JP3099774B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP3099774B2 JP09153341A JP15334197A JP3099774B2 JP 3099774 B2 JP3099774 B2 JP 3099774B2 JP 09153341 A JP09153341 A JP 09153341A JP 15334197 A JP15334197 A JP 15334197A JP 3099774 B2 JP3099774 B2 JP 3099774B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はメモリと論理回路よ
り構成される半導体集積回路のメモリテストに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体プロセスの微細化に伴い、
さまざまな機能を持つ論理回路およびメモリを1チップ
に集積した大規模な半導体集積回路が開発されている。
大規模な半導体集積回路では、テストに要する時間を短
縮させるため、テスト容易化のための各種テスト方式を
用いている。テスト容易化のためのテスト方式の一例と
して、スキャン方式がある。スキャン方式では、論理回
路内のフリップフロップをスキャンフリップフロップで
構成し、各スキャンフリッププロップにデータを順にシ
フトさせるためのスキャンチェーンを備える。スキャン
チェーンを用いることにより、任意のデータを各スキャ
ンフリップフロップへ書き込むことができると共に、ス
キャンチェーンから各スキャンフリップフロップのデー
タを読み出すことができ、論理回路のテストを容易にす
る。
【0003】また、スキャン方式は論理回路のテストに
加えて、メモリのテストにも用いられる。通常、メモリ
テストは特定のパターンの書き込みおよび読み出しによ
り行われる。スキャン方式でメモリテストを行う場合、
メモリ周辺のレジスタにスキャンチェーンを備え、スキ
ャンチェーンを用いて書き込みおよび読み出しを行う。
スキャンチェーンを論理回路と共通化すれば、メモリテ
スト用の端子追加を必要としない。しかし、スキャンチ
ェーンを論理回路と共通化した場合、スキャンチェーン
の長さを増大させる。スキャン方式でメモリテストを行
う場合、1回のメモリアクセスに最大スキャンチェーン
の長さ分のシフトを必要とするため、テストに要する時
間が遅くなるという問題がある。特に、大規模なメモリ
のテストを行う場合、テストに要するメモリアクセス回
数は膨大であり、1回のメモリアクセスに必要なシフト
数を少なくする必要がある。
【0004】スキャンチェーンを論理回路と共通化した
従来のスキャン方式によるメモリテストに一例として、
特開昭56−168270号公報の論理装置がある。上
記した従来例では、スキャンチェーンの先頭にメモリの
アドレスおよびデータ入力を格納するレジスタを配置
し、スキャンチェーンの最後にメモリのデータ出力を格
納するレジスタを配置する。これにより、論理回路と共
通化した長いスキャンチェーンでも、少ないシフト数で
メモリアクセスを行うことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、例えば、メモリへの書き込み時、アドレ
スおよびデータ入力を指定するために、少なくともアド
レスのビット数にデータ入力のビット数を加えた値のシ
フトを必要とする。大規模なメモリのテストを行う場
合、1回のメモリアクセスに必要なシフト数を最小限に
することが望ましい。
【0006】そこで、本発明は、メモリのアドレスとデ
ータ入出力を格納するレジスタを別のスキャンチェーン
とすることにより、少ないシフト数でメモリアクセスを
行うことができる点に新たに着目して得られたものであ
る。
【0007】また、本発明は、メモリのアドレスとデー
タ入出力のビット数が異なる場合、ビット数の大きい方
を分割して、それぞれにスキャンチェーンを備えるが、
分割後のレジスタのビット数を小さい方のビット数以下
とすることにより、さらに少ないシフト数でメモリアク
セスを行うことができる点に新たに着目して得られたも
のである。
【0008】従って本発明は上記問題点に鑑み、その目
的は、メモリテスト用の入出力端子を追加することな
く、効率良いメモリテストを実現する半導体集積回路を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に係わる本発明の半導体集積回路は、メ
モリと第1の論理回路と第2の論理回路を含む半導体集
積回路において、メモリのアドレスを格納するレジスタ
とメモリのデータ入力を格納するレジスタとメモリのデ
