JP3125950B2 - 特定用途向け集積回路 - Google Patents

特定用途向け集積回路

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JP3125950B2
JP3125950B2 JP04106515A JP10651592A JP3125950B2 JP 3125950 B2 JP3125950 B2 JP 3125950B2 JP 04106515 A JP04106515 A JP 04106515A JP 10651592 A JP10651592 A JP 10651592A JP 3125950 B2 JP3125950 B2 JP 3125950B2
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直樹 佐野
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Yokogawa Electric Corp
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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、テスト容易化設計手法
を実現した特定用途向け集積回路(ASIC;Applicat
ion Specific Integrated Circuit )に関し、詳しく
は、マイクロプログラム制御方式を採用したASICの
テスト時のモジュールの可観測性を向上させるように改
善するものである。
【0002】
【従来の技術】特定用途向け集積回路(以下、ASIC
と呼ぶ)の設計にあっては、その回路構成が大規模化、
複雑化した場合に、高信頼性(十分な故障検出率)確保
のために、チップ単体のテストをいかに効率よく行うか
が重要な課題となっている。本発明では、特に、マイク
ロプログラム制御方式を採用したASICを対象とする
ものであり、このようなASICの一般的な例を図4に
示す。この図のASIC1は、上位ホスト計算機(図示
せず)から非同期にアクセスされるためのチップ・セレ
クト信号CS,リード/ライト制御信号RWC,ホスト
・アドレスHA(lビット)等を受けるCPUインター
フェイス部INF2、INF2からのリード・イネーブ
ル信号を受けて該当するレジスタの値を出力ポートBO
に送出またはライト・イネーブル信号を受けて該当する
レジスタにホスト計算機からのパラメータ・コマンドを
入力ポートBI経由で書き込むパラメータ設定部PRE
G3を有する。この入力ポートBI及び出力ポートBO
は、外部とデータHD(mビット)を授受することによ
り、このASIC1は上位のホスト計算機等と双方向に
通信を行える。尚、送信バッファBOは信号HOEによ
り制御される。更に、マイクロプログラム制御部MCT
L4は、マイクロアドレスMICAを生成するアドレス
・シーケンサADSEQ41、マイクロアドレスMIC
Aを受けてマイクロコードINSTを出力するROM4
2、マイクロコードINSTを一時保持するパイプライ
ン・レジスタPPL43、デコーダDEC44を備えて
いる。マルチプレクサMUX5は、MCTL4の制御に
よりPREG3内の特定レジスタの値を選択し、レジス
タ演算部RALU6にデータdとして与えるものであ
る。レジスタ演算部RALU6は、MUX5からのデー
タd、内部レジスタtr0,tr1,…、一定値データ
all”0”の内二つのデータ・ソースを選択するソース
・セレクタSOR61を有し、SOR61で選択した値
に演算を施す演算部ALU62を備える。また、複数の
モジュールM1,M2,M3,…,MNは、このASI
C1の動作時にあって、MCTL4、RALU6、演算
結果出力バスXBUSを介してそれぞれ制御されるもの
である。マイクロプログラム制御方式のASIC1は以
上のように構成され、上位のホスト計算機からの指示に
従ってMCTL4により、内部の複数のモジュールM
1,M2,…,MNが制御され、動作する。ここで、複
数のモジュールM1,M2,…,MNの内、モジュール
M1は、出力ポートGOよりデータMDOを外部に送出
するものとする。また、入力ポートGIより外部からデ
ータMDIを取り込み、出力ポートGOは信号MOEに
より制御される。
【0003】このようなASIC1の内部のモジュール
M1,M2,…,MNに対して、その動作の正常、異常
をテストする際、テスト動作の可観測性を上げるため、
図5のような構成の回路を採用していた。即ち、図5の
例は、マルチプレクサMUX7を設け、モジュールM1
から外部への本来の出力MD0、モジュールM1からモ
ジュールM2への出力M102、モジュールM2からモ
ジュールM1への出力M201、モジュールM2からモ
ジュールM3への出力M202、モジュールM3からモ
ジュールM2への出力M302等、観測すべき信号をそ
の入力とし、外部からのテスト用マルチプレクサ切換信
号TSEL(rビット)によっていずれか一つの入力を
選択し、出力ラインMDOUTから出力ポートGOを介
して外部に出力する、という方式である。そして、出力
された信号MDについて、図示しない表示手段、記録手
段等によりその様子を観測することができ、モジュール
