JPH04223526A - リニアフィードバックシフトレジスタ - Google Patents

リニアフィードバックシフトレジスタ

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Publication number
JPH04223526A
JPH04223526A JP2414453A JP41445390A JPH04223526A JP H04223526 A JPH04223526 A JP H04223526A JP 2414453 A JP2414453 A JP 2414453A JP 41445390 A JP41445390 A JP 41445390A JP H04223526 A JPH04223526 A JP H04223526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flip
flop
output
stage
feedback
Prior art date
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Pending
Application number
JP2414453A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyoshi Sakashita
坂下 徳美
Tomoaki Fujiyama
藤山 等章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2414453A priority Critical patent/JPH04223526A/ja
Publication of JPH04223526A publication Critical patent/JPH04223526A/ja
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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリニアフィードバックシ
フトレジスタ(以後LFSRと記述する)に関し、特に
自己テスト機能を有する半導体集積回路に用いるLFS
Rに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6及び図7は、例えばCOMPUTE
R SCIENCE PRESS社発行のM.ABRA
MOVICI━.A.BREUER,A.D.FRIE
DMAN著 ’DIGITAL SYSTEMS TE
STING AND TESTABLE DESIGN
’の P.445〜447, 473〜474 に記載
されたLFSRである。図6は疑似乱数発生器(P.4
74,Figure11.12 )、図7はデータ圧縮
器(P.446,Figure10.17 を4ビット
にした) を構成した図である。図において、1はフリ
ップフロップ、2は排他的論理和ゲート、D1〜D4は
圧縮される動作結果を示す。
【0003】次に動作について説明する。図6の疑似乱
数発生器を構成した場合において、各フリップフロップ
1にはデータのラッチを行うクロック(図示せず)が入
力されており、このクロックの変化に同期して次段への
シフトを行う。前の段へのフィードバックをかけるとき
にはフィードバック信号を排他的論理和ゲート2で受け
て出力される。フィードバックをかけるフリップフロッ
プの出力位置(タップと呼ばれることが多いので以後タ
ップを用いる)は、特性多項式で求められる。このタッ
プの位置と数を最適化することで最大2N −1(Nは
フリップフロップの段数を示す)の周期の疑似乱数を発
生できる。図の場合、最大(24 −1=15)の疑似
乱数が発生可能であるが最適化されていないため7種の
疑似乱数を発生する。なお各フリップフロップ1の初期
値がすべて0の場合は疑似乱数発生できない。
【0004】まず各フリップフロップ1の初期値を ’
1110 ’に設定する。次に各フリップフロップ1の
値が次段にシフトされ、排他的論理和ゲート2にx1と
x3の値 ’1’と’1’ が入力され出力 ’0’が
初段のフリップフロップ1に入力される。以降同様にシ
フトが行われ疑似乱数が生成される。
【0005】図7は図6と同様の考え方でデータ圧縮器
を構成したもので、タップの位置を最適化することであ
る固定値に収束しないデータ圧縮器を構成することがで
きる。
【0006】図8はICCD86 proceedin
g P.169 〜173 記載の”BUILT IN
 SELF TEST OF THE80386” の
P.170Figurel−Summary of B
IST(自己診断テスト)に示された多ビットLFSR
を複数個用いた半導体集積回路(マイクロプロセッサ)
を示す。
【0007】図において、PLAはプログラマブルロジ
ックアレイ、BINARYはバイナリーカウンタ、CR
OMはROMである。この構成では3種の疑似乱数発生
器用LFSR(11ビット,19ビット,16ビット)
と8種のデータ圧縮用LSFR(16ビット×5、18
ビット,19ビット,37ビット各1)が用いられてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のリニアフィード
バックシフトレジスタは以上のように構成されており、
マイクロプロセッサ等の多数の複雑な論理回路ブロック
で構成されている半導体集積回路においては、LFSR
を用いたテストの容易化が必須であるが、図8で示した
ようにテストを行う各論理回路ブロック毎に様々なビッ
ト長のLFSRが必要であり、ハードウェアが増えチッ
