JP3184101B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP3184101B2 JP3184101B2 JP23707796A JP23707796A JP3184101B2 JP 3184101 B2 JP3184101 B2 JP 3184101B2 JP 23707796 A JP23707796 A JP 23707796A JP 23707796 A JP23707796 A JP 23707796A JP 3184101 B2 JP3184101 B2 JP 3184101B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSI(大規模集
積回路)等の半導体装置に関するもので、より具体的に
は、半導体装置の動作試験を行う際における試験モード
の切り換え方法に関するものである。
積回路)等の半導体装置に関するもので、より具体的に
は、半導体装置の動作試験を行う際における試験モード
の切り換え方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置をテストするにあたっ
ては、出力バッファの論理値を確定するために半導体装
置にテストパターンを入力して装置内部に設けられた論
理回路を動作させていた。しかしこうした手法を採る
と、回路規模が増大化するのに伴って、必要とされるテ
ストパターンが数万パターンといったように非常に多く
なってしまい、これに比例するようにテスト時間も長大
なものになっていた。そうしたことから、近年では、半
導体装置にテスト端子を用意し、テストにあたっては装
置をテストモードに切り換え、装置内部の論理回路をバ
イパスすることで出力バッファの論理値を確定する手法
等が用いられてきている。そこで以下、これら手法につ
いて詳述する。
ては、出力バッファの論理値を確定するために半導体装
置にテストパターンを入力して装置内部に設けられた論
理回路を動作させていた。しかしこうした手法を採る
と、回路規模が増大化するのに伴って、必要とされるテ
ストパターンが数万パターンといったように非常に多く
なってしまい、これに比例するようにテスト時間も長大
なものになっていた。そうしたことから、近年では、半
導体装置にテスト端子を用意し、テストにあたっては装
置をテストモードに切り換え、装置内部の論理回路をバ
イパスすることで出力バッファの論理値を確定する手法
等が用いられてきている。そこで以下、これら手法につ
いて詳述する。
【0003】〔第1の従来技術〕図7は、第1の従来技
術による半導体装置の構成を示すブロック図である。こ
の半導体装置は第1の電源100と接地電源101によ
り駆動される。すなわち、半導体装置を構成する第1の
回路102には、第1の電源供給配線103を介して第
1の電源100が供給されるとともに、接地電源供給配
線104を介して接地電源101が接続される。
術による半導体装置の構成を示すブロック図である。こ
の半導体装置は第1の電源100と接地電源101によ
り駆動される。すなわち、半導体装置を構成する第1の
回路102には、第1の電源供給配線103を介して第
1の電源100が供給されるとともに、接地電源供給配
線104を介して接地電源101が接続される。
【0004】また、この半導体装置は、通常の動作状態
に加えてこれとは異なる他の動作状態を有しており、こ
れらの状態を切り替えるために、制御信号端子105と
制御信号用入力バッファ106を必要としている。ここ
で、通常の動作状態とは、半導体装置をその本来の用途
に使用するモードである。これに対し、他の動作状態と
は、例えば半導体装置の試験を行うためのモードを意味
している。
に加えてこれとは異なる他の動作状態を有しており、こ
れらの状態を切り替えるために、制御信号端子105と
制御信号用入力バッファ106を必要としている。ここ
で、通常の動作状態とは、半導体装置をその本来の用途
に使用するモードである。これに対し、他の動作状態と
は、例えば半導体装置の試験を行うためのモードを意味
している。
【0005】まず、通常の動作状態は制御信号端子10
5の入力信号が”H”レベル(ハイレベル)の場合であ
る。この場合、動作モード切り換え回路107は、入力
端子108に与えられた論理値を入力バッファ109を
介して内部論理回路110に供給して、その動作結果を
出力バッファ111を介して出力端子112に出力す
る。
5の入力信号が”H”レベル(ハイレベル)の場合であ
る。この場合、動作モード切り換え回路107は、入力
端子108に与えられた論理値を入力バッファ109を
介して内部論理回路110に供給して、その動作結果を
出力バッファ111を介して出力端子112に出力す
る。
【0006】これに対し、他の動作状態は制御信号端子
105の入力信号が”L”レベル(ローレベル)の場合
である。この場合、動作モード切り換え回路107は、
入力端子108に与えられた論理値を、内部論理回路1
10を経由せずに出力バッファ111を介して出力端子
112に出力する。そして、こうした切り換え処理は、
制御信号供給配線113を介して与えられる制御信号用
入力バッファ106の出力に基づき、動作モード切り換
え回路107を構成するインバータ114,アンドゲー
ト(ANDゲート)115〜116,セレクタ117が
実現している。
105の入力信号が”L”レベル(ローレベル)の場合
である。この場合、動作モード切り換え回路107は、
入力端子108に与えられた論理値を、内部論理回路1
10を経由せずに出力バッファ111を介して出力端子
112に出力する。そして、こうした切り換え処理は、
制御信号供給配線113を介して与えられる制御信号用
入力バッファ106の出力に基づき、動作モード切り換
え回路107を構成するインバータ114,アンドゲー
ト(ANDゲート)115〜116,セレクタ117が
実現している。
【0007】〔第2の従来技術〕図8は、第2の従来技
術による半導体装置に設けられたテスト回路の構成を示
す回路図であって、特開昭63−10538号公報に記
載されたものである。同図に示すように、この回路は通
常の動作状態で用いられる入力端子を制御信号端子12
0と共用しており、入力バッファ121,レベル判定回
路122〜123,インバータ124,アンドゲート1
25から構成される。ここで、レベル判定回路122,
123の閾電圧はそれぞれ図9に示す電位VTH,VT
Lに設定されている。そして、こうした構成によって、
図9に示すような動作波形が得られることになる。
術による半導体装置に設けられたテスト回路の構成を示
す回路図であって、特開昭63−10538号公報に記
載されたものである。同図に示すように、この回路は通
常の動作状態で用いられる入力端子を制御信号端子12
0と共用しており、入力バッファ121,レベル判定回
路122〜123,インバータ124,アンドゲート1
25から構成される。ここで、レベル判定回路122,
123の閾電圧はそれぞれ図9に示す電位VTH,VT
Lに設定されている。そして、こうした構成によって、
図9に示すような動作波形が得られることになる。
【0008】いま、第1の従来技術における図7の半導
体装置に対して図8のテスト回路を適用した場合を想定
する。その際、”H”レベルの入力(図9の電位VD
D)を第1の電源100の動作電位とし、”L”レベル
の入力(図9の電位GND)を接地電位とする。また、
制御信号端子120の入力信号波形としては次のような
波形を入力する。すなわち、通常の動作状態又は他の動
作状態にある場合には、レベル判定回路122,123
が同じ論理値を出力するようにして、アンドゲート12
5の出力を”L”レベルとする。そしてこれを以て、内
部論理回路110(図1)に入力バッファ121の出力
を供給するように、動作モード切り換え回路107を制
御する。
体装置に対して図8のテスト回路を適用した場合を想定
する。その際、”H”レベルの入力(図9の電位VD
D)を第1の電源100の動作電位とし、”L”レベル
の入力(図9の電位GND)を接地電位とする。また、
制御信号端子120の入力信号波形としては次のような
波形を入力する。すなわち、通常の動作状態又は他の動
作状態にある場合には、レベル判定回路122,123
が同じ論理値を出力するようにして、アンドゲート12
5の出力を”L”レベルとする。そしてこれを以て、内
部論理回路110(図1)に入力バッファ121の出力
を供給するように、動作モード切り換え回路107を制
御する。
【0009】これに対し、動作モードの切り換え時に
は、レベル判定回路122,123がそれぞれ”L”レ
ベル,”H”レベルを出力するようにして、アンドゲー
ト32bの出力が”H”レベルとなるようにする。そし
てこれを以て、動作モード切り換え回路107の設定を
変更する。そのために、動作モードの切り換え時におい
ては、図示したように、制御信号端子120の入力信号
の電位を電位VDDと電位GNDの中間付近に設定して
いる。
は、レベル判定回路122,123がそれぞれ”L”レ
ベル,”H”レベルを出力するようにして、アンドゲー
ト32bの出力が”H”レベルとなるようにする。そし
てこれを以て、動作モード切り換え回路107の設定を
変更する。そのために、動作モードの切り換え時におい
ては、図示したように、制御信号端子120の入力信号
の電位を電位VDDと電位GNDの中間付近に設定して
いる。
【0010】ここで、図8の回路では、図10に示すよ
うに、実際の制御信号端子120に入力される信号波形
は或る時間幅を持って”H”レベルから”L”レベル或
いはその逆に変化する。そのために、図8のアンドゲー
ト125の出力信号にはスパイク波形が発生することに
なり、その先に接続された動作モード切り換え回路10
7を誤設定してしまう可能性がある。特に、これは波形
になまりがある場合に問題になりやすい。
うに、実際の制御信号端子120に入力される信号波形
は或る時間幅を持って”H”レベルから”L”レベル或
いはその逆に変化する。そのために、図8のアンドゲー
ト125の出力信号にはスパイク波形が発生することに
なり、その先に接続された動作モード切り換え回路10
7を誤設定してしまう可能性がある。特に、これは波形
になまりがある場合に問題になりやすい。
【0011】〔第3の従来技術〕図11は、第3の従来
技術による半導体装置の構成の要部を示す回路図であっ
て、特開平7−12902号公報に記載されたものであ
る。同図に示すように、この回路も通常の動作状態で用
いられる入力端子を制御信号端子130と共用してい
る。そして、動作モード設定検出信号131によって半
導体装置の動作モードが制御される。
技術による半導体装置の構成の要部を示す回路図であっ
て、特開平7−12902号公報に記載されたものであ
る。同図に示すように、この回路も通常の動作状態で用
いられる入力端子を制御信号端子130と共用してい
る。そして、動作モード設定検出信号131によって半
導体装置の動作モードが制御される。
【0012】なお、この図において、V1を電源の動作
電位とし、V2を接地電位とする。また電位V4は、電
源の動作電位V1にMOSトランジスタ(金属酸化物半
導体トランジスタ)132の閾値を加えた以上の高い電
位に設定されている。ここで、この従来技術では電位V
