JPH0346350A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0346350A
JPH0346350A JP1183218A JP18321889A JPH0346350A JP H0346350 A JPH0346350 A JP H0346350A JP 1183218 A JP1183218 A JP 1183218A JP 18321889 A JP18321889 A JP 18321889A JP H0346350 A JPH0346350 A JP H0346350A
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JP
Japan
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circuit
logic circuit
microcomputer
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setting signal
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JP1183218A
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English (en)
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Katsunobu Hongo
本郷 勝信
Shinji Suda
須田 眞二
Toshihiko Hori
俊彦 堀
Hiroshi Kobayashi
洋 小林
Naoki Yamauchi
直樹 山内
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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】 〔産業上の利用分野] この発明は半導体集積回路装置に関し、特にマイクロコ
ンピュータを用いたASIC(特定用途向は集積回路)
に関する。
[従来の技術] 近年、電子機器の高機能化、小型化および低価格化に伴
ない、マイクロコンピュータを含むLSIを応用製品ご
とに開発するという要求が強くなっている。また、その
ようなLSIを短時間にかつ確丈に開発することが要求
される。
マイクロコンピュータをコア(核)にするASICの開
発手法として、第14図に示すような技術の例がある。
この技術では、CPU (中央演算処理装置)コア20
1、ROM (リードオンリメモリ)202、RAM 
(ランダムアクセスメモリ)203、I/F回路(イン
ターフェイス回路)204、タイマ205、I10ポー
ト(人出力ポート)206およびバス207を含む1チ
ップマイクロコンピユータ208西に、ユーザのシステ
ムに特Hなロジック回路209が組込まれ、1チップ上
にこれらが集積化される。第14図に示すように、ロジ
ック回路209は、マイクロコンピュータ208内のバ
ス207に接続されている。
また、マイクロコンピュータをコアにするAS■C(以
下、マイコンコアASICと呼ぶ)の他の開発手法とし
て、第15図に示すような技術の例がある。この技術で
は、マイクロコンピュータチップ301およびロジック
回路チップ302がチップ303上に配置され、これら
を1チップ化するために必要な新たなパッド304が設
けられる。そして、マイクロコンピュータチップ301
上のパッド305、ロジック回路302上のパッド30
6および新たに設けられたバッド304間に配線が設け
られてそれらが1チップ化される。
これらの技術によると、汎用のマイクロコンピュータと
ユーザに特有のロジック回路とが1チップ化されるため
、システムの小型化およびコストダウンを容易に行なう
ことができる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、第14図に示される技術においては、1チップ
マイクロコンピユータ208内にロジック回路209を
組込むために、レイアウトの変更および追加が必要とな
り、マイクロコンピュータチップ208の全体を改造す
ることとなる。そのため、チップの開発、総合的なタイ
ミング検証、テストプログラムの開発およびデバッグに
時間がかかることになる。また、チップの開発には、マ
イクロコンピュータのパターン、回路構成、タイミング
、テスト方法などのすべてを熟知している技術者が必要
となる。