ータ出力を格納するレジスタと第1の論理回路と第2の
論理回路内の少なくとも一部のレジスタはスキャンフリ
ップフロップで構成され、スキャンフリップフロップ
に、メモリのアドレスを格納するレジスタ、第1の論理
回路内のレジスタの順にデータをシフトする第1のスキ
ャンチェーンと、メモリのデータ入力を格納するレジス
タ、第2の論理回路内のレジスタ、メモリのデータ出力
を格納するレジスタの順にデータをシフトする第2のス
キャンチェーンを備えたものである。
【0010】また、請求項2に係わる本発明の半導体集
積回路は、メモリと第1の論理回路と第2の論理回路を
含む半導体集積回路において、メモリのアドレスを格納
するレジスタとメモリのデータ入力を格納するレジスタ
とメモリのデータ出力を格納するレジスタと第1の論理
回路と第2の論理回路内の少なくとも一部のレジスタは
スキャンフリップフロップで構成され、スキャンフリッ
プフロップに、メモリのデータ入力を格納するレジス
タ、第1の論理回路内のレジスタの順にデータをシフト
する第1のスキャンチェーンと、メモリのアドレスを格
納するレジスタ、第2の論理回路内のレジスタ、メモリ
のデータ出力を格納するレジスタの順にデータをシフト
する第2のスキャンチェーンを備えたものである。
【0011】さらに、請求項3に係わる本発明の半導体
集積回路は、メモリと論理回路を含む半導体集積回路に
おいて、メモリのアドレスを格納するレジスタとメモリ
のデータ入力を格納するレジスタとメモリのデータ出力
を格納するレジスタと複数の論理回路内の少なくとも一
部のレジスタはスキャンフリップフロップで構成され、
メモリのアドレスとデータのビット幅をそれぞれNA、ND
(NA、NDは正数)とすると、NA≧NDの場合、スキャンフ
リップフロップに、メモリのアドレスを格納するレジス
タの一部であるNDビット以下のレジスタ、論理回路内の
レジスタの少なくとも一部のレジスタの順にデータをシ
フトする複数のアドレス用スキャンチェーンと、メモリ
のデータ入力を格納するレジスタ、論理回路内のレジス
タの少なくとも一部のレジスタの順にデータをシフトす
るデータ入力用スキャンチェーンを備え、NA≦NDの場
合、スキャンフリップフロップに、メモリのアドレスを
格納するレジスタ、論理回路内のレジスタの少なくとも
一部のレジスタの順にデータをシフトするアドレス用ス
キャンチェーンと、メモリのデータ入力を格納するレジ
スタの一部であるNAビット以下のレジスタ、論理回路内
のレジスタの少なくとも一部のレジスタの順にデータを
シフトする複数のデータ入力用スキャンチェーンを備え
たものである。
【0012】さらに、請求項4に係わる本発明の半導体
集積回路は、NA≧NDの場合、前記複数のアドレス用スキ
ャンチェーンまたは前記データ入力用スキャンチェーン
のいずれかの出力に、前記メモリのデータ出力を格納す
るレジスタより構成されるデータ出力用スキャンチェー
ンを接続し、NA≦NDの場合、前記アドレス用スキャンチ
ェーンまたは前記複数のデータ入力用スキャンチェーン
のうち少なくとも一部の出力に、前記メモリのデータ出
力を格納するレジスタの一部であるNAビット以下のレジ
スタより構成されるデータ出力用スキャンチェーンを接
続することが望ましい。
【0013】請求項1又は請求項2に係わる本発明は上
記した構成によって、アドレスとデータ入力を別のスキ
ャンチェーンにするため、1本のスキャンチェーン当た
りのメモリに関連するレジスタ数を削減することがで
き、メモリアクセスに必要なシフト数を削減することが
できる。
【0014】上記構成により書き込みを行う場合、アド
レスとデータ入力を別のスキャンチェーンを用いてそれ
ぞれ設定し、メモリアクセスを行うが、1回のメモリア
クセスに必要なシフト数は少なくともアドレスとデータ
入力を設定するためのシフト数、すなわち、アドレスと
データ入力のうちビット数の大きい方のビット数分のシ
フト数を必要とする。したがって、アドレスとデータ入
力のビット数の差が大きい場合、ビット数の小さい方を
少ないシフト数で設定できるのにかかわらず、1回のメ
モリアクセスに必要なシフト数は少なくともビット数の
大きい方のビット数分のシフト数となるため、効率の悪
いメモリアクセスとなる。
【0015】そこで、請求項3に係わる本発明は上記し
た構成によって、ビット数の大きい方を分割することに
より、メモリアクセスに必要なシフト数をさらに削減す
ると共に、分割後のレジスタのビット数を小さい方のビ
ット数以下とすることにより、各スキャンチェーンにお
けるメモリに関連するレジスタ数を合わせることがで
き、効率良いメモリアクセスとなる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態の半導