4を発振回路を用いて半導体装置133の内部で生成し
ている。なお、図中の符号134は制御信号端子130
の出力を内部回路(図示省略)へ送出するための入力バ
ッファである。
電位とし、V2を接地電位とする。また電位V4は、電
源の動作電位V1にMOSトランジスタ(金属酸化物半
導体トランジスタ)132の閾値を加えた以上の高い電
位に設定されている。ここで、この従来技術では電位V
4を発振回路を用いて半導体装置133の内部で生成し
ている。なお、図中の符号134は制御信号端子130
の出力を内部回路(図示省略)へ送出するための入力バ
ッファである。
【0013】いま、”H”レベルの入力を電源の動作電
位とし”L”レベルを接地電位とする信号が、通常信号
として制御信号端子130に入力される場合、この信号
は通常の動作状態或いは他の動作状態の入力信号として
機能することになる。つまり、この場合は、MOSトラ
ンジスタ132がオフ状態であるため、図12に示すよ
うに、動作モード設定検出信号131には電位V4が負
荷抵抗135を介して出力される。
位とし”L”レベルを接地電位とする信号が、通常信号
として制御信号端子130に入力される場合、この信号
は通常の動作状態或いは他の動作状態の入力信号として
機能することになる。つまり、この場合は、MOSトラ
ンジスタ132がオフ状態であるため、図12に示すよ
うに、動作モード設定検出信号131には電位V4が負
荷抵抗135を介して出力される。
【0014】これに対し、電位V4よりもさらに高い電
位V3が動作モード設定信号として制御信号端子130
に入力されると、MOSトランジスタ132がオン状態
となる。これにより、図12に示すように、動作モード
設定検出信号131が電位V4から電源の動作電位V1
に降下するので、半導体装置において動作モード切り換
えを認識することができる。
位V3が動作モード設定信号として制御信号端子130
に入力されると、MOSトランジスタ132がオン状態
となる。これにより、図12に示すように、動作モード
設定検出信号131が電位V4から電源の動作電位V1
に降下するので、半導体装置において動作モード切り換
えを認識することができる。
【0015】〔複数種類の電源への適用〕次に、上述し
た第1の従来技術を、接地電源に加えてこの接地電源と
は異なる複数種類の電源を持つ半導体装置に適用した形
態について説明する。図13はこうした形態における半
導体装置のブロック図であり、図1と同じ構成要素につ
いては同一の符号を付してあり、ここではその説明を省
略する。
た第1の従来技術を、接地電源に加えてこの接地電源と
は異なる複数種類の電源を持つ半導体装置に適用した形
態について説明する。図13はこうした形態における半
導体装置のブロック図であり、図1と同じ構成要素につ
いては同一の符号を付してあり、ここではその説明を省
略する。
【0016】さて、図示したように、半導体装置は第1
の電源100により駆動される第1の回路140と、第
2の電源供給配線141を介して第2の電源142によ
り駆動される第2の回路143に大別される。そして、
通常の動作状態では、制御信号端子105の入力信号
が”H”レベル又は”L”レベルで、動作モード切り換
え回路107にて、入力端子108からの論理値を内部
論理回路110に供給し、その動作結果を出力端子11
2に出力する。これに対し、他の動作状態では、入力端
子108からの論理値を内部論理回路110を経由せず
に出力端子112に出力する。
の電源100により駆動される第1の回路140と、第
2の電源供給配線141を介して第2の電源142によ
り駆動される第2の回路143に大別される。そして、
通常の動作状態では、制御信号端子105の入力信号
が”H”レベル又は”L”レベルで、動作モード切り換
え回路107にて、入力端子108からの論理値を内部
論理回路110に供給し、その動作結果を出力端子11
2に出力する。これに対し、他の動作状態では、入力端
子108からの論理値を内部論理回路110を経由せず
に出力端子112に出力する。
【0017】なお、図14はこの形態における半導体装
置を半導体チップ150上に実装した場合の平面図を示
しており、図中、入出力バッファ151は入力バッファ
109と出力バッファ111を兼ね、論理セル152は
内部論理回路110を実現する。また、符号153は周
知のボンディングパッドである。
置を半導体チップ150上に実装した場合の平面図を示
しており、図中、入出力バッファ151は入力バッファ
109と出力バッファ111を兼ね、論理セル152は
内部論理回路110を実現する。また、符号153は周
知のボンディングパッドである。
【0018】一方、上述した第3の従来技術(図11参
照)を、接地電源に加えてこれとは異なる複数種類の電
源を持つ半導体装置133に適用した形態を考える。す
るとこの形態では、電位V1を第1の電源とした場合
に、電位V4を第2の電源として半導体装置133に供
給できるため、電位V4を半導体装置133の内部で生
成する必要がなくなる。
照)を、接地電源に加えてこれとは異なる複数種類の電
源を持つ半導体装置133に適用した形態を考える。す
るとこの形態では、電位V1を第1の電源とした場合
に、電位V4を第2の電源として半導体装置133に供
給できるため、電位V4を半導体装置133の内部で生
成する必要がなくなる。
【0019】しかしながら、制御信号端子130を通常
の動作状態或いは他の動作状態の入力端子として使用す
ることとし、電源の動作電位V1より高い電位を入力し
た場合、CMOS(相補型MOS)回路の素子破壊を招
来するなどの問題を生じる。さらに、第3の従来技術で
は、電源の動作電位V1より高い電位を入力することに
よって、回路動作を安定化する工夫を凝らしている。し
かしながら、通常の入力端子と制御信号端子を共有する
ことは動作の不安定化を引き起こすことになり、この問
題点については第3の従来技術を記載した文献自身が指
摘するところである。
の動作状態或いは他の動作状態の入力端子として使用す
ることとし、電源の動作電位V1より高い電位を入力し
た場合、CMOS(相補型MOS)回路の素子破壊を招
来するなどの問題を生じる。さらに、第3の従来技術で
は、電源の動作電位V1より高い電位を入力することに
よって、回路動作を安定化する工夫を凝らしている。し
かしながら、通常の入力端子と制御信号端子を共有する
ことは動作の不安定化を引き起こすことになり、この問
題点については第3の従来技術を記載した文献自身が指
摘するところである。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、第1の
従来技術にあっては、通常用いられる入力端子108及
び入力バッファのほかに、制御信号端子105及び制御
信号用入力バッファ106を必要としている。ところ
が、こうした端子を余分に設けなければいけないとする
と、ユーザが使用可能な信号端子を減らしてしまうこと
になる。
従来技術にあっては、通常用いられる入力端子108及
び入力バッファのほかに、制御信号端子105及び制御
信号用入力バッファ106を必要としている。ところ
が、こうした端子を余分に設けなければいけないとする
と、ユーザが使用可能な信号端子を減らしてしまうこと
になる。
【0021】これに対して、第2の従来技術や第3の従
来技術においては通常の入力端子と制御信号端子を共用
した構成となっている。しかしながら、これらの技術を
そのまま複数種類の電源を有する半導体装置に適用する
と、これら従来技術が持っている問題点をそのまま受け
継いでしまうことになる。
来技術においては通常の入力端子と制御信号端子を共用
した構成となっている。しかしながら、これらの技術を
そのまま複数種類の電源を有する半導体装置に適用する
と、これら従来技術が持っている問題点をそのまま受け
継いでしまうことになる。
【0022】つまり、上述したように、第2の従来技術
ではアンドゲート125(図8参照)の出力信号にスパ
イク波形が発生する可能性があるために、第1の電源の
動作電位と接地電源の電位との間に動作モード切り換え
信号を設定すると、動作モード切り換え回路を誤設定し
てしまう恐れが生じることになる。
ではアンドゲート125(図8参照)の出力信号にスパ
イク波形が発生する可能性があるために、第1の電源の
動作電位と接地電源の電位との間に動作モード切り換え
信号を設定すると、動作モード切り換え回路を誤設定し
てしまう恐れが生じることになる。
【0023】一方、第3の従来技術では、制御信号端子
130(図11参照)を通常の動作状態或いは他の動作
状態の入力端子として使用した場合、電源の動作電位よ
りも高い電位を入力すると、CMOS回路の素子破壊を
引き起こしてしまうという問題を抱えている。
130(図11参照)を通常の動作状態或いは他の動作
状態の入力端子として使用した場合、電源の動作電位よ
りも高い電位を入力すると、CMOS回路の素子破壊を
引き起こしてしまうという問題を抱えている。
【0024】また、定常状態では電源電流が流れないC
MOS回路において、発振回路などを用いて内部で異な
る電位を生成すると、定常電流が流れる状態になって半
導体装置の信頼性を低下させる可能性がある。こうした
問題を極力避けるために、第3の従来技術において第2
の電源を設けることが考えられる。しかしながら、動作
モードの切り換えを認識させるだけの目的で第2の電源
を使用することは、半導体装置の端子を占有してしまう
点で問題がある。この点は、制御信号端子を別に用意す
る必要のある第1の従来技術と同一である。
MOS回路において、発振回路などを用いて内部で異な
る電位を生成すると、定常電流が流れる状態になって半
導体装置の信頼性を低下させる可能性がある。こうした
問題を極力避けるために、第3の従来技術において第2
の電源を設けることが考えられる。しかしながら、動作
モードの切り換えを認識させるだけの目的で第2の電源
を使用することは、半導体装置の端子を占有してしまう
点で問題がある。この点は、制御信号端子を別に用意す
る必要のある第1の従来技術と同一である。
【0025】さらに、第3の従来技術では、動作モード
切り換え回路のほかに、MOSトランジスタ132や負
荷抵抗135を追加する必要があることから、必然的に
半導体装置の回路規模が増大してしまうという問題も存
在する。本発明は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、外部から独立した複数の電源が供給さ
れる多電源動作の半導体装置において、テスト端子を設
けることなく動作モードの切り換えを実現するととも
に、通常使用時及びテスト時の何れにおいても安定的に
動作し、なおかつ、動作モードを切り換えた場合に不安
定な領域を発生させることのない半導体装置を提供する
ことにある。
切り換え回路のほかに、MOSトランジスタ132や負
荷抵抗135を追加する必要があることから、必然的に
半導体装置の回路規模が増大してしまうという問題も存
在する。本発明は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、外部から独立した複数の電源が供給さ
れる多電源動作の半導体装置において、テスト端子を設
けることなく動作モードの切り換えを実現するととも
