JPH0511030A - Logic-circuit testing method - Google Patents

Logic-circuit testing method

Info

Publication number
JPH0511030A
JPH0511030A JP3190665A JP19066591A JPH0511030A JP H0511030 A JPH0511030 A JP H0511030A JP 3190665 A JP3190665 A JP 3190665A JP 19066591 A JP19066591 A JP 19066591A JP H0511030 A JPH0511030 A JP H0511030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
circuit
spl
logic
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3190665A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Usami
光雄 宇佐美
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3190665A priority Critical patent/JPH0511030A/en
Publication of JPH0511030A publication Critical patent/JPH0511030A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To decrease the testing man-hours for a high-speed logic integrated circuit device and the like on which many SPL circuits are mounted, and to enhance the reliability of the device, CONSTITUTION:Many SPL circuits are mounted on a high-speed logic integrated circuit device and the like as output buffers OB1-OBm which constitute the input/output parts of macro-cells. When the high-speed logic integrated circuit device and the like are made to be in an AC test mode and a test control signal TS is set at a high level, the output signals of logic networks LN1-LNm, which are provided at the front stages of the output buffers OB1-OB-m, are fixed at the low levels. The odd-number pieces of the output buffers are connected in a ring shape, and a ring oscillator is constituted. The frequency of the oscillator is monitored. Thus, the AC characteristics including the transfer- delay times of the plurality of the output buffers, i.e., the SPL circuits, constituting the ring oscillator can be identified efficiently and accurately.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、論理回路のテスト方
法に関し、例えば、SMA(Super Macro−
cell Array)構造とされる高速論理集積回路
装置のマクロセルに搭載されるSPL(Super P
ush−pullLogic)回路のAC(交流)テス
トに利用して特に有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of testing a logic circuit, for example, SMA (Super Macro-).
SPL (Super P) mounted in a macro cell of a high-speed logic integrated circuit device having a cell array structure
The present invention relates to a technique that is particularly effective when used for an AC (alternating current) test of a push-pull logic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】入力信号を受ける位相分割回路と、位相
分割回路の反転出力信号を伝達する出力エミッタフォロ
ア回路とを含むNTL(Non Threshold
Logic)回路がある。また、NTL回路の出力エミ
ッタフォロア回路をプッシュプル出力回路に置き換えた
いわゆるSPL回路がある。
2. Description of the Related Art An NTL (Non Threshold) including a phase division circuit for receiving an input signal and an output emitter follower circuit for transmitting an inverted output signal of the phase division circuit.
Logic) circuit. There is also a so-called SPL circuit in which the output emitter follower circuit of the NTL circuit is replaced with a push-pull output circuit.

【0003】NTL回路については、例えば、特開昭6
3−124615号公報に記載されている。また、SP
L回路については、例えば、特開平1−261024号
公報に記載されている。
Regarding the NTL circuit, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
It is described in JP-A-3-124615. Also, SP
The L circuit is described, for example, in JP-A-1-261024.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者等は、この
発明に先立って、いわゆるSMA構造とされ、マクロセ
ルの内部論理部の基本論理ゲートとしてNTL回路を搭
載しその入出力部の出力バッファとしてSPL回路を搭
載する高速論理集積回路装置を開発した。
Prior to the present invention, the inventors of the present invention have a so-called SMA structure and mount an NTL circuit as a basic logic gate of an internal logic section of a macro cell and use it as an output buffer of its input / output section. A high-speed logic integrated circuit device equipped with an SPL circuit has been developed.

【0005】SPL回路は、図3に例示されるように、
プッシュプル出力回路を構成するトーテムポール形態の
出力トランジスタT4及びT5と、キャパシタC1及び
抵抗R5からなり入力トランジスタT1及びT2のエミ
ッタ電位つまりは位相分割回路の非反転出力信号のレベ
ル変化を出力トランジスタT5のベースに伝達する微分
回路とを含む。微分回路は、出力トランジスタT5とと
もに、出力トランジスタT4に対するアクティブプルダ
ウン回路を構成する。さらに、上記高速論理集積回路装
置において、SPL回路は、各マクロセルの内部論理部
からなる論理ネットワーク間の信号伝達のための出力バ
ッファとして用いられ、その出力端子OSには、比較的
大きな負荷容量が結合される。これらのことから、高速
論理集積回路装置では、SPL回路の伝達遅延時間を含
む交流特性を確認するためのACテストを実施すること
が必須とされる。
The SPL circuit, as illustrated in FIG.
The totem-pole type output transistors T4 and T5 forming the push-pull output circuit, and the emitter potential of the input transistors T1 and T2, which are composed of the capacitor C1 and the resistor R5, that is, the level change of the non-inverted output signal of the phase dividing circuit, are output to the output transistor T5 And a differential circuit for transmitting to the base of the. The differentiating circuit constitutes, together with the output transistor T5, an active pull-down circuit for the output transistor T4. Further, in the above high-speed logic integrated circuit device, the SPL circuit is used as an output buffer for signal transmission between the logic networks formed by the internal logic section of each macro cell, and its output terminal OS has a relatively large load capacitance. Be combined. From these facts, in the high-speed logic integrated circuit device, it is essential to carry out an AC test for confirming the AC characteristics including the transmission delay time of the SPL circuit.

