JPH022663A - 集積回路内部の状態出力方式 - Google Patents

集積回路内部の状態出力方式

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JPH022663A
JPH022663A JP63147006A JP14700688A JPH022663A JP H022663 A JPH022663 A JP H022663A JP 63147006 A JP63147006 A JP 63147006A JP 14700688 A JP14700688 A JP 14700688A JP H022663 A JPH022663 A JP H022663A
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JP63147006A
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Yuji Shibata
柴田 雄司
Tatsuji Hamamura
達司 濱村
Fumio Tsuzuki
都築 文夫
Shigeaki Kawamata
重明 川俣
Shoichi Kawahara
河原 正一
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Fujitsu Dai Ichi Communications Software Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu Dai Ichi Communications Software Ltd
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概   要〕 集積回路内部の状態をピンを介して外部に出力すること
により、集積回路内部のエラー発生状態又は試験時の動
作状態等の監視を可能とする集積回路内部の状態出力方
式に関し、 集積回路内部の多くの状態を少ないビンで外部に出力す
ることを可能にすることを目的とし、集積回路内部の第
1の複数の状態を該第1の複数より少ない第2の複数の
符号に変換する符号化手段を前記集積回路の内部に有し
、前記第1の複数の状態を前記第2の複数の符号として
集積回路外部に出力するように構成する。
式。
また、前記第1の複数の状態のうち少なくとも2つ以上
が同時に発生した場合、該各状態を予め設定された優先
順位に従って前記符号化手段に出力する優先順位決定手
段を前記集積回路の内部に有するように構成する。
更に、優先順位が低く前記優先順位決定手段から時間的
に遅延して出力される前記状態は、前記符号化手段にお
いて該遅延時間に応じて異なった前記符号に変換される
ように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は集積回路内部の状態をビンを介して外部に出力
することにより、集積回路内部のエラ発生状態又は試験
時の動作状態等の監視を可能とする集積回路内部の状態
出力方式に関する。
〔従来の技術〕
LSI等の集積回路の高密度化が進み回路規模が大きく
なると、各動作状態が論理的に深くなるため、単にLS
Iの入出力ビンの信号状態を見るだけでは、LSI内部
のエラー発生状態や試験時に必要な内部状態等の観測が
困難になってくる。
そのため、LSI内部の各動作状態出力用のビンを専用
に設けて外部に出力することが必要となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、高密度のLSIの場合、LSI自体の8禎が小
さくなると同時に入出力信号数も増加するため、ビンに
余裕がない場合が多く、内部状態の出力用に多くのビン
を割当てることが困難になり、結局、LSI内部の多く
の状態を外部に出力することができないという問題点を
有していた。
本発明は、集積回路内部の多くの状態を少ないビンで外
部に出力することを可11ヒにすることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は、本発明のブロック図である。
まず、集積回路内部の第1の複数即ちmt(liIの#
1〜#mの状態1を、m以下の第2の複数即ち1個の#
1〜#iの符号2に変換する符号化手段3を集積回路の
内部に有する。上記符号化手段3は、例えば状態1を2
進数の符号2に変換する2進エンコーダによって実現さ
れる。
そして、上記符号化手段3から出力される#1〜#iの
符号2は、例えば集積回路に接読される1個のビンを介
