JP3588052B2 - バウンダリスキャンテスト回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、JTAGの規格に準拠したバウンダリスキャンテスト回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路(デバイスとも称する。)の高機能化及びプリント配線基板の実装密度の増加によって、デバイスのピン数が増加するとともに、パッケージの小型化が進んでいる。そのため、デバイスのピン間隔が、インサーキットテスト用のテストプローブの直径を下回っているため、直接テストプローブをデバイスのピンに当接させることができなくなっている。また、デバイスとして、例えばBGAパッケ−ジを使用した場合、BGAパッケ−ジのピンにテストプローブを当接させることができない。このような場合、機能テスト用のテストパットに加えて、テストプローブ当接用のテストパットを設けることも可能であるが、プリント配線基板の高密度実装化の妨げとなる。このように、プリント配線基板上にテストプローブを当接してインサーキットテストを行うことは、困難な状況になってきている。
【0003】
そこで、デバイスを実装したプリント基板のボードテストを容易に行うための方法として、IEEE1149.1(以下、JTAGと称する。)の規格に準拠したテスト方法が作成されている。このJTAGテストは、デバイスの入出力端子と内部ロジックとの間に、バウンダリスキャンセルと呼ばれる多目的メモリデバイスを追加し、各バウンダリスキャンセルによって構成したシフトレジスタであるバウンダリスキャンテスト回路を用いることで実現される。すなわち、JTAGテストでは、デバイスのすべての外部入出力ピンを順次走査して、テストデータの入出力を行うことにより、デバイスの内部機能やデバイスが実装されているプリント配線基板のテストを行う。
【0004】
図2は、JTAGの規格に準拠した方法を用いた半導体集積回路の概略の構成回路図である。 図3は、TAPコントローラの入出力信号を示した図である。半導体集積回路101は、外部に外部信号入力ピンである信号入力用ピンIN1,IN2、外部信号出力ピンである信号出力用ピンOUT1,OUT2、テスト用ピンTDI,TCK,TMS,TRST,TDOを備えている。また、内部には、信号入力バッファ11,12、信号出力バッファ13,14、テスト信号入力バッファ15〜18、テスト信号出力バッファ19、テスト回路であるバウンダリスキャンセル21〜24、内部論理回路である内部ロジック41及びTAP制御回路であるTAP(Test Access Port)コントローラ(以下、TAPCと称する。)31を有している。
【0005】
信号入力バッファ11,12、信号出力バッファ13,14、テスト信号入力バッファ15〜18及びテスト信号出力バッファ19は、それぞれ入力端子及び出力端子を各1端子備えている。
【0006】
バウンダリスキャンセル21〜24は、それぞれIN_A端子、IN_B端子、IN_C端子、IN_D端子、IN_E端子、IN_F端子、OUT_N端子及びOUT_S端子を各1端子備えている(図2においては、各端子をA,B,C,D,E,F,N,Sと表示している。)。
【0007】
TAPC31は、TCK端子、TMS端子、TRST端子、TDI端子、TDO端子、IN_C端子、IN_D端子、IN_E端子及びIN_F端子を各1端子備えている。また、内部ロジック41は、複数の信号入力端子及び信号出力端子を備えている。
【0008】
なお、TAPC31は、図3に示したTAPC32、図外のインストラクションレジスタ、バイパスレジスタ及びオプションレジスタを備えた構成とする。TAPC32は、TCK端子、TMS端子、TRST端子、TDI端子、IN_C端子、IN_D端子、IN_E端子及びIN_F端子を各1端子備えている。
【0009】
各部の接続は以下の通りである。信号入力バッファ11は、入力端子が外部入力用ピンIN1に接続され、出力端子がバウンダリスキャンセル21のIN_A端子に接続される。同様に、信号入力バッファ12は、入力端子が外部入力用ピンIN2に接続され、出力端子がバウンダリスキャンセル22のIN_A端子に接続される。
【0010】
信号出力バッファ13は、入力端子がバウンダリスキャンセル23のOUT_S端子に接続され、出力端子が外部の信号出力用ピンOUT1に接続される。同様に、信号出力バッファ14は、入力端子がバウンダリスキャンセル24のOUT_S端子に接続され、出力端子が外部の信号出力用ピンOUT2に接続される。