体集積回路について、図面を参照しながら説明する。
【0017】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態におけるスキャン方式を用いた半導体集積
回路の構成図である。図において、Scan-IN1、Scan-IN2
はスキャン入力、Scan-OUT1、Scan-OUT2はスキャン出力
である。100〜102、203〜206はスキャンフリップフロッ
プで構成されるレジスタであり、スキャン入力Scan-IN1
からのデータを100、203、204の順にシフトしてスキャ
ン出力Scan-OUT1に出力するスキャンチェーンと、スキ
ャン入力Scan-IN2からのデータを101、205、206、102の
順にシフトしてスキャン出力Scan-OUT2に出力するスキ
ャンチェーンを備える。110はアドレスAD、データ入力D
I、データ出力DO、書き込みイネーブルNWEを備えるラン
ダムアクセスメモリ(以降RAMと呼ぶ)である。120
は通常動作とメモリテストの切り替え信号RAMTESTを用
いて通常動作時の書き込みイネーブルNNWEとメモリテス
ト時の書き込みイネーブルTNWEを選択して、RAM110
の書き込みイネーブルNWEとする選択回路である。通常
動作時、切り替え信号RAMTESTを論理値0とし、メモリ
テスト時は切り替え信号RAMTESTを論理値1とする。23
0、231は組み合わせ回路であり、240は組み合わせ回路2
30とレジスタ203、204より構成される論理回路、241は
組み合わせ回路231とレジスタ205、206より構成される
論理回路である。レジスタ100、101、102はそれぞれR
AM110のアドレス、データ入力、データ出力を格納す
るレジスタであり、レジスタ203〜206は論理回路240、2
41内のレジスタである。本実施の形態では論理回路24
0、241内のすべてのレジスタを用いてスキャンチェーン
を構成したが、少なくとも一部を用いて構成してもよ
い。
【0018】図2にレジスタ100〜102、203〜206の回路
図を示す。図において、IN[i]、OUT[i](0≦i≦n-1)は
ぞれぞれレジスタ入力、レジスタ出力、SENはスキャン
イネーブル、SIN、SOUTはそれぞれスキャン入力、スキ
ャン出力、CLKはクロック入力である。401、402、403、
404はスキャンフリップフロップである。レジスタは、
通常動作時、スキャンイネーブルSENを論理値0にして
用いられ、スキャン動作時、スキャンイネーブルSENを
論理値1にして用いられる。通常動作時、レジスタ入力
IN[i](0≦i≦n-1)をクロックCLKに同期してラッチ
し、レジスタ出力OUT[i](0≦i≦n-1)に出力する。ス
キャン動作時は、クロックCLKに同期して、スキャン入
力SINからのデータをスキャンフリップフロップに入力
すると共に順にシフトし、スキャンフリップフロップの
データをスキャン出力SOUTから順に出力する。すなわ
ち、スキャン入力SINからのデータをシフトしてスキャ
ン出力SOUTに出力するスキャンチェーンを備え、スキャ
ン動作により、スキャン入力SINからスキャンフリップ
フロップにデータを書き込み、スキャンフリップフロッ
プのデータをスキャン出力SOUTから読み出すことができ
る。
【0019】図3にスキャンフリップフロップの回路図
を示す。図において、SEはスキャンイネーブル、D、SD
はそれぞれ通常動作時のデータ入力、スキャン時のデー
タ入力、Qはデータ出力、CKはクロック入力である。301
はDフリップフロップ、302は選択回路である。スキャ
ンイネーブルSEが論理値0の時、選択回路302は通常動
作時のデータ入力Dを選択し、スキャンイネーブルSEが
論理値1の時、選択回路302はスキャン動作時のデータ
入力SDを選択する。Dフリップフロップ301はクロックC
Kに同期して、選択回路302の選択結果をラッチし、デー
タ出力Qへ出力する。
【0020】以上のように構成されたスキャン方式を用
いた半導体集積回路について、以下メモリテスト時の動
作を説明する。
【0021】まず、図4に実施の形態で用いるRAM11
0の動作を示す。図に示す動作は非同期RAMの動作で
あり、データの書き込み時、書き込みイネーブルNWEが
論理値0のタイミングで、アドレスADで指定した書き込
みアドレスにデータ入力DIで指定したデータを書き込
む。また、データの読み出し時は、書き込みイネーブル
NWEが論理値1の時にアドレスADで読み出しアドレスを
指定したタイミングで、データ出力DOからデータを読み
出す。
【0022】以上に示したRAMのスキャン方式による