動作の正常、異常を知ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来のASICのテスト方式にあっては、テスト
すべきモジュールの数が多くなりその出力数が増えた場
合に、マルチプレクサ7の入力が増大し、これに伴っ
て、外部からのテスト用マルチプレクサ切換信号TSE
L(rビット)を受けるための端子数もrビットから増
えることとなり、ASIC全体の端子数に制限が発生
し、好ましくない、という問題があった。
【0005】本発明は、このような課題を解決したもの
であり、マイクロプログラム方式を採用したASICに
おいて端子数を増やすことなく内部のモジュールの動作
の可観測性を向上させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、双方向通信手段により上位ホスト計算機と
パラメータまたはコマンドをリード/ライトするパラメ
ータ設定部と、マイクロアドレスを生成して対応するマ
イクロコードをシステム・クロックに同期して出力する
マイクロプログラム制御部と、内部レジスタを有し前記
パラメータ設定部側から与えられるデータについて演算
を施してその演算結果を出力するレジスタ演算部と、前
記マイクロプログラム制御部から前記レジスタ演算部を
介して制御される複数のモジュールとを備える特定用途
向け集積回路において、前記レジスタ演算部からの演算
結果出力バスと前記複数のモジュールのうち外部出力端
子に接続される特定のモジュールの出力とを別途与えら
れるテスト・モード信号により選択する第1のマルチプ
レクサと、前記パラメータ設定部からのデータを入力す
るとともに前記複数のモジュールからの出力信号であっ
て外部へ直接出力されないものを入力し前記マイクロプ
ログラム制御部からの信号によりいずれかの入力を選択
して前記レジスタ演算部へ与える第2のマルチプレクサ
とを設けたことを特徴とする特定用途向け集積回路であ
る。
【0007】
【作用】本発明の特定用途向け集積回路は、テスト・モ
ード信号がアクティブな場合に、第2のマルチプレクサ
及びレジスタ演算部により所望のモジュールの出力信号
が演算結果出力バスに送出され、第1のマルチプレクサ
はこの演算結果出力バスを選択して外部へ送出する。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図1は本発明を実施したASIC1の例である。こ
の図で、図4、図5に示した従来のASIC1と符号が
同じブロックは、その機能は同じである。本発明にあっ
ては、第1のマルチプレクサ8及び第2のマルチプレク
サ9を設けたことを特徴とするものである。第1のマル
チプレクサ8は、外部へ信号を送出するモジュールM1
の出力信号MDOUTと、演算結果出力バスXBUSの
いずれか一つを外部から与えられたテスト・モード信号
TESTによって選択出力するものである。ここでは、
テスト・モード信号TEST=”H”の時に演算結果出
力バスXBUSを選択するものとする。この第1のマル
チプレクサ8の出力MD0は出力ポートG0を経由して
外部へ出力される。第2のマルチプレクサ9は、パラメ
ータ設定部PREG3内の特定のレジスタの値P1,
…,PKと、複数のモジュールM1,M2,…,MNの
出力信号M102,M201,M202等をマイクロプ
ログラム制御部MCTL4内のパイプライン・レジスタ
PPL43内のマイクロコードSによって選択し、デー
タdとしてレジスタ演算部6に与えるものである。
【0009】次に、このように構成された本発明のAS
IC1において、マイクロプログラム制御部MCTL4
及びレジスタ演算部RALU3によって制御される複数
のモジュールM1,M2,…,MNをテストする際の動
作を図2のタイムチャートを用いて説明する。 (1)はじめに、モジュールM1の出力M102を外部
に出力する場合について述べる。 n1サイクルにて、システム・クロックCPの立ち上が
りで第2のマルチプレクサ9の入力Sに、MCTL4か
らモジュールM1からの出力M102を選択することを
指示するマイクロコードS(M102)を与える。これ
により、第2のマルチプレクサ9の出力dには、出力M
102にかかるデータa1が出力される。続いて、レジ
スタ演算部RALU6にて、入力dとデータ”0”とを
SOR61でソース選択してALU62にて論理和演算
してその結果を演算結果出力バスXBUSに送出する。
従って、演算結果出力バスXBUSには出力M102の
データa1が出力される。一方、n1サイクルのシステ
ム・クロックCPの立ち上がりで第1のマルチプレクサ
8へのテスト・モード信号TESTを”H”とするた
め、第1のマルチプレクサ8は演算結果出力バスXBU
Sの値を選択し、その出力MDOには演算結果出力バス
XBUSの値が現れる。また、事前に出力ポートGOの
出力イネーブル信号MOEは”H”となっているため、
当該ASIC1の出力MDは、出力M102のデータa
1となる。尚、出力M102にかかるデータa1は適当
なストローブ・タイミングSTBにてストローブされ
る。引き続き、N2サイクル、n3サイクルにて同様の
動作が繰り返され、出力MDは、順次、出力M102に
かかるデータa2,a3となる。 (2)次に、モジュールM2の出力M201を出力MD
とする場合について述べる。 m1サイクルにて、システム・クロックCPの立ち上が