に、通常使用時及びテスト時の何れにおいても安定的に
動作し、なおかつ、動作モードを切り換えた場合に不安
定な領域を発生させることのない半導体装置を提供する
ことにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明は、接地電源及び該接地電源
とは異なる第1〜第n(nは2以上の自然数)の電源に
より駆動される半導体装置において、前記第1の電源の
電位が供給される第1の回路ブロックと、前記第2〜第
nの電源により、電位がそれぞれ供給され、前記第1の
回路ブロックの入力端子に与えられる信号に基づいて所
定の演算を行う論理回路をそれぞれ有する第2〜第nの
回路ブロックと、前記第2〜第nの電源により、電位が
制御入力端に与えられ、これら電源の電位に基づいて装
置の動作モードを切り換え、前記制御入力端における電
位に基づき、前記入力端子に与えられる信号及び前記各
論理回路の出力のうちの何れかを選択し、選択された信
号を前記第1の回路ブロックの出力端子へ送出する動作
モード切り換え手段とを具備することを特徴としてい
る。
めに、請求項1記載の発明は、接地電源及び該接地電源
とは異なる第1〜第n(nは2以上の自然数)の電源に
より駆動される半導体装置において、前記第1の電源の
電位が供給される第1の回路ブロックと、前記第2〜第
nの電源により、電位がそれぞれ供給され、前記第1の
回路ブロックの入力端子に与えられる信号に基づいて所
定の演算を行う論理回路をそれぞれ有する第2〜第nの
回路ブロックと、前記第2〜第nの電源により、電位が
制御入力端に与えられ、これら電源の電位に基づいて装
置の動作モードを切り換え、前記制御入力端における電
位に基づき、前記入力端子に与えられる信号及び前記各
論理回路の出力のうちの何れかを選択し、選択された信
号を前記第1の回路ブロックの出力端子へ送出する動作
モード切り換え手段とを具備することを特徴としてい
る。
【0027】
【0028】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記出力端子の代わりに、双方向端
子若しくはトライステート端子を有し、前記動作モード
切り換え手段は、前記制御入力端の電位が非動作電位で
ある場合に、前記入力端子とは別の入力端子に与えられ
た信号により前記双方向端子若しくは前記トライステー
ト端子のイネーブル/ディセーブルを制御することを特
徴としている。また、請求項3記載の発明は、請求項1
記載の発明において、前記各論理回路の入力にラッチ回
路を付加すると共に、前記制御入力端の非動作電位を前
記各論理回路がその状態値を保持可能な電位に設定した
ことを特徴としている。
載の発明において、前記出力端子の代わりに、双方向端
子若しくはトライステート端子を有し、前記動作モード
切り換え手段は、前記制御入力端の電位が非動作電位で
ある場合に、前記入力端子とは別の入力端子に与えられ
た信号により前記双方向端子若しくは前記トライステー
ト端子のイネーブル/ディセーブルを制御することを特
徴としている。また、請求項3記載の発明は、請求項1
記載の発明において、前記各論理回路の入力にラッチ回
路を付加すると共に、前記制御入力端の非動作電位を前
記各論理回路がその状態値を保持可能な電位に設定した
ことを特徴としている。
【0029】また、請求項4記載の発明は、請求項1〜
3の何れかの項記載の発明において、前記第2〜第nの
回路ブロックは、それぞれ前記第2〜第nの電源の電位
が非動作電位の場合にその動作を行わないことを特徴と
している。
3の何れかの項記載の発明において、前記第2〜第nの
回路ブロックは、それぞれ前記第2〜第nの電源の電位
が非動作電位の場合にその動作を行わないことを特徴と
している。
【0030】また、請求項5記載の発明は、接地電源及
び該接地電源とは異なる第1〜第n(nは2以上の自然
数)の電源により駆動される半導体装置において、前記
第1の電源の電位が供給される第1の回路ブロックと、
前記第2〜第nの電源により、電位が制御入力端に与え
られ、これら電源の電位に基づいて、前記制御入力端に
与えられる電源の電位が非動作電位から動作電位に変化
したか若しくは所定の基準電位から動作電位に変化した
ことを検出して、装置の動作モードを切り換える動作モ
ード切り換え手段と、前記制御入力端に与えられる電源
の電位が非動作電位の場合に前記動作モードの初期設定
を行う初期設定手段と、それぞれ前記動作モード切り換
え手段によって切り換えられた動作モードに応じて所定
の演算動作を行う論理回路を具備し、前記第2〜第nの
電源により、電位がそれぞれ供給される第2〜第nの回
路ブロックとを具備することを特徴としている。
び該接地電源とは異なる第1〜第n(nは2以上の自然
数)の電源により駆動される半導体装置において、前記
第1の電源の電位が供給される第1の回路ブロックと、
前記第2〜第nの電源により、電位が制御入力端に与え
られ、これら電源の電位に基づいて、前記制御入力端に
与えられる電源の電位が非動作電位から動作電位に変化
したか若しくは所定の基準電位から動作電位に変化した
ことを検出して、装置の動作モードを切り換える動作モ
ード切り換え手段と、前記制御入力端に与えられる電源
の電位が非動作電位の場合に前記動作モードの初期設定
を行う初期設定手段と、それぞれ前記動作モード切り換
え手段によって切り換えられた動作モードに応じて所定
の演算動作を行う論理回路を具備し、前記第2〜第nの
電源により、電位がそれぞれ供給される第2〜第nの回
路ブロックとを具備することを特徴としている。
【0031】また、請求項6記載の発明は、請求項5記
載の発明において、前記動作モード切り換え手段は、少
なくとも1個のフリップフロップと、前記制御入力端に
接続されて互いに閾値が異なる少なくとも2個の組み合
わせ回路若しくはトランスファゲートを有し、前記各組
み合わせ回路若しくは各トランスファゲートは、前記制
御入力端における電源の電位の変化を検出して、前記フ
リップフロップの論理値を変化させることを特徴として
いる。また、請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何
れかの項記載の発明において、前記第2〜第nの電源の
電位は動作電位と接地電位の間で変化することを特徴と
している。
載の発明において、前記動作モード切り換え手段は、少
なくとも1個のフリップフロップと、前記制御入力端に
接続されて互いに閾値が異なる少なくとも2個の組み合
わせ回路若しくはトランスファゲートを有し、前記各組
み合わせ回路若しくは各トランスファゲートは、前記制
御入力端における電源の電位の変化を検出して、前記フ
リップフロップの論理値を変化させることを特徴として
いる。また、請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何
れかの項記載の発明において、前記第2〜第nの電源の
電位は動作電位と接地電位の間で変化することを特徴と
している。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の各
実施形態について説明する。 〔第1実施形態〕まず初めに、接地電源の他に2種類の
電源を有する半導体装置について説明する。図1は本実
施形態による半導体装置の構成を示すブロック図であ
り、同図に示すように、第1の電源1と第2の電源2が
上記2種類の電源に相当する。
実施形態について説明する。 〔第1実施形態〕まず初めに、接地電源の他に2種類の
電源を有する半導体装置について説明する。図1は本実
施形態による半導体装置の構成を示すブロック図であ
り、同図に示すように、第1の電源1と第2の電源2が
上記2種類の電源に相当する。
【0033】第1の回路3は、第1の電源供給配線4を
介して第1の電源1により駆動される回路であり、動作
モード切り換え回路5,入力端子6に接続された入力バ
ッファ7,出力端子8が接続された出力バッファ9が設
けられている。また、第2の回路10は、第2の電源供
給配線11を介して第2の電源2により駆動される回路
である。この第2の回路10は、接地電源供給配線12
を介して接地電源13にも接続されており、その中には
内部論理回路14が設けられている。この内部論理回路
14は、半導体装置を本来の用途に用いる場合に当該装
置の機能を実現するために必要な回路である。
介して第1の電源1により駆動される回路であり、動作
モード切り換え回路5,入力端子6に接続された入力バ
ッファ7,出力端子8が接続された出力バッファ9が設
けられている。また、第2の回路10は、第2の電源供
給配線11を介して第2の電源2により駆動される回路
である。この第2の回路10は、接地電源供給配線12
を介して接地電源13にも接続されており、その中には
内部論理回路14が設けられている。この内部論理回路
14は、半導体装置を本来の用途に用いる場合に当該装
置の機能を実現するために必要な回路である。
【0034】ここで、動作モード切り換え回路5の構成
を詳述する。この動作モード切り換え回路5には、イン
バータ15,アンドゲート16〜17,セレクタ18が
設けられている。また、動作モード切り換え回路5は第
2の電源2を入力信号の一つとしており、この第2の電
源2はセレクタ18の選択信号になっている。そしてイ
ンバータ15,アンドゲート16〜17は、第2の電源
2のレベルに従って、入力バッファ7の出力信号をセレ
クタ18又は内部論理回路14の何れかに送出する。ま
たセレクタ18は、選択信号である第2の電源2のレベ
ルに従って、内部論理回路14の出力,アンドゲート1
6を介した入力バッファ7の出力信号のうちの何れかを
選択する。すなわちセレクタ18は、選択信号が”H”
レベルの場合には内部論理回路14の出力を選択し、選
択信号が”L”レベルの場合にはアンドゲート16の出
力を選択する。
を詳述する。この動作モード切り換え回路5には、イン
バータ15,アンドゲート16〜17,セレクタ18が
設けられている。また、動作モード切り換え回路5は第
2の電源2を入力信号の一つとしており、この第2の電
源2はセレクタ18の選択信号になっている。そしてイ
ンバータ15,アンドゲート16〜17は、第2の電源
2のレベルに従って、入力バッファ7の出力信号をセレ
クタ18又は内部論理回路14の何れかに送出する。ま
たセレクタ18は、選択信号である第2の電源2のレベ
ルに従って、内部論理回路14の出力,アンドゲート1
6を介した入力バッファ7の出力信号のうちの何れかを
選択する。すなわちセレクタ18は、選択信号が”H”
レベルの場合には内部論理回路14の出力を選択し、選
択信号が”L”レベルの場合にはアンドゲート16の出
力を選択する。
【0035】一方、図2は本実施形態による半導体装置
を半導体チップ20上に実装した場合の平面図である。
同図において、図1と同じ構成要素については同一の符
号を付してあり、ここではその説明を省略する。図中、
入出力用バッファ21は図1の入力バッファ7及び出力
バッファ9を兼ねるもので、第1の電源1により駆動さ
れる。また、動作モード切り換え回路5には第1の電源
供給配線4を介して第1の電源1の動作電位(即ち、第
1の回路1が動作するのに必要な電位)が供給されると
ともに、第2の電源供給配線11を介して第2の電源2
