JP3104603B2 - タイミング発生回路 - Google Patents

タイミング発生回路

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JP3104603B2
JP3104603B2 JP07344183A JP34418395A JP3104603B2 JP 3104603 B2 JP3104603 B2 JP 3104603B2 JP 07344183 A JP07344183 A JP 07344183A JP 34418395 A JP34418395 A JP 34418395A JP 3104603 B2 JP3104603 B2 JP 3104603B2
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聡 松浦
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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICテスタのTG
(Timing Generator)部等に用いられるタイミング発生
回路に係り、特に、不定周期のレート信号パルスを、そ
れに同期して与えられる遅延設定データにより指定され
るクロック周期時間だけ遅延させて出力するタイミング
発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ICテスタによるICの試験において
は、定められたタイミングで一定の測定シーケンスが実
行される。例えば、ICの機能試験は、基本的には以下
のような処理の繰り返しにより実行される。
【0003】a.機能試験のためのテストパターンをプ
ログラム(当該ICの測定手順を定めた測定用プログラ
ム)により定められたタイミングでメモリから1パター
ンずつ読み出す。 b.読み出したパターンを構成する“1”/“0”の2
値情報のうちICの入力端子に対応したものを選択し、
これらの“1”/“0”に対応した電圧波形をプログラ
ムにより定められたタイミングでICの各入力端子に供
給する。 c.この結果、ICの各出力端子から得られる応答波形
をプログラムにより定められたタイミングでサンプリン
グし、その結果をテストパターンと照合することにより
ICの機能が正常か否かを判断する。 このような機能試験を正常に行うためには、上記各処理
が定められたタイミングで実行されるようにタイミング
制御を行う必要がある。
【0004】また、試験対象たるICによっては、パタ
ーンを構成する2値情報をそのまま入力波形としてIC
に与えるのではなく、2値情報に対応した電圧波形を所
望の時間だけ遅延させてICに印加したり、あるいは2
値情報に従って多重クロックを発生してICに印加する
等の処理が必要な場合もある。このような試験を行うた
めには、さらに複雑なタイミング制御が要求される。
【0005】このようなタイミング制御を行うための手
段として、各種のタイミング発生回路がICテスタ内に
設けられている。図3はこの種のタイミング発生回路の
構成例を示すものである。このタイミング発生回路は、
一定周波数f0のクロックφ0に同期して動作し、テスタ
内の他の回路から供給されるレート信号パルスを1/f
0の分解能で指定された時間だけ遅延させ、タイミング
信号として出力するものである。また、この例において
は、レート信号パルスは4レート(1レートとはレート
信号パルスの間隔)まで遅らせることが可能な構成とな
っている。
【0006】図3に示すように、このタイミング発生回
路は、分離部11、カウンタ部12および多重部13に
より構成されている。
【0007】分離部11は、図示しない制御部(ICテ
スタの制御系)から与えられるレート信号パルスT0
よび遅延設定データD0を4インターリーブして第1〜
第4の出力端子から出力する回路である。すなわち、こ
の分離部11は、ある時点において与えられたレート信
号パルスT0と遅延設定データD0を第1の出力端子に出
力したとすると、次に与えられたレート信号パルスT0
と遅延設定データD0は第2の出力端子に出力し、その
次に与えられたレート信号パルスT0と遅延設定データ
0は第3の出力端子に出力し、というように出力先を
順次切り換えつつレート信号パルスT0および遅延設定