【0011】
テスト信号入力バッファ15は、入力端子がテスト用ピンTDIに接続され、出力端子がバウンダリスキャンセル21のIN_B端子及びTAPC31のTDI端子に接続される。テスト信号入力バッファ16は、入力端子がテスト用ピンTCKに接続され、出力端子がTAPC31のTCK端子に接続される。テスト信号入力バッファ17は、入力端子がテスト用ピンTMSに接続され、出力端子がTAPC31のTMS端子に接続される。テスト信号入力バッファ18は、入力端子がテスト用ピンTRSTに接続され、出力端子がTAPC31のTRST端子に接続される。
【0012】
テスト信号出力バッファ19は、入力端子がバウンダリスキャンセル24のIN_N端子に接続され、出力端子がテスト用ピンTDO端子に接続される。
【0013】
バウンダリスキャンセル21は、IN_A端子が信号入力バッファ11の出力端子に接続され、OUT_S端子が内部ロジック41の信号入力端子に接続されIN_B端子がテスト信号入力バッファ15の出力端子及び外部テスト用ピンTDIに接続され、OUT_N端子がバウンダリスキャンセル22のIN_B端子に接続される。バウンダリスキャンセル22は、IN_A端子が信号入力バッファ12の出力端子に接続され、OUT_S端子が内部ロジック41の信号入力端子に接続されIN_B端子がバウンダリスキャンセル21のOUT_N端子に接続され、OUT_N端子がバウンダリスキャンセル23のIN_B端子に接続される。バウンダリスキャンセル23は、IN_A端子が内部ロジック41の信号出力端子に接続され、OUT_S端子が信号出力バッファ13の入力端子に接続され、IN_B端子がバウンダリスキャンセル22のOUT_N端子に接続され、OUT_N端子がバウンダリスキャンセル24のIN_B端子に接続される。バウンダリスキャンセル24は、IN_A端子が内部ロジック41の信号出力端子に接続され、OUT_S端子が信号出力バッファ14の入力端子に接続され、IN_B端子がバウンダリスキャンセル23のOUT_N端子に接続され、OUT_N端子が信号出力バッファ14の入力端子に接続される。
【0014】
このように、バウンダリスキャンセル21〜24は、それぞれ直列に接続されて、第1のシフトレジスタ回路であるシフトレジスタ(バウンダリスキャンレジスタ)20を構成する。
【0015】
また、バウンダリスキャンセル21〜24のIN_C端子、IN_D端子、IN_E端子及びIN_F端子は、TAPC31のIN_C端子、IN_D端子、IN_E端子及びIN_F端子とそれぞれ接続される(図2においては、バウンダリスキャンセル21〜24とTAPC31との接続を、簡易的に1ラインとして表示している。)
TAPC31は、IN_C端子、IN_D端子、IN_E端子及びIN_F端子が、それぞれバウンダリスキャンセル21〜24のIN_C端子、IN_D端子、IN_E端子及びIN_F端子に接続される。また、TCK端子がテスト信号入力バッファ16の出力端子に接続され、TMS端子がテスト信号入力バッファ17の出力端子に接続され、TRST端子がテスト信号入力バッファ18の出力端子に接続される。さらに、TDI端子がテスト信号入力バッファ15の出力端子に接続され、TDO端子がテスト信号出力バッファ19の入力端子に接続される。
【0016】
内部ロジック41は、信号入力端子がバウンダリスキャンセル21,22のOUT_S端子に接続され、信号出力端子がバウンダリスキャンセル23,24のIN_A端子に接続される。
【0017】
各部の機能は以下の通りである。信号入力バッファ11,12、及びテスト信号入力バッファ15〜18は、外部から入力された信号を波形整形し、内部ロジック41またはTAPC31に出力するためのものである。また、信号出力バッファ13,14、及びテスト信号出力バッファ19は、内部ロジック41またはシフトレジスタ20から出力された信号のドライブ能力を上げ、外部に出力するためのものである。
【0018】
バウンダリスキャンセル21〜24は、内部ロジック41の各入力端子と半導体集積回路101の各外部信号入力用ピンとの間、及び内部ロジック41の各出力端子と半導体集積回路101の各外部信号出力用ピンとの間に、テストプローブと等価な働きをするレジスタとして配置されたものである。また、前記のように、バウンダリスキャンセル21〜24は直列に接続されて、シフトレジスタ20を構成する。
【0019】