また、マイクロコンピュータチップ用に既に開発されて
いるテストプログラム、ソフトウェア開発・デバッグ用
ツール等を使用することができない。したがって、それ
らのテストプログラム、ソフトウェア開発・デバッグ用
ツール等を新たに開発しなければならない。
一方、第15図に示される技術においては、複数のチッ
プ間に配線を施すことによりそれらが1チップ化される
ので、それぞれのチップ301゜302上にパッド30
5.306や入出力回路307.308などが存7Eす
る。そのため、パッド、ドライバ回路等が重複し、無駄
が生じるとともに、チップサイズが大きくなる。また、
マイクロコンピュータチップ301とロジック回路チッ
プ302とを電気的に分離することができないので、マ
イクロコンピュータチップ用またはロジック回路チップ
用に既に開発されているテストプログラム、ソフトウェ
ア開発・デバッグ用ツール等を使用することができない
。したがって、それらのテストプログラム、ソフトウェ
ア開発・デバッグ用ツール等を新たに開発しなければな
らない。
また、マイクロコンピュータチップ301およびロジッ
ク回路チップ302の一方がテストされているときには
他方も動作しているので、テストされているチップの動
作がテストされていないチップの消費電流や信号の影響
を受け、正確なテストが行なわれない可能性がある。
この発明の目的は、マイコンコアASICを短時間に少
ない開発労力およびコストで実現することが可能であり
、しかも正確なテストが可能な半導体集積回路装置を提
供することである。
C課題を解決するための手段〕 この発明にかかる半導体集積回路装置は、1チップ上に
形成される半導体集積回路装置であって、中央演算処理
装置および記憶装置を含むマイクロコンピュータコア、
マイクロコンピュータコアにより制御される論理回路部
、共用周辺回路、信号発生手段、および制御手段を備え
る。
マイクロコンピュータコアおよび論理回路部はそれぞれ
リセット機能を有する。共用周辺回路は、パッドおよび
ドライバ手段を含み、マイクロコンピュータコアおよび
論理回路部に対して信号を入力または出力する。信号発
生手段は、第1のモード設定信号、第2のモード設定信
号および第3のモード設定信号を発生する。制御手段は
、第1のモード設定信号に応答してマイクロコンピュー
タコアおよび論理回路部を共用周辺回路に選択的に結合
させ、第2のモード設定信号に応答してマイクロコンピ
ュータコアをノ(用周辺回路に結合させ、第3のモード
設定信号に応答して論理回路部を共用周辺回路に結合さ
せる。マイクロコンピュータコアは第3のモード設定信
号に応答してリセットされ、論理回路部は第2のモード
設定信号に応答してリセットされる。
[作用〕 通常の動作時には、信号発生手段により第1のモード設
定信号が発生される。この場合、共用周辺回路はマイク
ロコンピュータコアおよび論理回路部に共通に用いられ
、この共用周辺回路を介してマイクロコンピュータコア
および論理回路部に対して信号が入出力される。
マイクロコンピュータコアのテスト時には、信号発生手
段により第2のモード設定信号が発生される。この場合
、マイクロコンピュータコアのみが共用周辺回路に結合
され、この共用周辺回路を介してテストのための信号が
人出力される。このとき、論理回路部は第2のモード設
定信号に応答してリセットされる。そのため、マイクロ
コンピュータコアは論理回路部の消費電流や信号の影響
を受けない。
論理回路部のテスト1時には、信号発生手段により第3
のモード設定信号が発生される。この場合、1理回路部
のみが共用周辺回路に結合され、この共用周辺回路を介
してテストのための信号が入出力される。このとき、マ
イクロコンピュータコアは第3のモード設定信号に応答
してリセットされる。そのため、論理回路部はマイクロ
コンピュータコアの消費電流や信号の影響を受けない。
このように、マイクロコンピュータコアおよび論理回路
部を個々にテストすることができるので、汎用のマイク
ロコンピュータおよび論理回路のために既に開発されて
いるテストプログラムおよびソフトウェア開発・デバッ
グ用ツールなどを使用することができる。
また、パッドやドライバ手段が、マイクロコンピュータ
コアおよび論理回路部内には含まれず、共用周辺回路に
含まれているので、従来例に比べてチップサイズが小さ
くなる。さらに、マイクロコンピュータコアのレイアウ
トを変更および追加することなく、論理回路部を仕様に
合わせて設計することができる。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