データD0の出力を行うものである。
【0008】カウンタ部12は、内部に4個のダウンカ
ウンタ12A〜12Dを有している。これらのダウンカウ
ンタ12A〜12Dは互いに独立なロード入力端子LDと
データ入力端子DATAを有している。分離部11によ
って4インターリーブされたレート信号パルスT0と遅
延設定データD0は、それぞれ各カウンタのロード入力
端子LDとデータ入力端子DATAに供給される。ま
た、ダウンカウンタ12A〜12Dはいずれも周波数f0
のクロックφ0によってダウンカウントし、カウント値
が「0」になったときにパルスを出力する。多重部13
は、これらのダウンカウンタ12A〜12Dから得られる
4本のパルスを多重し、タイミング信号Toutとして出
力する。
【0009】前記のように分離部11はレート信号パル
スT0と遅延設定データD0とを4インターリーブして出
力する。従って、カウンタ12A〜12Dの各々に着目す
ると、各カウンタは、分離部11にレート信号パルスが
4個到来する毎にレート信号パルスT0と遅延設定デー
タD0が与えられ、遅延設定データD0がカウント値の初
期値として設定されることとなる。各カウンタは、この
初期値からクロックφ0によりカウントダウンし、カウ
ント値が『0』になるとパルスを発生する。つまり、カ
ウンタ12A〜12Dはレート信号パルスの3間隔、すな
わち4レートに渡りカウントすることが可能であり、こ
のため、4レートに亙ってレート信号パルスを遅延させ
ることが可能である。
【0010】図4は、このタイミング発生回路の動作を
示すタイムチャートである。以下、この図を参照し、こ
のタイミング発生回路の動作について説明する。なお、
この図において、N1〜N4はそれぞれカウンタ12A
12Dのカウント値、T1〜T4はそれぞれカウンタ12A
〜12Dから出力されるパルス、Toutは多重部13から
出力されるタイミング信号である。
【0011】まずはじめに、レート信号パルスT
0()と遅延設定データD0()が与えられ、分離部
11を経てカウンタ12Bに入力される。この例では遅
延設定データD0()として『7クロック分の遅延』
を指示する『7』が与えられる。このため、データカウ
ンタ12Bには『7』が設定され、クロックφ0によりこ
の『7』を初期値としてカウントダウンが開始される。
同様に、つぎのレート信号パルスT0()と遅延設定
データD0()(=『5』)が与えられると、分離部
11を経て、カウンタ12Cに『5』が設定される。こ
の時点では、カウンタ12Bのカウント値N2は『4』で
あり、カウンタ12Bおよび12Cではクロックφ0によ
り並列にカウントダウンが行われる。
【0012】つぎのレート信号パルスT0()と遅延
設定データD0()(=『5』)が与えられると、分
離部11を経て、カウンタ12Dに『5』が設定され
る。この時点では、カウンタ12Bのカウント値N2
『3』、カウンタ12Cのカウント値N3は『4』であ
り、カウンタ12B、12C、12Dではクロックφ0によ
り並列にカウントダウンが行われる。
【0013】つぎのレート信号パルスT0()と遅延
設定データD0()(=『4』)が与えられると、分
離部11を経て、カウンタ12Aに『4』が設定され
る。この時点では、カウンタ12B、12C、12Dの各
カウント値はそれぞれ『1』、『2』、『3』であり、
4つのカウンタでは全て並列にカウントダウンが行われ
る。つぎのクロックφ0が与えられると、カウンタ12B
の値は『0』になり、カウンタ12BはパルスT2を発生
し、カウントダウンを停止する。以降、クロックφ0
与えられることによりカウンタ12C、12D、12A
各カウント値が順次『0』になり、各カウンタはパルス
3、T4、T1を順次出力し、カウントダウンを停止す
る。これらのパルスが多重部13によって多重され、タ
イミング信号ToutとしてICテスタ内の各回路に供給
され、試験対象物たるICに供給すべき電圧波形の形成
処理等のタイミング制御に使用される。
【0014】なお、以上の説明は遅延設定最大値が4レ
ートである例につき行ったが、遅延設定最大値がnレー
トである場合にはデコーダ2及びシフトレジスタ3、一
致検出部4を拡張すれば同様の動作が可能である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】さて、高精度な測定の
