JPH0389179A - 故障診断装置 - Google Patents

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］ 論理回路の設計データ、テストパターン及びテスト結果
を用いて該論理回路の故障箇所を指摘する故障診断装置
に関し、 故障診断率を低下させることなく、故障診断時間を短縮
することを目的とし、 故障診断対象である論理回路の回路素子接続関係が記憶
されている設計データ記憶手段と、入カバターンと期待
値パターンとからなるテストパタ−ンが記憶されている
テストパターン記憶手段と、該入カバターンを該論理回
路に供給したときの出力パターンと該期待値パターンと
の不一致の箇所に関するデータがテスト結果として記憶
されているテスト結果記憶手段と、該接続関係を該不一
致箇所からバックトレースして、故障箇所が内部に存在
する故障回路を抽出する故障回路抽出手段と、記憶され
ている該設計データ、該テストパターン及び該テスト結
果のうち該故障回路に関係する部分を故障回路データと
して抽出する故障回路データ抽出手段と、該故障回路デ
ータの該設計データから考えられる故障箇所を想定し、
該故障回路データの該設計データ及び該テストパターン
を用いて故障シミュレーションを行い、その結果を該故
障回路データの該テスト結果と比較して故障箇所を指摘
する故障箇所診断手段と、を備えて構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、論理回路の設計データ、テストパターン及び
テスト結果を用いて該論理回路の故障箇所を指摘する故
障診断装置に関する。

［従来の技術］ 論理ＬＳＩの大規模化、複雑化に伴い、その故障診断に
要する時間及び費用が指数関数的に増大する。そこで、
これを低部させるために、論理ＬＳＩ自体にスキャンパ
ス方式などの試験容易化設計が一般に行われている。

この種の論理ＬＳＩに対し、従来の故障診断装置では、
入カバターンと期待値パターンとからなるテストパター
ンのうち入カバターンを供給し、論理ＬＳＩを動作させ
、その出力パターンを期待値パターンと比較し、不一致
があれば故障辞書を参照することにより故障箇所を指摘
してぃ′た。この故障辞書は、第９図に示す如く、ある
テストパターンに対し、その期待値パターンの各ビット
について、期待値と異なる場合に考えられ得る故障箇所
Ａ１　Ａ２、Ｂ、〜Ｂ４、ＣＩ〜ｃ３を記憶したもので
あり、故障シミュレーションを行うことにより作成され
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、全ての故障箇所を想定し、その各々について多
数のテストパターンを１つづつ供給した場合の故障ミュ
レーションを行わなければならないので、論理ＬＳＩの
複雑化、大規模化が著しい今日では、故障辞書の作成に
膨大な時間がかかり、開発の長期間化及び試験コスト高
の原因となっていた。これを避けるため、想定故障箇所
及びテストパターンを限定して故障辞書作成時間を短縮
させた場合には、故障検出率が低下し、デバイスの品質
が低下することになる。

本発明の目的は、このような問題点に鑑み、故障検出率
を低下させることなく、故障診断時間を短縮することが
できる故障診断装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理構成を示す。

図中、１は設計データ記憶手段であり、故障診断対象で
ある論理回路の回路素子接続関係が記憶されている。

２はテストパターン記憶手段であり、入カバターンと期
待値パターンとからなるテストパターンが記憶されてい
る。

３はテスト結果記憶手段であり、該入カバターンを該論
理回路に供給したときの出力パターンと該期待値パター
ンとの不一致の箇所に関するデータがテスト結果として
記憶されている。

４は故障回路抽出手段であり、該接続関係を該不一致箇
所からバックトレースして、故障箇所が内部に存在する
故障回路を抽出する。

５は故障回路データ抽出手段であり、記憶手段１〜３に
記憶されている該設計データ、該テストパターン及び該
テスト結果のうち、該故障回路に関係する部分を故障回
路データとして抽出する。

６は故障箇所診断手段であり、該故障回路データの該設
計データから考えられる故障箇所を想定し、該故障回路
データの該設計データ及び該テスドパターンを用いて故
障シミュレーションを行い、その結果を該故障回路デー
タの該テスト結果と比較して故障箇所を指摘する。

［作用］ 本発明では、故障回路を抽出し、この故障回路について
のみ故障シミュレーションを行って故障箇所を指摘する
ので、膨大な故障辞書を作成する必要がなく、また、故
障検出率は低下しない。さらに、故障回路は比較的小規
模であり、その個数も一般に少ない。

