JP7094119B2 - テストモード設定回路 - Google Patents

Description

本発明は、テストモード設定回路に関し、より特定的には、デジタルＬＳＩ（Large Scale Integrated-Circuit）等の半導体集積回路装置に用いられるテストモード設定回路に関する。

特許第４６６０１１５号公報（特許文献１）には、リセット信号にてフリップフロップのロード／ホールド動作を制御することにより、リセット期間において、入力端子からフリップフロップに取り込まれた論理値を用いてテストモードを設定する回路構成が記載されている。

特許文献１のテストモード設定回路によれば、ＬＳＩ等の半導体集積回路装置の通常動作用の外部入力端子と共用して、テストモード設定用端子を設けることができる。

特許第４６６０１１５号公報

しかしながら、特許文献１のテストモード設定回路では、テストモードを設定するために、フリップフロップに入力されるクロック及びリセット信号について、信号論理値のロー（以下、単に「Ｌ」とも称する）からハイ（以下、単に「Ｈ」とも称する）への変化を伴うＡＣ波形とする必要がある。このため、両信号の論理値遷移タイミングが適切でない場合には、セットアップ違反やホールド違反の発生により、安定してテストモードを設定できない虞がある。

テストモード設定が安定しない場合には、良品デバイスを不良品としてしまうことで、歩留まり低下による損失の発生、さらには、歩留まり低下の原因調査のための費用発生によって、コストが悪化することが懸念される。

さらに近年では、メーカーの垂直統合型（ＩＤＭ：Integrated Device Manufacturer）からから水平分業型（ファブレス・ファウンドリ）への移行に伴い、分業を円滑化するために、外部端子へのＤＣ波形入力のみでテストモードを設定したいという需要がある。

一方で、システムの安定動作のためには、通常動作中にノイズにより誤ってテストモードが誤設定されることを回避する必要がある。しかしながら、信号論理値が変化しないＤＣ波形の入力に応じてテストモードを設定する場合には、信号へのノイズ重畳によって、通常動作時に誤ってテストモードが設定されることが懸念される。このように、簡単にテストモードに設定できる一方で、ノイズによって簡単にテストモードが誤設定されないという、一見、相反する内容の両立が求められることになる。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ＤＣ波形の入力に応じて簡易にテストモードを設定するとともに、通常動作時には外来ノイズによるテストモードの誤設定を抑制するためのテストモード設定回路の構成を提供することである。

本発明のある局面によれば、テストモード設定回路は、テスト対象回路に対してテストモード設定信号を出力するテストモード設定回路であって、シフトレジスタ及び信号設定回路を備える。シフトレジスタは、リセット解除状態においてクロック入力に応じて入力端子の論理値を取り込んで保持する。入力端子には、テストモード時に第１の論理値に設定される一方で通常モードに第２の論理値に設定されるテストモード入力信号が入力される。シフトレジスタは、通常モード時にはリセット解除状態とされる一方で、テストモード時には非同期のリセット状態とされて保持する論理値を前記第１の論理値に初期化する。信号設定回路は、テストモード入力信号と前記シフトレジスタの保持論理値とに基づいてテストモード設定信号の論理値を設定する。信号設定回路は、テストモード入力信号の論理値及び保持論理値の両方が第１の論理値である場合には、テストモードを有効にするためにテストモード設定信号を活性化する。一方で、信号設定回路は、テストモード入力信号及び保持論理値の少なくとも一方が第２の論理値である場合には、テストモードを無効にするためにテストモード設定信号を非活性化する。

本発明によれば、シフトレジスタを非同期のリセット状態とし、クロック入力を停止するとともに、テストモード入力信号を第１の論理値に固定することで、ＤＣ波形の入力に応じてテストモードを設定することができる。さらに、シフトレジスタの保持論理値とテストモード入力信号の論理値との両方が第１の論理値にならない限りテストモードが設定されることがないので、通常動作時には外来ノイズによるテストモードの誤設定を抑制することができる。

実施の形態１に係るテストモード設定回路の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るテストモード設定回路のテストモードにおける動作波形図である。 実施の形態１に係るテストモード設定回路の通常モードにおける動作波形図である。 比較例のテストモード設定回路の構成を示すブロック図である。 比較例のテストモードの動作波形図である。 実施の形態１に係るテストモード設定回路の通常モードにおける問題点を説明するための動作波形図である。 実施の形態２に係るテストモード設定回路の構成例を示すブロック図である。 実施の形態２に係るテストモード設定回路の通常モードにおける第１の動作波形図である。 実施の形態２に係るテストモード設定回路の構成の変形例を示すブロック図である。 スキャンテストの対象とされるフリップフロップの構成を説明するブロック図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るテストモード設定回路の構成を示すブロック図である。