可能なICテスタを構成するためには、タイミング信号
の発生タイミングの分解能を高める必要がある。そし
て、この分解能を高めるためには、カウンタ部12に供
給するクロックφ0の周波数f0を高くする必要がある。
しかしながら、上述した従来のタイミング発生回路は、
カウンタ部12内にカウンタをn個(図3では4個)並
列接続した構成となっているため、周波数f0で高速動
作するハードウェア量が多く、大電力・高コストになる
という問題があった。
【0016】この発明は以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、大電力化および回路の大規模化を招く
ことなく、高い分解能でタイミング信号を発生すること
ができるタイミング発生回路を提供することを目的とし
ている。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明は、レート信号
パルスと共にレート数情報およびクロック数情報からな
る遅延設定データが与えられ、該レート信号パルスの入
力タイミングよりも該遅延設定データに対応した時間だ
け遅延したタイミングでタイミング信号を出力するタイ
ミング発生回路であって、クロックをカウントすると共
に前記レート信号パルスによってリセットされるカウン
タと、前記遅延設定データのうちのレート数情報をデコ
ードして複数ビットで出力するデコーダと、前記デコー
ダの出力及び前記遅延設定データのうちのクロック数情
報が入力され、前記デコーダの出力ビット数と同じ段数
を有し、前記デコーダの出力と前記クロック数情報とを
前記レート信号パルスにより順次読み込み、次の段へ
次シフトするシフトレジスタと、前記シフトレジスタの
各段に対応して設けられ、対応する前記シフトレジスタ
出力データから、所定のレート数情報に対応したデー
タが検出され、かつ、当該出力データに含まれるクロッ
ク数情報と前記カウンタのカウント値とが一致した時点
でパルスを出力する一致検出回路を有する一致検出部
と、前記一致検出部から出力されるパルスを多重し、タ
イミング信号として出力する多重部とを具備することを
特徴とするタイミング発生回路を要旨とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明によるタイミ
ング発生回路の一実施形態を示すブロック図であり、4
レートまで遅延させることができるものを表している。
同図において、1はアップカウンタ、2はデコーダ、3
は4段のシフトレジスタ、4は一致検出部、5は多重部
である。また、本タイミング発生回路には、不定周期の
レート信号パルスT0と、これに同期した遅延設定デー
タD0が入力される。この遅延設定データD0は、遅延す
べきレート数を指定するレート数情報D1と、レート内
の遅延時間を指定するクロック数情報D2とからなるも
のである。
【0019】アップカウンタ1は、タイミング発生回路
へ入力されたレート信号パルスT0をリセット入力と
し、周波数f0のクロックφ0をクロック入力とし、この
クロックφ0によりカウントアップする。
【0020】デコーダ2は、このタイミング発生回路へ
入力されたレート数情報D1をデコードし、その結果を
信号ENA〜ENDとして出力する回路である。本実施形
態においては、レート数情報D1が「0」〜「3」の場
合に信号ENA〜ENDが各々Hレベルとなる。
【0021】シフトレジスタ3は、デコーダ2の出力信
号ENA〜ENDとタイミングクロック数情報D2とから
なるデータを入力データとし、レート信号パルスT0
クロックとする4段のラッチ3A〜3Dにより構成されて
いる。1段目のラッチ3Aの出力データのうち信号ENA
に対応した部分はこのシフトレジスタ3の出力信号EA
として出力され、また、クロック数情報D2に対応した
部分はデータDAとして出力される。また、2段めのラ
ッチ3Bの出力データのうち信号ENBに対応した部分は
シフトレジスタ3の出力信号EBとして出力され、ま
た、クロック数情報D2に対応した部分はデータDBとし
て出力される。同様に3段めのラッチ3Cから信号EC
よびデータDCが、4段めのラッチ3Dからは信号ED
よびデータDDが各々出力される。
【0022】一致検出部4は、4並列構成であって、イ
ネーブル機能つきの一致検出回路41A〜41Dと、それ
ぞれに直列接続されたパルス発生回路42A〜42Dとに