【0006】ところが、従来の高速論理集積回路装置
は、多数のSPL回路を搭載するにもかかわらず、これ
らのSPL回路の交流特性を効率的にかつ的確に確認す
る手段を備えない。このため、高速論理集積回路装置の
大規模化にともなって、その試験工数が増大するととも
に、SPL回路の交流特性を的確に判定できず、高速論
理集積回路装置の信頼性が低下するという問題が生じ
た。
However, the conventional high-speed logic integrated circuit device does not include means for efficiently and accurately confirming the AC characteristics of these SPL circuits, even though a large number of SPL circuits are mounted. For this reason, as the scale of the high-speed logic integrated circuit device increases, the number of test steps increases, and the AC characteristics of the SPL circuit cannot be accurately determined, which reduces the reliability of the high-speed logic integrated circuit device. occured.

【0007】この発明の目的は、アクティブプルダウン
回路を含みかつその出力端子に比較的大きな負荷容量が
結合されるSPL回路等の交流特性を効率良くかつ的確
に識別しうる論理回路のテスト方法を提供することにあ
る。この発明の他の目的は、多数のSPL回路を搭載す
る高速論理集積回路装置等の試験工数を削減し、その信
頼性を高めることにある。
An object of the present invention is to provide a method for testing a logic circuit including an active pull-down circuit and capable of efficiently and accurately identifying AC characteristics of an SPL circuit or the like having a relatively large load capacitance coupled to its output terminal. To do. Another object of the present invention is to reduce the number of test steps for a high-speed logic integrated circuit device or the like having a large number of SPL circuits mounted therein and to enhance its reliability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、多数のSPL回路を搭載する
高速論理集積回路装置等において、所定の試験制御信号
が有効とされるとき、SPL回路の前段に設けられる論
理ネットワーク等の出力信号を所定のレベルに固定する
とともに、奇数個のSPL回路をリング状に結合してリ
ングオシレータを構成する。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a high-speed logic integrated circuit device or the like having a large number of SPL circuits, when a predetermined test control signal is validated, an output signal of a logic network or the like provided in the preceding stage of the SPL circuit is fixed to a predetermined level. , An odd number of SPL circuits are coupled in a ring shape to form a ring oscillator.

【0009】[0009]

【作用】上記手段によれば、リングオシレータの発振周
波数をモニタすることで、リングオシレータを構成する
複数のSPL回路の伝達遅延時間を含む交流特性を効率
良くかつ的確に識別することができる。その結果、高速
論理集積回路装置等の試験工数を削減し、その信頼性を
高めることができる。
According to the above means, by monitoring the oscillation frequency of the ring oscillator, the AC characteristics including the transmission delay time of the plurality of SPL circuits forming the ring oscillator can be efficiently and accurately identified. As a result, it is possible to reduce the number of test steps for the high-speed logic integrated circuit device and improve the reliability.

【0010】[0010]

【実施例】図1には、この発明が適用された高速論理集
積回路装置(LSI)の一実施例の基板配置図が示され
ている。また、図2には、図1の高速論理集積回路装置
に用意されるテスト系回路の一実施例の接続図が示さ
れ、図3には、そのマクロセルMCの入出力部IO1〜
IO4に出力バッファとして搭載されるSPL回路の一
実施例の回路図が示されている。これらの図をもとに、
この実施例の高速論理集積回路装置の構成及び動作なら
びにテスト方法の概要とその特徴について説明する。な
お、図3に示されるトランジスタ(この明細書では、バ
イポーラトランジスタを単にトランジスタと略称する)
は、特に制限されないが、すべてNPN型バイポーラト
ランジスタである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a board layout diagram of one embodiment of a high speed logic integrated circuit device (LSI) to which the present invention is applied. 2 shows a connection diagram of an embodiment of a test system circuit prepared in the high speed logic integrated circuit device of FIG. 1, and FIG. 3 shows input / output units IO1 to IO1 of the macro cell MC.
A circuit diagram of an embodiment of an SPL circuit mounted on IO4 as an output buffer is shown. Based on these figures,
The structure and operation of the high-speed logic integrated circuit device of this embodiment, and the outline and characteristics of the test method will be described. Note that the transistor shown in FIG. 3 (in this specification, a bipolar transistor is simply referred to as a transistor)
Are all NPN-type bipolar transistors, although not particularly limited thereto.

【0011】図1において、この実施例の高速論理集積
回路装置は、いわゆるSMA構造とされ、約20mm
(ミリメートル)平方の半導体基板SUB面上に格子状
に配置される多数のマクロセルMCを備える。これらの
マクロセルMCは、約1mm平方の大きさとされ、その
中央部に配置され複数のNTL回路NTLが格子状に配
置されてなる内部論理部ILCと、半導体基板SUBの
4辺に沿って配置され複数のSPL回路SPLが例えば
2列に配置されてなる入出力部IO1〜IO4とを備え
る。NTL回路は、内部論理部ILCの基本論理ゲート
として用いられ、SPL回路は、これらの基本論理ゲー
トからなる論理ネットワーク間の信号伝達のための出力
バッファOB1等として用いられる。
In FIG. 1, the high-speed logic integrated circuit device of this embodiment has a so-called SMA structure and has a size of about 20 mm.
A large number of macro cells MC are arranged in a grid pattern on a (millimeter) square semiconductor substrate SUB surface. These macrocells MC have a size of about 1 mm square, and are arranged along the four sides of the semiconductor substrate SUB and an internal logic unit ILC arranged in the central portion of the plurality of NTL circuits NTL. A plurality of SPL circuits SPL are provided, for example, with input / output units IO1 to IO4 arranged in two columns. The NTL circuit is used as a basic logic gate of the internal logic unit ILC, and the SPL circuit is used as an output buffer OB1 or the like for transmitting a signal between the logic networks including these basic logic gates.