第1図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
の概略構成を示す平面図である。半導体チップ1上にマ
イクロコンピュータコア(またはマイクロコントロール
ユニットコア;以下、マイコンコアと呼ぶ)2およびラ
ンダムロジック回路3が設けられている。半導体チップ
1上の周縁部には共通共用端子回路4、選択共用端子回
路5、マイコンコア用の専用端子回路6およびランダム
ロジック回路用の専用端子回路7が設けられている。ま
た、半導体チップ1上にモード設定信号発生回路8およ
びモード信号入力回路9が設けられている。
第2図に示すように、マイコンコア2は、CPUコア2
1、ROM22、RAM23、I/F回路24、タイマ
25、I10ボート26およびバス27を含み、入出力
ドライバ、パッドなどからなる入出力回路を含まない。
ランダムロジック回路3は、種々のゲート、カウンタ、
フリップフロップなどから構成される論理回路であり、
特定用途の仕様に従って設計される。
次に、第3図を参照すると、共通共用端子回路4は、通
常はマイコンコア2およびランダムロジック回路3に結
合され、テスト時にはマイコンコア2またはランダムロ
ジック回路3に選択的に結合される。選択共用端子回路
5は、通常はマイコンコア2およびランダムロジック回
路3のいずれか一方に固定的に結合され、テスト時には
マイコンコア2またはランダムロジック回路3に選択的
に結合される。専用端子回路6はマイコンコア2のみに
固定的に結合され、専用端子回路7はランダムロジック
回路3のみに固定的に結合されている。
モード信号入力回路9には、この半導体集積回路装置を
通常モード、マイコンコア2のテストモード(以下、M
CUテストモードと呼ぶ)、およびランダムロジック回
路3のテストモード(以下、R/Lテストモードと呼ぶ
)に設定するためのモード信号が与えられる。モード設
定信号売上回路8は、モード信号人力回路9の出力に応
答して、。
共通共用端子囲路4および選択」(相端子回路5にモー
ド設定信号を与える。
第4図は、共通共用端子回路4および選択共用端子回路
5の構成を示すブロック図である。共通共用端子回路4
は、切換回路41および入出力回路42からなり、選択
共用端子回路5も同様に切換回路51および入出力回路
52からなる。切換回路41は、信号1@LMによりマ
イコンコア2に接続されかつ信号線LRによりランダム
ロジック回路3に接続されている。切換回路51も同様
に、信号線LMによりマイコンコア2に接続されかつ信
号線LRによりランダムロジック回路3に接続されてい
る。また、切換回路41および切換回路51には、信号
線LCを介してモード設定信号売上回路8からモード設
定信号が与えられる。
第5A図、第5B図および第5C図は共通共用端子回路
4の機能を説明するための模式図である。
通常モードにおいては、第5A図に示すように、入出力
回路42が切換回路41によりマイコンコア2およびラ
ンダムロジック回路3に結合される。
MCUテストモードにおいては、第5B図に示すように
、入出力回路42が切換回路41によりマイコンコア2
に結合される。R/Lテストモードにおいては、第5C
図に示すように、入出力回路42が切換回路41により
ランダムロジック回路3に結合される。
第6図は選択共用端子回路5の機能を説明するための模
式図である。通常モードにおいては、第6図に示すよう
に、入出力回路52が切換スイッチ51によりマイコン
コア2およびランダムロジック回路3のいずれか一方に
固定的に結合される。
マイコンコア2およびランダムロジック回路3のいずれ
に結合されるかは、その半導体集積回路装置の仕様によ
って定められる。
MCUテストモードにおいては、共通共用端子回路4の
場合と同様に、入出力回路52が切換回路51によりマ
イコンコア2に結合される。R/Lテストモードにおい
ても、共通共用端子回路4の場合と同様に、入出力回路
52が切換回路51によりランダムロジック回路3に結
合される。
第7図はモード設定信号発生回路8およびモード信号入
力回路9の構成を示す図である。モード信号入力回路9
は、パッド91.92および人力バッファ93.94を
含む。モード設定信号発生回路8には、バッド91およ
び人力バッファ93を介してモード信号φOが与えられ
かつバッド92および人力バッファ94を介してモード
信号φ1が与えられる。モード設定信号発生回路8は、
モード信号φO2φ1に基づいてモード設定信号TN、
TM、TRを発生する。通常モード時にはモード設定信
号TNがアクティブとなり、MCUテストモード時には