メモリテストついて説明する。なお、RAMは一例とし
て、アドレス、データのビット数がそれぞれ3ビット、
2ビットのものを用いる。すなわち、レジスタ100は3
ビット(n=3)、レジスタ101、102は2ビット(n=2)
構成のものを用いる。
【0023】図5、図6にそれぞれメモリテスト時の書
き込み、読み出し動作を示す。図において、CLKはクロ
ック入力、RAMTESTは通常動作とメモリテストの切り替
え信号、TNWEはメモリテスト時の書き込みイネーブル、
Scan-ENはスキャンイネーブル、Scan-IN1、Scan-IN2は
スキャン入力、Scan-OUT1、Scan-OUT2はスキャン出力で
ある。また、ramad、ramdi、ramdoはそれぞれRAM110
のアドレス、データ入力、データ出力を格納するレジス
タの出力である。なお、RAM110のアドレス、データ
入出力を格納するレジスタはスキャン入力を最下位ビッ
トとし、下位ビットから上位ビットへデータをシフトし
て、最上位ビットをスキャン出力とするスキャンチェー
ンを備える。
【0024】図5の書き込みを行う場合の動作について
説明する。書き込むを行う場合、まず、クロックCLKに
同期させて、スキャン入力Scan-IN1から書き込みを行う
アドレス、スキャン入力Scan-IN2から書き込みを行うデ
ータ入力を入力する。スキャンチェーンを用いたシフト
動作では、スキャン入力Scan-IN1からのデータをアドレ
スの下位から上位、スキャン入力Scan-IN2からのデータ
をデータ入力の下位から上位の順にシフトする。そこ
で、アドレスの上位から下位A2、A1、A0の順にスキャン
入力Scan-IN1から書き込みを行うアドレスを入力し、デ
ータ入力の上位から下位D1、D0の順にスキャン入力Scan
-IN2から書き込みを行うデータ入力を入力する。レジス
タの出力ramad、ramdiがそれぞれ書き込みを行うアドレ
ス、データ入力になった後で、書き込みイネーブルTNWE
を論理値0にしてデータの書き込みを行う。
【0025】図6の読み出しを行う場合の動作について
説明する。読み出しを行う場合、まず、スキャンイネー
ブルScan-ENを論理値1にし、クロックCLKに同期させ
て、スキャン入力Scan-IN1から読み出しを行うアドレス
を入力する。書き込みの場合と同様に、アドレスの上位
から下位A2、A1、A0の順にスキャン入力Scan-IN1から読
み出しを行うアドレスを入力する。レジスタの出力rama
dがそれぞれ読み出しを行うアドレスになった後で、ス
キャンイネーブルScan-ENを論理値0にする。これによ
り、RAM110のデータ出力を格納するレジスタ102は通
常の動作と同様に読み出したデータをラッチする。続い
て、再度、スキャンイネーブルScan-ENを論理値1にし
て、シフト動作を行い、スキャン出力Scan-OUT2から読
み出したデータを出力する。スキャンチェーンを用いた
シフト動作では、データ出力の下位から上位の順にシフ
トするため、データ出力の上位から下位D1、D0の順にス
キャン出力Scan-OUTから出力される。
【0026】以上、メモリテスト時の書き込み、読み出
し動作として、1回のメモリアクセスを行う場合の動作
を示した。続いて、書き込みまたは読み出しを連続して
行う場合の動作について説明する。
【0027】図7、図8にそれぞれメモリテスト時の連
続書き込み、連続読み出しの動作を示す。図7におい
て、入力1、入力2、入力3は、連続して入力されるア
ドレスとデータ入力であり、書き込み1、書き込み2、
書き込み3はそれぞれの入力に対応する書き込みタイミ
ングである。図8において、入力1、入力2、入力3
は、連続して入力されるアドレスであり、読み出し1、
読み出し2、読み出し3はそれぞれの入力に対応する読
み出しデータである。
【0028】クロックCLKの立ち上がりから次の立ち上
がりまでを1サイクルとすると、図7の書き込みを行う
場合、書き込みイネーブルTNWEを論理値0にするサイク
ルを次の入力とオーバーラップして行うことができる。
また、スキャン入力Scan-IN1からアドレスを入力し、ス
キャン入力Scan-IN2からデータ入力を入力することによ
り、アドレスとデータ入力の入力を並行して行うことが
できる。したがって、連続書き込みを行う場合の1回の
メモリアクセスに必要な書き込みサイクルは、アドレス
のビット数とデータ入力のビット数のうち大きい方の値
のサイクル値になる。図に示す例では、アドレス、デー
タ入力のビット数はそれぞれ3ビット、2ビットであ
り、書き込みサイクルは3サイクルとなる。
【0029】また、図8の読み出しを行う場合は、デー
タを出力するための数サイクルを次の入力とオーバーラ