TAPコントローラ31は、シフトレジスタ(第1のシフトレジスタ回路)20を制御するためのものであり、図3に示したように、半導体集積回路101の外部テスト用ピンTDI,TMS,TCK及びTRSTから入力される4つの信号に応じて、IN_C端子から制御信号shift、IN_D端子からクロック信号clock、IN_E端子からクロック信号update及びIN_F端子から制御信号modeをバウンダリスキャンセル21〜24に出力して、シフトレジスタ20の制御を行う。 例えば、TAPC31は、TMS端子から入力された信号によってテストモードの選択を行い、TCK端子から入力された信号によってデータ等の遷移を行い、TDO端子からテスト結果を出力する。また、TRST端子から入力された信号によってTAPC31の初期化を行う。
【0020】
内部ロジック41は、半導体集積回路101の内部論理回路であり、各種の信号処理を行う。
【0021】
次に、バウンダリスキャンセルの構成を説明する。図4は、バウンダリスキャンセルの概略の構成図である。なお、バウンダリスキャンセル21〜24は、全て同じ構成であるため、バウンダリスキャンセル21を例に説明する。バウンダリスキャンセル21は、マルチプレクサ51,52、Dフリップフロップ53,54によって構成される。
各部の接続は以下の通りである。マルチプレクサ51,52のA1端子は、バウンダリスキャンセル21のIN_A端子に接続される。マルチプレクサ51のA0端子は、バウンダリスキャンセル21のIN_B端子に接続され、S端子はバウンダリスキャンセル21のIN_C端子に接続される。マルチプレクサ51のY端子は、Dフリップフロップ53のD端子に接続される。Dフリップフロップ53のCK端子は、バウンダリスキャンセル21のIN_D端子に接続される。Dフリップフロップ53のQ端子及びDフリップフロップ54のD端子は、バウンダリスキャンセル21のOUT_N端子に接続される。Dフリップフロップ54のCK端子は、バウンダリスキャンセル21のIN_E端子に接続される。Dフリップフロップ54のQ端子は、マルチプレクサ52のA0端子に接続される。マルチプレクサ52のS端子は、バウンダリスキャンセル21のIN_F端子に接続される。マルチプレクサ52のY端子は、バウンダリスキャンセル21のOUT_S端子に接続される。
【0022】
次に、バウンダリスキャンセルの機能及び動作を説明する。図2に示したTAPC31のIN_C端子から出力される制御信号shiftが、各バウンダリスキャンセルに出力されると、図4に示したバウンダリスキャンセルのマルチプレクサ51のS端子に入力される。マルチプレクサ51は、この制御信号shiftによって、信号入力バッファ11,12または内部ロジック41からIN_A端子に出力された信号と、外部制御端子TDIからIN_B端子に入力された信号や他のバウンダリスキャンセルからIN_B端子に出力された信号と、を選択する。マルチプレクサ51は、制御信号shiftが”L”の時、IN_B端子に入力された信号を出力し、制御信号shiftが”H”の時、IN_A端子に入力された信号を出力する。そして、マルチプレクサ51は、選択した信号をY端子からDフリップフロップ53のD端子に送付する。また、TAPC31のIN_D端子から出力されるクロック信号clockは、Dフリップフロップ53のCK端子から入力される。Dフリップフロップ53は、このクロック信号clockによって、D端子から入力された信号をシフトしてQ端子から出力する。この信号は、バウンダリスキャンセルのOUT_N端子から出力信号OUT_Nとして出力される。
また、出力信号OUT_Nは、Dフリップフロップ54のD端子にも出力される。Dフリップフロップ54は、出力信号OUT_Nのデータを保持するために設けられている。TAPC31のIN_E端子から出力されるクロック信号updateがDフリップフロップ54のCK端子に入力される。このクロック信号updateによって、Dフリップフロップ54から入力された出力信号OUT_Nがラッチされて、データが保持される。
【0023】