より構成されている。シフトレジスタ3の出力信号EA
は一致検出回路41Aのイネーブル入力端子ENに入力
され、シフトレジスタ3の出力信号DAは第1のデータ
入力端子Aに、アップカウンタ1のカウント値Nは第2
のデータ入力端子Bにそれぞれ入力される。ここで、イ
ネーブル入力端子ENの入力信号レベルがHレベルであ
って、かつ、シフトレジスタ3の出力信号DAとアップ
カウンタ1のカウント値Nが一致すると、一致検出回路
41Aの出力信号が立ち上がり、これに応じてパルス発
生回路42AからパルスTAがひとつ発生される。一致検
出回路41B〜41D、パルス発生回路42B〜42Dにつ
いても同様である。多重部5は、一致検出部4の各パル
ス発生回路42B〜42Dから並列に出力されるパルスT
A〜TDを1本に多重しタイミング信号Toutとして出力
する。
【0023】図2はこのタイミング発生回路の動作を表
すタイムチャートである。以下、この図を参照し、本実
施形態の動作を説明する。
【0024】まずはじめに、第1のレート信号パルスT
0()と共に『3レート+1クロック』の遅延量を指
定する遅延設定データD0()がこのタイミング発生
回路に与えられたとする。この場合、遅延設定データD
0は、3レート分の遅延を指定するレート数情報D1(=
『3』)と1クロック分の遅延を指定するクロック数情
報D2(=『1』)とにより構成されている。これらの
うちレート数情報D1(=『3』)はデコーダ2に入力
される。この結果、デコーダ2の出力信号ENA〜END
のうち信号ENDのみがHレベルとなり、他はLレベル
となる。そして、これらの信号ENA〜ENDとクロック
数情報D2(=『1』)とからなる入力データがレート
信号パルスT0()によりシフトレジスタ3の第1の
ラッチ3Aに書き込まれる。
【0025】第1のラッチ3Aに書き込まれたクロック
数情報D2()(=『1』)はデータDAとして一致検
出回路41Aに供給される。しかし、その際に第1のラ
ッチ3Aから第1の一致検出回路41Aのイネーブル端子
ENに対しLレベルの信号EA(=ENA)が与えられ
る。このため、一致検出回路41Aの動作は禁止され
る。
【0026】つぎに、第2のレート信号パルスT
0()と共に『2レート+2クロック』の遅延量を指
定する遅延設定データD0()が与えられたとする。
この場合、遅延設定データD0は、2レート分の遅延を
指定するレート数情報D1()(=『2』)と2クロ
ック分の遅延を指定するクロック数情報D2()(=
『2』)とにより構成されている。これらのうちレート
数情報D1()(=『2』)がデコーダ2に与えられ
る結果、信号ENCのみがHレベルとなる。そして、第
2のレート信号パルスT0()により、第1のラッチ
Aに格納された信号ENB(=L)、ENC(=L)、
END(=H)およびクロック数情報D2()(=
『1』)が第2のラッチ3Bにシフトされる。また、こ
のレート信号パルスT0()により、デコーダ2の出
力信号ENA〜END(ENCのみがHレベル)とクロッ
ク数情報D2()(=『2』)が第1のラッチ3Aに書
き込まれる。
【0027】そして、第1のラッチ3Aに書き込まれた
クロック数情報D2()はデータDAとして第1の一致
検出回路41Aに入力されるが、この第1の一致検出回
路41Aのイネーブル端子ENに対してはLレベルの信
号EA(=ENA)が与えられる。このため、一致検出回
路41Aの動作は禁止される。また、第2のラッチ3B
シフトされたクロック数情報D2()はデータDBとし
て第2の一致検出回路41Bに入力されるが、この第2
の一致検出回路41Bのイネーブル端子ENに対しても
Lレベルの信号EB(=ENB)が与えられる。このた
め、一致検出回路41Bの動作も禁止される。
【0028】つぎに、第3のレート信号パルスT
0()と共に『1レート+3クロック』の遅延量を指
定する遅延設定データD0()が与えられたとする。
この場合、遅延設定データD0は、1レート分の遅延を
指定するレート数情報D1()(=『1』)と3クロ
ック分の遅延を指定するクロック数情報D2()(=
『3』)とにより構成されている。これらのうちレート
数情報D1()(=『1』)がデコーダ2に与えられ
る結果、信号ENBのみがHレベルとなる。そして、第
3のレート信号パルスT0()により、第2のラッチ
Bに格納された信号ENC(=L)、END(=H)お