【0012】ここで、マクロセルMCの入出力部IO1
〜IO4に搭載されるSPL回路のそれぞれは、図3の
出力バッファOB1に代表して示されるように、並列形
態に設けられそのベースに対応する入力信号IS1又は
IS2を受ける2個の入力トランジスタT1及びT2を
含む。これらの入力トランジスタの共通結合されたコレ
クタは、抵抗R1を介して回路の接地電位に結合され、
その共通結合されたエミッタは、抵抗R2を介して電源
電圧VEEに結合される。ここで、電源電圧VEEは、
−2Vのような負の電源電圧とされる。また、入力信号
IS1及びIS2は、比較的小さな振幅を有するディジ
タル信号とされる。これにより、入力トランジスタT1
及びT2ならびに抵抗R1及びR2は、いわゆる位相分
割回路を構成する。入力トランジスタT1及びT2の共
通結合されたコレクタは、位相分割回路の反転出力ノー
ドn1とされ、その共通結合されたエミッタは、位相分
割回路の非反転出力ノードn2とされる。なお、NTL
回路は、特に詳細については触れないが、上記位相分割
回路にトランジスタ及び抵抗からなる出力エミッタフォ
ロア回路を加えた回路構成とされる。
Here, the input / output unit IO1 of the macro cell MC
Each of the SPL circuits mounted in IO4 is provided with two input transistors T1 arranged in parallel and receiving the input signal IS1 or IS2 corresponding to the base thereof, as represented by the output buffer OB1 in FIG. And T2. The commonly coupled collectors of these input transistors are coupled to the ground potential of the circuit through resistor R1,
Its common-coupled emitter is coupled to power supply voltage VEE via resistor R2. Here, the power supply voltage VEE is
It is set to a negative power supply voltage such as -2V. The input signals IS1 and IS2 are digital signals having a relatively small amplitude. As a result, the input transistor T1
And T2 and resistors R1 and R2 form a so-called phase division circuit. The commonly coupled collectors of the input transistors T1 and T2 are the inverting output node n1 of the phase divider circuit, and their commonly coupled emitters are the non-inverting output node n2 of the phase divider circuit. In addition, NTL
Although not specifically described in detail, the circuit has a circuit configuration in which an output emitter follower circuit including a transistor and a resistor is added to the phase division circuit.

【0013】出力バッファOB1は、さらに回路の接地
電位と電源電圧VEEとの間にトーテムポール形態に設
けられる一対の出力トランジスタT4及びT5を含む。
このうち、出力トランジスタT4のベースは、入力トラ
ンジスタT1及びT2の共通結合されたコレクタつまり
は位相分割回路の反転出力ノードn1に結合され、出力
トランジスタT5のベースは、キャパシタC1を介して
入力トランジスタT1及びT2の共通結合されたエミッ
タつまりは位相分割回路の非反転出力ノードn2に結合
される。出力トランジスタT5のベースと電源電圧VE
Eとの間には、キャパシタC1とともに微分回路を構成
する抵抗R5が設けられる。また、出力トランジスタT
4及びT5の共通結合されたエミッタ及びコレクタは、
出力バッファOB1の出力端子OSに結合される。これ
により、出力トランジスタT4及びT5は、いわゆるプ
ッシュプル回路を構成し、出力トランジスタT5ならび
にキャパシタC1及び抵抗R5からなる微分回路は、出
力トランジスタT4に対するアクティブプルダウン回路
として作用する。
The output buffer OB1 further includes a pair of output transistors T4 and T5 provided in a totem pole configuration between the ground potential of the circuit and the power supply voltage VEE.
Of these, the base of the output transistor T4 is coupled to the commonly coupled collectors of the input transistors T1 and T2, that is, the inverting output node n1 of the phase division circuit, and the base of the output transistor T5 is coupled to the input transistor T1 via the capacitor C1. And T2 are commonly coupled emitters, ie, to the non-inverting output node n2 of the phase divider circuit. Base of output transistor T5 and power supply voltage VE
A resistor R5 that constitutes a differentiating circuit together with the capacitor C1 is provided between the resistor E and E. Also, the output transistor T
The co-coupled emitter and collector of 4 and T5 are
It is coupled to the output terminal OS of the output buffer OB1. As a result, the output transistors T4 and T5 form a so-called push-pull circuit, and the differentiation circuit including the output transistor T5 and the capacitor C1 and the resistor R5 acts as an active pull-down circuit for the output transistor T4.

【0014】回路の接地電位と出力トランジスタT5の
ベースとの間には、バイアス用トランジスタT3が設け
られる。このバイアス用トランジスタT3のベースに
は、抵抗R3ならびにダイオードD1及びD2からなる
電圧発生回路からベース抵抗R4を介して、電源電圧V
EEより2×VBE(ここで、VBEは、ダイオードD
1及びD2の順方向電圧つまりはバイポーラトランジス
タのベース・エミッタ電圧を表す)だけ高い所定のバイ
アス電圧が与えられる。これにより、出力トランジスタ
T5は、そのベースに電源電圧VEEよりVBEだけ高
いバイアス電圧を与えられ、オン状態となる直前の状態
にバイアスされる。なお、バイアス用トランジスタT3
のベースは、特に制限されないが、キャパシタC2を介
して出力端子OSに結合される。このキャパシタC2
は、出力信号OSのレベル変化を出力トランジスタT5
のベースに伝達するための帰還回路を構成し、これによ
って出力信号OSの立ち下がり変化が高速化される。
A biasing transistor T3 is provided between the ground potential of the circuit and the base of the output transistor T5. At the base of the biasing transistor T3, a power supply voltage V is supplied from a voltage generating circuit including a resistor R3 and diodes D1 and D2 via a base resistor R4.
2 × VBE from EE (where VBE is diode D
1 and D2 forward voltage, which represents the base-emitter voltage of the bipolar transistor). As a result, the output transistor T5 is biased to the state immediately before it is turned on by applying a bias voltage higher than the power supply voltage VEE by VBE to its base. The bias transistor T3
The base of is coupled to the output terminal OS via the capacitor C2, although not particularly limited thereto. This capacitor C2
Indicates the level change of the output signal OS by the output transistor T5.
A feedback circuit for transmitting the signal to the base of the output circuit is constructed, whereby the falling change of the output signal OS is accelerated.