ップして行うことができる。したがって、連続読み出し
を行う場合の1回のメモリアクセスに必要な読み出しサ
イクルは、アドレスのビット数とデータ出力のビット数
のうち大きい方の値のサイクルにスキャンイネーブルSc
an-ENを論理値0にする1サイクルを加えた値のサイク
ルになる。図に示す例では、アドレス、データ出力のビ
ット数はそれぞれ3ビット、2ビットであり、読み出し
サイクルは4サイクルとなる。
【0030】以上のように本実施の形態によれば、RA
Mのアドレスを格納するレジスタをスキャン入力Scan-I
N1からスキャン出力Scan-OUT1までのスキャンチェー
ン、データ入出力を格納するレジスタをスキャン入力Sc
an-IN2からスキャン出力Scan-OUT2までのスキャンチェ
ーンに割り当て、アドレスとデータ入出力を格納するレ
ジスタを別のスキャンチェーンとすることにより、アド
レスとデータ入力の設定を並行して行うことができ、少
ないシフト数、少ないサイクル数で書き込みを行うこと
ができる。従来例では、書き込みサイクルがアドレスの
ビット数にデータのビット数を加えた値の5サイクルに
なるのに対し、本実施の形態では、書き込みサイクルを
3サイクルにすることができる。
【0031】(第2の実施の形態)以下本発明の第2の
実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0032】図9は本発明の第2の実施の形態を示すス
キャン方式を用いた半導体集積回路の構成図である。第
1の実施の形態を示す図1では、RAMを含む半導体集
積回路全体の構成図を示したが、図9では、半導体集積
回路のうちスキャンチェーンについてのみ示す。図9
は、RAMのアドレスのビット数がデータのビット数よ
り大きい場合のスキャンチェーンであり、アドレスのビ
ット数がn+m、データのビット数がn(n、mは正数)と
して説明する。
【0033】図9において、図1と異なるのは、図1が
アドレスを格納するレジスタをスキャン入力Scan-IN1か
らスキャン出力Scan-OUT1までのスキャンチェーンに割
り当てていたのに対し、図9では、アドレスを格納する
レジスタを2つに分割し、一方をスキャン入力Scan-IN1
からスキャン出力Scan-OUT1までのスキャンチェーン、
もう一方をスキャン入力Scan-IN2からスキャン出力Scan
-OUT2までのスキャンチェーンに割り当てた点である。
そして、これに伴い、データ入出力を格納するレジスタ
を、図1では、スキャン入力Scan-IN2からスキャン出力
Scan-OUT2までのスキャンチェーンに割り当てていたの
が、図9では、スキャン入力Scan-IN3からスキャン出力
Scan-OUT2までのスキャンチェーンに割り当てた点であ
る。
【0034】図9において、500〜506はスキャンフリッ
プフロップで構成されるレジスタであり、スキャン入力
Scan-IN1からのデータを500、504の順にシフトしてスキ
ャン出力Scan-OUT1に出力するスキャンチェーンと、ス
キャン入力Scan-IN2からのデータを501、505の順にシフ
トしてスキャン出力Scan-OUT2に出力するスキャンチェ
ーンと、スキャン入力Scan-IN3からのデータを502、50
6、503の順にシフトしてスキャン出力Scan-OUT3に出力
するスキャンチェーンを備える。レジスタ500、501はR
AMのアドレスを格納するレジスタであり、502、503は
それぞれRAMのデータ入力、データ出力を格納するレ
ジスタであり、レジスタ504、505、506は論理回路内の
少なくとも一部のレジスタである。n、mはレジスタのビ
ット数、すなわち、スキャンフリップフロップの個数を
示す。
【0035】RAMのアドレスを格納するレジスタを、
2つのレジスタ500、501に分割し、それぞれに別のスキ
ャンチェーンに割り当てるが、分割後のレジスタのビッ
ト数がデータのビット数以下になるようにする。図9で
は、nビットのデータに対し、n+mビットのアドレスをn
ビットとmビットに分割し、それぞれ、スキャン入力Sca
n-IN1からスキャン出力Scan-OUT1までのスキャンチェー
ン、スキャン入力Scan-IN2からスキャン出力Scan-OUT2
までのスキャンチェーンに割り当てている。
【0036】以上のように構成されたスキャン方式を用
いた半導体集積回路について、以下メモリテスト時の動
作を説明する。なお、RAMは、第1の実施の形態と同
様に、アドレス、データのビット数がそれぞれ3ビッ
ト、2ビットのものを用い、アドレスの上位2ビットが
レジスタ500、下位1ビットがレジスタ501となるように
分割する。
【0037】図10、図11にそれぞれメモリテスト時