して集積回路の外部に出力される。
また、#1〜#mの状態1のうち少なくとも2つ以上が
同時に発生した場合、各状態1を予め設定された優先順
位に従って符号化手段3に出力する優先順位決定手段4
を集積回路の内部に有する。
〔作   用〕
上記手段において、符号化手段3は#1〜#mの状態1
を#1〜#iの例えば2進符号2に変換する為、符号2
を外部に出力するために必要なピン数jは、状態1の数
mに比較して少ない個数でよい。例えば、m=16であ
ればi=log2m=4でよい。即ち1本のビンで21
種類の状態1を出力できる。これにより、状態1を外部
に出力する為に必要なピン数を大幅に削減させる事がで
きる。
また、符号化手段3の前段に優先順位決定手段4を設け
ることにより、複数の状態1が同時に発生しても予め設
定された優先順位で符号化されるようにするごとができ
、状態1を符号2として効率良く出力させことができる
更にこのとき、優先順位が低(優先順位決定手段4から
時間的に遅延して出力される状態1は、例えば符号化手
段3において上記遅延時間に応じて異なった符号2に変
換されるようにすることにより、状態1の出力時間に関
する情報も外部に出力させることが可能となる。
〔実  施  例〕
以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。
第2図は、本発明の実施例の構成図である。本実施例は
、特には図示しないLSIの内部回路の一部であり、L
SI内部の各回路から出力される#1〜#mのm(固の
ステータス16を、トリガ(言号17及び#1〜#iの
1個の2進符号DO〜D1に変換して、特には図示しな
いLSIの(i+1)藺のビンを介して外部に出力する
回路である。
まず、ステータス16(R1)は、端子7 (R1)か
ら優先順位決定回路5(R1)に入力する。
叩ち、RSフリップフロップ(RS −F F、以下同
じ)  8  (R1)のセント端子Sに入力する。R
3−FF8 (R1)の出力品1子Qは、Dフリ・ノブ
フロップ(D −F F、以下同じ) 9 (R1)の
入力端子りに接続される。D−FF9 (R1)の出力
端子Qは、R3−FF8 (R1)のリセット端子Rに
接続されると共に、エンコーダ6の入力αj11子So
に接続され、更に、優先順位決定回路5(#2〜#m)
の各アンド回路10(R2)。
10’(R2)、  ・・・、10 (9m)に負論理
で接続される。
次に、ステータス16(R2)は、端子7(R2)から
優先順位決定回路5  (R2)に入力する。
即ち、R3−FF8  (R2)のセット端子Sに入力
する。R3−FF8 (R2)の出力端子Qは、D−F
F9 (R2)の入力端子りに接続される。
D−FF9  (R2)の出力端子Qは、オア回路12
 (R2)を介してR3−FF8  (R2)のりセン
ト端子Rに接続されると共に、アンド回路1゜(R2)
に接続され、更に、アンド回路11′(R2)を介しζ
R3−FF8’  (R2)のセント端子Sに接続され
る。アンド回路10(R2)の出力は、エンコーダ6の
入力端子s1に接続されると共に、オア回路12(R2
)を介してR3−FF8  (R2)のりセント端子R
に接続され、また、アンド回路11’(R2)に負論理
で接続されると共に、オア回路12’(R2)を介して
R3−FF8’  (R2)のりセットl’j:j子R
に接続され、更に、優先順位決定回路5 (#3〜#m
)の各アンド回路10(#3〜#m)に負論理でfx続
される。
R3−FF8’  (R2)の出力端子Qは、DFF9
’  (R2)の入力端子りに接続される。D−FF9
’  (R2)の出力端子Qは、アンド回路10’(R
2)に接続される。アンド回路10’(R2)の出力は
、エンコーダ60入力端子S2に接続され、また、アン
ド回路10(R2)に負論理で接続されると共に、オア
回路12’(R2)を介してR3−FF8’  (R2
)のリセット端子Rに接続され、更に、優先順位決定回
路5(#3〜#m)の各アンド回路10(#3〜#m)
に負論理で接続される。
続いて、ステータス16(9m)は、端子7(9m)か
ら優先順位決定回路5 (9m)に入力する。ずなわち
、R3−FF8  (9m)のセント端子Sに入力する
。R3−FF8  (9m)の出力h1:1子Qは、D
−FF9 (9m)の入力端子りに接読される。D−F
F9 (9m)の出力端子Qは、アンド回路10(9m
)に接続される。アンド回路10(9m)の出力は、エ
ンコーダ6の入力端子S INに接続されると共に、R
S −F F 8 (9m)のりセント端子Rに接続さ
れる。