図１を参照して、テストモード設定回路１００は、フリップフロップで構成されたシフトレジスタ１１０と、論理回路１２０とを備える。

テストモード設定回路１００は、図示しないテスト対象回路に対して、テストモード設定信号ＴＭＯを出力する。テスト対象回路（図示しない）及びテストモード設定回路１００は、デジタルＬＳＩ等の半導体集積回路装置に搭載される。

テストモード設定信号ＴＭＯが活性化されると、テスト対象回路のテストモードが有効とされる。一方で、テストモード設定信号ＴＭＯが非活性化されると、当該テストモードが無効とされる。従って、テスト対象回路がテストモードを無効として動作する通常モード時には、テストモード設定信号ＴＭＯが非活性化される。以下では、テストモード設定信号ＴＭＯは、活性化時には論理値がＨに設定され、非活性化時には論理値がＬに設定されるものとする。

シフトレジスタ１１０は、リセット端子１１、入力端子１２、クロック端子１３、及び、出力端子１４を有する。リセット端子１１には、非同期リセット信号ＲＳＴＮが入力される。入力端子１２には、テストモード入力信号ＴＭＩが入力され、クロック端子１３には、クロック信号ＣＬＫが入力される。テストモード入力信号ＴＭＩの論理値は、テストモード時にはＨに設定される一方で、非テストモード時にはＬに設定される。

シフトレジスタ１１０は、ＲＳＴＮ＝Ｈのとき、リセット解除状態とされて、クロック端子１３のクロック信号ＣＬＫがＬからＨへ変化する毎に、入力端子１２の論理値（Ｌ又はＨ）を取り込んで保持する。出力端子１４には、シフトレジスタ１１０の保持論理値が出力される。

シフトレジスタ１１０は、ＲＳＴＮ＝Ｌのとき、非同期のリセット状態とされる。リセット状態では、シフトレジスタ１１０の保持論理値がＨに初期化されて、出力端子１４の論理値もＨとなる。この初期化時の論理値（Ｈ）は、テストモード時におけるテストモード入力信号ＴＭＩの論理値（Ｈ）と一致している。

論理回路１２０は、入力端子１２及び出力端子１４と接続された入力側を有する。論理回路１２０は、２入力ＡＮＤゲートで構成されて、入力端子１２のテストモード入力信号ＴＭＩの論理値と、出力端子１４の論理値とのＡＮＤ演算結果を、テストモード設定信号ＴＭＯとして出力する。従って、テストモード設定信号ＴＭＯは、テストモード入力信号ＴＭＩの論理値と、シフトレジスタ１１０の保持論理値の両方がＨであるときに、テストモードを有効にするために活性化される（ＴＭＯ＝Ｈ）。これに対して、テストモード設定信号ＴＭＯは、テストモード入力信号ＴＭＩの論理値及びシフトレジスタ１１０の保持論理値の少なくとも一方がＬであるときには、テストモードを無効にするために非活性化される（ＴＭＯ＝Ｌ）。このように、論理回路１２０は「信号生成回路」の一実施例に対応する。

図２には、テストモード設定回路１００のテストモードにおける動作波形図が示され、図３には、テストモード設定回路１００の通常モード（非テストモード）における動作波形図が示される。

図２を参照して、テストモード時には、非同期リセット信号ＲＳＴＮ＝Ｌ、テストモード入力信号ＴＭＩ＝Ｈに固定される。さらに、クロック信号が非入力とされるので、クロック端子１３の論理値はＬに固定される（クロック信号ＣＬＫ＝Ｌ）。従って、出力端子１４の出力信号ＴＭの論理値は、リセットによる初期値に維持される（ＴＭ＝Ｈ）。この結果、論理回路（ＡＮＤ）１２０によって、テストモード設定信号ＴＭＯ＝Ｈに維持される。すなわち、テストモード時において、非同期リセット信号ＲＳＴＮ、テストモード入力信号ＴＭＩ、及び、クロック端子１３の論理値は一定である。