よびクロック数情報D2()(=『1』)が第3のラ
ッチ3Cにシフトされる。また、第1のラッチ3Aに格納
されたENB(=L)、ENC(=H)、END(=L)
およびクロック数情報D2()(=『2』)が第2の
ラッチ3Bにシフトされる。また、デコーダ2の出力信
号ENA〜END(ENBのみがHレベル)とクロック数
情報D2()(=『3』)とからなる入力データが第
1のラッチ3Aに書き込まれる。
【0029】そして、第1のラッチ3Aに書き込まれた
クロック数情報D2()はデータDAとして第1の一致
検出回路41Aに入力されるが、この第1の一致検出回
路41Aのイネーブル端子ENに対してはLレベルの信
号EA(=ENA)が与えられる。このため、一致検出回
路41Aの動作は禁止される。また、第2のラッチ3B
シフトされたクロック数情報D2()はデータDBとし
て第2の一致検出回路41Bに入力されるが、この第2
の一致検出回路41Bのイネーブル端子ENに対しても
Lレベルの信号EB(=ENB)が与えられる。このた
め、一致検出回路41Bの動作も禁止される。また、第
3のラッチ3Cにシフトされたクロック数情報D2()
はデータDCとして第3の一致検出回路41Cに入力され
るが、この第3の一致検出回路41Cのイネーブル端子
ENに対してもLレベルの信号EC(=ENC)が与えら
れる。このため、一致検出回路41Cの動作も禁止され
る。
【0030】つぎに第4のレート信号パルスT0()
と共に『0レート+4クロック』の遅延量を指定する遅
延設定データD0()が与えられたとする。この場
合、遅延設定データD0は、0レート分の遅延を指定す
るレート数情報D1()(=『0』)と4クロック分
の遅延を指定するクロック数情報D2()(=
『4』)とにより構成されている。これらのうちレート
数情報D1()(=『0』)がデコーダ2に与えられ
る結果、信号ENAのみがHレベルとなる。そして、第
4のレート信号パルスT0()により、第3のラッチ
Cに格納された信号END(=H)およびクロック数情
報D2()(=『1』)が第4のラッチ3Dにシフトさ
れる。また、第2のラッチ3Bに格納されたENC(=
H)、END(=L)およびクロック数情報D2()
(=『2』)が第3のラッチ3Cにシフトされる。ま
た、第1のラッチ3Aに書き込まれたENB(=H)、E
C(=L)、END(=L)とクロック数情報D
2()(=『3』)とからなる入力データが第2のラ
ッチ3Bにシフトされる。そして、デコーダ2の出力信
号ENA〜END(ENAのみがHレベル)とクロック数
情報D2()(=『4』)とからなる入力データが第
1のラッチ3Aに書き込まれる。
【0031】第1のラッチ3Aに書き込まれたクロック
数情報D2()(=『4』)はデータDAとして第1の
一致検出回路41Aに入力される。そして、このとき第
1の一致検出回路41Aのイネーブル端子ENに対して
はHレベルの信号EA(=ENA)が与えられるため、一
致検出回路41Aの動作が許可され、アップカウンタ1
のカウント値Nとクロック数情報D2()(=
『4』)との比較が行われる。従って、レート信号パル
スT0()の入力後、クロックφ0が4個発生されるこ
とにより、アップカウンタ1のカウント値Nが『4』と
なり、一致検出部41Aにより両者が一致した旨を示す
一致検出信号が出力される。この結果、パルス発生回路
42AによりパルスTAが出力される。
【0032】一方、第2のラッチ3Bに書き込まれたク
ロック数情報D2()(=『3』)はデータDBとして
第2の一致検出回路41Bに入力される。そして、この
とき第2の一致検出回路41Bのイネーブル端子ENに
対してはHレベルの信号EB(=ENB)が与えられるた
め、一致検出回路41Bの動作が許可され、アップカウ
ンタ1のカウント値Nとクロック数情報D2()(=
『3』)との比較が行われる。従って、レート信号パル
スT0()の入力後、クロックφ0が3個発生されるこ
とにより、アップカウンタ1のカウント値Nが『3』と
なり、一致検出部41Bにより両者が一致した旨を示す
一致検出信号が出力される。この結果、パルス発生回路
42BによりパルスTBが出力される。
【0033】同様に、第3のラッチ3Cに書き込まれた
クロック数情報D2()(=『2』)がデータDCとし
て第3の一致検出回路41Cに入力され、第3の一致検