プ面積が増大するという問題点があった。またビット長
の異なるLFSRの構成ではビット長毎に最適なタップ
位置が異なるためにLFSRのハードウェア共有化が図
れないという問題点があった。
【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、半導体集積回路に組み込んでも
テスト用ハードウェアによるチップ面積が増大すること
がないLFSRを得ることを目的とする。またビット長
が異なっていてもハードウェア共有化が可能なLSI化
に適した規則的な構成を有するLFSRを得ることを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係るLFSR
は、当該フリップフロップ出力と後段のフリップフロッ
プ出力との排他的論理和をとる論理和ゲートを有し、こ
の排他的論理和出力と、当該フリップフロップ出力、及
び後段のフリップフロップ出力とのいずれかを選択する
選択手段を、少なくとも最終段以外の各フリップフロッ
プに対して設け、これら選択手段における動作を制御手
段を用いて制御するようにしたものである。また上記制
御手段の動作を半導体集積回路の命令により行なうよう
にしたものである。
【0011】
【作用】この発明においては、当該フリップフロップ出
力と後段のフリップフロップ出力との排他的論理和をと
る論理和ゲートを有し、この排他的論理和出力と、当該
フリップフロップ出力、及び後段のフリップフロップ出
力とのいずれかを選択する選択手段を、少なくとも最終
段以外の各フリップフロップに対して設け、これら選択
手段における動作を制御手段を用いて制御するようにし
たから、タップの位置,数を自在に変化させることがで
き、異なるビット長にも対応することができる。また上
記制御手段の動作を半導体集積回路の命令により行なう
ように構成することで、簡単な装置構成で容易に集積回
路のテストを行なうことができる。
【0012】
【実施例】図1はこの発明に一実施例における4ビット
LFSRであり、疑似乱数発生器を構成した場合の図で
あり、また図2はデータ圧縮器を構成した場合の図であ
る。
【0013】図1において、Sはスイッチ、A1〜A3
は次段からくるフィードバック信号を前段へスルーする
か否かを制御する制御信号、B1〜B3は次段からくる
フィードバック信号とその段の出力の排他的論理和出力
を前段へ転送するか否かを制御する制御信号、C1〜C
3はその段の出力をそのまま前段へフィードバックする
か否かを制御する制御信号、10は上記各制御信号A1
〜A3,B1〜B3,C1〜C3を生成する制御信号生
成回路(制御手段)である。
【0014】次に第1のLFSR(疑似乱数発生器)の
動作について説明する。まず制御信号生成回路10で各
段の制御信号A1〜A3,B1〜B3,C1〜C3を生
成する。各信号が ’H ’のときスイッチSオン、 
’L’ のときスイッチSオフすると、制御信号A1〜
A3が ’H ’のときはタップのない段を形成し、制
御信号B1〜B3が ’H ’のときはタップのある段
を形成し、制御信号B1〜B3が ’H ’のときは初
段からその段までのビット長のLFSRを構成すること
になる。もちろん各段の制御信号はA,B,Cのうちい
ずれか1つのみが ’H ’となるように制御する。こ
こで図6の従来例で示したLFSRに相当する回路を構
成する場合は〔A1,B1,C1〕=〔L,H,L〕,
〔A2,B2,C2〕=〔H,L,L〕,〔A3,B3
,C3〕=〔H,L,L〕となる。また3ビットのLS
FRを構成する場合は〔A3,B3,C3〕=〔L,L
,H〕とすればよい。
【0015】図2のデータ圧縮器を構成した場合も図1
のLFSRと同様に、制御信号生成回路10において、
制御信号A1〜A3,B1〜B3,C1〜C3を生成す
ることにより容易にデータ圧縮器が構成できる。例えば
図7の従来例で示したLSFRに相当する回路を構成す
る場合は、〔A1,B1,C1〕=〔L,H,L〕,〔
A2,B2,C2〕=〔H,L,L〕,〔A3,B3,
C3〕=〔L,L,H〕とすればよい。
【0016】以上のような構造を用いて、必要とする最
大ビット長のLFSRを構成すれば、そのビット長以下
のどんなタップ・ビット長の疑似乱数発生器やデータ圧
縮器でも容易に実現可能となる。
【0017】図3は図1の、また図4は図2のLFSR
をLSI化に適するように最適化した図である。図にお
いて、100は本発明のLFSR(疑似乱数発生器)を
構成する1ビットブロック、110は本発明のLFSR
(データ圧縮器)を構成する1ビットブロック、Xin
NはNビット目の前段からのフリップフロップ入力、X
outNはNビット目のフリップフロップ出力、Yin
NはNビット目の前段からのフィードバック入力、Yo
utNはNビット目のフィードバック出力である。
【0018】図3(c) のように単一ビット100を
用いて、図(a)のように同じビット100を複数段(
N段)接続するだけで、NビットのLFSRが構成でき
る。なお最終段はスイッチSが不要のため図(b) の
ように、通常のフリップフロップ1を用いてもよい。図
4においても同様の考え方で単一ビット110を用いて
データ圧縮器を構成することができる。
【0019】図5は従来の図8で示したのマイクロプロ
セッサに相当するものを本発明のLFSRを用いて構成
した図であり、マルチプレクサは各PLAとROMの出
力のどれをデータ圧縮するかを選択するものである。
【0020】この図からもわかるように、従来例に比べ
、疑似乱数発生用とデータ圧縮用の制御回路10と、マ
ルチプレクサが増加するが、LFSR(疑似乱数発生用
)は3種から1種に、LFSR(データ圧縮用)は8種