の動作電位或いは接地電位(非動作電位)が入力信号と
して供給され、さらには、接地電源供給配線12を介し
て接地電源13に接続される。また、論理セル22は内
部論理回路14を実現するもので、第2の電源供給配線
11を介して第2の電源2の動作電位或いは接地電位が
供給される。さらに、符号23は周知のボンディングパ
ッドである。
を半導体チップ20上に実装した場合の平面図である。
同図において、図1と同じ構成要素については同一の符
号を付してあり、ここではその説明を省略する。図中、
入出力用バッファ21は図1の入力バッファ7及び出力
バッファ9を兼ねるもので、第1の電源1により駆動さ
れる。また、動作モード切り換え回路5には第1の電源
供給配線4を介して第1の電源1の動作電位(即ち、第
1の回路1が動作するのに必要な電位)が供給されると
ともに、第2の電源供給配線11を介して第2の電源2
の動作電位或いは接地電位(非動作電位)が入力信号と
して供給され、さらには、接地電源供給配線12を介し
て接地電源13に接続される。また、論理セル22は内
部論理回路14を実現するもので、第2の電源供給配線
11を介して第2の電源2の動作電位或いは接地電位が
供給される。さらに、符号23は周知のボンディングパ
ッドである。
【0036】次に、上記構成による半導体装置の動作を
説明する。まず、通常の動作状態として第2の電源2が
動作電位の場合について説明する。第2の電源2が動作
電位(”H”レベル)であると、インバータ15の出力
は”L”レベルとなって、アンドゲート16の出力は”
L”レベルに固定される。これに対し、アンドゲート1
7は、入力端子6に与えられて入力バッファ7から出力
される論理値をそのまま内部論理回路14へ出力する。
またセレクタ18は、選択信号である第2の電源2が”
H”レベルであるから内部論理回路14の出力を選択す
ることになり、選択された出力が出力バッファ9を経由
して出力端子8に出力される。
説明する。まず、通常の動作状態として第2の電源2が
動作電位の場合について説明する。第2の電源2が動作
電位(”H”レベル)であると、インバータ15の出力
は”L”レベルとなって、アンドゲート16の出力は”
L”レベルに固定される。これに対し、アンドゲート1
7は、入力端子6に与えられて入力バッファ7から出力
される論理値をそのまま内部論理回路14へ出力する。
またセレクタ18は、選択信号である第2の電源2が”
H”レベルであるから内部論理回路14の出力を選択す
ることになり、選択された出力が出力バッファ9を経由
して出力端子8に出力される。
【0037】一方、他の動作状態として第2の電源2が
接地電位の場合について説明する。第2の電源2が接地
電位であると、インバータ15の出力は”H”レベルと
なり、アンドゲート16は入力バッファ7の論理値をそ
のままセレクタ18へ出力し、アンドゲート17の出力
は”L”レベルに固定される。またセレクタ18は、選
択信号である第2の電源2が”L”レベルであるからア
ンドゲート16の出力を選択することになり、これが出
力バッファ9を経由して出力端子8に出力される。さら
にこの時、第2の電源2は接地電位であるから、内部論
理回路14は動作しないようになっている。
接地電位の場合について説明する。第2の電源2が接地
電位であると、インバータ15の出力は”H”レベルと
なり、アンドゲート16は入力バッファ7の論理値をそ
のままセレクタ18へ出力し、アンドゲート17の出力
は”L”レベルに固定される。またセレクタ18は、選
択信号である第2の電源2が”L”レベルであるからア
ンドゲート16の出力を選択することになり、これが出
力バッファ9を経由して出力端子8に出力される。さら
にこの時、第2の電源2は接地電位であるから、内部論
理回路14は動作しないようになっている。
【0038】ところで、本実施形態を図2に示す半導体
装置の試験に適用した場合について説明する。まず、通
常の動作状態として、第1の電源1,第2の電源2,接
地電源13の電位をそれぞれ5V,3V,0Vと想定す
る。すると、ボンディングパッド23より供給された入
力信号は、入出力用バッファ21を経由して動作モード
切り換え回路5に供給される。動作モード切り換え回路
5は、第2の電源供給配線11により供給された第2の
電源2の電位3Vを”H”レベルとして扱い、入力信号
を論理セル22に供給する。
装置の試験に適用した場合について説明する。まず、通
常の動作状態として、第1の電源1,第2の電源2,接
地電源13の電位をそれぞれ5V,3V,0Vと想定す
る。すると、ボンディングパッド23より供給された入
力信号は、入出力用バッファ21を経由して動作モード
切り換え回路5に供給される。動作モード切り換え回路
5は、第2の電源供給配線11により供給された第2の
電源2の電位3Vを”H”レベルとして扱い、入力信号
を論理セル22に供給する。
【0039】このようなことから、論理セル22には第
2の電源供給配線11を介して第2の電源2の電位3V
が供給されると共に、接地電源供給配線12を介して接
地電源13の電位0Vに接続される。そして、論理セル
22は、入力信号に基づいて所定の論理演算を行ったの
ちに、この演算結果を動作モード切り換え回路5に出力
する。動作モード切り換え回路5は、論理セル22から
の出力信号を入出力用バッファ21を経由してボンディ
ングパッド23へ出力する。
2の電源供給配線11を介して第2の電源2の電位3V
が供給されると共に、接地電源供給配線12を介して接
地電源13の電位0Vに接続される。そして、論理セル
22は、入力信号に基づいて所定の論理演算を行ったの
ちに、この演算結果を動作モード切り換え回路5に出力
する。動作モード切り換え回路5は、論理セル22から
の出力信号を入出力用バッファ21を経由してボンディ
ングパッド23へ出力する。
【0040】一方、他の動作状態として、第1の電源
1,第2の電源2,接地電源13の電位をそれぞれ5
V,0V,0Vと想定する。すると、ボンディングパッ
ド23より供給された入力信号は、入出力用バッファ2
1を経由して動作モード切り換え回路5に供給される。
動作モード切り換え回路5は、第2の電源供給配線11
により供給された第2の電源2の電位0Vを”L”レベ
ルとして扱い、入力信号を動作モード切り換え回路5に
供給する。動作モード切り換え回路5は、この入力信号
を入出力用バッファ21を経由してボンディングパッド
23に出力する。
1,第2の電源2,接地電源13の電位をそれぞれ5
V,0V,0Vと想定する。すると、ボンディングパッ
ド23より供給された入力信号は、入出力用バッファ2
1を経由して動作モード切り換え回路5に供給される。
動作モード切り換え回路5は、第2の電源供給配線11
により供給された第2の電源2の電位0Vを”L”レベ
ルとして扱い、入力信号を動作モード切り換え回路5に
供給する。動作モード切り換え回路5は、この入力信号
を入出力用バッファ21を経由してボンディングパッド
23に出力する。
【0041】以上のように、出力バッファとして使用し
ている入出力用バッファ21の試験は、入力バッファと
して使用される入出力用バッファ21の入力信号によっ
て容易に設定できるのである。つまり、テストパターン
として2パターンあれば、”H”レベル及び”L”レベ
ルの状態を実現でき、しかも、入出力用バッファ21と
動作モード切り換え回路5だけが動作していれば良い。
また、第2の電源2の電位を0Vとすることによって、
試験に不要な論理セル22を切り離すようにしている。
なお、アンドゲート17に供給される電源を、動作モー
ド切り換え回路5の各部に供給される電源とは異なるも
のとしても良い。
ている入出力用バッファ21の試験は、入力バッファと
して使用される入出力用バッファ21の入力信号によっ
て容易に設定できるのである。つまり、テストパターン
として2パターンあれば、”H”レベル及び”L”レベ
ルの状態を実現でき、しかも、入出力用バッファ21と
動作モード切り換え回路5だけが動作していれば良い。
また、第2の電源2の電位を0Vとすることによって、
試験に不要な論理セル22を切り離すようにしている。
なお、アンドゲート17に供給される電源を、動作モー
ド切り換え回路5の各部に供給される電源とは異なるも
のとしても良い。
【0042】〔第2実施形態〕この実施形態では、接地
電源の他に4種類の電源を有する半導体装置について説
明する。図3は同実施形態による半導体装置の構成を示
すブロック図である。ここで、図3において図1と同じ
構成要素については同一の符号を付してあり、ここでは
その説明を省略する。
電源の他に4種類の電源を有する半導体装置について説
明する。図3は同実施形態による半導体装置の構成を示
すブロック図である。ここで、図3において図1と同じ
構成要素については同一の符号を付してあり、ここでは
その説明を省略する。
【0043】さて、同図に示すように、第1の回路30
は第1の電源1で動作する回路であり、動作モード切り
換え回路31,入力バッファ7,出力バッファ9を有し
ている。また、第2の回路32,第3の回路33,第4
の回路34は、それぞれ第2の電源2,第3の電源3
5,第4の電源36で動作する回路であって、各々、論
理回路37,論理回路38,論理回路39を有してい
る。つまり、これら論理回路はそれぞれ第2の電源2,
第3の電源35,第4の電源36で動作するように構成
される。
は第1の電源1で動作する回路であり、動作モード切り
換え回路31,入力バッファ7,出力バッファ9を有し
ている。また、第2の回路32,第3の回路33,第4
の回路34は、それぞれ第2の電源2,第3の電源3
5,第4の電源36で動作する回路であって、各々、論
理回路37,論理回路38,論理回路39を有してい
る。つまり、これら論理回路はそれぞれ第2の電源2,
第3の電源35,第4の電源36で動作するように構成
される。
【0044】インバータ40〜42,ナンドゲート(N
ANDゲート)43a〜43cは、セレクタ45〜47
に対する選択信号を生成する回路である。これらセレク
タは生成された選択信号に従って、論理回路37〜39
の各出力と入力バッファ7の出力のうちの何れかを選択
するものである。なお、第3の電源供給配線48,第4
の電源供給配線49は、それぞれ第3の電源35,第4
の電源36を各部に供給している。
ANDゲート)43a〜43cは、セレクタ45〜47
に対する選択信号を生成する回路である。これらセレク
タは生成された選択信号に従って、論理回路37〜39
の各出力と入力バッファ7の出力のうちの何れかを選択
するものである。なお、第3の電源供給配線48,第4
の電源供給配線49は、それぞれ第3の電源35,第4
の電源36を各部に供給している。
【0045】セレクタ45は、ナンドゲート43bから
の選択信号に従って、選択信号が”H”レベルであれば
論理回路37の出力を選択し、選択信号が”L”レベル
であれば入力バッファ7の出力を選択して、これを論理
回路38の入力へ送出する。同様にして、セレクタ46
は、ナンドゲート43cからの選択信号に従って、選択
信号が”H”レベルであれば論理回路38の出力を選択
し、選択信号が”L”レベルであれば入力バッファ7の
出力を選択して、これを論理回路39の入力へ送出す
る。
の選択信号に従って、選択信号が”H”レベルであれば