出回路41Cのイネーブル端子ENに対してHレベルの
信号EC(=ENC)が与えられる。このため、一致検出
回路41Cにより、アップカウンタ1のカウント値Nと
クロック数情報D2()(=『2』)との比較が行わ
れる。従って、レート信号パルスT0()の入力後、
クロックφ0が2個発生されることにより、一致検出部
41Cから一致検出信号が出力され、これにより、パル
ス発生回路42CからパルスTCが出力される。
【0034】また、第4のラッチ3Dに書き込まれたク
ロック数情報D2()(=『1』)がデータDDとして
第4の一致検出回路41Dに入力され、第4の一致検出
回路41Dのイネーブル端子ENに対してHレベルの信
号ED(=END)が与えられる。このため、一致検出回
路41Dにより、アップカウンタ1のカウント値Nとク
ロック数情報D2()(=『1』)との比較が行われ
る。従って、レート信号パルスT0()の入力後、ク
ロックφ0が1個発生されることにより、一致検出部4
Dから一致検出信号が出力され、これにより、パルス
発生回路42DからパルスTDが出力される。
【0035】このようにしてパルス発生回路42A〜4
Dによって発生されたパルスは多重部5によって多重
され、タイミング信号Toutとして出力される。このよ
うに本回路はレート信号パルスの3間隔、すなわち4レ
ートに亙りカウントすることが可能であり、これによ
り、4レートに亙るパルス遅延が可能である。
【0036】なお、以上の説明は遅延設定最大値が4レ
ートである例につき行ったが、遅延設定最大値がnレー
トである場合にはデコーダ2及びシフトレジスタ3、一
致検出部4を拡張すれば同様の動作が可能である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるタイ
ミング発生回路は、高速のクロックによって動作するカ
ウンタが1個だけであり、シフトレジスタはハードウェ
ア量も少なく、かつ、クロックよりも周波数の低いレー
ト信号パルスで動作する。従って、消費電力を少なくす
ることができる。また、回路全体としてのハードウェア
量も少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるタイミング発生回路
のブロック図である。
【図2】同実施形態の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
【図3】従来技術によるタイミング発生回路のブロック
図である。
【図4】同回路の動作を説明するためのタイムチャート
である。
【符号の説明】 1 アップカウンタ 2 デコーダ 3 シフトレジスタ 3A〜3D ラッチ 4 一致検出部 41A〜41D 一致検出回路 42A〜42D パルス発生回路 5 多重部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レート信号パルスと共にレート数情報お
    よびクロック数情報からなる遅延設定データが与えら
    れ、該レート信号パルスの入力タイミングよりも該遅延
    設定データに対応した時間だけ遅延したタイミングでタ
    イミング信号を出力するタイミング発生回路であって、 クロックをカウントすると共に前記レート信号パルスに
    よってリセットされるカウンタと、前記遅延設定データのうちのレート数情報をデコードし
    て複数ビットで出力するデコーダと、 前記デコーダの出力及び前記遅延設定データのうちのク
    ロック数情報が入力され、前記デコーダの出力ビット数
    と同じ段数を有し、前記デコーダの出力と前記クロック
    数情報とを 前記レート信号パルスにより順次読み込み、
    次の段へ順次シフトするシフトレジスタと、前記シフトレジスタの各段に対応して設けられ、対応す
    前記シフトレジスタ出力データから、所定のレート
    数情報に対応したデータが検出され、かつ、当該出力デ
    ータに含まれるクロック数情報と前記カウンタのカウン
    ト値とが一致した時点でパルスを出力する一致検出回路
    を有する一致検出部と、 前記一致検出部から出力されるパルスを多重し、タイミ
    ング信号として出力する多重部とを具備することを特徴
    とするタイミング発生回路。
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