の連続書き込み、連続読み出しの動作を示す。図10、
図11において、図7、図8と異なるのは、スキャン入
力Scan-IN1からアドレスの上位2ビット、スキャン入力
Scan-IN2からアドレスの下位1ビットを入力する点であ
る。そして、これに伴い、図10ではmスキャン入力Sc
an-IN3からデータ入力を入力し、図11ではスキャン出
力Scan-OUT3からデータ出力を出力する点である。図1
0、図11において、図7、図8と同一の機能を有する
ものには同一の符号を付してその詳細な説明を省略す
る。
【0038】図10の書き込みを行う場合、Scan-IN1か
らアドレスの上位2ビット、Scan-IN2からアドレスの下
位1ビットを入力することにより、アドレスの上位と下
位ビットの入力を並行して行うことができる。また、Sc
an-IN2からデータ入力を入力することにより、アドレス
とデータ入力の入力を並行して行うことができる。上位
と下位に分割したアドレスはそれぞれデータ入力のビッ
ト数である2ビット以下であるため、データ入力の設定
に必要なシフト数でアドレスの設定が可能である。した
がって、連続書き込みを行う場合の1回のメモリアクセ
スに必要な書き込みサイクルは、データ入力のビット数
の値のサイクルになる。図に示す例では、データ入力の
ビット数は2ビットであり、書き込みサイクルは2サイ
クルとなる。これは、第1の実施の形態(図7)の3サ
イクルに対し、1サイクル分の削減になる。
【0039】図11の読み出しを行う場合、書き込みを
行う場合と同様に、Scan-IN1からアドレスの上位2ビッ
ト、Scan-IN2からアドレスの下位1ビットを入力するこ
とにより、アドレスの上位と下位ビットの入力を並行し
て行うことができる。また、Scan-OUT2からデータ出力
を出力するが、データ出力と次のアドレスの入力をオー
バーラップして行うことができる。上位と下位に分割し
たアドレスはそれぞれデータ出力のビット数である2ビ
ット以下であるため、データ出力に必要なシフト数で次
のアドレスの入力が可能である。したがって、連続読み
出しを行う場合の1回のメモリアクセスに必要なか読み
出しサイクルはデータ出力のビット数にスキャンイネー
ブルScan-ENを論理値0にする1サイクルを加えた値の
サイクルになる。図に示す例では、データ出力のビット
数は2ビットであり、読み出しサイクルは3サイクルと
なる。これは、第1の実施の形態(図8)の4サイクル
に対し、1サイクル分の削減になる。
【0040】以上のように本実施の形態によれば、RA
Mのアドレスのビット数がデータのビット数より大きい
場合、アドレスを格納するレジスタを分割して、それぞ
れにスキャンチェーンを備えることにより、アドレスの
入力を上位ビットと下位ビットで並行して行うことがで
き、さらに、少ないシフト数、少ないサイクル数でメモ
リアクセスを行うことができる。また、アドレスを格納
するレジスタの分割において、分割後のレジスタのビッ
ト数をデータのビット幅以下とすることにより、書き込
み時はアドレスとデータ入力の設定に必要なシフト数、
読み出し時はデータ出力と次のアドレスの入力に必要な
シフト数を合わせることができ、効率良いメモリアクセ
スとすることができる。
【0041】なお、第2の実施の形態では、RAMのア
ドレスのビット数がデータのビット数より大きい場合を
示したが、データのビット数がアドレスのビット数より
大きい場合、データを格納するレジスタを分割して、そ
れぞれにスキャンチェーンを備えるが、分割後のレジス
タのビット数をアドレスのビット数以下とすればよい。
図12にRAMのデータのビット数がアドレスのビット
数より大きい場合のスキャン方式を用いた半導体集積回
路の構成図を示す。図において、600〜604,504〜506は
スキャンフリップフロップで構成されるレジスタであ
り、図9と同様に3つのスキャンチェーンを備える。
【0042】また、第1、第2の実施の形態において、
RAM110の書き込みイネーブルNWEを制御する選択回路
120を設けたが、書き込みイネーブルを格納するスキャ
ンフリップフロップを設け、スキャンチェーンの前半部
分になるように組み込んでもよい。
【0043】さらに、第1、第2の実施の形態におい
て、メモリとして非同期RAMを用いたが、同期RAM
でもリードオンリーメモリ(ROM)でもよい。ROM
のメモリテストを行う場合は、第1、第2の実施の形態
において、データ入力を格納するレジスタ101と選択回
路120が必要なくなる。
【0044】そして、第1、第2の実施の形態におい
て、RAMの入力を格納するレジスタの出力をRAMの
入力に直接接続し、RAMの出力を格納するレジスタの