優先順位決定回路5 (91〜1m)の各R3FF8 
(91〜1m) 、 8 ’ (R2) 、 ・・・の
各クロック端子CKには、端子14を介してクロックC
LK (R1)が入力し、同じく各D−FF9 (91
〜1m)、9 ’  (R2)、  ・・・の各クロッ
ク端子CKには、端子15を介してクロックCLK (
R2)が入力する。
また、エンコーダ6の各入力端子5o=Snに入力する
各信号は、オア回路18に入力する。
オア回路18から出力端子13を介して出力されるトリ
ガ信号17と、エンコーダ6から出力端子12(#l〜
#i)を介して出力される2進符号Do−DIは、特に
は図示しないLSIの1個のビンを介して外部に出力さ
れる。
次に、上記構成の第2図の実施例の動作について、第3
図の動作タイミングチャート図を用いながら説明を行う
まず、91〜1mの各優先順位決定回路5は、91〜1
mの各入力端子7から入力する91〜1mの各ステータ
ス16を、その番号#1〜#mに対応した優先順位でエ
ンコーダ6の各入力端子S O”’ S I、に伝達す
る。すなわち、例えば9mの優先順位決定回路5は、9
mのみのステータス16が発生した場合は、それを無条
件にエンコーダ6の入力端子Snに伝達するが、#mの
ステータス16と同時に#mより番号の若い#1〜#m
1のいずれかのステータス16が発生した場合は、他の
ステータス16の出力が完了するまで#mのステータフ
16を保持しておき、他のステータス16の出力完了後
にエンコーダ6の入力端子Snに伝達する。
上記動作を、第3図(alの第1の例を用いて説明する
。同図はR1と#mのステータス16が同時に発生した
場合の動作タイミングチャート図である。
まず、tlにおいてR1のステータス16が発生しハイ
レベルに立ち上がると、R1のR3−FF8の出力Qは
、クロックCLK (R1)が立ち上がるタイミングt
2でハイレベルに立ち上がる。
続いて、これを受けてR1のD−FF9の出力端子Q(
以下、単に出力Qと呼ぶ)は、クロックCLK (R2
)が立ち上がるタイミングt3でハイレベルに立ち上が
る。
この動作により、t3において出力端子13から出力さ
れるトリガ信号17がハイレベルに立ぢ上がると同時に
、エンコーダ6の入力端子Soのみがハイレベルとなり
、#1〜#iの出力端子12から対応する2准将号Do
=D+が出力される。
これにより、LSIの外部にR1のステータス16が発
生したことが出力される。
上記動作でR1のD−FF9の出力Qがハイレベルとな
ったことにより、その後のクロックCLK(R1)が立
ち上がるタイミングt4で、R1のR3−FF8がリセ
ットされてその出力Qがローレベルに立ち下がり、従っ
て、その後のクロックCLK (R2)が立ち上がるタ
イミングt5で、R1のD−FF9の出力Qもローレベ
ルに立ち下がってR1のステータス16の出力を完了す
る。
一方、#mのステータス16がR1のステータス16と
同じタイミングt1でハイレベルに立ち上がると、#m
のR3−FF8の出力Qは、クロックCLK (R1)
が立ち上がるタイミングt2でハイレベルに立ち上がる
。続いて、これを受けて#mのD−FF9の出力Qは、
クロックCLK(R2)が立ち上がるタイミングt3で
ハイレベルに立ち上がる。
上記#mのD−FF9の出力Qは#mのアンド回路10
に入力するが、t3のタイミングにおいては#lのD−
FF9の出力Qがハイレベルに立ち上がるため、これが
#mのアンド回路10を負論理でオフにし、その出力は
エンコーダ6に伝達されない。この場合、アンド回路1
0の出力がローレベルであることより、#mのR3−F
F8はリセットされず、従って、#mのD−FF9の出
力Qはハイレベルを保持する。
続いて、t5において#IのD−FF9の出力Qがロー
レベルに立ち下がってR1のステータス16の出力が終
了すると、#mのアンド回路10がオンとなるため、#
mのD−FF9の出力Qのハイレベル状態がエンコーダ
6の入力端子Snに伝達される。これにより、t5にお
いて出力端子13から出力されるトリガ信号17が継続
してハイレベルとなると同時に、エンコーダ6の入力端
子Snのみがハイレベルとなり、#1〜#iの出力端子
12から対応する2准将号Do”D+が出力され、LS
Iの外部に#mのステータス16が発生したことが出力
される。
上記動作で#mのアンド回路10の出力がハイレベルと
なったことにより、その後のクロックCLK(R1)が
立ち上がるタイミングt6で、#mのR3−FF8がリ
セットされてその出力Qがローレベルに立ち下がり、続
いてクロックCLK(R2)が立ち上がるタイミングt
