JPH05256913A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH05256913A
JPH05256913A JP4052573A JP5257392A JPH05256913A JP H05256913 A JPH05256913 A JP H05256913A JP 4052573 A JP4052573 A JP 4052573A JP 5257392 A JP5257392 A JP 5257392A JP H05256913 A JPH05256913 A JP H05256913A
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JP
Japan
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signal
input
circuit
terminal
flip
Prior art date
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Pending
Application number
JP4052573A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Kurimoto
雅弘 栗本
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のフリップフロップ回路が直列に配置さ
れている半導体集積回路装置のテストを容易に行うため
に、システム動作モードでは本来のフリップフロップ回
路として動作し、テストモードではスルーゲート回路と
して動作するフリップフロップ回路を提供する。 【構成】 入力端子11からの入力信号S11が3本に分
配されて、1本目は従来のフリップフロップ回路1の入
力端子Dに、2本目は直接排他的非論理和ゲート回路3
に、3本目は遅延回路2を介して排他的非論理和ゲート
回路3に接続される。クロック端子12から入力される
クロック信号S12と、排他的非論理和ゲート回路3の出
力信号S11b はモード選択信号入力端子13を有する2
−1セレクタ4に接続され、2−1セレクタ4の出力信
号S11c が従来のフリップフロップ回路1のクロック端
子CKに入力される。そして、従来のフリップフロップ
回路1の出力端子QAから出力する出力信号S14を出力
端子14が出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、LSI等の半導体集
積回路装置を構成するフリップフロップ回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置中の論理回路には、
パルス列と同期してラッチをセットしたりリセットした
りすることが必要になる場合が多い。このようなラッチ
回路をフリップフロップ回路という。フリップフロップ
回路は、入力端子と出力端子とクロック端子を有してお
り、クロック端子に入力されるクロック信号に同期し
て、入力端子に入力されている信号の状態に応じた出力
信号を、出力端子から出力する構成になっている。
【0003】従来のフリップフロップ回路を図3及び図
4に示す。図3はフリップフロップ回路の入出力端子の
関係を示す回路図であり、図4は図3の回路の動作を示
す波形図である。
【0004】このフリップフロップ回路は、入力端子D
に入力された信号状態を、クロック端子CKに入力され
たクロック信号に同期して出力端子QAに出力する。こ
の動作を図4の波形図を用いて説明すると、クロック信
号SCKのクロックパルスSCK1 が立ち上がったとき、入
力端子Dに入力されている入力信号SD はLowなの
で、クロックパルスSCK1 の立上りに同期して、出力端
子QAの出力信号SQAにLowを出力する。そして、ク
ロックパルスSCK1 とSCK2 の間でSD はHighにな
るが、この状態の変化にSQAが応答するのは、SCK2
立ち上がったときである。同様に、SCK2 とSCK3 の間
でSD がLowに変化するが、この状態の変化にSQA
応答するのは、SCK3 が立ち上がったときである。
【0005】そして、半導体集積回路装置中には、図5
に示すように、複数の組合せ回路から構成される論理回
路中に、上記したフリップフロップ回路が複数段、各々
の入力端子と出力端子を介して直列に設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のフ
リップフロップ回路は、入力端子Dに入力された信号の
状態が変化しても、クロック端子CKにクロックパルス
を入力しないと出力端子QAの出力信号の状態が変化し
ないので、フリップフロップ回路を含む、LSI等の半
導体集積回路装置全体をテストする場合、システムクロ
ック信号を何度も入力してフリップフロップ回路を動作