【0015】回路の接地電位と出力端子OSとの間に
は、さらに2個のダイオードD3及びD4からなるクラ
ンプ回路が設けられる。また、出力端子OSと電源電圧
VEEとの間には、比較的大きな抵抗値を有する抵抗R
6が設けられる。
A clamp circuit composed of two diodes D3 and D4 is further provided between the ground potential of the circuit and the output terminal OS. Further, a resistor R having a relatively large resistance value is provided between the output terminal OS and the power supply voltage VEE.
6 is provided.

【0016】入力信号IS1又はIS2のいずれかが回
路の接地電位のようなハイレベルとされるとき、出力バ
ッファOB1では、対応する入力トランジスタT1又は
T2がオン状態とされ、抵抗R1に所定のコレクタ電流
Icを流される。このため、位相分割回路の反転出力信
号n1は、 VLn1=−Ic×R1 なる所定のロウレベルVLn1とされ、その非反転出力
信号n2は、入力信号IS1又はIS2のハイレベルよ
りVBEだけ低いハイレベルとされる。
When either the input signal IS1 or IS2 is set to a high level such as the ground potential of the circuit, in the output buffer OB1, the corresponding input transistor T1 or T2 is turned on and the resistor R1 has a predetermined collector. A current Ic is passed. Therefore, the inverted output signal n1 of the phase division circuit is set to a predetermined low level VLn1 of VLn1 = −Ic × R1, and its non-inverted output signal n2 is a high level lower by VBE than the high level of the input signal IS1 or IS2. To be done.

【0017】位相分割回路の反転出力信号n1のロウレ
ベルVLn1は、出力トランジスタT4のベースにその
まま伝達され、非反転出力信号n2の立ち上がり変化
は、キャパシタC1及び抵抗R5からなる微分回路を介
して出力トランジスタT5のベースに伝達される。この
ため、出力トランジスタT4はオフ状態となり、出力ト
ランジスタT5が一時的にオン状態となる。これによ
り、出力バッファOB1の出力信号OSは、電源電圧V
EEに向かって急速に低下する。ところが、回路の接地
電位と出力端子OSとの間には、前述のように、ダイオ
ードD3及びD4からなるクランプ回路が設けられる。
しかるに、出力信号OSのロウレベルは、ほぼ−2×V
BEのレベルでクランプされ、これによって出力信号O
Sのアンダーシュートが抑制される。
The low level VLn1 of the inverted output signal n1 of the phase division circuit is transmitted as it is to the base of the output transistor T4, and the rising change of the non-inverted output signal n2 is output to the output transistor via the differentiation circuit composed of the capacitor C1 and the resistor R5. It is transmitted to the base of T5. Therefore, the output transistor T4 is turned off and the output transistor T5 is temporarily turned on. As a result, the output signal OS of the output buffer OB1 changes to the power supply voltage V
It drops rapidly towards EE. However, as described above, the clamp circuit including the diodes D3 and D4 is provided between the ground potential of the circuit and the output terminal OS.
However, the low level of the output signal OS is approximately −2 × V.
It is clamped at the level of BE, which causes the output signal O
Undershoot of S is suppressed.

【0018】一方、入力信号IS1及びIS2がともに
ロウレベルとされると、入力トランジスタT1及びT2
は同時にオフ状態となる。このため、位相分割回路の反
転出力信号n1は回路の接地電位のようなハイレベルと
され、その非反転出力信号n2は、入力信号IS1及び
IS2のロウレベルよりさらにVBEだけ低いロウレベ
ルとされる。位相分割回路の反転出力信号n1のハイレ
ベルはそのまま出力トランジスタT4のベースに伝達さ
れ、非反転出力信号n2の立ち下がり変化は微分回路を
介して出力トランジスタT5のベースに伝達される。こ
れにより、出力トランジスタT5が急速にオフ状態とな
り、代わって出力トランジスタT4がオン状態となる。
その結果、出力バッファOB1の出力信号OSは、−V
BEのようなハイレベルとされる。
On the other hand, when the input signals IS1 and IS2 are both set to low level, the input transistors T1 and T2 are input.
Are turned off at the same time. Therefore, the inverted output signal n1 of the phase division circuit is set to a high level such as the ground potential of the circuit, and the non-inverted output signal n2 thereof is set to a low level lower by VBE than the low level of the input signals IS1 and IS2. The high level of the inverted output signal n1 of the phase division circuit is directly transmitted to the base of the output transistor T4, and the falling change of the non-inverted output signal n2 is transmitted to the base of the output transistor T5 via the differentiating circuit. As a result, the output transistor T5 rapidly turns off, and instead the output transistor T4 turns on.
As a result, the output signal OS of the output buffer OB1 is -V.
It is a high level like BE.

【0019】以上のことから、図3の出力バッファOB
1は、入力信号IS1及びIS2に対する2入力ノアゲ
ートとして機能するとともに、プッシュプル出力回路を
備えることでその駆動能力が比較的大きくされ、論理ネ
ットワーク間の信号伝達に有効な手段となるものであ
る。
From the above, the output buffer OB of FIG.
1 functions as a 2-input NOR gate for the input signals IS1 and IS2, and has a push-pull output circuit, so that its driving capability is relatively large, and it is an effective means for signal transmission between logic networks.