さらに、TAPC31のIN_F端子から出力される制御信号modeがマルチプレクサ52のS端子に入力される。この制御信号modeによって、A0端子に入力されるDフリップフロップ54が保持したデータ、またはA1端子に入力される信号IN_Aを選択する。制御信号modeが”L”の時、マルチプレクサ52はDフリップフロップ54が保持したデータを出力し、制御信号modeが”H”の時、マルチプレクサ52は信号IN_Aを出力する。そして、マルチプレクサ52のOUT_S端子から出力された信号は、バウンダリスキャンセル23,24または内部ロジック41に入力される。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、バウンダリスキャンテスト回路を用いることで、半導体集積回路やプリント配線基板の内部ロジックを、インサーキットテスタなどを用いずに確実に検査することができる。しかしながら、JTAGの規格に準拠した従来のバウンダリスキャンセルテスト方法では、デバイスの入出力ピンと内部ロジックの入出力端子との間に、バウンダリスキャンセルを追加して、予め作成したファンクションパターンを入力することで検査を行うため、内部ロジックを構成する回路が故障していた場合に、故障を検出することが不可能な場合があった。例えば、複数のDフリップフロップによって構成されたリセット付きシフトレジスタを内部ロジックが備えていた場合である。また、双方向バッファ、ハイインピーダンスを制御する切り替え信号を有するトライステートバッファ、及び組み合わせ回路などを内部ロジックが備えていた場合である。
【0025】
図5は、リセット付きシフトレジスタの概略の構成図である。リセット付きシフトレジスタ61は、n個のDフリップフロップ62−1〜62−nによって構成される。各DフリップフロップのCK端子は内部ロジックのCK端子に接続され、RB端子は内部ロジックのRESET端子に接続され、Dフリップフロップ62−1のD端子は内部ロジックのD端子に接続され、Dフリップフロップ62−nのQ端子は内部ロジックのOUT端子に接続される。また、Dフリップフロップ62−1〜62−nのQ端子とD端子とがそれぞれ接続されて、Dフリップフロップ62−1〜62−nは直列に接続される。
【0026】
リセット付きシフトレジスタ61では、RESET端子がアクティブになった時、Dフリップフロップ62−1〜62−nのQ端子の出力は全て”L”になる。よって、従来のバウンダリスキャンテスト回路を用いた検査では、内部ロジックの出力端子から出力された信号を観測するため、上記の場合において、Dフリップフロップ62−1〜62−nの各Q端子の出力が全て”H”から”L”へ変化するのを観測することはできなかった。
【0027】
この場合、Dフリップフロップ62−1〜62−nの各Q端子の出力を検査するために、テスト出力ピンを外部に設ける方法がある。しかし、内部ロジックの構成が複雑になるほどピン数が増加して、パッケージが大きくなるため、現実的ではない。
【0028】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するために創作したものであり、その目的は、従来のバウンダリスキャンテスト回路で検査できなかった内部ロジックの構成回路を、容易に検査することができるバウンダリスキャンテスト回路を提供することである。
【0029】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【0030】
(1) 外部信号入力ピンと内部論理回路の入力端子との間、及び外部信号出力ピンと該内部論理回路の出力端子との間にそれぞれ設けられた第1のバウンダリスキャンセルが、直列に接続された第1のシフトレジスタ回路と、
該第1のバウンダリスキャンセルのそれぞれに接続され、該第1のシフトレジスタ回路を制御可能なTAP制御回路と、を備えたバウンダリスキャンテスト回路において、
該内部論理回路の構成回路にそれぞれ接続された第2のバウンダリスキャンセルが、直列に接続された第2のシフトレジスタ回路と、
該第1のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、該第2のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、から出力されたデータ信号を選択してテストデータ出力ピンに出力する選択回路と、を備え、
該TAP制御回路は、さらに該第2のシフトレジスタ回路を構成する該第2のバウンダリスキャンセルのそれぞれに接続され、該第2のシフトレジスタ回路を制御して、該外部信号入力ピンから該第1のバウンダリスキャンセルを介して該内部論理回路に入力されたテスト信号に応じて該内部論理回路の構成回路から出力された信号を、該選択回路へ出力させることを特徴とする。
【0031】