ここで、図４及び図５を用いて、特許文献１に記載されたテストモード設定回路の構成及び動作を比較例として説明する。

図４を参照して、比較例に係るテストモード設定回路１０５は、リセット端子１０６、入力端子１０７、クロック端子１０８、及び、出力端子１０９と、ロード／ホールド機能を有するフリップフロップ１６０とを含む。フリップフロップ１６０のＬＨ端子は、リセット信号ＲＳＴが入力されるリセット端子１０６と接続される。入力端子１０７にはデータ信号ＤＡＴＡ［７：０］が入力され、クロック端子１０８にはクロック信号ＣＬＫが入力される。なお、図４では、特許文献１と同様に、８ビット分の構成のうちの１ビット分のみが表記されている。

入力端子１０７は、機能ブロックに対する通常動作用の外部入力端子及びテストモード設定用端子として兼用するために、フリップフロップ１６０のＤ端子、及び、機能ブロックの両方に接続される。フリップフロップ１６０では、リセット信号ＲＳＴ＝Ｌとなるリセット時には、入力端子１０７をテストモード設定用端子として使用する一方で、リセット信号ＲＳＴ＝Ｈとなるリセット解除時には、入力端子１０７を機能ブロック用の外部入力端子として使用する。

より詳細には、フリップフロップ１６０では、リセット端子１０６と接続されたＬＨ端子（リセット信号ＲＳＴ）の論理値がＬに設定されると、Ｄ端子、すなわち、入力端子１０７の論理値がクロック信号ＣＬＫの立上り（Ｌ→Ｈの遷移）でロード（ＬＯＡＤ）されて保持される。出力端子１０９には、フリップフロップ１６０による保持論理値が出力される。

一方で、フリップフロップ１６０は、ＬＨ端子（リセット信号ＲＳＴ）の論理値がＨに設定されると、保持している論理値をホールド（ＨＯＬＤ）する。従って、入力端子１０７の論理値、又は、クロック信号ＣＬＫの論理値が変化しても、出力端子１０９の論理値は変化しない。

図５を参照して、比較例に係るテストモード設定回路１０５では、リセット信号ＲＳＴ＝Ｌの状態でクロック信号ＣＬＫを入力することにより、クロック信号ＣＬＫの立上りで入力端子１０７のＤＡＴＡ［７：０］＝「０００００００１」が、出力端子１０９からテストモード信号ＴＥＳＴ［７：０］として出力される。ＴＥＳＴ［７：０］＝「０００００００１」がテスト対象回路に伝達されることで、テストモードが設定される。

さらに、テストモード中には、ＲＳＴ＝Ｈに復帰させることで、出力端子１０９のテストモード信号ＴＥＳＴ［７：０］の論理値が「０００００００１」に保持される。これにより、テストモードの設定が保持される。このとき、フリップフロップ１６０がホールド状態であるので、入力端子１０７は、通常外部入力端子として、機能ブロックへのデータ入力に用いることができる。

通常モード（非テストモード時）には、ＲＳＴ＝Ｈとされるので、出力端子１０９のテストモード信号ＴＥＳＴ［７：０］の論理値が保持される。この結果、テストモードの終了時にテストモード信号ＴＥＳＴ［７：０］の論理値を変化させると、通常モード中では、通常外部入力端子として使用される入力端子１０７への入力信号によって、誤ってテストモードが開始されることが防止される。

比較例に係るテストモード設定回路１０５では、テストモードの開始のために、リセット信号ＲＳＴをＨからＬに変化した後にクロック信号ＣＬＫの立上り（Ｌ→Ｈ）を発生させる動作、及び、テストモード設定の保持のために、リセット信号ＲＳＴをＬからＨに変化させる動作が必要となる。すなわち、比較例では、テストモード設定のために、クロック信号ＣＬＫ及びリセット信号ＲＳＴを、Ｈ及びＬの間での変化を伴うＡＣ波形とする必要があることが理解される。この結果、これらの信号のＬ及びＨの間での遷移タイミングが不適切になると、セットアップ時間又はホールド時間が確保できないことによって、安定してテストモードを設定できない虞があることが理解される。

再び図２を参照して、実施の形態１に係るテストモード設定回路１００では、リセット端子１１（非同期リセット信号ＲＳＴＮ）、入力端子１２（テストモード入力信号ＴＭＩ）、及び、クロック端子１３（クロック信号ＣＬＫ）の論理値が固定された状態を維持して、すなわち、ＤＣ波形の入力によって、簡易にテストモードを設定することができる。