モード設定信号TMがアクティブとなり、R/Lテスト
モード時にはモード設定信号TRがアクティブとなる。
第8図は信号線の構成を詳細に示す図である。
信号tlLMは、出力データDOMを伝送するためのデ
ータ線、入力データDIMを伝送するためのデータ線お
よび制御信号CMを伝送するための制御線からなる。こ
の信号線LMはマイコンコア2のI10ボート26(第
2図参照)に接続される。
信号線LRは、出力データDORを伝送するためのデー
タ線、人力データDIRを伝送するためのデータ線およ
び制御信号CRを伝送するための制御線からなる。また
、fci号線LCは、モード設定信号TN、TM、TR
を伝送するための3本の信号線からなる。
第9図は共通共用端子回路4の構成を示す図である。出
力回路42は、パッド43および出力ドライバ44を含
む。
通常モード時には、モード設定信号TNがアクティブと
なる。それにより、切換回路41は、制御信号CM、C
Rの一方および出力データDOM。
DORの一方を出力ドライバ44に与える。出力ドライ
バ44は制御信号に応答して出力データをバッド43に
出力する。
MCUテストモード++:;には、モード設定信号TM
がアクティブとなる。それにより、切換回路41は制御
信号CMおよび出力データDOMを出力ドライバ44に
与える。出力ドライバ44は制御信号CMに応答して出
力データDOMをバッド43に出力する。
R/Lテストモード時には、モード設定信号TRがアク
ティブとなる。それにより、切換回路41は、制御信号
CRおよび出力データDORを出力ドライバ44に与え
る。出力ドライバ44は制御信号CRに応答して出力デ
ータDORをバッド43に出力する。
また、人力データDIMはバッド43からマイコンコア
2に人力され、人力データDIRはバッド43からラン
ダムロジック回路3に人力される。
選択共用端子回路5の構成も第9図に示される構成と同
様である。ただし、選択共用端子回路5においては、通
常モード時には出力データDOM。
DORのうち予め定められた出力データが常に出力され
る。
第10図は専用端子回路6の構成を示す図である。専用
端子回路6はバッド61および出力ドライバ62を含む
。出力ドライバ62には制御信号CMおよび出力データ
DOMが与えられる。また、バッド61から人力データ
DIMが人力される。
専用端子回路7の構成も専用端子回路6の構成と同様で
ある。
第11図はリセット信号入力回路10の構成を示す図で
ある。リセット信号入力回路10はバッド12、人力バ
ッファ13およびORゲートG1゜G2を含む。バッド
12には外部からリセット信号が与えられる。入力バッ
ファ13の出力は、ORゲートG1の一方の入力端子お
よびORゲートG2の一方の入力端子に与えられる゛。
ORゲートG1の他方の入力端子には、モード設定信号
発生回路8からモード設定信号TRが与えられる。OR
ゲートG2の他方の入力端子には、モード設定信号発生
回路8からモード設定信号TMが与えられる。
MCUテストモード時にはモード設定信号TMが、R/
Lテストモード時にはモード設定信号TRが、それぞれ
アクティブとなるものとする。ここでアクティブとはr
HJレベルになることである。ORゲートG1の出力は
リセット信号MR3Tとしてマイコンコア2のリセット
端子に与えられる。ORゲートG2の出力はリセット信
号RRSTとしてランダムロジック回路3に与えられる
リセット信号MR8Tは、バッド12に外部からリセッ
ト信号が与えられたときまたはモード設定信号TRがア
クティブとなったときに、アクティブ(「L」レベル)
となる。また、リセット信号RRSTは、バッド12に
外部からリセット信号が与えられたときまたはモード設
定信号TMがアクティブとなったときに、アクティブ(
「H」レベル)となる。
したがって、マイコンコア2は外部から与えられるリセ
ット信号またはモード設定信号発生回路8から与えられ
るモード設定信号TRに応答してリセットされ、ランダ
ムロジック回路3は外部から与えられるリセット信号ま
たはモード設定信号発生回路8から与えられるモード設
定信号TMに応答してリセットされる。
次に、ランダムロジック回路3のリセット動作について
説明する。ランダムロジック回路3には、たとえば第1
2図に示されるようなラッチ回路が含まれる。第12図
のラッチ回路は、トランスファゲートG3.G4、NA
NDゲートG5およびインバータG6.G7を含む。N
ANDゲートC5の一方の入力端子にはリセット信号R
R5Tが与えられる。
制御信号TがrHJレベル、制御信号TがrLJレベル