この構成において、バウンダリスキャンテスト回路は、外部信号入力ピンと内部論理回路の入力端子との間、及び外部信号出力ピンと内部論理回路の出力端子との間にそれぞれ設けられた第1のバウンダリスキャンセルが直列に接続された第1のシフトレジスタ回路と、内部論理回路の構成回路にそれぞれ接続された第2のバウンダリスキャンセルが直列に接続された第2のシフトレジスタ回路と、をTAP制御回路で制御可能であり、第1のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、該第2のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、が接続された選択回路によって、何れかの信号出力端子から出力されたデータ信号を選択してテストデータ出力ピンに出力可能である。また、TAP制御回路は、第2のシフトレジスタ回路を制御して、外部信号入力ピンから第1のバウンダリスキャンセルを介して内部論理回路に入力されたテスト信号に応じて内部論理回路の構成回路から出力された信号を、該選択回路へ出力させる。
【0032】
したがって、TAP制御回路で第2のシフトレジスタ回路を制御して、内部論理回路の入出力端子以外の端子に信号を入出力可能となり、従来のバウンダリスキャンテスト回路では検査できなかった箇所について検査することができ、故障検出率を向上させることが可能となる。
【0033】
(2) 前記選択回路は、検査モード選択用の外部端子から入力された信号に応じて前記データ信号を選択することを特徴とする。
【0034】
この構成においては、第1のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、第2のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、の何れか一方から出力されたデータ信号を、検査モード選択用の外部端子から入力された信号に応じて選択回路によって選択する。したがって、バウンダリスキャンテスト回路が、第1のシフトレジスタ回路及び第2のシフトレジスタ回路へ同時に信号を入力する構成であっても、何れか一方の出力信号を選択回路で選択可能であり、確実に出力信号を評価することができる。
【0035】
(3) 前記第1のシフトレジスタ回路及び前記第2のシフトレジスタ回路は、共通の信号入力端子を備えたことを特徴とする。
【0036】
この構成においては、共通の信号入力端子を第1のシフトレジスタ回路及び前記第2のシフトレジスタ回路は備えている。したがって、バウンダリスキャンテスト回路の入力端子数を増加させることなく、従来のバウンダリスキャンテストに加えて、第2のシフトレジスタ回路によって従来のバウンダリスキャンテストで検査できなかった内部論理回路のテストを行うことが可能となる。
【0037】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係るバウンダリスキャンテスト回路を備えた半導体集積回路の概略構成を示した回路図である。半導体集積回路1は、図2に示した半導体集積回路101に、第2のバウンダリスキャンセルであるバウンダリスキャンセル2−1〜2−nによって構成された第2のシフトレジスタ回路であるシフトレジスタ5、選択回路であるセレクタ3、外部テスト用ピンTEST及びテスト信号入力バッファ4を追加し、TAPC31によって、シフトレジスタ20に加えてシフトレジスタ5を制御するものである。なお、セレクタ3は、バウンダリスキャンセル24とテスト信号出力バッファ19との間に設けたものである。
【0038】
この構成により、従来のバウンダリスキャンセルテスト回路であるシフトレジスタ20では検査できなかった内部ロジック41の構成回路に対して、シフトレジスタ5を用いてバウンダリスキャンセルテストを行うことができる。
【0039】
なお、図2に示した半導体集積回路101と同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。また、半導体集積回路1の内部ロジック41は、構成回路の一例として図5に示したリセット付きシフトレジスタ61を備えるものとする。
【0040】
半導体集積回路1は、上記のように半導体集積回路101の構成に加えて、内部に第2のバウンダリスキャンセルであるバウンダリスキャンセル2−1〜2−nによって構成された第2のシフトレジスタ回路であるシフトレジスタ5、選択回路であるセレクタ3及びテスト信号入力バッファ4を備える。また、外部にテストピンTESTを備える。
【0041】
各部の構成は以下の通りである。バウンダリスキャンセル2−1〜2−nは、図4に示したバウンダリスキャンセル21の構成において、マルチプレクサ51及びDフリップフロップ53を備えた構成である。また、それぞれIN_A端子、IN_B端子、IN_C端子、IN_D端子、OUT_N端子を各1端子備えている。よって、図4において、点線で囲んだ部分のみを備えた構成である(図1においては、図2と同様に、バウンダリスキャンセルの各端子をA,B,C,D,E,F,N,Sと表示している。)。