【0020】この実施例の高速論理集積回路装置におい
て、各マクロセルMCの入出力部IO1〜IO4を構成
するm個の出力バッファOB1〜OBmは、図2に例示
されるように、その一方の入力端子を介して、対応する
2個の論理ネットワークLN1及びLN2ないしLNm
及びLN1間の信号伝達に寄与するとともに、その他方
の入力端子を介して選択的に直列結合され、高速論理集
積回路装置のテスト系回路を構成する。すなわち、出力
バッファOB1の一方の入力端子には、対応する前段の
論理ネットワークLN1の出力信号つまりは論理ネット
ワークLN1の最終段に設けられたノアゲートNO11
の出力信号が供給され、その他方の入力端子には、後述
するノアゲートNO2mの出力信号が供給される。出力
バッファOB1の出力信号は、対応する後段の論理ネッ
トワークLN2の入力端子に供給されるとともに、対応
するノアゲートNO21の一方の入力端子に供給され
る。このノアゲートNO21の他方の入力端子には、試
験制御信号TSのインバータN2による反転信号すなわ
ち反転試験制御信号TSBが供給され、その出力信号
は、次段の出力バッファOB2の他方の入力端子に供給
される。ここで、試験制御信号TSは、特に制限されな
いが、高速論理集積回路装置が通常の動作モードとされ
るときロウレベルとされ、SPL回路の交流特性を確認
するためのACテストモードとされるときハイレベルと
される。
In the high-speed logic integrated circuit device of this embodiment, the m output buffers OB1 to OBm forming the input / output units IO1 to IO4 of each macrocell MC have one input as shown in FIG. Two corresponding logical networks LN1 and LN2 to LNm via terminals
And LN1 and contributes to signal transmission, and is selectively connected in series through the other input terminal to form a test system circuit of the high-speed logic integrated circuit device. That is, one input terminal of the output buffer OB1 is provided with the output signal of the corresponding logic network LN1 at the preceding stage, that is, the NOR gate NO11 provided at the final stage of the logic network LN1.
Is output, and the output signal of a NOR gate NO2m described later is supplied to the other input terminal. The output signal of the output buffer OB1 is supplied to the corresponding input terminal of the subsequent logic network LN2 and also to one input terminal of the corresponding NOR gate NO21. An inverted signal of the test control signal TS by the inverter N2, that is, an inverted test control signal TSB is supplied to the other input terminal of the NOR gate NO21, and its output signal is supplied to the other input terminal of the output buffer OB2 of the next stage. It Here, the test control signal TS is not particularly limited, but is set to a low level when the high-speed logic integrated circuit device is set to a normal operation mode, and is set to a high level when it is set to an AC test mode for confirming the AC characteristics of the SPL circuit. It is a level.

【0021】次に、出力バッファOB2の一方の入力端
子には、対応する前段の論理ネットワークLN2の出力
信号つまりは論理ネットワークLN2の最終段に設けら
れたノアゲートNO12の出力信号が供給され、その他
方の入力端子には、前記ノアゲートNO21の出力信号
が供給される。出力バッファOB2の出力信号は、対応
する後段の論理ネットワークLN3の入力端子に供給さ
れるとともに、ノアゲートNO22の一方の入力端子に
供給される。このノアゲートNO22の他方の入力端子
には、前記反転試験制御信号TSBが供給され、その出
力信号は、次段の出力バッファOB3の他方の入力端子
に供給される。以下、出力バッファOB3〜OBmの一
方の入力端子には、対応する前段の論理ネットワークL
N3〜LNmの出力信号が供給され、その他方の入力端
子には、対応する前段のノアゲートNO22〜NO2m
−1の出力信号が供給される。また、出力バッファOB
3〜OBmの出力信号は、対応する後段の論理ネットワ
ークLN4〜LN1の入力端子に供給されるとともに、
対応するノアゲートNO23〜NO2mの一方の入力端
子に供給される。これらのノアゲートNO23〜NO2
mの他方の入力端子には、反転試験制御信号TSBが共
通に供給され、その出力信号は、次段の出力バッファO
B4〜OB1の他方の入力端子に供給される。
Next, the output signal of the corresponding preceding logic network LN2, that is, the output signal of the NOR gate NO12 provided in the final stage of the logic network LN2, is supplied to one input terminal of the output buffer OB2, and the other input terminal. The output signal of the NOR gate NO21 is supplied to the input terminal of. The output signal of the output buffer OB2 is supplied to the input terminal of the corresponding subsequent logic network LN3 and also to one input terminal of the NOR gate NO22. The inverted test control signal TSB is supplied to the other input terminal of the NOR gate NO22, and its output signal is supplied to the other input terminal of the output buffer OB3 at the next stage. Hereinafter, one of the input terminals of the output buffers OB3 to OBm is connected to the corresponding logical network L of the preceding stage.
The output signals of N3 to LNm are supplied to the other input terminals of the corresponding NOR gates NO22 to NO2m of the preceding stage.
An output signal of -1 is provided. Also, the output buffer OB
The output signals of 3 to OBm are supplied to the input terminals of the corresponding subsequent logic networks LN4 to LN1, and
It is supplied to one of the input terminals of the corresponding NOR gates NO23 to NO2m. These NOR gates NO23 to NO2
An inverted test control signal TSB is commonly supplied to the other input terminal of m, and its output signal is the output buffer O of the next stage.
It is supplied to the other input terminals of B4 to OB1.