入力をRAMの出力に直接接続していたが、RAMとレ
ジスタの間に選択回路等の論理が入ってもよい。メモリ
テスト時に、RAMとレジスタを直接接続した場合と同
様の動作を行うようにRAMとレジスタの間の論理を制
御することにより、同様のメモリテストを行うことがで
きる。
【0045】また、第1の実施の形態では、アドレスに
1本のスキャンチェーン、データ入力とデータ出力に1
本のスキャンチェーンを備えたが、データ入力に1本の
スキャンチェーン、アドレスとデータ出力に1本のスキ
ャンチェーンを備えてもよい。
【0046】加えて、第2の実施の形態では、レジスタ
を2分割したが、分割後のレジスタのビット数が、分割
しないレジスタのビット数以下となるように必要に応じ
てレジスタを3分割以上しても良いことは言うまでもな
い。
【0047】アドレスとデータのうちビット数の小さい
方は分割しないが、小さい方を分割し、分割後のビット
数以下となるように、大きい方を分割し、それぞれにス
キャンチェーンを備えても良い。分割後のアドレスとデ
ータの入出力に必要なシフト数を合わせることが重要で
あり、これにより、効率良いメモリアクセスを行うこと
ができる。
【0048】
【発明の効果】以上のように本発明は、メモリのアドレ
スを格納するレジスタ、第1の論理回路内のレジスタの
順にデータをシフトする第1のスキャンチェーンとメモ
リのデータ入力、第2の論理回路内のレジスタ、メモリ
のデータ出力を格納するレジスタの順にデータをシフト
する第2のスキャンチェーンを備えることにより、アド
レスとデータ入力の入力を並行して行うことができ、メ
モリテスト用の入出力端子を追加することなく、効率良
いメモリテストを実現することができる。
【0049】また、本発明は、メモリのアドレスとデー
タのビット幅をそれぞれNA、ND(NA、NDは正数)とする
と、NA≧NDの場合、スキャンフリップフロップに、メモ
リのアドレスを格納するレジスタの一部であるNDビット
以下のレジスタ、論理回路内のレジスタの少なくとも一
部のレジスタの順にデータをシフトする複数のアドレス
用スキャンチェーンと、メモリのデータ入力を格納する
レジスタ、論理回路内のレジスタの少なくとも一部のレ
ジスタの順にデータをシフトするデータ入力用スキャン
チェーンを備え、NA≦NDの場合、スキャンフリップフロ
ップに、メモリのアドレスを格納するレジスタ、論理回
路内のレジスタの少なくとも一部のレジスタの順にデー
タをシフトするアドレス用スキャンチェーンと、メモリ
のデータ入力を格納するレジスタの一部であるNAビット
以下のレジスタ、論理回路内のレジスタの少なくとも一
部のレジスタの順にデータをシフトする複数のデータ入
力用スキャンチェーンを備えることにより、書き込み時
はアドレスとデータ入力の設定に必要なシフト数、読み
出し時はデータ出力と次のアドレスの入力に必要なシフ
ト数を合わせることができ、さらに効率良いメモリアク
セスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるスキャン方
式を用いた半導体集積回路の構成図
【図2】同実施の形態におけるレジスタの回路図
【図3】同実施の形態におけるスキャンフリップフロッ
プの回路図
【図4】同実施の形態におけるRAMの動作説明のため
のタイミングチャート
【図5】同実施の形態におけるメモリテスト時の書き込
みの動作説明のためのタイミングチャート
【図6】同実施の形態におけるメモリテスト時の読み出
しの動作説明のためのタイミングチャート
【図7】同実施の形態におけるメモリテスト時の連続書
き込みの動作説明のためのタイミングチャート
【図8】同実施の形態におけるメモリテスト時の連続読
み出しの動作説明のためのタイミングチャート
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるスキャン方
式を用いた半導体集積回路の構成図
【図10】同実施の形態におけるメモリテスト時の連続
書き込みの動作説明のためのタイミングチャート
【図11】同実施の形態におけるメモリテスト時の連続
読み出しの動作説明のためのタイミングチャート
【図12】同第2の実施の形態における別形態のスキャ
ン方式を用いた半導体集積回路の構成図
【符号の説明】
100〜102,203〜206,500〜506,6
00〜606 スキャンフリップフロップで構成するレ
ジスタ 110 ランダムアクセスメモリ(RAM) 120,302 選択回路 230,231 組み合わせ回路 240,241 論理回路 401〜404 スキャンフリップフロップ 301 Dフリップフロップ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 29/00 G01R 31/28 G06F 11/22 G06F 12/16