【0042】
セレクタ3は、信号入力端子a,b、信号出力端子c及び信号選択端子dを備えている。また、テスト信号入力バッファ4は、他のバッファと同様に、入力端子及び出力端子を各1端子備えている。
【0043】
内部ロジック41を構成する回路の一つであるリセット付きシフトレジスタ61は、図5を用いて説明した構成に加えて、Dフリップフロップ62−1〜62−nに、それぞれ信号出力端子Q1〜Qnを設けた構成である。
【0044】
各部の接続は以下の通りである。バウンダリスキャンセル2−1は、IN_A端子が内部ロジック41を構成するリセット付きシフトレジスタ61の信号出力端子Q1に接続され、IN_B端子がテスト信号入力バッファ15の出力端子に接続され、IN_N端子がバウンダリスキャンセル2−2のIN_B端子に接続される。よって、テスト用ピンTDIは共通の信号入力端子として、テスト信号入力バッファ15を介して、バウンダリスキャンセル21のIN_B端子、TAPC31のTDI端子、及びバウンダリスキャンセル2−1のIN_B端子に接続された構成である。
【0045】
また、バウンダリスキャンセル2−2は、IN_A端子が内部ロジック41を構成するリセット付きシフトレジスタ61の備える信号出力端子Q2に接続され、IN_B端子がバウンダリスキャンセル2−1のIN_N端子に接続され、IN_N端子がバウンダリスキャンセル2−3のIN_B端子に接続される。同様に、バウンダリスキャンセル2−3〜2−(n−1)であるバウンダリスキャンセル2−xは、IN_A端子が内部ロジック41を構成するリセット付きシフトレジスタ61の備える信号出力端子Qxに接続され、IN_B端子がバウンダリスキャンセル2−(x−1)のIN_N端子に接続され、IN_N端子がバウンダリスキャンセル2−(x+1)のIN_B端子に接続される。バウンダリスキャンセル2−nは、IN_A端子が内部ロジック41を構成するリセット付きシフトレジスタ61の備える信号出力端子Qnに接続され、IN_B端子がバウンダリスキャンセル2−(n−1)のIN_N端子に接続され、IN_N端子がセレクタ3の信号入力端子bに接続される。
【0046】
また、バウンダリスキャンセル2−1〜2−nは、IN_C端子及びIN_D端子がそれぞれTAPC31のIN_C端子及びIN_D端子に接続される(図1においては、図2と同様、バウンダリスキャンセル21〜24とTAPC31との接続、及びバウンダリスキャンセル2−1〜2−nとTAPC31との接続を、簡易的に1ラインとして表示している。)。
【0047】
セレクタ3は、信号入力端子aがシフトレジスタ20の信号出力端子であるバウンダリスキャンセル24のIN_N端子に接続され、信号入力端子bがシフトレジスタ5の信号出力端子であるバウンダリスキャンセル2−nのIN_N端子に接続され、信号出力端子cがテスト信号出力バッファ19の入力端子に接続され、信号選択端子dがテスト信号入力バッファ4の出力端子に接続される。
【0048】
テスト信号入力バッファ4の入力端子は、外部端子であるテスト用ピンTESTに接続され、出力端子がセレクタ3の信号選択端子dに接続される。
【0049】
TAPC31は、半導体集積回路101におけるTAPC31の接続に加えて、IN_C端子及びIN_D端子が、それぞれバウンダリスキャンセル2−1〜2−nのIN_C端子及びIN_D端子と接続される。また、TDO端子がバウンダリスキャンセル24とセレクタ3の信号入力端子との間に接続される。
【0050】
各部の機能は以下の通りである。バウンダリスキャンセル2−1〜2−nは、シフトレジスタ20を用いたバウンダリスキャンセルテストでは検出できない故障を検出するためのものである。
【0051】
セレクタ3は、テスト用ピンTESTからテスト信号入力バッファ4及び信号選択端子dを介して入力された信号に応じて、シフトレジスタ20から出力されて、信号入力端子aから入力された信号と、シフトレジスタ5から出力されて、信号入力端子bから入力された信号と、を選択して、信号出力端子c及びテスト信号出力バッファ19を介して、テストデータ出力ピンであるテスト用ピンTDOに出力するためのものである。なお、テスト用ピンTESTからH信号を入力してアクティブな状態にした際には、セレクタ3はシフトレジスタ5から出力された信号を選択して、故障検出用モードとなる。まタ、テスト用ピンTESTからL信号を入力して非アクティブな状態にした際には、シフトレジスタ20から出力された信号を選択して、通常検査モードとなる。