図３を参照して、非テストモード時には、テストモード入力信号ＴＭＩ＝Ｌに設定される。通常モードでは、非同期リセット信号ＲＳＴＮ＝Ｈに設定されて、シフトレジスタ１１０がリセット解除状態とされる。さらに、時刻ｔ１より、クロック端子１３には、クロック信号ＣＬＫの入力が開始される。これにより、テストモードにおけるテスト対象回路は、通常動作を開始する。

なお、テストモード入力信号ＴＭＩ＝Ｌの下でシフトレジスタ１１０がリセット解除状態に変化しても、クロック信号ＣＬＫの入力が開始されるまで（すなわち、時刻ｔ１まで）は、出力信号ＴＭは、テストモード時に初期化された論理値（Ｈ）に維持される。

時刻ｔ１、ｔ２及びｔ３の各々のクロック信号ＣＬＫの立上りにおいて、リセット解除状態のシフトレジスタ１１０は、入力端子１２（テストモード入力信号ＴＭＩ）を取り込んで保持する。この結果、時刻ｔ１において、出力端子１４の出力信号ＴＭが、非テストモード時におけるＴＭＩの論理値（Ｌ）に設定される。

非テストモードでは、通常モードによる回路動作が開始される時刻ｔ１の前後においても、テストモード設定信号の非活性化（ＴＭＯ＝Ｌ）が維持される。

時刻ｔｘにおいて、入力端子１２にノイズが発生すると、通常モードであるのにＴＭＩ＝Ｈとなる期間（時刻ｔｘ～ｔｙ）が発生する。しかしながら、シフトレジスタ１１０は、クロック信号ＣＬＫの立上りに応じて当該ノイズ（Ｈ）を取り込まない限り、出力端子１４の出力信号ＴＭをＬのまま維持する。従って、ノイズによりＴＭＩ＝Ｈとなっても、論理回路１２０の出力はＬに固定されるので、テストモード設定信号ＴＭＯの非活性化が維持される。すなわち、通常モード中に、ノイズ入力に応じてテストモード設定信号ＴＭＯの論理値が変化して、テストモードが誤設定されることを抑制できる。

以上説明したように、実施の形態１に係るテストモード設定回路によれば、ＤＣ波形の入力に応じて簡易にテストモードを設定できるとともに、通常動作時にノイズによってテストモードが誤設定されることを防止できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、シフトレジスタが１段の回路構成について説明した。しかしながら、シフトレジスタが１段の場合には、通常モードにおけるノイズの発生タイミングによっては、テストモードが誤設定される虞がある。

再び図３を参照して、実施の形態１に係るテストモード設定回路１００では、テストモード入力信号ＴＭＩ及びシフトレジスタの出力信号ＴＭの両方の論理値がＨにならないとテストモード設定信号ＴＭＯの論理値がＨにならないため、テストモード入力信号ＴＭＩが一時的にノイズ（Ｈ）が発生しても、テストモードの誤設定が抑制できる。

実施の形態１では、ノイズの発生タイミング（時刻ｔｘ～ｔｙ）が、クロック信号ＣＬＫの立上りタイミングと重なっていないため、テストモード入力信号ＴＭＩにノイズが発生しても、シフトレジスタの出力信号ＴＭの論理値がＬに維持できることになる。すなわち、実施の形態１に係るテストモード設定回路では、クロック信号ＣＬＫの立上りを外したタイミングで発生するノイズに対しては、テストモードの誤設定を抑制できる。

図６には、実施の形態１に係るテストモード設定回路の通常モードにおける問題点を説明するための動作波形図が示される。

図６を参照して、通常モード中に、クロック信号ＣＬＫが立上る時刻ｔ２において、テストモード入力信号ＴＭＩにノイズが発生すると、当該ノイズがシフトレジスタ１１０に取り込まれて、出力信号ＴＭの論理値がＨに変化してしまう。このため、テストモード入力信号ＴＭＩ及び出力信号ＴＭの論理値の両方がＨとなる。この結果、通常モード中であるのに、ノイズの影響でテストモード設定信号の論理値がＨに変化して、テストモードが誤設定されることが懸念される。実施の形態２では、このような問題点に対処するための回路構成を説明する。