論理回路37の出力を選択し、選択信号が”L”レベル
であれば入力バッファ7の出力を選択して、これを論理
回路38の入力へ送出する。同様にして、セレクタ46
は、ナンドゲート43cからの選択信号に従って、選択
信号が”H”レベルであれば論理回路38の出力を選択
し、選択信号が”L”レベルであれば入力バッファ7の
出力を選択して、これを論理回路39の入力へ送出す
る。
【0046】また、セレクタ47は、インバータ42及
びナンドゲート43a〜43bの出力に基づいて、入力
バッファ7,論理回路37〜39の何れかの出力を選択
する。より詳細に言うと、ナンドゲート43aの出力
が”L”レベルであると論理回路37の出力を選択し、
ナンドゲート43bの出力が”L”レベルであると論理
回路38の出力を選択し、インバータ42の出力が”
L”レベルであると論理回路39の出力を選択する。ま
た、インバータ42,ナンドゲート43a〜43bの出
力が何れも”H”レベルであると、セレクタ47は入力
バッファ7の出力を選択する。
びナンドゲート43a〜43bの出力に基づいて、入力
バッファ7,論理回路37〜39の何れかの出力を選択
する。より詳細に言うと、ナンドゲート43aの出力
が”L”レベルであると論理回路37の出力を選択し、
ナンドゲート43bの出力が”L”レベルであると論理
回路38の出力を選択し、インバータ42の出力が”
L”レベルであると論理回路39の出力を選択する。ま
た、インバータ42,ナンドゲート43a〜43bの出
力が何れも”H”レベルであると、セレクタ47は入力
バッファ7の出力を選択する。
【0047】次に、上記構成による半導体装置の動作を
説明する。なお以下では、第1の電源1,第2の電源
2,第3の電源35,第4の電源36の動作電位をそれ
ぞれ5V,3V,3V,2Vとし、また接地電位を0V
とする。まず、通常の動作状態として、第1の電源1,
第2の電源2,第3の電源35,第4の電源36がそれ
ぞれ5V,3V,3V,2Vの場合を想定する。この場
合、インバータ40,41の出力は何れも”L”レベル
であるから、ナンドゲート43a〜43cの出力は何れ
も”H”レベルとなり、また、インバータ42の出力
は”L”レベルとなる。
説明する。なお以下では、第1の電源1,第2の電源
2,第3の電源35,第4の電源36の動作電位をそれ
ぞれ5V,3V,3V,2Vとし、また接地電位を0V
とする。まず、通常の動作状態として、第1の電源1,
第2の電源2,第3の電源35,第4の電源36がそれ
ぞれ5V,3V,3V,2Vの場合を想定する。この場
合、インバータ40,41の出力は何れも”L”レベル
であるから、ナンドゲート43a〜43cの出力は何れ
も”H”レベルとなり、また、インバータ42の出力
は”L”レベルとなる。
【0048】一方、入力端子6に与えられた入力信号
は、入力バッファ7を経由して論理回路37の入力に供
給される。他方、セレクタ45は論理回路37の出力を
選択してこれを論理回路38の入力に接続し、セレクタ
46は論理回路38の出力を論理回路39の入力に接続
する。また、セレクタ47は論理回路39の出力を選択
して、選択された信号が出力バッファ9を経由して出力
端子8に出力される。
は、入力バッファ7を経由して論理回路37の入力に供
給される。他方、セレクタ45は論理回路37の出力を
選択してこれを論理回路38の入力に接続し、セレクタ
46は論理回路38の出力を論理回路39の入力に接続
する。また、セレクタ47は論理回路39の出力を選択
して、選択された信号が出力バッファ9を経由して出力
端子8に出力される。
【0049】次に、他の第1の動作状態として、第1の
電源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源3
6がそれぞれ5V,3V,0V,0Vの場合を想定す
る。この場合、インバータ40,41,42の出力がそ
れぞれ”L”レベル,”H”レベル,”H”レベルにな
るため、ナンドゲート43aの出力は”L”レベルに,
ナンドゲート43bの出力は”H”レベルに,ナンドゲ
ート43cの出力は”H”レベルになる。一方、入力端
子6に与えられた入力信号は、入力バッファ7を経由し
て論理回路37に供給される。他方、セレクタ47は論
理回路37の出力を選択し、これを出力バッファ9を経
由して出力端子8に出力する。なおこのとき、第3の電
源35と第4の電源36は何れも0Vであるため、論理
回路38と論理回路39は動作しないようになってい
る。
電源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源3
6がそれぞれ5V,3V,0V,0Vの場合を想定す
る。この場合、インバータ40,41,42の出力がそ
れぞれ”L”レベル,”H”レベル,”H”レベルにな
るため、ナンドゲート43aの出力は”L”レベルに,
ナンドゲート43bの出力は”H”レベルに,ナンドゲ
ート43cの出力は”H”レベルになる。一方、入力端
子6に与えられた入力信号は、入力バッファ7を経由し
て論理回路37に供給される。他方、セレクタ47は論
理回路37の出力を選択し、これを出力バッファ9を経
由して出力端子8に出力する。なおこのとき、第3の電
源35と第4の電源36は何れも0Vであるため、論理
回路38と論理回路39は動作しないようになってい
る。
【0050】次に、他の第2の動作状態として第1の電
源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源36
がそれぞれ5V,0V,3V,0Vの場合を想定する。
この場合、インバータ40,41,42の出力がそれぞ
れ”H”レベル,”L”レベル,”H”レベルになるた
め、ナンドゲート43aの出力は”H”レベルに,ナン
ドゲート43bの出力は”L”レベルに,ナンドゲート
43cの出力は”H”レベルになる。一方、入力端子6
に与えられた入力信号は、入力バッファ7,セレクタ4
5を経由して論理回路38の入力に供給される。他方、
セレクタ47は論理回路38の出力を選択し、これを出
力バッファ9を経由して出力端子8に出力する。なおこ
のとき、第2の電源2と第4の電源36は何れも0Vで
あるため、論理回路37と論理回路39は動作しないよ
うになっている。
源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源36
がそれぞれ5V,0V,3V,0Vの場合を想定する。
この場合、インバータ40,41,42の出力がそれぞ
れ”H”レベル,”L”レベル,”H”レベルになるた
め、ナンドゲート43aの出力は”H”レベルに,ナン
ドゲート43bの出力は”L”レベルに,ナンドゲート
43cの出力は”H”レベルになる。一方、入力端子6
に与えられた入力信号は、入力バッファ7,セレクタ4
5を経由して論理回路38の入力に供給される。他方、
セレクタ47は論理回路38の出力を選択し、これを出
力バッファ9を経由して出力端子8に出力する。なおこ
のとき、第2の電源2と第4の電源36は何れも0Vで
あるため、論理回路37と論理回路39は動作しないよ
うになっている。
【0051】次に、他の第3の動作状態として、第1の
電源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源3
6がそれぞれ5V,0V,0V,2Vの場合を想定す
る。この場合、インバータ40,41,42の出力がそ
れぞれ”H”レベル,”H”レベル,”L”レベルにな
るため、ナンドゲート43a及びナンドゲート43bの
出力は何れも”H”レベルになり、ナンドゲート43c
の出力は”L”レベルになる。一方、入力端子6に与え
られた入力信号は、入力バッファ7,セレクタ46を経
由して論理回路39の入力に供給される。他方、セレク
タ47は論理回路39の出力を選択し、これを出力バッ
ファ9を経由して出力端子8に出力する。なおこのと
き、第2の電源2と第3の電源35は何れも0Vである
ため、論理回路37と論理回路38は動作しないように
なっている。
電源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源3
6がそれぞれ5V,0V,0V,2Vの場合を想定す
る。この場合、インバータ40,41,42の出力がそ
れぞれ”H”レベル,”H”レベル,”L”レベルにな
るため、ナンドゲート43a及びナンドゲート43bの
出力は何れも”H”レベルになり、ナンドゲート43c
の出力は”L”レベルになる。一方、入力端子6に与え
られた入力信号は、入力バッファ7,セレクタ46を経
由して論理回路39の入力に供給される。他方、セレク
タ47は論理回路39の出力を選択し、これを出力バッ
ファ9を経由して出力端子8に出力する。なおこのと
き、第2の電源2と第3の電源35は何れも0Vである
ため、論理回路37と論理回路38は動作しないように
なっている。
【0052】次に、他の第4の動作状態として、第1の
電源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源3
6がそれぞれ5V,0V,0V,0Vの場合を想定す
る。この場合、インバータ40〜42の出力は何れも”
H”レベルとなるため、ナンドゲート43a,ナンドゲ
ート43bの出力は何れも”H”レベルになり、ナンド
ゲート43cの出力は”L”レベルになる。一方、入力
端子6に与えられた入力信号は、入力バッファ7を経由
して直接セレクタ47に供給される。他方、セレクタ4
7は入力バッファ7の出力を選択し、これを出力バッフ
ァ9を経由して出力端子8に出力する。なおこのとき、
第2の電源2,第3の電源35,第3の電源36は何れ
も0Vであるため、論理回路37〜39は動作しないよ
うになっている。
電源1,第2の電源2,第3の電源35,第4の電源3
6がそれぞれ5V,0V,0V,0Vの場合を想定す
る。この場合、インバータ40〜42の出力は何れも”
H”レベルとなるため、ナンドゲート43a,ナンドゲ
ート43bの出力は何れも”H”レベルになり、ナンド
ゲート43cの出力は”L”レベルになる。一方、入力
端子6に与えられた入力信号は、入力バッファ7を経由
して直接セレクタ47に供給される。他方、セレクタ4
7は入力バッファ7の出力を選択し、これを出力バッフ
ァ9を経由して出力端子8に出力する。なおこのとき、
第2の電源2,第3の電源35,第3の電源36は何れ
も0Vであるため、論理回路37〜39は動作しないよ
うになっている。
【0053】以上のように、他の第1乃至第3の動作状
態にあっては、異なる電源によって動作する回路毎に試
験を行うことが可能となっている。また、他の第4の動
作状態においては、第1実施形態のように、出力バッフ
ァとして使用している入出力用バッファ21(図2参
照)の試験が可能となっている。また、第1実施形態と
同様に、試験に不要な回路については各電源の電位を0
Vとすることで、これを切り離すようにしている。
態にあっては、異なる電源によって動作する回路毎に試
験を行うことが可能となっている。また、他の第4の動
作状態においては、第1実施形態のように、出力バッフ
ァとして使用している入出力用バッファ21(図2参
照)の試験が可能となっている。また、第1実施形態と
同様に、試験に不要な回路については各電源の電位を0
Vとすることで、これを切り離すようにしている。