【0022】高速論理集積回路装置が通常の動作モード
とされ試験制御信号TSがロウレベルとされるとき、論
理ネットワークLN1〜LNmの最終段に設けられるノ
アゲートNO11〜NO1mは、いわゆる伝達状態とさ
れ、各論理ネットワークの出力信号を対応する出力バッ
ファOB1〜OBmに反転して伝達する。このとき、ノ
アゲートNO21〜NO2mは、反転試験制御信号TS
Bがハイレベルとされることでいわゆる非伝達状態とさ
れ、その出力信号はロウレベルに固定される。これらの
結果、出力バッファOB1〜OBmは伝達状態とされ、
対応する前段の論理ネットワークの出力信号を対応する
後段の論理ネットワークにそれぞれ反転して伝達する。
When the high-speed logic integrated circuit device is set to the normal operation mode and the test control signal TS is set to the low level, the NOR gates NO11 to NO1m provided at the final stage of the logic networks LN1 to LNm are set to the so-called transmission state. The output signal of the logic network is inverted and transmitted to the corresponding output buffers OB1 to OBm. At this time, the NOR gates NO21 to NO2m have the inverted test control signal TS.
By setting B to high level, a so-called non-transmission state is set, and the output signal is fixed to low level. As a result, the output buffers OB1 to OBm are in the transmission state,
The output signal of the corresponding preceding logic network is inverted and transmitted to the corresponding succeeding logic network.

【0023】一方、高速論理集積回路装置がACテスト
モードとされ試験制御信号TSがハイレベルとされる
と、論理ネットワークLN1〜LNmの最終段に設けら
れるノアゲートNO11〜NO1mは非伝達状態とさ
れ、その出力信号はロウレベルに固定される。したがっ
て、出力バッファOB1〜OBmは、対応する前段のノ
アゲートNO2m〜NO2m−1の出力信号を反転して
伝達する形で伝達状態とされる。このとき、ノアゲート
NO21〜NO2mは、反転試験制御信号TSBがロウ
レベルとされることで伝達状態とされ、対応する出力バ
ッファOB1〜OBmの出力信号を次段の出力バッファ
OB2〜OB1に反転して伝達する。これにより、出力
バッファOB1〜OBmは、ノアゲートNO21〜NO
2mを介していわゆるリング状に結合される。
On the other hand, when the high speed logic integrated circuit device is set to the AC test mode and the test control signal TS is set to the high level, the NOR gates NO11 to NO1m provided at the final stage of the logic networks LN1 to LNm are set to the non-transmission state, The output signal is fixed at low level. Therefore, output buffers OB1 to OBm are brought into a transmission state by inverting and transmitting the output signals of corresponding NOR gates NO2m to NO2m-1 in the preceding stage. At this time, the NOR gates NO21 to NO2m are brought into the transmission state by setting the inverted test control signal TSB to the low level, and the output signals of the corresponding output buffers OB1 to OBm are inverted and transmitted to the output buffers OB2 to OB1 of the next stage. To do. As a result, the output buffers OB1 to OBm have the NOR gates NO21 to NO21.
It is connected in a so-called ring shape via 2 m.

【0024】この実施例において、リング状に結合され
る出力バッファの数mは奇数とされる。このため、出力
バッファOB1〜OBmは、各マクロセルMCに設けら
れるm個を単位としていわゆるリングオシレータを構成
し、その伝達遅延時間をtpd1〜tpdmとすると
き、 f=1/(tpd1+tpd2+・・・tpdm) なる周波数fをもって発振状態とされる。出力バッファ
OB1〜OBmの伝達遅延時間tpd1〜tpdmの値
は、予め所定の精度をもって推測することができる。し
かるに、例えば図2に示されるように、ノアゲートNO
2mの出力信号をインバータN1を介して試験出力信号
TOとして高速論理集積回路装置の外部に出力し、試験
装置によってその周波数fをモニタすることで、m個の
出力バッファOB1〜OBmが正常な伝達遅延時間つま
り交流特性を持つものであるかどうかを効率良くかつ的
確に識別することができる。その結果、高速論理集積回
路装置の試験工数を削減し、その信頼性を高めることが
できる。
In this embodiment, the number m of output buffers connected in a ring is an odd number. Therefore, when the output buffers OB1 to OBm form a so-called ring oscillator with m units provided in each macro cell MC as a unit and the transmission delay time is tpd1 to tpdm, f = 1 / (tpd1 + tpd2 + ... tpdm) ) Is oscillated at a frequency f. The values of the transmission delay times tpd1 to tpdm of the output buffers OB1 to OBm can be estimated with a predetermined accuracy in advance. However, for example, as shown in FIG.
The output signal of 2 m is output to the outside of the high-speed logic integrated circuit device as a test output signal TO via the inverter N1, and the frequency f is monitored by the test device, so that the m output buffers OB1 to OBm are normally transmitted. It is possible to efficiently and accurately identify the delay time, that is, whether or not it has an AC characteristic. As a result, the number of test steps for the high-speed logic integrated circuit device can be reduced and its reliability can be improved.