させ、その出力を決定させる必要があった。
【0007】例えば、図5に示される構成を有する半導
体集積回路装置の場合、外部入力端子101に入力した
信号を複数の組合わせ回路で処理した結果は、システム
クロック信号を2回入力して2個のフリップフロップ回
路を動作させてやらないと、外部出力端子102から観
測することができない。実際の半導体集積回路装置はも
っと多くのフリップフロップ回路から構成されており、
テストモード時に何回もシステムクロック信号を入力す
る必要が生じた結果、テストを非常に困難にしている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は以上述べたよ
うな、テストモード時に何回もシステムクロック信号を
入力しなければテストできないという問題点を解決する
ために、この発明の半導体集積回路装置は、入力端子
と、クロック端子と、前記入力端子から入力された第1
の信号を遅延して出力する遅延回路と、前記第1の信号
と前記遅延された第1の信号の排他的非論理和を第2の
信号として出力する排他的非論理和ゲート回路と、前記
クロック端子から入力される第3の信号と前記第2の信
号を入力し前記第2の信号か或いは前記第3の信号の一
方を選択して出力するセレクタ回路と、前記セレクタ回
路に設けられ且つ前記第2の信号か第3の信号かの選択
を行うモード選択信号を入力するモード選択信号入力端
子と、前記モード選択信号によって選択された前記第2
或いは第3の信号に同期して前記第1の信号の状態に応
じた出力信号を発生させる処理部と、前記出力信号を外
部に出力する出力端子と、から成る複数のフリップフロ
ップ回路を有し、前記複数のフリップフロップ回路が有
する前記各モード選択信号入力端子に同一の前記モード
選択信号が入力される様にしたものである。
【0009】そして、セレクタ回路が、システム動作モ
ード時には第3の信号を選択し、テストモード時には第
2の信号を選択するようにしたものである。
【0010】
【作用】システム動作モード時には、クロック端子から
入力された通常のクロック信号である第3の信号がセレ
クタ回路によって選択されるので、この第3の信号に同
期して処理部が第1の信号の状態に応じた出力信号を発
生させる。つまり、システム動作モード時には本来のフ
リップフロップ回路として動作する。
【0011】一方テストモード時には、フリップフロッ
プ回路内部において、入力端子への入力信号から生成さ
れた第2の信号がセレクタ回路によって選択されるの
で、この第2の信号に同期して処理部が第1の信号の状
態に応じた出力信号を発生させる。つまり、入力信号と
遅延回路によって遅延された入力信号の排他的非論理和
が、処理部に第3の信号として入力されるので、入力端
子に入力された信号が変化すると直ちに、処理部にも第
3の信号が入力される。その結果、テストモード時に
は、フリップフロップ回路の通常の動作を処理部が行い
つつ、見かけ上は単なるスルーゲート回路として動作す
る。
【0012】よって、このフリップフロップ回路が複数
配置されている半導体集積回路装置の場合、これら複数
のフリップフロップ回路がテストモードを選択すれば、
外部からシステムクロック信号を入力することなく、外
部入力端子から入力された信号の結果が外部出力端子か
ら出力される。
【0013】
【実施例】図1は、この発明による半導体集積回路装置
中の単一のフリップフロップ回路を示す回路図であっ
て、処理部としてクロック端子CKに入力される信号に
同期して入力信号の状態に応じた出力信号を発生させる
処理を行う従来のフリップフロップ回路1を用い、他に
遅延回路2、排他的非論理和ゲート回路3及び2−1セ
レクタ4から構成されている。そして、この発明のフリ
ップフロップ回路は入力端子11、クロック端子12、
モード選択信号入力端子13および出力端子14を有し
ている。図1に示されるように、入力端子11からの入
力信号S11が3本に分配され、1本目は従来のフリップ
フロップ回路1の入力端子Dに、2本目は直接排他的非
論理和ゲート回路3に、3本目は遅延回路2を介して排
他的非論理和ゲート回路3に接続される。クロック端子
12から入力されるクロック信号S12と、排他的非論理
和ゲート回路3の出力信号S11b はモード選択信号入力
端子13を有する2−1セレクタ4に接続され、2−1
セレクタ4の出力信号S11c がフリップフロップ回路1
のクロック端子CKに入力される。そして、従来のフリ
ップフロップ回路1の出力端子QAから出力する出力信
号S14を出力端子14が出力する。
【0014】まず、排他的非論理和ゲート回路3の働き
を、図6(a),(b)を用いて説明する。図6(a)
は、排他的非論理和ゲート回路の回路記号を示す図であ
り、図6(b)は、その真理値表である。これらの図か
らわかるように、排他的非論理和ゲート回路は、入力端
子A,Bそれぞれに入力された信号の状態が等しいと
き、出力端子Yに信号を出力する。