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリと第1の論理回路と第2の論理回
    路を含む半導体集積回路において、前記メモリのアドレ
    スを格納するレジスタと前記メモリのデータ入力を格納
    するレジスタと前記メモリのデータ出力を格納するレジ
    スタと前記第1の論理回路と前記第2の論理回路内の少
    なくとも一部のレジスタはスキャンフリップフロップで
    構成され、前記スキャンフリップフロップに、前記メモ
    リのアドレスを格納するレジスタ、前記第1の論理回路
    内のレジスタの順にデータをシフトする第1のスキャン
    チェーンと、前記メモリのデータ入力を格納するレジス
    タ、前記第2の論理回路内のレジスタ、前記メモリのデ
    ータ出力を格納するレジスタの順にデータをシフトする
    第2のスキャンチェーンを備えたことを特徴とする半導
    体集積回路。
  2. 【請求項2】 メモリと第1の論理回路と第2の論理回
    路を含む半導体集積回路において、前記メモリのアドレ
    スを格納するレジスタと前記メモリのデータ入力を格納
    するレジスタと前記メモリのデータ出力を格納するレジ
    スタと前記第1の論理回路と前記第2の論理回路内の少
    なくとも一部のレジスタはスキャンフリップフロップで
    構成され、前記スキャンフリップフロップに、前記メモ
    リのデータ入力を格納するレジスタ、前記第1の論理回
    路内のレジスタの順にデータをシフトする第1のスキャ
    ンチェーンと、前記メモリのアドレスを格納するレジス
    タ、前記第2の論理回路内のレジスタ、前記メモリのデ
    ータ出力を格納するレジスタの順にデータをシフトする
    第2のスキャンチェーンを備えたことを特徴とする半導
    体集積回路。
  3. 【請求項3】 メモリと論理回路を含む半導体集積回路
    において、前記メモリのアドレスを格納するレジスタと
    前記メモリのデータ入力を格納するレジスタと前記メモ
    リのデータ出力を格納するレジスタと前記複数の論理回
    路内の少なくとも一部のレジスタはスキャンフリップフ
    ロップで構成され、前記メモリのアドレスとデータのビ
    ット幅をそれぞれNA、ND(NA、NDは正数)とすると、 NA≧NDの場合、前記スキャンフリップフロップに、前記
    メモリのアドレスを格納するレジスタの一部であるNDビ
    ット以下のレジスタ、前記論理回路内のレジスタの少な
    くとも一部のレジスタの順にデータをシフトする複数の
    アドレス用スキャンチェーンと、前記メモリのデータ入
    力を格納するレジスタ、前記論理回路内のレジスタの少
    なくとも一部のレジスタの順にデータをシフトするデー
    タ入力用スキャンチェーンを備え、 NA≦NDの場合、前記スキャンフリップフロップに、前記
    メモリのアドレスを格納するレジスタ、前記論理回路内
    のレジスタの少なくとも一部のレジスタの順にデータを
    シフトするアドレス用スキャンチェーンと、前記メモリ
    のデータ入力を格納するレジスタの一部であるNAビット
    以下のレジスタ、前記論理回路内のレジスタの少なくと
    も一部のレジスタの順にデータをシフトする複数のデー
    タ入力用スキャンチェーンを備えたことを特徴とする半
    導体集積回路。
  4. 【請求項4】 NA≧NDの場合、前記複数のアドレス用ス
    キャンチェーンまたは前記データ入力用スキャンチェー
    ンのいずれかの出力に、前記メモリのデータ出力を格納
    するレジスタより構成されるデータ出力用スキャンチェ
    ーンを接続し、 NA≦NDの場合、前記アドレス用スキャンチェーンまたは
    前記複数のデータ入力用スキャンチェーンのうち少なく
    とも一部の出力に、前記メモリのデータ出力を格納する
    レジスタの一部であるNAビット以下のレジスタより構成
    されるデータ出力用スキャンチェーンを接続したことを
    特徴とする請求項3記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 前記メモリの書き込みおよび読み出しを
    制御する制御回路を備えたことを特徴とする請求項1乃
    至請求項4のいずれかに記載の半導体集積回路。
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