【0025】以上の本実施例に示されるように、この発
明をSMA構造とされる高速論理集積回路装置等に出力
バッファとして搭載されるSPL回路等のACテストに
適用することで、次のような作用効果が得られる。すな
わち、 (1)多数のSPL回路を搭載する高速論理集積回路装
置等において、所定の試験制御信号が有効とされると
き、SPL回路の前段に設けられる論理ネットワークの
出力信号を所定のレベルに固定するとともに、奇数個の
SPL回路をリング状に結合してリングオシレータを構
成し、その発振周波数をモニタすることで、リングオシ
レータを構成する複数のSPL回路の伝達遅延時間を含
む交流特性を効率良くかつ的確に識別することができる
という効果が得られる。 (2)上記(1)項により、高速論理集積回路装置等の
試験工数を削減し、その信頼性を高めることができると
いう効果が得られる。
As shown in the above embodiment, the present invention is applied to the AC test of the SPL circuit or the like mounted as the output buffer in the high speed logic integrated circuit device or the like having the SMA structure. Various operational effects can be obtained. That is, (1) In a high-speed logic integrated circuit device having a large number of SPL circuits, when a predetermined test control signal is validated, the output signal of the logic network provided in the preceding stage of the SPL circuit is fixed to a predetermined level. In addition, an odd number of SPL circuits are connected in a ring shape to form a ring oscillator, and its oscillation frequency is monitored, so that the AC characteristics including the transmission delay time of the plurality of SPL circuits forming the ring oscillator can be efficiently obtained. In addition, it is possible to obtain an effect that the identification can be accurately performed. (2) According to the above item (1), it is possible to reduce the number of test steps for the high-speed logic integrated circuit device and improve the reliability.

【0026】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、高速論理集積回路装置は特にSMA
構造とされることを必要条件としないし、半導体基板な
らびにマクロセルMCの形状及びレイアウトも任意であ
る。図2において、ACテストモード時にリング状に結
合される出力バッファの数は、各マクロセルMCの入出
力部に設けられる数を単位とする必要はなく、奇数個で
あることを条件に任意に設定できる。また、これらの出
力バッファの数が、必ずしも論理ネットワークの数と一
致するものでないことは言うまでもない。論理ネットワ
ークLN1〜LNmの出力信号レベルを固定する方法や
出力バッファOB1〜OBmをリング状に結合する方法
は、種々考えられよう。図3において、SPL回路つま
り出力バッファOB1等は、入力トランジスタの数や接
続形態を変えることで、任意の入力数や論理機能を持つ
ことができる。また、バイアス用トランジスタT3に所
定のバイアス電圧を与えるための電圧発生回路は、複数
のSPL回路に共通に設けることができる。さらに、高
速論理集積回路装置のテスト系回路及びSPL回路等の
具体的な回路構成や電源電圧及び入力信号等の極性及び
絶対値ならびにトランジスタの導電型等は、種々の実施
形態を採りうる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIG. 1, the high-speed logic integrated circuit device is
The structure and the layout of the semiconductor substrate and the macrocell MC are not required, and the shape and layout are arbitrary. In FIG. 2, the number of output buffers coupled in a ring shape in the AC test mode does not need to be the number provided in the input / output section of each macro cell MC as a unit, and is arbitrarily set on the condition that it is an odd number. it can. Also, it goes without saying that the number of these output buffers does not necessarily match the number of logical networks. Various methods of fixing the output signal levels of the logic networks LN1 to LNm and methods of coupling the output buffers OB1 to OBm in a ring shape may be considered. In FIG. 3, the SPL circuit, that is, the output buffer OB1 and the like can have an arbitrary number of inputs and a logical function by changing the number of input transistors and the connection form. Further, a voltage generating circuit for applying a predetermined bias voltage to the bias transistor T3 can be provided commonly to a plurality of SPL circuits. Further, various embodiments can be adopted for the specific circuit configuration of the test system circuit and the SPL circuit of the high-speed logic integrated circuit device, the polarity and absolute value of the power supply voltage and the input signal, and the conductivity type of the transistor.

【0027】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である高速
論理集積回路装置に出力バッファとして搭載されるSP
L回路のACテストに適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、例えば、汎用のゲ
ートアレイ集積回路等に搭載される同様なSPL回路や
各種論理回路のACテストにも適用できる。この発明
は、少なくともACテストを必要とする論理回路ならび
にこのような論理回路を搭載するディジタル集積回路装
置のテスト方法として広く適用することができる。
In the above description, the SP which is mounted as an output buffer in the high-speed logic integrated circuit device which is the field of application which was the background of the invention mainly made by the present inventor.
Although the case where it is applied to the AC test of the L circuit has been described, the present invention is not limited to this, and it is also applicable to the AC test of the similar SPL circuit or various logic circuits mounted in a general-purpose gate array integrated circuit or the like. . INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied as a test method for a logic circuit requiring at least an AC test and a digital integrated circuit device equipped with such a logic circuit.

【0028】[0028]

【発明の効果】多数のSPL回路を搭載する高速論理集
積回路装置等において、所定の試験制御信号が有効とさ
れるとき、SPL回路の前段に設けられる論理ネットワ
ーク等の出力信号を所定のレベルに固定するとともに、
奇数個のSPL回路をリング状に結合してリングオシレ
ータを構成し、その発振周波数をモニタすることで、リ
ングオシレータを構成する複数のSPL回路の伝達遅延
時間を含む交流特性を効率良くかつ的確に識別すること
ができる。その結果、高速論理集積回路装置等の試験工
数を削減し、その信頼性を高めることができる。
In a high-speed logic integrated circuit device having a large number of SPL circuits, when a predetermined test control signal is validated, an output signal of a logic network or the like provided in the preceding stage of the SPL circuit is set to a predetermined level. While fixing
By combining an odd number of SPL circuits in a ring shape to form a ring oscillator and monitoring the oscillation frequency thereof, the AC characteristics including the transmission delay time of the plurality of SPL circuits forming the ring oscillator can be efficiently and accurately generated. Can be identified. As a result, it is possible to reduce the number of test steps for the high-speed logic integrated circuit device and improve the reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明が適用された高速論理集積回路装置の
一実施例を示す基板配置図である。
FIG. 1 is a board layout diagram showing an embodiment of a high-speed logic integrated circuit device to which the present invention is applied.