したがって、故障検出率を低下させることなく、故障診
断時間を大幅に短縮することができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第６図は、説明上簡単化した、試験対象である論理ＬＳ
　Ｉ　１０の回路構成を示す。この論理ＬＳ１１０は、
組合せ回路３０．３２及び順序回路を構成するフリップ
フロップ３４〜４０．４４〜５０を備えている。モード
設定端子ＭＤに信号を供給して論理ＬＳ　Ｉ　１０をテ
ストモードにすると、プリップフロップ３４〜４０．４
４〜５０はシフトレジスタとして機能する。この場合、
スキャンクロック端子ＳＣＫから供給されるクロックに
同期して、スキャンイン端子Ｓｌから供給されるテスト
パターンの一部がフリップフロップ３４〜４０に書き込
まれる。組合せ回路３０は、その入力端子に論理ＬＳＩ
ｌ０のデータ入力端子ＤＩ、〜ＤＩｓが接続され、出力
端子に７リツプフロツプ３４〜４０の入力端子が接続さ
れかつフリップフロップ４２を介して組合せ回路３２の
入力端子が接続されている。組合せ回路３２は、その入
力端子に７リツプフロツプ３４〜４０の出力端子が接続
され、出力端子にフリップフロップ４４〜５０の入力端
子が接続されかつナントゲート５２を介して論理ＬＳＩ
ｌ０のデータ出力端子ＤＯ２が接続されている。また、
フリップフロップ４４〜５０の出力端子は論理ＬＳＩｌ
０のデータ出力端子Ｄｏ、　　Ｄ○３〜Ｄ○、に接続さ
れている。データ入力端子ＤＩ、〜ＤＩ、及びフリップ
フロップ３４〜４０に入力パターンを供給し、テストク
ロック端子ＴＣＫに１個のクロックパルスを供給すると
、論理ＬＳＩｌ０が動作し、応答結果がデータ出力端子
Ｄ○１〜Ｄ○５及びフリップフロップ３４〜４０．４４
〜５０に現れる。フリップフロップ３４〜４０．４４〜
５０の保持データは、スキャンクロック端子ＳＣＫにク
ロックパルスを供給するとにより、キャンアウト端子Ｓ
○から順次読み出される。

第２図は論理ＬＳＩｌ０の機能試験装置を示す。

この装置は、テストパターン発生回路１２ａと比較回路
１２ｂとを備えたテスタ１２に、テストパターン格納用
外部記憶装置１４及びテスト結果格納用外部記憶装置１
６が接続されて構成されており、このテスタ１２に論理
ＬＳＩｌ０が接続されてその機能試験が行われる。

すなわち、テスタ１２は外部記憶装置１４からテストパ
ターンを読み取り、その入カバターンをテストパターン
発生回路１２ａから論理ＬＳＩＬＯへ供給し、論理ＬＳ
　Ｉ　１０にテストクロックパスルを１個供給して論理
ＬＳ　Ｉ　１０を動作させ、テストパターン発生回路１
２ａからの期待値パターンと論理ＬＳ　Ｉ　Ｉ　Ｑから
の出力パターンとを比較回路１２ｂで比較する。そして
、両者に不一致があれば、テスタ１２は外部記憶装置１
６ヘテストパタ一ン識別番号及び不一致箇所、例えば第
６図に示すデータ出力端子ＤＯ２又はフリッププロップ
４８の識別番号を供給して磁気ディスク等に記憶させる
。

第３図は故障回路データ掃出装置を示す。この装置は、
論理ＬＳＩｌ０の設計データが格納された外部記憶装置
２０、テストパターンが格納された外部記憶装置１４、
テスト結果が格納された外部記憶装置１６及び故障回路
データが格納される外部記憶装置２２がコンピュータ１
８に接続されて構成されている。コンピュータ１８は、
その機能構成要素として、故障回路抽出部１８ａと故障
回路データ抽出部１８ｂとを有している。

この故障回路抽出部１８ａでは、上記出力パターンと期
待値パターンとの不一致箇所を外部記憶装置１６から読
み取り、この不一致箇所の入力側の接続関係を外部記憶
装置２０から読み取り、不一致箇所からバックトレース
して、故障箇所が内部に存在する故障回路を抽出する。

例えば、第７図において、フリップフロップ４８が不一
致箇所であるとすると、ここからバックトレースして故
障回路３２ａを抽出する。この故障回路３２ａの入力端
子には、例えばフリップフロップ３４〜３８の出力端子
及びデータ入力端子Ｄ１．が接続されている。

故障回路データ抽出部１８ｂでは、外部記憶装置１４．
１６及び２０に記憶されているテストパターン、テスト
結果及びＬＳＩ設計データのうち、前記故障回路に関係
する部分を故障回路データとして抽出し、外部記憶装置
２２へ供給して記憶させる。故障回路が第７図に示す故
障回路３２ａの場合には、故障回路データは、フリップ
フロップ３４〜３８、データ入力端子Ｄ１．に供給され
る全ての部分穴カバターン及びフリップフロップ４８の
期待値からなる部分テストパターン、この部分パターン
の識別番号、部分テストパターンのうち不一致が生じた
ものの該識別番号と実際の出力パターン（テスト結果）
及び故障回路３２ａの接続関係である。

第４図は故障箇所診断装置を示す。この装置は故障回路
データが格納された外部記憶装置２２及び検出された故
障箇所を記録するプリンタ２６がコンピュータ２４に接
続されて構成されている。