7で、#mのD−FF9の出力Qもローレベルに立ち下
がり、更に、#mのアンド回路10の出力ひいてはトリ
ガ信号17がローレベルとなって#mのステータス16
の出力を完了する。
以上に示したように、R1のステータス16が発生した
場合は、この優先順位が最も高いため、無条件にエンコ
ーダ6の入力端子Soに伝達される。一方、#mのステ
ータス16が発生した場合は、この優先順位が最も低い
ため、他の#1〜#m−1のステータス16のいずれか
く第3図(alではR1)が同時に発生すると、#mの
アンド回路10がすぐにはオンにならず、他のステータ
ス16の出力が完了した後にアンド回路10がオンにな
って#mのステータス16がエンコーダ6の入力端子S
 I、に伝達される。このように#1〜#mの各優先順
位決定回路5は、自分より番号の若いステータス16が
発生した場合にはそれらの出力を優先させた後に各自の
ステータス16を出力する。
次に、(正先順位決定回路5のもう1つの働きについて
、第3図fb)の第2の例を用いて説明する。
同図はR1とR2のステータス16が同時に発生した場
合の動作タイミングチャート図である。
まず、t8においてR1のステータス16がハイレベル
に立ち上がると、R1のR3−FF8゜D−FF9の各
出力Qはt9〜t12において、第3図(alの第1の
例のt2〜t5における場合と全く同様に動作し、tl
o〜t12においてR1のD−FF9の出力Qがハイレ
ベルとなることにより、出力端子13から出力されるト
リガ信号17がハイレベルに立ち上がると同時に、エン
コーダ6の入力端子Soのみがハイレベルとなり、#1
〜#iの出力端子12から対応する2准将号Do=D+
が出力され、LSIの外部にR1のステータス16が発
生したことが出力される。
一方、R2のステータス16がR1のステータス16と
同じタイミングt8でハイレベルに立ち上がると、R2
のR3−FF8の出力Qは、クロックCLK(R1)が
立ぢ上がるタイミングt9でハイレベルに立ち上がり、
続いて、R2(7)DFF9の出力QがクロックCLK
 (R2)が立ち上がるタイミングt10でハイレベル
に立ち上がる。
上記#2のD−FF9の出力QはR2のアンド回路10
に入力するが、tloのタイミングにおいてはR1のD
−FF9の出力Qがハイレベルに立ち上がるため、これ
がR2のアンド回路10を負論理でオフにし、その出力
はエンコーダ6に伝達されない。この場合、アンド回路
10の出力がローレベルであることよりR2のアンド回
路11′がオンとなり、従って、R2のD−FF9の出
力Qのtlo以後のハイレベル状態がR2のR3FF8
’に伝達される。なお、これと共にtl。
でR2のD−FF9の出力Qがハイレベルとなったこと
により、その後のクロックCLK(R1)が立ち上がる
タイミングtllで、R2のR3−FF8がリセットさ
れてその出力Qがローレベルに立ち下がり、続いてクロ
ックCLK (R2)が立ち上がるタイミングt12で
、R2のD−FF9の出力Qもローレベルに立ち下がる
上記動作により、tlo以後のクロックCLK(R1)
が立ち上がるタイミング11で、R2のR3−FF8 
’の出力Qがハイレベルに立ち上がり、続いて、R2の
D−FF9’の出力QがクロックCLK (R2)が立
ち上がるタイミングt12でハイレベルに立ち上がる。
すなわち、R2のR3−FF8 ’及びD−FF9’が
セントされるタイミング111及びtl2は、各々#2
のR3−FF8及びD−FF9がセントされるタイミン
グt9及びtloから1クロック分遅れたタイミングで
ある。従って、R2のR3−FF8 ’及びD−FF9
は、R2のステータス16の発生をその発生から1クロ
ック分遅れて保持する回路となる。
上記t12において立ち上がったR2のD−FF9の出
力QはR2のアンド回路10′に入力するが、tl2の
タイミングにおいてはちょうどR1のD−FF9の出力
Qがローレベルに立ち下がりR1のステータス16の出
力が完了するためアンド回路10′がオンとなり、R2
のD−FF9 ’の出力Qのハイレベル状態がエンコー
ダ6の入力端子S2に伝達される。またこの出力は、R
2のアンド回路10をオフにするため、エンコーダ6の
入力端子S1はハイレベルとはならない。これにより、
tl2において出力端子13から出力されるトリガ信号
17が継続してハイレベルとなると同時に、エンコーダ
6の入力端子S2のみがハイレベルとなり、#1〜#i
の出力端子12から対応する2准将号Do=D+が出力
され、LSIの外部にR2のステータス16が発生した
ことが出力される。