【0052】
テスト信号入力バッファ4は、外部から入力された信号を波形整形し、セレクタ3に出力するためのものである。
【0053】
TAPコントローラ31は、シフトレジスタ20を制御するとともに、シフトレジスタ5を制御するためのものである。半導体集積回路1の外部テスト用ピンTDI,TDO,TMS,TCK及びTRSTから入力される5つの信号に応じて、IN_C端子から制御信号shift、IN_D端子からクロック信号clock、IN_E端子からクロック信号update及びIN_F端子から制御信号modeをバウンダリスキャンセル21〜24及びバウンダリスキャンセル2−1〜2−nに出力して、シフトレジスタ20及びシフトレジスタ5の制御を行う。
次に、シフトレジスタ20を用いて検査できなかった内部ロジック41の構成回路の検査方法について説明する。図1において、半導体集積回路1のテスト用ピンTESTにH信号を入力して、故障検出用モードに設定する。信号入力端子IN1,IN2から入力した信号が内部ロジック41にセットされるように、マルチプレクサ52のIN_F端子に制御信号modeとして信号”H”を入力し、検出したい値が出力されるように、内部ロジックを動作させる。
【0054】
次に、内部ロジック41のリセット付きシフトレジスタ61のQ1〜Qn端子から出力された値を、バウンダリスキャンセル2−1〜2−nがDフリップフロップ53によりラッチするように、マルチプレクサ51にIN_C端子から制御信号shiftとして信号”H”を入力する。また、Dフリップフロップ53のIN_D端子からクロック信号clockを入力することで、Dフリップフロップ53によりラッチされた値が、OUT_N端子から出力される。
【0055】
次いで、マルチプレクサ51にIN_C端子から制御信号shiftとして信号”L”を入力する。また、シフトレジスタ5を構成する各バウンダリスキャンセル2−1〜2−nが保持する値をクロック信号clockによってシフトさせ、セレクタ3及びテスト信号出力バッファ19を介してテスト用ピンTDOから出力させる。そして、このテスト用ピンTDOから出力させた信号を、パソコンなどのホストを用いて故障判定を行う。
【0056】
上記の検査を行う場合、検査を行うために必要なテストパターンをホストなどによって、予め自動生成することも可能となり、検査のための準備工程を簡略化することが可能となる。
【0057】
このように、バウンダリスキャンテスト回路の構成を利用し、バウンダリスキャンセルを故障検出不可能な箇所に接続し、テスト出力信号TDOの前段にセレクタ回路を挿入することにより、従来のバウンダリスキャンテスト回路で検出不可能な箇所に対応するバウンダリスキャンテストの実施が可能となり、故障検出率の向上を図ることができる。
【0058】
また、故障検出率向上のために、出力ピンを複数設ける必要がなく、デバイスのテストピンは、バウンダリスキャンテスト用に従来から使用していたテスト用ピンTDI,TDO,TMS,TCK及びTRSTに加えて、バウンダリスキャンテスト信号を切り替えるためのテスト用ピンTESTのみで良い。よって、ピン数の増加によるデバイスの面積増加を防止できる。
【0059】
さらに、本発明をプリント配線基板に適用した場合、テストパットを設ける必要がないため、高密度実装をすることができる。
【0060】
なお、半導体集積回路1の内部ロジック41を構成する回路として、リセット付きシフトレジスタから出力された信号を検出するバウンダリスキャンテスト回路を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。例えば、内部ロジックに対して、本発明のバウンダリスキャンテスト回路から信号を入力するとともに、出力された信号を検出する構成であっても良い。この場合、バウンダリスキャンセルの構成は、図4に示したバウンダリスキャンセル21〜24の構成であっても良い。
【0061】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0062】