第５図は、外部記憶装置２２からある故障回路に関する
１組の故障回路データを読み込んで故障箇所を指摘する
、コンピュータ２４のソフトウェア構成を示す。

（１００）１組の故障回路データを外部記憶装置２２か
ら読み込み、 （１０１）テストパターンを識別するｉ（１≦ｉ≦Ｎ）
を１に初期化し、 （ｌ　Ｏ２）想定故障を識別するｊ　　（１≦ｊ≦Ｍ）
を１に初期化する。

（１０３）第ｉテストパターンによる正常シミュレーシ
ョン（故障がない場合のシミュレーション）を行ってそ
の回路内の各ノードの論理値を求めた後に、 （１０４）このテストパターンの下で、ｊ番目の故障を
想定した回路のシミュレーション（第ｊ故障シミュレー
ション）を行う。例えば第８図において、ナントゲート
５２に出力端子がオアゲート５４の一方の入力端子に接
続され、オアゲート５４の出力端子がアンドゲート５６
の一方に入力端子に接続され、アンドゲート５６の出力
端子がフリップフロップ４８の入力端子に接続されてい
るとする。また、ナントゲート５２の出力状態が０に固
定された縮退故障であると想定する。

この場合、次に、オアゲート５４及びアンドゲート５６
の他方の入力状態に故障を仮定して（１縮退故陣なら信
号値を“１°固定に、０縮退故障なら信号値を“０゛固
定にする。）、部分論理回路３２　ａ　１の故障シミュ
レーションをまとめて行う。すなわち、第ｊ故障は第ｊ
　＋　　ｊｚ　・・°故障からなる。

（１０５）第ｊ　ｉ＋故障シミュレーションによる出力
パターンが実際のくテスト結果の〉出力パターンと一致
しなければ、へすなわち想定故障が実際の故障でない場
合には、 （１０６）第ｊｋ故障フラグをリセットする（正常フラ
グを立てる） （１０７）ｊの値をインクリメントし、（１０８）ｊ≦
Ｍならステップ１０４へ戻る。

ｊ＞Ｍであれば、すなわち、第ｉテストパターンでの想
定故障のすべての故障シミュレーションを終了したなら
ば、 （１０９）ｉをインクリメントし、 （１１０）ｉ≦Ｎならステップ１０２へ戻る。

ｉ＞Ｎと判定されれば、 （１１１）故障フラグがセットされている（正常フラグ
の立っていない）第ｊｂ故障を故障個所としてプリンタ
２６に出力し、この故障回路についての故障個所診断処
理を終了する。

このような処理を全ての故障回路について行うことによ
り、故障検出率を低下させることなく、かつ、膨大な故
障辞書を作成することなく、容易にかつ短時間で故障箇
所を指摘することができる。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明に係る故障診断装置では、故
障回路を抽出し、この故障回路についてのみ故障シミュ
レーションを行って故障箇所を指摘するので、故障検出
率を低下させることなく、故障診断時間を大幅に短縮す
ることができるという優れた効果を奏し、論理ＬＳＩの
開発期間短縮及び試験コスト低減に寄与するところが大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る故障診断装置の原理構成を示すブ
ロック図である。 第２図乃至第８図は本発明の一実施例に係り、第２図は
論理ＬＳ　Ｉ　１０の機能試験装置を示すブロック図、 第３図は故障回路データ抽出装置を示すブロック図、 第４図は故障箇所診断装置を示すブロック図、第５図は
コンピュータ２４の故障箇所診断手順を示すフローチャ
ート、 第６図は簡単化した論理ＬＳ　Ｉ　１０の構成を示すブ
ロック図、 第７図は故障回路説明図、 第８図は故障シュミレーション説明図である。。 第９図は従来例に係る故障回路説明図である。 図中、 １０は論理ＬＳ１ １２はテスタ １４．１６．２０．２２は外部記憶装置１８．２４はコ
ンピュータ ２６はプリンタ ３２ａは故障回路 第 ］ 図 第３図 故障回路 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 故障診断対象である論理回路の回路素子接続関係が記憶
   されている設計データ記憶手段（１）と、入力パターン
   と期待値パターンとからなるテストパターンが記憶され
   ているテストパターン記憶手段（２）と、 該入力パターンを該論理回路に供給したときの出力パタ
   ーンと該期待値パターンとの不一致の箇所に関するデー
   タがテスト結果として記憶されているテスト結果記憶手
   段（３）と、 該接続関係を該不一致箇所からバックトレースして、故
   障箇所が内部に存在する故障回路を抽出する故障回路抽
   出手段（４）と、 記憶されている該設計データ、該テストパターン及び該
   テスト結果のうち該故障回路に関係する部分を故障回路
   データとして抽出する故障回路データ抽出手段（５）と
   、 該故障回路データの該設計データから考えられる故障箇
   所を想定し、該故障回路データの該設計データ及び該テ
   ストパターンを用いて故障シミュレーションを行い、そ
   の結果を該故障回路データの該テスト結果と比較して故
   障箇所を指摘する故障箇所診断手段（６）と、 を有することを特徴とする故障診断装置。