図７は、実施の形態２に係るテストモード設定回路の構成例を示すブロック図である。
図７を参照して、実施の形態２に係るテストモード設定回路は、直列接続された２段のシフトレジスタ１１０（０）及び１１０（１）と、論理回路１２０とを含む。

第１段目のシフトレジスタ１１０（０）のリセット端子１１、入力端子１２、及び、クロック端子１３には、実施の形態１（図１）のシフトレジスタ１１０と同様に、非同期リセット信号ＲＳＴＮ、テストモード入力信号ＴＭＩ、及び、クロック信号ＣＬＫがそれぞれ入力される。第１段目のシフトレジスタ１１０（０）は、出力端子１４から、シフトレジスタ１１０の出力信号ＴＭと同等の、出力信号ＴＭ［０］を出力する。

第２段目のシフトレジスタ１１０（１）の入力端子１２は、第１段目のシフトレジスタ１１０（０）の出力端子１４と接続される。すなわち、シフトレジスタ１１０（１）の入力端子１２には、第１段目のシフトレジスタ１１０（０）の保持論理値が入力される。

第２段目のシフトレジスタ１１０（１）のリセット端子１１及びクロック端子１３には、第１段目のシフトレジスタ１１０（０）と同様に、非同期リセット信号ＲＳＴＮ及びクロック信号ＣＬＫがそれぞれ入力される。すなわち、各段のシフトレジスタのリセット端子１１及びクロック端子１３には、非同期リセット信号ＲＳＴＮ及びクロック信号ＣＬＫがそれぞれ共通に入力される。したがって、各段のシフトレジスタは、非同期リセット信号ＲＳＴＮに応じて共通に、リセット状態又はリセット解除状態とされる。

第２段目のシフトレジスタ１１０（１）の出力端子１４からは、出力信号ＴＭ［１］が出力される。第２段目のシフトレジスタ１１０（１）は、リセット解除状態では、クロック信号ＣＬＫがＬからＨへ変化する毎に、入力端子１２のＴＭ［０］の論理値（Ｌ又はＨ）を取り込んで保持する。出力信号ＴＭ［１］の論理値は、シフトレジスタ１１０（１）の保持論理値を示す。

論理回路１２０は、３入力ＡＮＤゲートとされて、テストモード入力信号ＴＭＩ、並びに、シフトレジスタ１１０（０），１１０（１）からの出力信号ＴＭ［０］，ＴＭ［１］を入力される。従って、論理回路１２０は、テストモード入力信号ＴＭＩ、出力信号ＴＭ［０］、及び出力信号ＴＭ［１］の論理値の全てがＨであるときに、テストモード設定信号ＴＭＯを活性化する（ＴＭＯ＝Ｈ）。

これに対して、論理回路１２０は、テストモード入力信号ＴＭＩ、出力信号ＴＭ［０］、及び出力信号ＴＭ［１］の論理値のうちの少なくとも１つがＬであるときには、テストモード設定信号ＴＭＯを非活性化する（ＴＭＯ＝Ｌ）。

なお、実施の形態２に係るテストモード設定回路１０１においても、テストモード入力信号ＴＭＩ＝Ｈとされるテストモード時には、シフトレジスタ１１０（０）及び１１０（１）は、リセット信号ＲＳＴによりリセット状態とされるので、各出力端子１４の論理値はＨに初期化される。従って、論理回路１２０に入力される論理値が全てＨとなるので、テストモード設定信号ＴＭＯは、実施の形態１と同様に活性化される（ＴＭＯ＝Ｈ）。

図８には、実施の形態２に係るテストモード設定回路の通常モードにおける第１の動作波形図が示される。

図８を参照して、テストモード入力信号ＴＭＩ＝Ｌの下で、非同期リセット信号ＲＳＴＮの論理値がＬからＨに変化した後、時刻ｔ１におけるクロック信号ＣＬＫの立上りで、シフトレジスタ１１０（０）の保持論理値、すなわち、出力信号ＴＭ［０］の論理値がＬに変化する。さらに、時刻ｔ１におけるクロック信号ＣＬＫの次の立上りで、シフトレジスタ１１０（１）の保持論理値、すなわち、出力信号ＴＭ［１］の論理値がＬに変化する。時刻ｔ３のクロック信号ＣＬＫの立上りにおいても、ＴＭＩ＝Ｌに維持されるとともに、ＴＭ［０］＝ＴＭ［１］＝０に維持される。

