
CLK1の波形同様)する。
【0016】分周回路の構成は、クロックを選択するた
めのデコーダ回路部、テスト動作と通常動作を切替える
ためのセレクタ部とカウントアップ機能の加算回路部と
F/F部とから概略構成される。制御信号CONTの本
数は分周回路のビット数により可変する。
【0017】図7において通常動作時クロックMCLK
3を使用する場合、制御信号CONTを1HEXに設定
し、テスト信号TESTに“1”を入力してテスト動作
状態にする。この設定により図6のデコーダ部2の部分
が有効になりクロックMCLK1出力をクロックMCL
K3を出力するF/F段に取り込む。
【0018】この設定で、クロックMCLK1とクロッ
クMCLK3のタイミング(SETUP/HOLD)関係は図7の
出力関係になる。
【0019】図8の回路は、制御信号CONT、テスト
信号TESTからなるデコーダ部、テスト動作に切り替
えるセレクタ部と加算回路部とF/F部とで概略構成さ
れる。この回路はテストモード時に、各フリップフロッ
プはトグル動作を行い、波形をシフトしたいフリップフ
ロップに対しリセットをクロックMCLK1周期分挿入
する。これは、図10のテスト動作に示される。
【0020】図9はテスト信号TEST、加算回路部、
F/F部で構成されるカウンタ回路である。この回路は
テストモード時に、全フリップフロップをシフト動作さ
せることで波形を生成する図8の動作に関しては、TE
ST=“1”で各F/Fはトグル動作を開始する。
【0021】次に、使用するクロックをクロックMCL
K2とクロックMCLK3とすると、テスト信号
(“1”固定)と制御信号CONTによるデコード値に
よりクロックMCLK2またはクロックMCLK3を選
択する。
【0022】デコード値の出力信号はF/Fのリセット
に接続されており、選択したクロックに対してリセット
をかけにいくことで、トグル動作のタイミングを仕様に
応じて自由に設定できる。クロックMCLK2を選択し
たタイミングは図10に示す。
【0023】図8は、図6のクロックMCLK1に対し
て他のクロックを選択する方法とは異なり、どのクロッ
クでも選択可能な回路構成を成す。この回路例は2ビッ
ト選択に対応する。
【0024】また、通常動作に影響が出ない様にデコー
ダ部出力のデコード値とテスト信号TESTのANDゲ
ートを各F/Fのリセットに入れリセットをインアクテ
ィブ状態にすることが最良である。
【0025】図9の動作は、もっとも簡単な回路構成と
なる。テスト動作時にF/Fがシフトレジスタ構成をと
り、1/2信号をシフトする事により図7と同等の波形
を形成する。ただし使用するクロックが選択出来ないた
め通常動作と同等のタイミング関係を得られない場合が
ある。
【0026】図11に示すように分周回路通常動作がタ
イミング9のようにクロックMCLK1の立ち下がりで
変化するものであれば、クロックMCLK1に対する他
のクロックのタイミングはクロックMCLK(1周期)
分シフトした位置にくれば正常なタイミングが検証でき
る。従ってテスト動作時、選択可能なクロックはタイミ
ング10のクロックMCLK2、クロックMCLK4
(偶数ビット)のみであり、回路は単純だがこの様な制
限が出てくる。また、図11のタイミング11,12に
示すように逆も同じことが言える。
【0027】実施の形態に係る分周回路によるテスト容
易化方法及び分周回路は上記の如く構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。テスト動作時と通常動
作時での遅延値が同じであるから、テスト動作で通常動
作と同様のタイミング検証を行える。
【0028】また、テストパタン作成時、タイミングを
確認するためにテスト動作から通常動作へ切り替えるこ
となくテスト可能なためノイズが発生する事も無い。
【0029】2分周と8分周の関係であれば3分の1程
度のサイクルでパタン生成可能であるので、テストパタ
ン数の短縮が可能である為、テスト時間が短くなる。
【0030】なお、必要なクロック位相によってテスト
回路構成は、上記に示す実施の形態に限定されず本発明
を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることがで
きる。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。第1の効果は、テスト
動作で通常動作と同様のタイミング検証を行える。この
理由は、テスト動作時と通常動作時での遅延値が同じこ
とから言える。また、これによりテストパタン作成時、
タイミングを確認するためにテスト動作から通常動作へ
切り替えることなくテスト可能なためノイズが発生する
事も無い。
【0032】第2の効果は、テストパタン数の短縮が可
能である為、テスト時間も短くなる。この理由は、2分
周と8分周の関係であれば3分の1程度のサイクルでパ
タン生成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る分周回路の構成図で