りで第2のマルチプレクサ9の入力Sに、モジュールM
2からの出力M201を選択することを指示するマイク
ロコードS(M201)を与える。これにより、第2の
マルチプレクサ9の出力dからは出力M201に対応し
たデータb1が出力される。そして、レジスタ演算部R
ALU6で入力dとデータ”0”をソース選択し、AL
U62にて論理和演算を行い、その結果を演算結果出力
バスXBUSに出力する。これにより、演算結果出力バ
スXBUSには出力M201にかかるデータb1が出力
される。一方、第1のマルチプレクサ8は、テスト・モ
ード信号TEST=”H”が与えられているため、演算
結果出力バスXBUSの値を選択し、その出力MDOに
は演算結果出力バスXBUSの値b1が出力される。従
って、この回路の出力MDは出力M201にかかるデー
タb1となる。尚、出力M201にかかるデータb1は
適当なストローブ・タイミングSTBにてストローブさ
れる。引き続き、m2サイクル,m3サイクルにて同様
の動作が繰り返され、出力MDには順次出力M201に
かかるデータb2,b3が出力され、適当なタイミング
STBにてストローブされる。以下、同様にして、モジ
ュールM3,M4,…,MNのデータが当該ASIC1
の出力MDとなる。
【0010】以上の実施例にあっては、第1のマルチプ
レクサ8の入力切り換え信号としてテスト・モード信号
TESTを外部から与えるような構成のものを示した
が、図3に示すように、マイクロプログラム制御部MC
TL4のパイプライン・レジスタPPL43の出力をマ
ルチプレクサ入力切り換え信号Sとして与えるようにし
てもよい。このような構成にすれば、外部からのテスト
・モード切換信号TESTを受ける端子が不要となる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マイクロプログラム制御部及びレジスダ演算部より制御
可能な複数のモジュールからの出力信号で外部端子に直
接出力されることのない内部の全ての信号を第2のマル
チプレクサを経由してレジスタ演算部へ選択的に入力で
きるようにし、更に、レジスタ演算部からの演算結果出
力バスと複数モジュール内の外部出力端子に接続される
特定モジュールの出力データとをテスト・モード入力信
号によって切り換える第1のマルチプレクサを設けるこ
とにより、複数モジュールからの観測したい出力信号を
演算結果出力バス及び出力ポートを経由して外部に出力
することができる。従って、テストすべきモジュール数
が多くなっても、外部からのテスト用のマルチプレクサ
切り換え信号端子を特に増設する必要はなく、内部のモ
ジュールの動作の可観測性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した特定用途向け集積回路の回路
例である。
【図2】本発明の特定用途向け集積回路の動作を表すタ
イミング・チャートである。
【図3】本発明の他の実施例である。
【図4】従来の特定用途向け集積回路の回路例である。
【図5】従来の特定用途向け集積回路の回路例である。
【符号の説明】
1 ASIC 2 CPUインターフェイス部INF 3 パラメータ設定部PREG 4 マイクロプログラム制御部MCTL 41 アドレス・シーケンサADSEQ 42 メモリROM 43 パイプライン・レジスタPPL 44 デコーダ44 5,7 マルチプレクサ 6 レジスタ演算部RALU 61 ソース・セレクタ 62 演算部ALU 8 第1のマルチプレクサ 9 第2のマルチプレクサ M1,M2,…,MN モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 11/22 - 11/26 G06F 15/78 G01R 31/28 - 31/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】双方向通信手段により上位ホスト計算機と
    パラメータまたはコマンドをリード/ライトするパラメ
    ータ設定部と、マイクロアドレスを生成して対応するマ
    イクロコードをシステム・クロックに同期して出力する
    マイクロプログラム制御部と、内部レジスタを有し前記
    パラメータ設定部側から与えられるデータについて演算
    を施してその演算結果を出力するレジスタ演算部と、前
    記マイクロプログラム制御部から前記レジスタ演算部を
    介して制御される複数のモジュールとを備える特定用途
    向け集積回路において、前記レジスタ演算部からの演算
    結果出力バスと前記複数のモジュールのうち外部出力端
    子に接続される特定のモジュールの出力とを別途与えら
    れるテスト・モード信号により選択する第1のマルチプ
    レクサと、前記パラメータ設定部からのデータを入力す
    るとともに前記複数のモジュールからの出力信号であっ
    て外部へ直接出力されないものを入力し前記マイクロプ
    ログラム制御部からの信号によりいずれかの入力を選択
    して前記レジスタ演算部へ与える第2のマルチプレクサ
    とを設けたことを特徴とする特定用途向け集積回路。
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