図８の例では、図３とは異なり、クロック信号ＣＬＫの立上りタイミングでＣＬＫ＝Ｈとなるノイズが発生している。これに伴い、時刻ｔ３では、１段目のシフトレジスタ１１０（０）の出力信号ＴＭ［０］の論理値がＨに変化する。しかしながら、２段目のシフトレジスタ１１０（１）の出力信号ＴＭ［１］の論理値はＬのままであるので、テストモード設定信号ＴＭＯの論理値はＬに維持される。

クロック信号ＣＬＫの次の立上りタイミング（時刻ｔ５）において、２段目のシフトレジスタ１１０（１）の出力信号ＴＭ［１］の論理値がＨに変化する。しかしながら、テストモード入力信号ＴＭＩのノイズは１ショット状であり、時刻ｔ５では、ＴＭＩ＝Ｌに復帰している。従って、時刻ｔ５において、１段目のシフトレジスタ１１０（０）の出力信号ＴＭ［０］の論理値はＬに復帰する。この結果、テストモード設定信号ＴＭＯの論理値はＬに維持される。時刻ｔ６以降では、ＴＭＩ＝ＴＭ［０］＝ＴＭ［１］＝０であり、この結果、ＴＭＯ＝Ｌも維持される。

このように実施の形態２に係るテストモード設定回路１０１によれば、シフトレジスタ１１０を２段直列接続し、テストモード入力信号ＴＭＩと、出力信号ＴＭ［０］，ＴＭ［１］（シフトレジスタ１１０（０），１１０（１）の保持論理値）との全てが、テストモードを有効にするための論理値（Ｈ）で揃うことを条件に、テストモード設定信号ＴＭＯを活性化する。これにより、通常モード中に、クロック信号ＣＬＫの立上りタイミングと重なったノイズに対してもテストモードの誤設定を抑制できる。

図９には、実施の形態２に係るテストモード設定回路の構成の変形例が示される。
図９を参照して、実施の形態２に係るテストモード設定回路１０１では、直列接続されるシフトレジスタ１１０の段数を、３段以上とすることも可能である。すなわち、Ｍ段（Ｍ：３以上の整数）のシフトレジスタ１１０（０）～１１０（Ｍ－１）を直列接続する構成とすることが可能である。

この場合にも、シフトレジスタ１１０（０）～１１０（Ｍ－１）の各々において、リセット端子１１及びクロック端子１３には、非同期リセット信号ＲＳＴＮ及びクロック信号ＣＬＫがそれぞれ共通に入力される。また、図７と同様に、初段のシフトレジスタ１１０（０）の入力端子１２には、テストモード入力信号ＴＭＩが入力される。

さらに、Ｍ段のうちの２段目以降のシフトレジスタ１１０（ｉ）について、（ｉ：１～Ｍ－１の整数）、入力端子１２は、前段のシフトレジスタ１１０（ｉ－１）の出力端子１４と接続される。シフトレジスタ１１０（０）～１１０（Ｍ－１）の出力端子１４からは、各シフトレジスタの保持論理値を示す出力信号ＴＭ［０］～ＴＭ［Ｍ－１］がそれぞれ出力される。すなわち、２段目以降の各シフトレジスタ１１０（ｉ）の入力端子１２には、前段のシフトレジスタ１１０（ｉ－１）の保持論理値が入力される。

論理回路１２０は、（Ｍ＋１）入力のＡＮＤゲートとされて、テストモード入力信号ＴＭＩ、並びに、シフトレジスタ１１０（０）～１１０（Ｍ－１）からの出力信号ＴＭ［０］～ＴＭ［Ｍ－１］を入力される。従って、論理回路１２０は、テストモード入力信号ＴＭＩと、Ｍ個の出力信号ＴＭ［０］～出力信号ＴＭ［Ｍ－１］の論理値の全てがＨであるときに、テストモード設定信号ＴＭＯを活性化する（ＴＭＯ＝Ｈ）。一方で、論理回路１２０は、テストモード入力信号ＴＭＩ及び出力信号ＴＭ［０］～ＴＭ［Ｍ－１］の論理値のうちの少なくとも１つがＬであるときには、テストモード設定信号ＴＭＯを非活性化する（ＴＭＯ＝Ｌ）。