【0054】なお、動作モード切り換え回路31に設け
られた組み合わせ回路を変更することで、例えば、論理
回路37及び論理回路38を動作させ、論理回路39を
切り離した状態で半導体装置を機能させることも可能で
ある。
られた組み合わせ回路を変更することで、例えば、論理
回路37及び論理回路38を動作させ、論理回路39を
切り離した状態で半導体装置を機能させることも可能で
ある。
【0055】また、動作モード切り換え回路31におい
て、インバータ40〜42,ナンドゲート43a〜43
cの閾値を通常よりも高くあるいは低く設定すると共
に、論理回路37〜39の各入力にラッチ回路を設ける
ようにする。また、第2の電源2,第3の電源35,第
4の電源36の各々につき、上述した動作電位及び接地
電位とは異なる第2の電位を設定する。そして、これら
第2の電位を例えば第2の電源2については2Vに,第
3の電源35については2Vに,第4の電源36につい
ては1.5Vに設定し、これら第2の電位をそれぞれ”
L”レベルと認識させるように構成する。こうすること
で、上述した他の第4の動作状態において、論理回路3
7〜39の状態値を保持させることができる。
て、インバータ40〜42,ナンドゲート43a〜43
cの閾値を通常よりも高くあるいは低く設定すると共
に、論理回路37〜39の各入力にラッチ回路を設ける
ようにする。また、第2の電源2,第3の電源35,第
4の電源36の各々につき、上述した動作電位及び接地
電位とは異なる第2の電位を設定する。そして、これら
第2の電位を例えば第2の電源2については2Vに,第
3の電源35については2Vに,第4の電源36につい
ては1.5Vに設定し、これら第2の電位をそれぞれ”
L”レベルと認識させるように構成する。こうすること
で、上述した他の第4の動作状態において、論理回路3
7〜39の状態値を保持させることができる。
【0056】〔第3実施形態〕この実施形態では、接地
電源の他に2種類の電源を有する半導体装置の形態のう
ち、第1実施形態とは異なる形態について説明する。図
4は本実施形態による半導体装置の構成を示すブロック
図であって、図1〜図3と同じ構成要素については同一
の符号を付してあり、ここではその説明を省略する。
電源の他に2種類の電源を有する半導体装置の形態のう
ち、第1実施形態とは異なる形態について説明する。図
4は本実施形態による半導体装置の構成を示すブロック
図であって、図1〜図3と同じ構成要素については同一
の符号を付してあり、ここではその説明を省略する。
【0057】さて、図4に示すように、第1の回路51
は第1の電源1で動作する回路であって、動作モード切
り換え回路52,入力バッファ7,出力バッファ9を有
している。また、第2の回路53は第2の電源2で動作
する回路であって、入力バッファ7,出力バッファ9,
内部論理回路59を有している。
は第1の電源1で動作する回路であって、動作モード切
り換え回路52,入力バッファ7,出力バッファ9を有
している。また、第2の回路53は第2の電源2で動作
する回路であって、入力バッファ7,出力バッファ9,
内部論理回路59を有している。
【0058】ここで、動作モード切り換え回路52は、
レベル判定回路54〜55,T−フリップフロップ56
〜57,デコーダ58から構成される。レベル判定回路
54〜55は判定した入力信号のレベルを判定して出力
するもので、レベル判定の閾値については後述する。ま
た、これらT−フリップフロップにおいて、符号Tはク
ロック入力端子,符号Rはリセット端子,符号Qは出力
端子,符号QBは出力端子Qから出力される信号の反転
信号を出力する出力端子である。そして、リセット端子
Rが”H”レベルとなるとT−フリップフロップがリセ
ットされる。また、デコーダ58は、T−フリップフロ
ップ56〜57の2本の出力を4本の信号にデコードし
て、これらを内部論理回路59へ出力する。
レベル判定回路54〜55,T−フリップフロップ56
〜57,デコーダ58から構成される。レベル判定回路
54〜55は判定した入力信号のレベルを判定して出力
するもので、レベル判定の閾値については後述する。ま
た、これらT−フリップフロップにおいて、符号Tはク
ロック入力端子,符号Rはリセット端子,符号Qは出力
端子,符号QBは出力端子Qから出力される信号の反転
信号を出力する出力端子である。そして、リセット端子
Rが”H”レベルとなるとT−フリップフロップがリセ
ットされる。また、デコーダ58は、T−フリップフロ
ップ56〜57の2本の出力を4本の信号にデコードし
て、これらを内部論理回路59へ出力する。
【0059】また、内部論理回路59はデコーダ58か
ら送られるデコード信号によって各種の動作モードに設
定されるようになっており、図4ではT−フリップフロ
ップが2段構成になっていることから4通りの組み合わ
せが可能となる。そこで例えば、T−フリップフロップ
56,57の出力端子Qのレベルに応じて、これら出力
が、 何れも”L”レベルの場合に、通常の動作 それぞれ”H”レベル,”L”レベルの場合に、ス
キャンパス試験の動作 それぞれ”L”レベル,”H”レベルの場合に、内
部論理回路59の一部の機能ブロックを試験する動作 何れも”H”レベルの場合に、組み合わせ回路のみ
の試験の動作 とするなどの割り当てが可能となる。
ら送られるデコード信号によって各種の動作モードに設
定されるようになっており、図4ではT−フリップフロ
ップが2段構成になっていることから4通りの組み合わ
せが可能となる。そこで例えば、T−フリップフロップ
56,57の出力端子Qのレベルに応じて、これら出力
が、 何れも”L”レベルの場合に、通常の動作 それぞれ”H”レベル,”L”レベルの場合に、ス
キャンパス試験の動作 それぞれ”L”レベル,”H”レベルの場合に、内
部論理回路59の一部の機能ブロックを試験する動作 何れも”H”レベルの場合に、組み合わせ回路のみ
の試験の動作 とするなどの割り当てが可能となる。
【0060】一方、レベル判定回路54〜55が認識す
るレベルは、図5に示すように通常の論理素子のものと
は異なる設定となっている。すなわち、同図において、
領域70aは通常の論理素子が”H”レベルと認識する
領域,領域70bは通常の論理素子が”L”レベルと認
識する領域である。
るレベルは、図5に示すように通常の論理素子のものと
は異なる設定となっている。すなわち、同図において、
領域70aは通常の論理素子が”H”レベルと認識する
領域,領域70bは通常の論理素子が”L”レベルと認
識する領域である。
【0061】これに対し、レベル判定回路54が”H”
レベル,”L”レベルと認識する領域は、閾値電位V
TH1 を境としてそれぞれ領域71a,領域領域71bに
設定されている。同様にして、レベル判定回路55が”
H”レベル,”L”レベルと認識する領域は、閾値電位
VTH2 を境としてそれぞれ領域72a,領域領域72b
に設定されている。したがって、レベル判定回路54,
55の間でレベルが異なるのは図中の領域73というこ
とになる。
レベル,”L”レベルと認識する領域は、閾値電位V
TH1 を境としてそれぞれ領域71a,領域領域71bに
設定されている。同様にして、レベル判定回路55が”
H”レベル,”L”レベルと認識する領域は、閾値電位
VTH2 を境としてそれぞれ領域72a,領域領域72b
に設定されている。したがって、レベル判定回路54,
55の間でレベルが異なるのは図中の領域73というこ
とになる。
【0062】次に、上記構成による半導体装置の動作を
説明する。なお以下では、第1の電源1の動作電位を5
V,第2の電源2の動作電位を3.3V,動作モード切
り替え回路52の基準電位をl.5V,接地電位を0V
とする。そうした場合、第2の電源2として図6に示さ
れる波形が供給された場合は、レベル判定回路54〜5
5の波形がそれぞれ同図に図示したようになる。
説明する。なお以下では、第1の電源1の動作電位を5
V,第2の電源2の動作電位を3.3V,動作モード切
り替え回路52の基準電位をl.5V,接地電位を0V
とする。そうした場合、第2の電源2として図6に示さ
れる波形が供給された場合は、レベル判定回路54〜5
5の波形がそれぞれ同図に図示したようになる。
【0063】すなわち、第2の電源2の電位が、動作電
位である3.3Vから0V(第2の電位)に変化する
と、レベル判定回路55が”H”レベルを出力するよう
になる。これにより、T−フリップフロップ56〜57
のリセット端子が”H”レベルとなって、これらの出力
端子Qのレベルが”L”レベルに初期化される。なお、
このときレベル判定回路54の出力も”L”レベルか
ら”H”レベルに変化する。次いで、第2の電源2の電
位が0Vから3.3Vに戻ると、レベル判定回路55及
びレベル判定回路54の出力端子Qのレベルがこの順番
で順次”H”レベルから”L”レベルに切り替わる。
位である3.3Vから0V(第2の電位)に変化する
と、レベル判定回路55が”H”レベルを出力するよう
になる。これにより、T−フリップフロップ56〜57
のリセット端子が”H”レベルとなって、これらの出力
端子Qのレベルが”L”レベルに初期化される。なお、
このときレベル判定回路54の出力も”L”レベルか
ら”H”レベルに変化する。次いで、第2の電源2の電
位が0Vから3.3Vに戻ると、レベル判定回路55及
びレベル判定回路54の出力端子Qのレベルがこの順番
で順次”H”レベルから”L”レベルに切り替わる。
【0064】その後に、第2の電源2の電位が、動作モ
ード切り替え回路52の基準電位であるl.5V(第3
の電位)に設定されると、レベル判定回路54の出力だ
けが”L”レベルから”H”レベルに変化する。これに
より、T−フリップフロップ56のクロック入力端子T
にクロックが入力されて、T−フリップフロップ56の
出力端子Qのレベルが”L”レベルから”H”レベルに
反転する。なお、第2の電源2の電位は閾値電位VTH2
を上回っているため、レベル判定回路55の出力は相変
わらず”L”レベルのままとなる。
ード切り替え回路52の基準電位であるl.5V(第3
の電位)に設定されると、レベル判定回路54の出力だ
けが”L”レベルから”H”レベルに変化する。これに
より、T−フリップフロップ56のクロック入力端子T
にクロックが入力されて、T−フリップフロップ56の
出力端子Qのレベルが”L”レベルから”H”レベルに
反転する。なお、第2の電源2の電位は閾値電位VTH2
を上回っているため、レベル判定回路55の出力は相変
わらず”L”レベルのままとなる。
【0065】その後、第2の電源2の電位が1.5Vか
ら3.3Vに戻ると、レベル判定回路54の出力は”
L”レベルに戻る。そして再び、第2の電源2を3.3
Vから1.5Vに変化させると、T−フリップフロップ
56にクロックが入ってその出力端子Qのレベルが”
H”レベルから”L”レベルへ反転する。すなわち、T
−フリップフロップ56の出力端子QBのレベルが”
L”レベルから”H”レベルに変化し、これによりT−
フリップフロップ57にクロックが入ってその出力が反
転する。したがって、T−フリップフロップ56,57
の出力はそれぞれ”L”レベル,”H”レベルとなる。
ら3.3Vに戻ると、レベル判定回路54の出力は”
L”レベルに戻る。そして再び、第2の電源2を3.3
