JPH06289096A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH06289096A
JPH06289096A JP5075982A JP7598293A JPH06289096A JP H06289096 A JPH06289096 A JP H06289096A JP 5075982 A JP5075982 A JP 5075982A JP 7598293 A JP7598293 A JP 7598293A JP H06289096 A JPH06289096 A JP H06289096A
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JP
Japan
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circuit
output
signal
input
delay time
Prior art date
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JP5075982A
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Inventor
Minoru Iwamoto
稔 岩本
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】順序回路の伝達遅延時間を精度よく測定できる
半導体集積回路を提供する。 【構成】本発明の半導体集積回路は、所定の入力端子5
1ならびに出力端子52の間に、被測定回路3を含む第
1の伝送経路と、被測定回路3を含まない第2の伝送経
路とが設定されており、入力端子51に対する信号10
1の入力に対応して、前記第1および第2の伝送経路を
経由して出力端子52よりそれぞれ出力される出力信号
107の伝達遅延時間を測定して、被測定回路3の伝達
遅延時間を計測する機能を有する半導体集積回路におい
て、前記第1の伝送経路に対応する被測定回路3の出力
信号103と、前記第2の伝送経路に対応する被測定回
路3の入力信号102とを入力して、これらの両信号1
02と103の論理演算処理を行うEXOR回路4と、
このEXOR回路4の出力を遅延させて出力する遅延回
路6と、EXOR回路4の出力と遅延回路6の出力との
論理演算処理を行うEXOR回路7とを含む状態遷移検
出回路5とを少なくとも備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特に、開発試作段階または製品製造段階において試作品
または製品の良否を判定するために用いられる半導体集
積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、この種の半導体集積回路の一例
のブロック図が図5に示される。図5に示されるよう
に、本従来例は、被測定回路3に対応して、入力バッフ
ァ1および12と、論理回路2と、選択回路11と、出
力バッファ8とを備えて構成されている。また、図6
(a),(b),(c),(d),(e),(f)およ
び(g)に示されるのは、本従来例における動作を示す
各部の信号波形図である。
【0003】図5において、被測定回路3を含む入力端
子51および出力端子52間の伝送経路における伝達遅
延時間Tpd1 を測定するために、まず入力端子53に
“H”レベルが設定される。次に、入力端子51に遅延
時間測定用の信号101(図6(a)参照)が入力さ
れ、入力バッファ1および論理回路2を経由して信号1
02(図6(b)参照)として出力されて、被測定回路
3に入力されるとともに直接選択回路11のB端子に入
力される。被測定回路3に入力された信号102は、当
該被測定回路3において遅延され、信号103(図6
(c)参照)として出力されて選択回路11のA端子に
入力される。選択回路11においては、入力端子53に
おいて設定され、入力バッファ12を介して入力される
“H”レベルをS端子に受けて、A端子に入力される被
測定回路3より出力された信号103が選択されて信号
113H (図6(d)参照)として出力され、出力バッ
ファ8を介して信号114H (図6(f)参照)として
出力端子52より出力される。そして、この状態におけ
る被測定回路3を含む伝送経路の伝達遅延時間T
pd1 (図6参照)が測定される。
【0004】次に、入力端子53には“L”レベルが設
定される。入力信号101が、入力バッファ1および論
理回路2を経由して、被測定回路3および選択回路11
のB端子に入力される動作経緯については、前述の入力
端子53に“H”レベルが設定される場合と同様であ