この結果、図９の回路構成によっても、通常モード中に、クロック信号ＣＬＫの立上りタイミングと重なったノイズに対してもテストモードの誤設定を抑制できる。特に、シフトレジスタの段数を３以上とすると、クロック信号ＣＬＫの複数個の立上りエッジに亘ってＴＭＩ＝Ｈとなったときにも、テストモードの誤設定が抑制できる。すなわち、比較的長期間のノイズや、連続発生する１ショット状のノイズに対しても、テストモードの誤設定が抑制できる。

なお、図９では、論理回路１２０に対して、テストモード入力信号ＴＭＩとともに、Ｍ個の出力信号ＴＭ［０］～出力信号ＴＭ［Ｍ－１］の全てを入力する構成例を示したが、テストモード入力信号ＴＭＩと、Ｍ個の出力信号ＴＭ［０］～出力信号ＴＭ［Ｍ－１］のうちの一部のみとを、論理回路１２０に対して入力することも可能である。

すなわち、論理回路１２０には、テストモード入力信号ＴＭＩと、Ｍ個のシフトレジスタ１１０（０）～１１０（Ｍ－１）の出力信号ＴＭ［０］～ＴＭ［Ｍ－１］の少なくとも一部が入力されて、論理回路１２０は、テストモード入力信号ＴＭＩの論理値と、入力された出力信号の出力信号の論理値との全てがテストモードを有効にするための論理値（Ｈ）で揃ったときに、テストモード設定信号ＴＭＯを活性化することになる。

図９の構成においても、テストモード時には、シフトレジスタ１１０（０）～１１０（Ｍ－１）の各々はリセット状態とされて、各出力端子１４の論理値はＨとなる。従って、論理回路１２０に入力される論理値は全てＨとなるので、テストモード設定信号ＴＭＯは、図７の構成と同様に活性化される（ＴＭＯ＝Ｈ）。

実施の形態３．
デジタルＬＳＩのテストには、スキャンテストという手法が一般的に用いられる。

図１０は、スキャンテストの対象とされるスキャンフリップフロップの構成を説明するブロック図である。

図１０を参照して、スキャンフリップフロップ２００において、フリップフロップ２１０は、シフトレジスタ１１０に適用されるのと同様のフリップフロップであるが、入力端子１２に対してスキャンテスト用のセレクタ２２０が配置されている。

セレクタ２２０には、入力端子１２への通常の入力信号ＤＡＴｉｎと、スキャンテスト用の入力信号ＳＣｉｎとが入力される。セレクタ２２０は、スキャンイネーブル信号ＳＣｅに応じて、入力信号ＤＡＴｉｎ及び入力信号ＳＣｉｎの一方を出力する。具体的には、スキャンテスト時には、スキャンイネーブル信号ＳＣｅの論理値がＨに設定されるため、スキャンテスト用の入力信号ＳＣｉｎが、セレクタ２２０から入力端子１２へ出力される。一方で、非スキャンクロック時には、スキャンイネーブル信号ＳＣｅの論理値がＬに設定されるため、通常の入力信号ＳＣｉｎが、セレクタ２２０から入力端子１２へ出力される。

スキャンフリップフロップ２００は複数段に直列接続されており、フリップフロップ２１０の出力端子１４からの出力信号ＤＡＴｏｕｔは、次段のスキャンフリップフロップ２００のセレクタ２２０に対して、スキャンテスト用の入力信号ＳＣｉｎとして入力される。

これにより、スキャンテスト時には、複数段のスキャンフリップフロップ２００をシリアル接続することで、シフトレジスタを構成することができる。このとき、初段及び最終段のフリップフロップをＬＳＩ外部からアクセス可能なＩ／Ｏ端子と接続することで、ＬＳＩ外部から、直接、スキャンフリップフロップ２００を制御及び観測するための、スキャンチェーンと呼ばれる経路を形成することができる。この結果、フリップフロップのテストが簡易化できる。

一方で、本実施の形態１又は２のテストモード設定回路に適用されるシフトレジスタをスキャンフリップフロップで構成すると、スキャンテスト時にテストモード設定信号ＴＭＯが変化して、テストモード設定が壊れてしまうことが懸念される。

従って、実施の形態１に係るテストモード設定回路１００及び実施の形態２に係るテストモード設定回路１０１の各々では、シフトレジスタ１１０について、スキャンフリップフロップ（図１０）ではなく、スキャンテスト対象外の通常のフリップフロップによって構成する。すなわち、図１、図７及び図９に示されたように、各シフトレジスタ１１０の入力端子１２に対して、スキャンテスト用のセレクタ２２０が非配置とされる。すなわち、シフトレジスタ１１０では、テストモード入力信号ＴＭＩは、スキャンテスト用のセレクタ２２０を経由することなく、入力端子１２へ入力される。