【0015】次に、このフリップフロップ回路の動作に
ついて説明する。
【0016】モード選択信号入力端子13に入力される
信号がシステム動作モードになっている場合は、2−1
セレクタ4がクロック信号S12を選択し、クロック信号
12がセレクタ4を通って従来のフリップフロップ回路
1のクロック端子CKに接続される。つまり、S11c
12となる。このため、実施例の回路は従来のフリップ
フロップ回路と同じ動作を行う。
【0017】モード選択信号入力端子13に入力される
信号がテストモードになっている場合は、2−1セレク
タ4が排他的非論理和ゲート回路3の出力信号S11b
選択し、出力信号S11b がセレクタ4を通って従来のフ
リップフロップ回路1のクロック端子CKに接続され
る。つまり、S11c =S11b となる。
【0018】このときの、この実施例の回路の動作を図
2を用いて説明する。図2は、テストモード時における
動作を示す波形図である。時間Aの時点で入力信号S11
が“H”レベルに立上り、更に時間Bの時点で“L”レ
ベルに立下がる場合を考える。遅延回路2によって信号
がτ時間だけ遅延させられるものとすると、遅延回路2
の出力信号S11a のレベルは時間A+τの時点で“H”
レベルに立上り、時間B+τの時点で“L”レベルに立
下がる。この時、入力信号S11と出力信号S11a を入力
する排他的非論理和ゲート回路3の出力信号S11b は、
時間Aで“L”レベルで立下り、時間A+τで“H”レ
ベルに立上り、更に時間Bで“L”レベルに立下り、時
間B+τで“H”レベルに立上る。2−1セレクタ4の
出力信号S11C も出力信号S11b と同じ変化をするの
で、その結果、従来のフリップフロップ回路1のクロッ
ク端子CKにはクロック信号が入力されたことになり、
出力端子QAの出力信号S14は、時間A+τの時点で
“H”レベルに立上り、更に時間B+τの時点で“L”
レベルに立下がる。すなわち、このフリップフロップ回
路は見かけ上、入力端子11に入力された信号S11が時
間τだけ遅延されて出力端子14に出力信号S14として
出力されるスルーゲート回路として動作する。
【0019】時間Aの時点で入力信号が“L”レベルに
立下り、更に時間Bの時点で“H”レベルに立ち上がる
場合も同様に動作し、入力信号S11と遅延回路2の出力
信号S11a の信号状態が異なる、時間A→A+τおよび
B→B+τの間だけ出力信号S11b が“L”レベルとな
る。この結果、時間A+τおよびB+τに従来のフリッ
プフロップ回路のクロック端子CKにクロック信号が入
力されることになり、入力端子11に入力された信号S
11が時間τだけ遅延されて出力端子14に出力信号S14
として出力されるスルーゲート回路として動作すること
になる。
【0020】この実施例のフリップフロップ回路におい
ては、システム動作モード時のクロック信号と、排他的
非論理和ゲート回路によって入力信号から形成されたテ
ストモード時のクロック信号を、モード選択信号入力端
子を有する2−1セレクタに接続し、この2−1セレク
タの出力信号をクロック信号として従来のフリップフロ
ップ回路のクロック端子に入力している。
【0021】しかしながら、この発明のセレクタ回路の
構成はこれに限定されるものではなく、セレクタ回路が
二本の入力端子と、二本の出力端子、およびモード選択
信号入力端子を有し、システム動作モード時のクロック
信号と入力信号をそれぞれの入力端子に入力し、モード
選択信号によって、システム動作時のクロック信号を、
そのままフリップフロップ回路のクロック端子に接続す
る出力端子に出力するか、入力信号を、前記した遅延回
路と排他的非論理和ゲート回路からなる、テストモード
時のクロック信号を形成する手段を介してフリップフロ
ップ回路のクロック端子に接続する出力端子に出力する
かを選択する構成にしても、同様の効果を得ることがで
きる。
【0022】以上、この発明の半導体集積回路装置中の
単一のフリップフロップ回路についてのみ説明したが、
図7に示すように、この半導体集積回路装置中には上記
構造のフリップフロップ回路が入力端子11と出力端子
14を介して直列に配置されており、各々のフリップフ
ロップ回路のモード選択信号入力端子13には、同一の
モード選択信号S13が入力されている。
【0023】テストモード時には各モード選択信号入力
端子13に、テストモードを選択したモード選択信号が
入力される。その結果、外部入力端子101に入力され
た信号は、外部からクロック信号を入力することなく、
外部出力端子102から出力される。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、モード選択信号入力端子への入力信号を切り替
えることによって、システム動作モード時には通常のフ
リップフロップ回路として動作し、テストモード時には
見かけ上、スルーゲート回路として動作する回路が得ら