Vから1.5Vに変化させると、T−フリップフロップ
56にクロックが入ってその出力端子Qのレベルが”
H”レベルから”L”レベルへ反転する。すなわち、T
−フリップフロップ56の出力端子QBのレベルが”
L”レベルから”H”レベルに変化し、これによりT−
フリップフロップ57にクロックが入ってその出力が反
転する。したがって、T−フリップフロップ56,57
の出力はそれぞれ”L”レベル,”H”レベルとなる。
【0066】これ以後は、第2の電源2を上述したのと
同様に変化させることで、T−フリップフロップ56,
57の出力が何れも”H”レベルとなったのち、再び、
T−フリップフロップ56,57の出力が共に”L”レ
ベルの状態に戻る。なお、第2の電源2の電位が閾値電
位VTH2 を下回らない限り、レベル判定回路55の出力
は”H”レベルとならず、T−フリップフロップ56〜
57がリセットされることはない。換言すれば、第2の
電源2の電位を接地電位まで下げれば、これらのT−フ
リップフロップをリセットできることになる。
同様に変化させることで、T−フリップフロップ56,
57の出力が何れも”H”レベルとなったのち、再び、
T−フリップフロップ56,57の出力が共に”L”レ
ベルの状態に戻る。なお、第2の電源2の電位が閾値電
位VTH2 を下回らない限り、レベル判定回路55の出力
は”H”レベルとならず、T−フリップフロップ56〜
57がリセットされることはない。換言すれば、第2の
電源2の電位を接地電位まで下げれば、これらのT−フ
リップフロップをリセットできることになる。
【0067】以上のように、T−フリップフロップ56
〜57が出力する論理値によってデコーダ58の出力信
号を異ならせることができる。そのため、内部論理回路
59に所望の動作モードを設定することができ、第1の
電源1,第2の電源2がそれぞれの動作電位である5
V,3.3Vの時に、設定された動作モードで半導体装
置を機能させることができる。
〜57が出力する論理値によってデコーダ58の出力信
号を異ならせることができる。そのため、内部論理回路
59に所望の動作モードを設定することができ、第1の
電源1,第2の電源2がそれぞれの動作電位である5
V,3.3Vの時に、設定された動作モードで半導体装
置を機能させることができる。
【0068】なお、T−フリップフロップの段数を変更
することにより、必要とする動作モードの種類の数を容
易に変更することもできる。また、本実施形態ではレベ
ル判定回路54,55としてインバータを用いたが、こ
れ以外にも各種の組み合わせ回路或いはトランスファゲ
ートを使用して実現することも可能である。また、論理
回路をバイパスする際は、入力端子をそのまま出力端子
へ送出するのではなく、入力端子に与えられる信号を反
転させて出力端子へ送出するようにしても良い。
することにより、必要とする動作モードの種類の数を容
易に変更することもできる。また、本実施形態ではレベ
ル判定回路54,55としてインバータを用いたが、こ
れ以外にも各種の組み合わせ回路或いはトランスファゲ
ートを使用して実現することも可能である。また、論理
回路をバイパスする際は、入力端子をそのまま出力端子
へ送出するのではなく、入力端子に与えられる信号を反
転させて出力端子へ送出するようにしても良い。
【0069】また、上記各実施形態では、出力端子をテ
ストする場合について説明したが、これを双方向端子や
トライステート端子に適用しても良い。そうした場合
は、ある入力端子の論理値をこれら各端子に供給すると
共に、この入力端子とは別の入力端子の論理値をこれら
各端子のイネーブル信号にして、これら双方向端子やト
ライステート端子のイネーブル/ディセーブルを制御す
れば良い。こうすれば、双方向端子やトライステート端
子の論理値の設定に依存する試験を実施するにあたり、
これら各端子の論理値の設定を容易に行うことが可能と
なる。
ストする場合について説明したが、これを双方向端子や
トライステート端子に適用しても良い。そうした場合
は、ある入力端子の論理値をこれら各端子に供給すると
共に、この入力端子とは別の入力端子の論理値をこれら
各端子のイネーブル信号にして、これら双方向端子やト
ライステート端子のイネーブル/ディセーブルを制御す
れば良い。こうすれば、双方向端子やトライステート端
子の論理値の設定に依存する試験を実施するにあたり、
これら各端子の論理値の設定を容易に行うことが可能と
なる。
【0070】さらに、請求項の記載に関連して本発明は
次の態様をとりうる。請求項8として、前記動作モード
切り換え手段は、前記制御入力端の電位が動作電位の場
合に前記各論理回路の出力を選択し、前記制御入力端の
電位が非動作電位の場合に前記入力端子に与えられる信
号を選択することを特徴とする請求項1記載の半導体装
置が考えられる。
次の態様をとりうる。請求項8として、前記動作モード
切り換え手段は、前記制御入力端の電位が動作電位の場
合に前記各論理回路の出力を選択し、前記制御入力端の
電位が非動作電位の場合に前記入力端子に与えられる信
号を選択することを特徴とする請求項1記載の半導体装
置が考えられる。
【0071】請求項9として、前記動作モード切り換え
手段は、前記制御入力端に与えられる全ての電源の電位
が非動作電位である場合に前記入力端子に与えられる信
号を選択し、前記制御入力端の電位のうちの何れかが動
作電位である場合は、該動作電位が供給されている前記
何れかの論理回路に対して前記入力端子に与えられる信
号を入力すると共に該論理回路の出力を選択することを
特徴とする請求項1記載の半導体装置が考えられる。
手段は、前記制御入力端に与えられる全ての電源の電位
が非動作電位である場合に前記入力端子に与えられる信
号を選択し、前記制御入力端の電位のうちの何れかが動
作電位である場合は、該動作電位が供給されている前記
何れかの論理回路に対して前記入力端子に与えられる信
号を入力すると共に該論理回路の出力を選択することを
特徴とする請求項1記載の半導体装置が考えられる。
【0072】請求項10として、前記動作モード切り換
え手段は、前記制御入力端の電位が非動作電位である場
合に、前記入力端子に入力される信号の論理に依らず、
前記第2〜第nの回路ブロックへの入力を固定値に設定
する入力固定手段を有することを特徴とする請求項1記
載の半導体装置が考えられる。
え手段は、前記制御入力端の電位が非動作電位である場
合に、前記入力端子に入力される信号の論理に依らず、
前記第2〜第nの回路ブロックへの入力を固定値に設定
する入力固定手段を有することを特徴とする請求項1記
載の半導体装置が考えられる。
【0073】請求項11として、前記動作モード切り換
え手段と前記入力固定手段には互いに異なる電位の電源
が供給されていることを特徴とする請求項10記載の半
導体装置が考えられる。請求項12として、前記入力端
子に与えられる信号をそのまま若しくは論理反転して前
記出力端子へ送出することを特徴とする請求項1記載の
半導体装置が考えられる。
え手段と前記入力固定手段には互いに異なる電位の電源
が供給されていることを特徴とする請求項10記載の半
導体装置が考えられる。請求項12として、前記入力端
子に与えられる信号をそのまま若しくは論理反転して前
記出力端子へ送出することを特徴とする請求項1記載の
半導体装置が考えられる。
【0074】請求項13として、前記非動作電位は接地
電位であることを特徴とする請求項2〜6,8〜10の
何れかの項記載の半導体装置が考えられる。請求項14
として、前記第2〜第nの回路ブロックと前記動作モー
ド切り換え手段には互いに異なる電位の電源が供給され
ることを特徴とする請求項1〜13の何れかの項記載の
半導体装置が考えられる。
電位であることを特徴とする請求項2〜6,8〜10の
何れかの項記載の半導体装置が考えられる。請求項14
として、前記第2〜第nの回路ブロックと前記動作モー
ド切り換え手段には互いに異なる電位の電源が供給され
ることを特徴とする請求項1〜13の何れかの項記載の
半導体装置が考えられる。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、半導体装置に供給されている第2〜第nの
電源の電位に基づいて動作モードを切り換えるので、動
作モードの切り換えのために専用の制御端子を一切必要
とせず、したがって、ユーザが使用可能な信号端子を減
らしてしまうことがないという効果が得られる。また、
制御端子と信号入力用の端子を共用しない構成を採用し
ているので、半導体装置が動作状態にある場合に、入力
される信号に波形なまりが存在しても動作モード切り換
え手段を誤設定してしまう恐れがないという効果もあ
る。
明によれば、半導体装置に供給されている第2〜第nの
電源の電位に基づいて動作モードを切り換えるので、動
作モードの切り換えのために専用の制御端子を一切必要
とせず、したがって、ユーザが使用可能な信号端子を減
らしてしまうことがないという効果が得られる。また、
制御端子と信号入力用の端子を共用しない構成を採用し
ているので、半導体装置が動作状態にある場合に、入力
される信号に波形なまりが存在しても動作モード切り換
え手段を誤設定してしまう恐れがないという効果もあ
る。
【0076】また、請求項1記載の発明によれば、制御
入力端における電位に基づいて入力端子に与えられる信
号と各論理回路の出力のうちの何れかを選択して出力端
子へ送出するので、入力端子に与えられる信号を選択す
るように設定することで、論理回路をバイパスして入力
端子の信号を出力端子へ与えられ、半導体装置のテスト
にあたって出力端子の論理値の確定を容易に行うことが
でき、したがって、必要されるテストパターン数及びテ
スト時間を大幅に削減できるという効果が得られる。
入力端における電位に基づいて入力端子に与えられる信
号と各論理回路の出力のうちの何れかを選択して出力端
子へ送出するので、入力端子に与えられる信号を選択す
るように設定することで、論理回路をバイパスして入力
端子の信号を出力端子へ与えられ、半導体装置のテスト
にあたって出力端子の論理値の確定を容易に行うことが
でき、したがって、必要されるテストパターン数及びテ
スト時間を大幅に削減できるという効果が得られる。
【0077】また、請求項2記載の発明によれば、制御
入力端の電位が非動作電位の場合において、入力端子の
論理値を双方向端子若しくはトライステート端子に供給
すると共に、これとは別の入力端子の論理値で双方向端
子若しくはトライステート端子の制御を行うので、半導
体装置のテストが双方向端子若しくはトライステート端
子の論理値の設定に依存する場合であっても、これら端
子の論理値の設定を容易に行うことができるという効果
が得られる。
入力端の電位が非動作電位の場合において、入力端子の
論理値を双方向端子若しくはトライステート端子に供給
すると共に、これとは別の入力端子の論理値で双方向端
子若しくはトライステート端子の制御を行うので、半導
体装置のテストが双方向端子若しくはトライステート端
子の論理値の設定に依存する場合であっても、これら端
子の論理値の設定を容易に行うことができるという効果
が得られる。
【0078】また、請求項3記載の発明によれば、各論
理回路にラッチ回路を設けると共に、制御入力端の非動
作電位を接地電位とせずに各論理回路がその状態値を保