この結果、実施の形態１又は２に係るテストモード設定回路１００，１０１と、スキャンフリップフロップを含む他の回路群とが併せて搭載されたデジタルＬＳＩにおいて、テストモード中に、スキャンフリップフロップを対象にスキャンテストを実行しても、テストモード設定信号ＴＭＯの論理値を、テストモードを有効とする値に安定的に維持できる（ＴＭＯ＝Ｈ）。この結果、テストモードにおいてスキャンテストを安定的に適用することによって、テスト開発工数の削減及び故障検出率向上を図ることができる。

なお、本実施の形態では、テストモード入力信号ＴＭＩのテストモード時の論理値、及びリセット状態時のシフトレジスタの保持論理値、すなわち「第１の論理値」をＨとし、その逆の「第２の論理値」をＬとしたが、このＨ及びＬは入れ替えることが可能である。同様に、テストモード設定信号ＴＭＯの活性化時の論理値（Ｈ）と、非活性化時の論理値（Ｌ）を、本実施例とは逆にすることも可能である。これら場合にも、「信号生成回路」に対応する論理回路１２０を構成する論理ゲートについて、入力の全論理値が「第１の論理値（テストモード有効時の論理値）」で揃ったときに、テストモード設定信号ＴＭＯの論理値が活性化時の論理値となるように、適宜設計することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１，１０６ リセット端子、１２，１０７ 入力端子、１３，１０８ クロック端子、１４，１０９ 出力端子、１００，１０１ テストモード設定回路、１０５ テストモード設定回路（比較例）、１１０ シフトレジスタ、１２０ 論理回路、１６０，２１０ フリップフロップ、２００ スキャンフリップフロップ、２２０ セレクタ、ＣＬＫ クロック信号、ＴＭ，ＴＭ［０］，ＴＭ［１］，ＴＭ［Ｍ－１］ 出力信号、ＲＳＴＮ 非同期リセット信号、ＳＣｅ スキャンイネーブル信号、ＴＭＩ テストモード入力信号、ＴＭＯ テストモード設定信号。

Claims (3)

1. テスト対象回路に対してテストモード設定信号を出力するテストモード設定回路であって、
   リセット解除状態においてクロック入力に応じて入力端子の論理値を取り込んで保持するフリップフロップを備え、
   前記入力端子には、テストモード時に第１の論理値に設定される一方で通常モードに第２の論理値に設定されるテストモード入力信号が入力され、
   前記フリップフロップは、前記通常モード時には前記リセット解除状態とされる一方で、前記テストモード時には非同期のリセット状態とされて保持する論理値を前記第１の論理値に初期化し、
   前記テストモード設定回路は、
   前記テストモード入力信号と前記フリップフロップの保持論理値とに基づいて前記テストモード設定信号の論理値を設定する信号設定回路をさらに備え、
   前記信号設定回路は、前記テストモード入力信号の論理値及び前記保持論理値の両方が前記第１の論理値である場合には、前記テストモードを有効にするために前記テストモード設定信号を活性化する一方で、前記テストモード入力信号及び前記保持論理値の少なくとも一方が前記第２の論理値である場合には、前記テストモードを無効にするために前記テストモード設定信号を非活性化する、テストモード設定回路。
2. 前記フリップフロップは、複数段が直列接続され、
   １段目の前記フリップフロップの前記入力端子に前記テストモード入力信号が入力されるとともに、２段目以降の前記フリップフロップの前記入力端子には、前段の前記フリップフロップの前記保持論理値が入力され、
   前記信号設定回路には、前記テストモード入力信号の論理値と、前記複数段のうちの少なくとも一部の前記フリップフロップの前記保持論理値とが入力され、
   前記信号設定回路は、入力された前記論理値の全てが前記第１の論理値である場合には、前記テストモード設定信号を活性化する一方で、入力された前記論理値の少なくとも一部が前記第２の論理値である場合には、前記テストモード設定信号を非活性化する、請求項１記載のテストモード設定回路。
3. 前記フリップフロップの前記入力端子には、スキャンテストのためのセレクタが非配置とされる、請求項１又は２に記載のテストモード設定回路。

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