れる。このため、発明のフリップフロップ回路を有する
半導体集積回路装置全体をテストする場合、このフリッ
プフロップ回路にフリップフロップ回路本来の動作をさ
せ且つ、単なる組合せゲート回路として動作させること
が可能となるため、このフリップフロップ回路を含めた
半導体集積回路装置全体のテストが非常に容易になる。
【0025】そして、この発明の半導体集積回路装置に
含まれるフリップフロップ回路のモード選択信号入力端
子を、すべて接続して半導体集積回路装置の外部に出せ
るので、上記テスト用のスルーゲート回路としての動作
の選択に必要な付加端子は、一つで済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例中のフリップフロップ回路の
回路図である。
【図2】図1の回路の、テストモード時における動作を
示す波形図である。
【図3】従来のフリップフロップ回路の回路図である。
【図4】図3の回路の動作を示す波形図である。
【図5】従来のフリップフロップ回路を含んだ半導体集
積回路装置の構成を示した図である。
【図6】排他的非論理和ゲート回路の回路記号と真理値
表である。
【図7】この発明の実施例の半導体集積回路装置の構成
を示した図である。
【符号の説明】
1 従来のフリップフロップ回路 2 遅延回路 3 排他的非論理和ゲート回路 4 2−1セレクタ 11 入力端子 12 クロック端子 13 モード選択信号入力端子 14 出力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力端子と、クロック端子と、前記入力
    端子から入力された第1の信号を遅延して出力する遅延
    回路と、前記第1の信号と前記遅延された第1の信号の
    排他的非論理和を第2の信号として出力する排他的非論
    理和ゲート回路と、前記クロック端子から入力される第
    3の信号と前記第2の信号を入力し前記第2の信号か或
    いは前記第3の信号の一方を選択して出力するセレクタ
    回路と、前記セレクタ回路に設けられ且つ前記第2の信
    号か第3の信号かの選択を行うモード選択信号が入力さ
    れるモード選択信号入力端子と、前記モード選択信号に
    よって選択された前記第2或いは第3の信号に同期して
    前記第1の信号の状態に応じた出力信号を発生させる処
    理部と、前記出力信号を外部に出力する出力端子と、か
    ら成るフリップフロップ回路を複数有し、 前記複数のフリップフロップ回路が有する前記各モード
    選択信号入力端子に同一の前記モード選択信号が入力さ
    れることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 入力端子と、クロック端子と、前記入力
    端子から入力された第1の信号を遅延して出力する遅延
    回路と、前記第1の信号と前記遅延された第1の信号の
    排他的非論理和を第2の信号として出力する排他的非論
    理和ゲート回路と、前記クロック端子から入力される第
    3の信号と前記第2の信号を入力し前記第2の信号か或
    いは前記第3の信号の一方を選択してクロック信号とし
    て出力するセレクタ回路と、前記セレクタ回路によって
    選択された前記クロック信号に同期して前記第1の信号
    の状態に応じた出力信号を発生させる処理部と、前記出
    力信号を外部に出力する出力端子と、から成るフリップ
    フロップ回路を複数有し、前記複数のフリップフロップ
    回路が前記第2の信号か或いは前記第3の信号かの選択
    において同一の選択を行うことを特徴とする半導体集積
    回路装置。
JP4052573A 1992-03-11 1992-03-11 半導体集積回路装置 Pending JPH05256913A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003515747A (ja) * 1999-11-29 2003-05-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 回路の単一ピンにテストパターンを供給する方法及び集積回路
JP2011257278A (ja) * 2010-06-09 2011-12-22 Fujitsu Ltd 半導体集積回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003515747A (ja) * 1999-11-29 2003-05-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 回路の単一ピンにテストパターンを供給する方法及び集積回路
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