持できる電位に設定しているので、動作モードを切り換
えた後に、その動作モードで不要となる回路を切り離し
た場合にも、切り離した回路の状態値を保持できるとい
う効果が得られる。
理回路にラッチ回路を設けると共に、制御入力端の非動
作電位を接地電位とせずに各論理回路がその状態値を保
持できる電位に設定しているので、動作モードを切り換
えた後に、その動作モードで不要となる回路を切り離し
た場合にも、切り離した回路の状態値を保持できるとい
う効果が得られる。
【0079】また、請求項4記載の発明によれば、供給
される電源の電位が非動作電位の場合に各回路ブロック
はその動作を行わないので、動作モードを切り換えた場
合に、切り換え後の動作モードにおいて不要な回路ブロ
ックを切り離して半導体装置を動作させられるという効
果が得られる。
される電源の電位が非動作電位の場合に各回路ブロック
はその動作を行わないので、動作モードを切り換えた場
合に、切り換え後の動作モードにおいて不要な回路ブロ
ックを切り離して半導体装置を動作させられるという効
果が得られる。
【0080】また、請求項6記載の発明によれば、制御
入力端の電源電位の変化を検出してフリップフロップの
論理値を変化させるので、接地電位のほかに少なくとも
2種類の電源を設ければ、フリップフロップの個数の2
乗に相当するだけの動作モードを設定できるという効果
が得られる。
入力端の電源電位の変化を検出してフリップフロップの
論理値を変化させるので、接地電位のほかに少なくとも
2種類の電源を設ければ、フリップフロップの個数の2
乗に相当するだけの動作モードを設定できるという効果
が得られる。
【0081】また、請求項7記載の発明によれば、各電
源の電位の変化範囲を動作電位と接地電位の間に設定し
ているので、半導体装置の素子を破壊する危険性を低減
させることができるという効果が得られる。
源の電位の変化範囲を動作電位と接地電位の間に設定し
ているので、半導体装置の素子を破壊する危険性を低減
させることができるという効果が得られる。
【図1】 本発明の第1実施形態による半導体装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】 同装置を半導体チップ20に実装した場合の
平面図である。
平面図である。
【図3】 本発明の第2実施形態による半導体装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図4】 本発明の第3実施形態による半導体装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図5】 同実施形態において、レベル判定回路54〜
55が認識する領域と電源電位の関係を示す図である。
55が認識する領域と電源電位の関係を示す図である。
【図6】 同実施形態において、第2の電源の波形とレ
ベル判定回路54〜55の波形の関係を示すタイミング
チャートである。
ベル判定回路54〜55の波形の関係を示すタイミング
チャートである。
【図7】 第1の従来技術による半導体装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図8】 第2の従来技術による半導体装置に設けられ
たテスト回路の回路図である。
たテスト回路の回路図である。
【図9】 同テスト回路の動作を示すタイミングチャー
トである。
トである。
【図10】 同テスト回路において、波形なまりを考慮
した場合の回路動作を示すタイミングチャートである。
した場合の回路動作を示すタイミングチャートである。
【図11】 第3の従来技術による半導体装置の構成の
要部を示す回路図である。
要部を示す回路図である。
【図12】 同装置において、制御信号端子130に入
力される電圧と動作モード設定検出信号131の電圧と
の関係を示すグラフである。
力される電圧と動作モード設定検出信号131の電圧と
の関係を示すグラフである。
【図13】 第1の従来技術による半導体装置を2種類
の電源で駆動する形態とした場合のブロック図である。
の電源で駆動する形態とした場合のブロック図である。
【図14】 同装置を半導体チップ150に実装した場
合の平面図である。
合の平面図である。
1…第1の電源、2…第2の電源、3,30,51…第
1の回路、4…第1の電源供給配線、5,31,52…
動作モード切り換え回路、6…入力端子、7…入力バッ
ファ、8…出力端子、9…出力バッファ、10,32,
53…第2の回路、11…第2の電源供給配線、12…
接地電源供給配線、13…接地電源、14,59…内部
論理回路、15,40〜42…インバータ、16,17
…アンドゲート、18,45〜47…セレクタ、20…
半導体チップ、21…入出力用バッファ、22…論理セ
ル、23…ボンディングパッド、33…第3の回路、3
4…第4の回路、35…第3の電源、36…第4の電
源、37〜39…論理回路、43a〜43c…ナンドゲ
ート、48…第3の電源供給配線、49…第4の電源供
給配線、54,55…レベル判定回路、56,57…T
−フリップフロップ、58…デコーダ
1の回路、4…第1の電源供給配線、5,31,52…
動作モード切り換え回路、6…入力端子、7…入力バッ
ファ、8…出力端子、9…出力バッファ、10,32,
53…第2の回路、11…第2の電源供給配線、12…
接地電源供給配線、13…接地電源、14,59…内部
論理回路、15,40〜42…インバータ、16,17
…アンドゲート、18,45〜47…セレクタ、20…
半導体チップ、21…入出力用バッファ、22…論理セ
ル、23…ボンディングパッド、33…第3の回路、3
4…第4の回路、35…第3の電源、36…第4の電
源、37〜39…論理回路、43a〜43c…ナンドゲ
ート、48…第3の電源供給配線、49…第4の電源供
給配線、54,55…レベル判定回路、56,57…T
−フリップフロップ、58…デコーダ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28 - 31/3193 G06F 11/22 H01L 21/822 H01L 27/04
Claims (7)
- 【請求項1】 接地電源及び該接地電源とは異なる第1
〜第n(nは2以上の自然数)の電源により駆動される
半導体装置において、 前記第1の電源の電位が供給される第1の回路ブロック
と、 前記第2〜第nの電源により、電位がそれぞれ供給さ
れ、前記第1の回路ブロックの入力端子に与えられる信
号に基づいて所定の演算を行う論理回路をそれぞれ有す
る第2〜第nの回路ブロックと、 前記第2〜第nの電源により、電位が制御入力端に与え
られ、これら電源の電位に基づいて装置の動作モードを
切り換え、前記制御入力端における電位に基づき、前記
入力端子に与えられる信号及び前記各論理回路の出力の
うちの何れかを選択し、選択された信号を前記第1の回
路ブロックの出力端子へ送出する動作モード切り換え手
段とを具備することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記出力端子の代わりに、双方向端子若
しくはトライステート端子を有し、 前記動作モード切り換え手段は、前記制御入力端の電位
が非動作電位である場合に、前記入力端子とは別の入力
端子に与えられた信号により前記双方向端子若しくは前
記トライステート端子のイネーブル/ディセーブルを制
御することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記各論理回路の入力にラッチ回路を付
加すると共に、前記制御入力端の非動作電位を前記各論
理回路がその状態値を保持可能な電位に設定したことを
特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記第2〜第nの回路ブロックは、それ
ぞれ前記第2〜第nの電源の電位が非動作電位の場合に
その動作を行わないことを特徴とする請求項1〜3の何
れかの項記載の半導体装置。 - 【請求項5】 接地電源及び該接地電源とは異なる第1
〜第n(nは2以上の自然数)の電源により駆動される
半導体装置において、 前記第1の電源の電位が供給される第1の回路ブロック
と、 前記第2〜第nの電源により、電位が制御入力端に与え
られ、これら電源の電 位に基づいて、前 記制御入力端に
与えられる電源の電位が非動作電位から動作電位に変化
したか若しくは所定の基準電位から動作電位に変化した
ことを検出して、装置の動作モードを切り換える動作モ
ード切り換え手段と、 前記制御入力端に与えられる電源の電位が非動作電位の
場合に前記動作モードの初期設定を行う初期設定手段
と、 それぞれ 前記動作モード切り換え手段によって切り換え
られた動作モードに応じて所定の演算動作を行う論理回
路を具備し、前記第2〜第nの電源により、電位がそれ
ぞれ供給される第2〜第nの回路ブロックと を具備する
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項6】 前記動作モード切り換え手段は、少なく
とも1個のフリップフロップと、前記制御入力端に接続
されて互いに閾値が異なる少なくとも2個の組み合わせ
回路若しくはトランスファゲートを有し、 前記各組み合わせ回路若しくは各トランスファゲート
は、前記制御入力端における電源の電位の変化を検出し
て、前記フリップフロップの論理値を変化させることを
特徴とする請求項5記載の半導体装置。 - 【請求項7】 前記第2〜第nの電源の電位は動作電位
と接地電位の間で変化することを特徴とする請求項1〜
6の何れかの項記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23707796A JP3184101B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23707796A JP3184101B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1082840A JPH1082840A (ja) | 1998-03-31 |
JP3184101B2 true JP3184101B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17010083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23707796A Expired - Fee Related JP3184101B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3184101B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006322732A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23707796A patent/JP3184101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1082840A (ja) | 1998-03-31 |
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