これに対して、#2のステータス16のみが発生した場
合には、#1のD−FF9の出力Q及び#2のアンド回
路10’の出力の両方がローレベルとなるため#2のア
ンド回路10がオンとなり、#2のD−FF9の出力Q
のハイレベル状態がエンコーダ6の入力端子S1に伝達
される。これと共に、#2のアンド回路10′の出力が
#2のアンド回路11′をオフにするため、#2のD−
FF9の出力Qは#2のR5−FF8 ’には伝達され
ず、#2のD−FF9’の出力Qもローレベルとなるた
め、エンコーダ6の入力端子S2はローレベルとなる。
従って、#1〜#iの出力品)子12からは入力端子S
1のみがハイレベルとなるのに対応した2准将号Do=
D+が出力される。
以上のように、#2のステータス16の出力に遅延がな
い場合と1クロツク分遅延がある場合とでは、#1〜#
iの出力端子12からは異なった2進符号Do”D+が
出力されることになり、LSIの外部において#2のス
テータス16の出力タイミングを正確に知ることが可能
となる。
上記のような機能は、#2以外の優先順位決定回路5に
おいても同様に持たせることができる。
この場合、例えば#3のステータス16は、#1と#2
のステータス16との関係で遅延時間が0゜1クロツク
、2クロツクと変化しうるため、各遅延時間に応じて、
#2のR3−FF8’、D−FF9′、アンド回路10
′と同様の回路を順次設けて接続し、それらの出力をエ
ンコーダ6の異なった入力端子に入力させるようにすれ
ば、#1〜#iでの出力端子12からは各遅延時間毎に
異なった2准将号Do=D+を出力させることができる
なお、遅延時間に関する1°n報が必要なければ、#m
の優先順位決定回路5と同じ単純な回路構成でよい。
以上のような場合、各遅延時間に対する符号を出力する
分だけ2准将号Do=D+のビット数iが増加するが、
一般に全てのステータス16に上記遅延情報が必要なわ
けではないため、例えばステータス16の数m=16と
した場合、エンコーダ6への入力端子数nは多くても2
倍の32程度である。従っζ、2進符号Dθ〜D1のビ
ット数iは5ビット程度となる。すなわぢ、上記の例で
は出力ビン数を16ピンから5ピンに減らせることにな
る。
なお、第2図のような本実施例を実現するための回路は
、集積化により容易に小型化が可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、状態出力を符号化して出力することに
より、集積回路内部の複数の状態を外部に出力するため
に必要なビン数を大幅に削減させることができ、集積回
路の小型化が可能となる。
また、複数の状態が同時に発生しても、予め設定した優
先順位で出力されるため、効率の良い出力が可能となる
更に、優先順位が低く時間的に遅延して出力される状態
に対しては、各遅延時間に対応して異なった符号に変換
して出力することにより、各状態の正確な発生タイミン
グを外部で容易に知ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のブロック図、 第2図は、本発明の実施例の構成図、 第3図(al、 (blは、本発明の実施例の動作タイ
ミングチャート図である。 ■・・・状態、 2・・・符号、 3・・・符号化手段、 4・・・優先順位決定手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)集積回路内部の第1の複数(m)の状態(1)を該
    第1の複数(m)より少ない第2の複数(i)の符号(
    2)に変換する符号化手段(3)を前記集積回路の内部
    に有し、 前記第1の複数(m)の状態(1)を前記第2の複数(
    i)の符号(2)として前記集積回路の外部に出力する
    ことを特徴とする集積回路内部の状態出力方式。 2)前記第1の複数(m)の状態(1)のうち少なくと
    も2つ以上が同時に発生した場合、該各状態(1)を予
    め設定された優先順位に従って前記符号化手段(3)に
    出力する優先順位決定手段(4)を前記集積回路の内部
    に有することを特徴とする請求項1記載の集積回路内部
    の状態出力方式。 3)優先順位が低く前記優先順位決定手段(4)から時
    間的に遅延して出力される前記状態(1)は、前記符号
    化手段(3)において該遅延時間に応じて異なった前記
    符号(2)に変換されることを特徴とする請求項2記載
    の集積回路内部の状態出力方式。
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