【図2】図1の高速論理集積回路装置に用意されるテス
ト系回路の一実施例を示す接続図である。
2 is a connection diagram showing an embodiment of a test system circuit prepared in the high-speed logic integrated circuit device of FIG.

【図3】図1の高速論理集積回路装置のマクロセルの入
出力部に出力バッファとして搭載されるSPL回路の一
実施例を示す回路図である。
3 is a circuit diagram showing an embodiment of an SPL circuit mounted as an output buffer in an input / output unit of a macro cell of the high speed logic integrated circuit device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

LSI・・・高速論理集積回路装置、SUB・・・半導
体基板、MC・・・マクロセル、ILC・・・内部論理
部、IO1〜IO4・・・入出力部、SPL・・・SP
L回路、NTL・・・NTL回路。 OB1〜OBm・・・出力バッファ(SPL回路)、L
N1〜LNm・・・論理ネットワーク、NO11〜NO
1m,NO21〜NO2m・・・ノアゲート、N1〜N
2・・・インバータ。 T1〜T5・・・NPN型バイポーラトランジスタ、D
1〜D4・・・ダイオード、C1〜C2・・・キャパシ
タ、R1〜R6・・・抵抗。
LSI ... High-speed logic integrated circuit device, SUB ... Semiconductor substrate, MC ... Macro cell, ILC ... Internal logic section, IO1 to IO4 ... Input / output section, SPL ... SP
L circuit, NTL ... NTL circuit. OB1 to OBm ... Output buffer (SPL circuit), L
N1 to LNm ... Logical network, NO11 to NO
1m, NO21 to NO2m ... NOR gate, N1 to N
2 ... Inverter. T1 to T5 ... NPN type bipolar transistor, D
1-D4 ... Diode, C1-C2 ... Capacitor, R1-R6 ... Resistor.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試験制御信号に従って所定の論理回路を
選択的に結合して奇数段のリングオシレータを構成し、
その発振周波数をモニタすることで上記論理回路の交流
特性を識別することを特徴とする論理回路のテスト方
法。
1. A ring oscillator having an odd number of stages is configured by selectively connecting predetermined logic circuits in accordance with a test control signal.
A method of testing a logic circuit, characterized in that the AC characteristic of the logic circuit is identified by monitoring the oscillation frequency.
【請求項2】 上記論理回路は、SPL回路であって、
上記交流特性は、上記SPL回路の出力信号の入力信号
に対する伝達遅延時間であることを特徴とする請求項1
の論理回路のテスト方法。
2. The logic circuit is an SPL circuit,
The AC characteristic is a transmission delay time of an output signal of the SPL circuit with respect to an input signal.
Method for testing logic circuits.
【請求項3】 上記SPL回路は、SMA構造とされる
高速論理集積回路装置のマクロセルの入出力部に含ま
れ、かつ論理ネットワーク間における信号伝達のための
出力バッファとして用いられるものであることを特徴と
する請求項1又は請求項2の論理回路のテスト方法。
3. The SPL circuit is included in an input / output unit of a macro cell of a high speed logic integrated circuit device having an SMA structure, and is used as an output buffer for signal transmission between logic networks. The logic circuit test method according to claim 1 or 2.
【請求項4】 上記リングオシレータは、1個の上記マ
クロセルの入出力部に含まれる複数のSPL回路を単位
として構成されるものであることを特徴とする請求項
1,請求項2又は請求項3の論理回路のテスト方法。
4. The ring oscillator according to claim 1, wherein a plurality of SPL circuits included in the input / output unit of one macro cell are used as a unit. Method 3 for testing logic circuits.
JP3190665A 1991-07-04 1991-07-04 Logic-circuit testing method Pending JPH0511030A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3190665A JPH0511030A (en) 1991-07-04 1991-07-04 Logic-circuit testing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3190665A JPH0511030A (en) 1991-07-04 1991-07-04 Logic-circuit testing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0511030A true JPH0511030A (en) 1993-01-19

Family

ID=16261864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3190665A Pending JPH0511030A (en) 1991-07-04 1991-07-04 Logic-circuit testing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0511030A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496030B1 (en) 2000-03-27 2002-12-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Scan flip-flop providing both scan and propagation delay testing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496030B1 (en) 2000-03-27 2002-12-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Scan flip-flop providing both scan and propagation delay testing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4779016A (en) Level conversion circuit
EP0355724A2 (en) Two-level ECL multiplexer without emitter dotting
JPS63266924A (en) Semiconductor logic circuit
JPS58197921A (en) Coupling element with emitter follower as input circuit
US3787737A (en) High speed/logic circuit
JPH06216759A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0511030A (en) Logic-circuit testing method
JPH02268515A (en) Bi-cmos logic circuit
KR100207940B1 (en) Bicmos input circuit for detecting signals out of ecl range
JPH04242318A (en) Multiple compatible input stage particularly for logic gate in integrated circuit
JP2880298B2 (en) BiCMOS multiplexer and logic gate and adder using the same
EP0523747A1 (en) Latch circuit
JPH1155106A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3778566B2 (en) Low voltage BiCMOS digital delay chain suitable for operation over a wide power supply range
JPH06125263A (en) High-speed amplitude-limited push-pull driver
JP2546398B2 (en) Level conversion circuit
JPH04230120A (en) Detection receiver of three states of differential ecl bus
JPH0197008A (en) Semiconductor integrated circuit device
US4281258A (en) High speed, low component count, CML exclusive NOR gate
JP2903835B2 (en) Logic circuit
JPS6094740A (en) Master slice ic
JPH0344213A (en) Semiconductor device
JPH07177003A (en) Comparator
JPH0433409A (en) Logic circuit
JPH06204840A (en) Semiconductor integrated circuit