になると、トランスファゲートG3が導通状態となり、
入力端子iに与えられる信号がNANDゲートG5の他
方の入力端子に人力される。
制御信号TがrLJレベル、制御信号下がrHJレベル
になると、トランスファゲートG3が非導通状態となり
かつトランスファゲートG4が導通状態になり、入力さ
れた信号がラッチされる。リセット信号RRSTがrL
Jレベルになると、NANDゲートG5の出力はrHJ
レベルとなり、インバータG7の出力はrLJレベルと
なる。このようにして、ラッチ回路がリセットされる。
ランダムロジック回路3に含まれる他の回路も同様にし
てリセットされる。
一方、リセット信号MR8Tがアクティブになると、マ
イコンコア2においてもリセットが行なわれる。マイコ
ンコア2がリセットされると、CPUコア21内のレジ
スタやカウンタ、RAM23などが初切状態に設定され
る(第2図参照)。
次に、この実施例の半導体集積回路装置の動作について
説明する。
通常モード時には、共通共用端子回路4がマイコンコア
2およびランダムロジック回路3に共通に用いられ、共
通共用端子回路4を介して、マイコンコア2およびラン
ダムロジック回路3に対して信号が入出力される。また
、専用端子回路6を介してマイコンコア2に対して信号
が入出力され、専用端子回路7を介してランダムロジッ
ク回路3に対して信号が入出力される。選択共用端子回
路5がマイコンコア2に結合されている場合には、選択
共用端子回路5を介してマイコンコア2に対して信号が
人出力される。逆に選択共用端子回路5がランダムロジ
ック回路3に結合されている場合には、選択共用端子り
路5を介してランダムロジック回路3に対して信号が人
出力される。
MCUテストモード時には、共通共用端子回路4および
選択共用端子回路5がマイコンコア2にのみ結合される
。この場合、共通共用端子回路4、選択共用端子回路5
または専用端子回路6を介してマイコンコア2に対して
テスト信号が入出力される。このとき、ランダムロジッ
ク回路3はリセット信号RR3Tによりリセットされて
いる。
R/Lテストモード時には、共通共用端子回路4および
選択共用端子回路5がランダムロジック回路3にのみ結
合される。この場合、共通共用端子回路4、選択共用端
子回路5または専用端子回路7を介してランダムロジッ
ク回路3に対してテスト信号が入出力される。このとき
、マイコンコア2はリセット信号MR8Tによりリセッ
トされている。
上記のように、マイコンコア2およびランダムロジック
回路3の各々を個々にテストすることができるので、汎
用のマイクロコンピュータおよび論理回路のために既に
開発されているテストプログラムおよびソフトウェア開
発・デバッグ用ツールを使用することができる。
しかも、マイコンコア2のテスト時にはランダムロジッ
ク回路3はリセットされているので、ランダムロジック
回路3に無駄な電流が流れず、かつマイコンコア2がラ
ンダムロジック回路3の信号の影響を受けない。
逆に、ランダムロジック回路3のテスト時には、マイコ
ンコア2がリセットされているので、マイコンコア2に
無駄な電流が流れず、かつランダムロジック回路3がマ
イコンコア2の信号の影響を受けない。
また、パッドやドライバがマイコンコア2およびランダ
ムロジック回路3には含まれておらず、共通共用端子回
路4および選択共用端子回路5に含まれているので、チ
ップサイズが縮小化される。
さらに、マイコンコア2のレイアウトを変更または追加
することなく、仕様に応じてランダムロジック回路3の
構成を設計することができる。
次に、第13図を参照しながらこの実施例の半導体集積
回路装置の使用例について説明する。
通常、マイコンコア2においては演算処理が行なわれ、
ランダムロジック回路3においてはマイコンコア2で処
理することができない高速処理が行なわれる。
たとえば、ランダムロジック回路3が汎用バスのコント
ローラとなるように設計された場合、専用端子回路7に
はバス100を介してパーソナルコンピュータ101、
ディスク装置106等が接続される。
また、ランダムロジック回路3が特定の制御対象102
の専用コントローラとなるように設計された場合には、
専用端子回路7にはその制御対象102が接続される。
共通共用端子四路4にはたとえば外部メモリ103が接
続される。選択共用端子回路5にはたとえばCPU10
4が接続され、専用端子回路6にはたとえばディスクコ
ントローラ105が接続される。選択共用端子回路5は
、ユーザの注文に従ってランダムロジック回路3に結合
させることも可能である。
上記のように、この丈施例によるとマイコンコアASC