(1) バウンダリスキャンテスト回路は、外部信号入力ピンと内部論理回路の入力端子との間、及び外部信号出力ピンと内部論理回路の出力端子との間にそれぞれ設けられた第1のバウンダリスキャンセルが直列に接続された第1のシフトレジスタ回路と、内部論理回路の構成回路にそれぞれ接続された第2のバウンダリスキャンセルが直列に接続された第2のシフトレジスタ回路と、をTAP制御回路で制御可能であり、第1のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、該第2のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、が接続された選択回路によって、何れかの信号出力端子から出力されたデータ信号を選択してテストデータ出力ピンに出力可能であるので、TAP制御回路で第2のシフトレジスタ回路を制御して、内部論理回路の入出力端子以外の端子に信号を入出力可能となり、従来のバウンダリスキャンテスト回路では検査できなかった箇所について検査することができ、故障検出率を向上させることができる。
【0063】
(2) 第1のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、第2のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、の何れか一方から出力されたデータ信号を、検査モード選択用の外部端子から入力された信号に応じて選択回路によって選択することによって、バウンダリスキャンテスト回路が、第1のシフトレジスタ回路及び第2のシフトレジスタ回路へ同時に信号を入力する構成であっても、何れか一方の出力信号を選択回路で選択可能であり、確実に出力信号を評価することができる。
【0064】
(3) 共通の信号入力端子を第1のシフトレジスタ回路及び前記第2のシフトレジスタ回路は備えているので、バウンダリスキャンテスト回路の入力端子数を増加させることなく、従来のバウンダリスキャンテストに加えて、第2のシフトレジスタ回路によって従来のバウンダリスキャンテストで検査できなかった内部論理回路のテストを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るバウンダリスキャンテスト回路を備えた半導体集積回路の概略構成を示した回路図である。
【図2】JTAGの規格に準拠した方法を用いた半導体集積回路の概略の構成回路図である。
【図3】TAPコントローラの入出力信号を示した図である。
【図4】バウンダリスキャンセルの概略の構成図である。
【図5】リセット付きシフトレジスタの概略の構成図である。
【符号の説明】
1,101−半導体集積回路
2−1〜2−n、21〜24−バウンダリスキャンセル
3−セレクタ
4−テスト信号入力バッファ
5,20−シフトレジスタ
31−TAPコントローラ
41−内部ロジック
IN1,IN2−信号入力用ピン
OUT1,OUT2−信号出力用ピン
TDI,TCK,TMS,TRST,TDO,TEST−テスト用ピン
Claims (3)
- 外部信号入力ピンと内部論理回路の入力端子との間、及び外部信号出力ピンと該内部論理回路の出力端子との間にそれぞれ設けられた第1のバウンダリスキャンセルが、直列に接続された第1のシフトレジスタ回路と、
該第1のバウンダリスキャンセルのそれぞれに接続され、該第1のシフトレジスタ回路を制御可能なTAP制御回路と、を備えたバウンダリスキャンテスト回路において、
該内部論理回路の構成回路にそれぞれ接続された第2のバウンダリスキャンセルが、直列に接続された第2のシフトレジスタ回路と、
該第1のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、該第2のシフトレジスタ回路の信号出力端子と、から出力されたデータ信号を選択してテストデータ出力ピンに出力する選択回路と、を備え、
該TAP制御回路は、さらに該第2のシフトレジスタ回路を構成する該第2のバウンダリスキャンセルのそれぞれに接続され、該第2のシフトレジスタ回路を制御して、該外部信号入力ピンから該第1のバウンダリスキャンセルを介して該内部論理回路に入力されたテスト信号に応じて、該内部論理回路の構成回路から出力された信号を該選択回路へ出力させることを特徴とするバウンダリスキャンテスト回路。 - 前記選択回路は、検査モード選択用の外部端子から入力された信号に応じて前記データ信号を選択することを特徴とする請求項1に記載のバウンダリスキャンテスト回路。
- 前記第1のシフトレジスタ回路及び前記第2のシフトレジスタ回路は、共通の信号入力端子を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のバウンダリスキャンテスト回路。
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