ある。
【図2】図1におけるパス遅延を示す構成図である。
【図3】図1の一応用例を示す構成図である。
【図4】分周回路のタイミングを示す図である。
【図5】分周回路のタイミングを示す図である。
【図6】図1の一応用例を示す構成図である。
【図7】分周回路のタイミングを示す図である。
【図8】図1の一応用例を示す構成図である。
【図9】図1の一応用例を示す構成図である。
【図10】分周回路のタイミングを示す図である。
【図11】分周回路のタイミングを示す図である。
【図12】従来技術の一例を示す回路構成図である。
【図13】従来技術の一例を示す回路構成図である。
【図14】図13のタイミングを示す図である。
【図15】従来技術の一例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
CONT 制御信号 DOUT データ出力 TEST テスト信号 CLK、CLK1 クロック MCLK、MCLK1、MCLK2、MCLK3、MC
LK4 クロック 2−1、3−1,12−1,13−1 組合せ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−303129(JP,A) 特開 平9−211072(JP,A) 特開 平10−145225(JP,A) 特開 平10−93426(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 21/40

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分周回路内にフリップフロップと組合わ
    せ回路とを備え、 テスト動作時に、前記組合せ回路に入力される制御信号
    と前記分周回路をテスト動作状態にするテスト信号とに
    より、前記組合せ回路で、前記フリップフロップに入力
    されるクロック信号を所望の分周比に選択して、前記フ
    リップフロップは、入力された前記クロック信号に同期
    した所望の分周比の分周出力信号を出力し、 該分周出力信号は、前記制御信号によるデコード値で選
    択された前記クロック信号の周期を変更して前記分周回
    路から出力されることでテスト時間を短縮してタイミン
    グ検証を行うことを特徴とする分周回路によるテスト容
    易化方法。
  2. 【請求項2】 前記組合せ回路で、前記テスト信号を有
    効にし、 供給される前記クロック信号の1つを前記制御信号で選
    択し、 選択された前記クロック信号の周期を短い周期に抑制し
    て前記分周出力信号とし、 前記分周出力信号のタイミングを通常動作時のタイミン
    グと等しくすることを特徴とする請求項1に記載の分周
    回路によるテスト容易化方法。
  3. 【請求項3】 前記クロック信号の1つを前記制御信号
    によって、デコーダ回路部で選択し、 加算回路部で、選択された前記クロック信号の周期を短
    い周期に抑制し、 セレクタ部でテスト動作と通常動作とを切り替えること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の分周回路によるテ
    スト容易化方法。
  4. 【請求項4】 前記分周回路内に、前記フリップフロッ
    プは並列に配置され、前記分周出力信号を並列に出力す
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
    テスト容易化方法。
  5. 【請求項5】 分周回路をテスト動作状態にするテスト
    信号と制御信号とを入力し、テスト動作時に、前記制御
    信号により、入力されたクロック信号を選択 し、該クロ
    ック信号の周期を短い周期に抑制し、所望の分周比に選
    択する組合せ回路と、 入力された前記クロック信号に同期した所望の分周比の
    分周出力信号を出力するフリップフロップとを備え、 前記組合わせ回路は、テスト動作と通常動作とを切り替
    え、 前記分周出力信号は、前記制御信号により選択された前
    記クロック信号を短い周期に抑制され、前記分周回路か
    ら出力されることでテスト時間を短縮してタイミング検
    証を行うことを特徴とする分周回路。
  6. 【請求項6】 前記組合せ回路は、 前記テスト信号と前記制御信号とを入力し、該制御信号
    によるデコード値で前記クロック信号を選択するデコー
    ダ回路部と、 選択された前記クロック信号の周期を短い周期に抑制す
    る加算回路部と、 テスト動作と通常動作とを切り替えるセレクタ部とを備
    えることを特徴とする請求項5に記載の分周回路。
  7. 【請求項7】 前記フリップフロップは、前記分周回路
    内に、並列に配置され、前記分周出力信号を並列に出力
    することを特徴とする請求項5又は6に記載の分周回
    路。
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