Iを短期間に少ない開発労力で安価に実現することがで
きる。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、マイクロコンピュータ
コアおよび論理回路部を個々にテストすることができる
ので、マイクロコンピュータ用または論理回路用に既に
開発されているテストプログラムおよびソフトウェア開
発・デバッグ用ツールなどを使用することができる。し
かも、マイクロコンピュータコアおよび論理回路部の一
方がテストされているときには他方はリセットされてい
るので、その一方が他方の影響を受けず、テストの正確
性が向上するとともに、電流消費が低減される。
また、チップサイズが縮小化されるとともに、マイクロ
コンピュータのパターン、回路構成、タイミング、テス
ト方法などを熟知していなくても、論理回路部をユーザ
の要求に従って容易に設計することができる。
したがって、マイクロコンピュータを用いたASICを
、短期間に少ない開発労力およびコストで実現すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
の平面図である。第2図は同実施例の構成を示す機能ブ
ロック図である。第3図は同実施例の主要部の特徴を説
明するための模式図である。 第4図は共通共用端子回路および選択共用端子回路の構
成を示すブロック図である。第5A図、第5B図および
第5C図は共通共用端子回路の機能を説明するための模
式図であり、第5A図は通常モードを示す図、第5B図
はMCUテストモードを示す図、第5C図はR/Lテス
トモードを示す図である。第6図は選択共用端子回路の
機能を説明するための模式図である。第7図はモード設
定信号発生回路およびモード信号入力回路の構成を示す
図である。第8図は信号線の具体的な構成を示す図であ
る。第9図は共通共用端子回路の構成を示す図である。 第10図は専用端子回路の構成を示す図である。第11
図はリセット信号入力回路の構成を示す図である。第1
2図はランダムロジック回路のリセット動作を説明する
ための回路図である。第13図は同実施例の使用例を説
明するための図である。第14図は従来のマイクロコン
ピュータコアASICの一例を示す機能ブロック図であ
る。第15図は従来のマイクロコンピュータコアASI
Cの他の例を示す平面図である。 図において、1は半導体チップ、2はマイクロコンピュ
ータコア、3はランダムロジック回路、4は共通共用端
子回路、5は選択共用端子回路、6.7は専用端子回路
、8はモード設定信号発生回路、9はモード信号入力回
路、10はリセット信号入力回路、に1.G2はORゲ
ート、MR8T、RRSTはリセット信号である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1チップ上に形成される半導体集積回路装置であって、 中央演算処理装置および記憶装置を含み、リセット機能
    を有するマイクロコンピュータコア、前記マイクロコン
    ピュータコアにより制御され、リセット機能を有する論
    理回路部、 パッドおよびドライバ手段を含み、前記マイクロコンピ
    ュータコアおよび前記論理回路部に対して信号を入力ま
    たは出力するための共用周辺回路、第1のモード設定信
    号、第2のモード設定信号および第3のモード設定信号
    を発生する信号発生手段、および 前記第1のモード設定信号に応答して前記マイクロコン
    ピュータコアおよび前記論理回路部を前記共用周辺回路
    に選択的に結合させ、前記第2のモード設定信号に応答
    して前記マイクロコンピュータコアを前記共用周辺回路
    に結合させ、前記第3のモード設定信号に応答して前記
    論理回路部を前記共用周辺回路に結合させる制御手段を
    備え、前記マイクロコンピュータコアは前記第3のモー
    ド設定信号に応答してリセットされ、 前記論理回路部は前記第2のモード設定信号に応答して
    リセットされる、半導体集積回路装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04302464A (ja) * 1991-03-29 1992-10-26 Sharp Corp 集積回路装置
JP2012198805A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Denso Corp 制御装置

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