から1種に削減可能となりハードウェアが大幅に減少し
ていることがわかる。
【0021】このように本実施例によれば、所定段のフ
リップフロップ1と後段のフリップフロップ1間に、第
1ないし第3の経路を設け、所定段のフリップフロップ
出力を第1の経路を介して前段へフィードバックし、後
段からくるフィートバック信号を第2の経路を介して前
段へスルーさせ、排他的論理和ゲート2を有する第3の
経路を通して自己のフリップフロップ出力と後段からの
フィートバック信号の排他的論理和出力を前段にフィー
ドバックし、上記各経路を制御信号生成回路10からの
制御信号を用いて適宜選択して用いるようにしたから、
タップの位置及びその数を自在に変化させることができ
、異なるビット長にも対応することができ、半導体集積
回路に組み込んでもテスト用ハードウェアによるチップ
面積が増大することがなく、またビット長が異なってい
てもLFSRが共有でき、LSI化に適した構造となっ
ている。
【0022】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るリニアフ
ィードバックシフトレジスタによれば、当該フリップフ
ロップ出力と後段のフリップフロップ出力との排他的論
理和をとる論理和ゲートを有し、この排他的論理和出力
と、当該フリップフロップ出力、及び後段のフリップフ
ロップ出力とのいずれかを選択する選択手段を、少なく
とも最終段以外の各フリップフロップに対して設け、こ
れら選択手段における動作を制御手段を用いて制御する
ようにしたから、タップの位置,数を自在に変化させる
ことができ、必要とする最大ビット長のLFSRを構成
すれば、そのビット長以下のどんなタップ・ビット長の
疑似乱数発生器やデータ圧縮器でも容易に実現すること
ができ、その結果、マイクロプロセッサのように複数種
の多ビットLFSRによるテストの容易化を実現するの
に単一のLFSRを共用でき、ハードウェアの減少,省
面積化を図ることができるという効果がある。
【0023】また単一ビットブロックを複数ビット構成
するだけでよく規則的であり、LSI化に適しているた
め生産性の向上を図ることができるとういう効果がある
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるLFSR(疑似乱数
発生器)の構成図である。
【図2】この発明の一実施例によるLFSRの(データ
圧縮器)の構成図である。
【図3】この発明の一実施例によるLFSR(疑似乱数
発生器)をLSI化に最適化した構成図である。
【図4】この発明の一実施例によるLFSR(データ圧
縮器)をLSI化に最適化した構成図である。
【図5】この発明の一実施例によるLFSRをマイクロ
プロセッサに用いた場合の応用例を示す図である。
【図6】従来のLFSR(疑似乱数発生器)の構成図で
ある。
【図7】従来のLFSRの(データ圧縮器)の構成図で
ある。
【図8】従来のLFSRを用いたマイクロプロセッサの
構成図である。
【符号の説明】
1                フリップフロップ
2                排他的論理和ゲー
トS                スイッチA1,
A2,A3  制御信号 B1,B2,B3  制御信号 C1,C2,C3  制御信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数段のフリップフロップを所定のフ
    リップフロップの出力がフィードバックされるよう接続
    してなり、そのシフト動作により各フリップフロップの
    出力にデータを出力する複数ビットのリニアフィードバ
    ックシフトレジスタにおいて、少なくとも最終段以外の
    各フリップフロップに対して、自己のフィードバック出
    力と、後段のフリップフロップのフィードバック出力と
    を受け、これらの排他的論理和をとる論理和ゲートを有
    し、該排他的論理和出力と上記自己のフィードバック出
    力と後段のフリップフロップのフィードバック出力との
    うち1つを選択して前段にフィードバックする選択手段
    を設け、これら選択手段における動作を制御する制御手
    段を設けたことを特徴とするリニアフィードバックシフ
    トレジスタ。
  2. 【請求項2】  上記制御手段は、上記各選択手段の制
    御をリニアフィードバックシフトレジスタ本体を内蔵す
    る半導体集積回路の命令により行なう制御信号生成回路
    であることを特徴とする請求項1記載のリニアフィード
    バックシフトレジスタ。
JP2414453A 1990-12-25 1990-12-25 リニアフィードバックシフトレジスタ Pending JPH04223526A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07234779A (ja) * 1994-01-28 1995-09-05 Koninkl Ptt Nederland Nv ディジタル疑似乱シリーズを発生する発生器、ディジタル疑似乱シリーズを発生する発生器の数発生周波数を増大する方法、および増大数発生周波数でディジタル疑似乱シリーズを発生する方法
JP2009265961A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Renesas Technology Corp 疑似乱数発生器及びデータ通信装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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