る。入力端子53に“L”レベルが設定されることによ
り、選択回路11においては、入力バッファ12を介し
て入力される“L”レベルをS端子に受けて、B端子に
入力される論理回路2より出力された信号102(図6
(b)参照)が選択されて、信号113L (図6(e)
参照)として出力され、出力バッファ8を介して信号1
14L (図6(g)参照)として出力端子52より出力
される。そして、この状態における被測定回路3を含ま
ない伝送経路の伝達遅延時間Tpd2 (図6参照)が測定
される。そして、上記の伝達遅延時間Tpd1 とTpd2
の差(Tpd1 −Tpd2 )を求めることにより、被測定回
路3の伝達遅延時間を推定しているのが通例である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路においては、被測定回路がフリップフロップま
たはメモリのように順序回路である場合には、入力の状
態遷移方向に対して出力の状態遷移方向が同相状態にあ
るものとは限らない。入力の状態遷移方向に対して出力
の状態遷移方向が逆相状態にある場合には、図6
(a),(b),(c),(d),(e),(f)およ
び(g)に示されるように、被測定回路3を含む第1の
伝送経路、および被測定回路3を含まない第2の伝送経
路に対応する伝達遅延時間Tpd1 およびTpd2 は、それ
ぞれ以下に示すような数式により表わされる。但し、同
式において、入力バッファ1および論理回路2における
出力の電位レベルが“L”レベルから“H”レベルに遷
移する時の伝達遅延時間を、それぞれΔTLH1 およびΔ
LH2 とし、被測定回路3、選択回路11および出力バ
ッファ8における、出力の電位レベルが“L”レベルか
ら“H”レベルに遷移する時の伝達遅延時間を、それぞ
れΔTHL3 、ΔTHL11およびΔHL8 とし、また、電位レ
ベルが“H”レベルから“L”レベルに遷移する時の伝
達遅延時間を、それぞれΔTLH3 、ΔTLH11およびΔ
LH8 としている。
【0006】 Tpd1 =ΔTLH1 +ΔTLH2 +ΔTHL3 +ΔTHL11+ΔHL8 ……………(1) Tpd2 =ΔTLH1 +ΔTLH2 +ΔTHL111 +ΔHL8 ………………………(2) 上記(1) 式および(2) 式より、図6(c)に示されるよ
うに、被測定回路3から出力される信号103が“H”
レベルから“L”レベルに変わる場合の伝達遅延時間Δ
HL3 は、次式にて与えられる。
【0007】 ΔTHL3 =(Tpd1 −Tpd2 )+ΔTLH11−ΔTHL11+ΔLH8 −ΔHL8 …(3) 従って、上述のように、単純に伝達遅延時間Tpd1 より
伝達遅延時間Tpd2 を差引くことにより、被測定回路の
伝達遅延時間を推測する方法は、上記(3) 式に示される
ように誤差が介入し、被測定回路の伝達遅延時間を正確
に測定することができないという欠点がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明の半導体集積
回路は、所定の入力端子ならびに出力端子の間に、被測
定回路を含む第1の伝送経路と、前記被測定回路を含ま
ない第2の伝送経路とが設定されており、前記入力端子
に対する信号の入力に対応して、前記第1および第2の
伝送経路を経由して前記入力端子よりそれぞれ出力され
る第1の信号および第2の信号の伝達遅延時間を測定し
て、前記被測定回路の伝達遅延時間を計測する機能を有
する半導体集積回路において、前記第1の伝送経路に対
応する前記被測定回路の出力信号と、前記第2の伝送経
路に対応する前記被測定回路の入力信号とを入力して、
当該両信号の論理演算処理を行う第1のEXOR回路
と、前記第1のEXOR回路の出力を遅延させて出力す
る遅延回路と、前記第1EXOR回路の出力と前記遅延
回路の出力との論理演算処理を行う第2のEXOR回路
とを含む状態遷移検出回路と、を少なくとも備えること
を特徴としている。
【0009】また、第2の発明の半導体集積回路は、所
定の入力端子ならびに出力端子の間に、被測定回路を含
む第1の伝送経路と、前記被測定回路を含まない第2の
伝送経路とが設定されており、前記入力端子に対する信
号の入力に対応して、前記第1および第2の伝送経路を
経由して前記出力端子よりそれぞれ出力される第1の信
号および第2の信号の伝達遅延時間を測定して、前記被
測定回路の伝達遅延時間を計測する機能を有する半導体
集積回路において、前記第1の伝送経路に対応する前記
被測定回路の出力信号と、前記第2の伝送経路に対応す
る前記被測定回路の入力信号とを入力して、当該両信号
の論理演算処理を行う第1のEXNOR回路と、前記第
1のEXNOR回路の出力を遅延させて出力する遅延回
路と、前記第1のEXNOR回路の出力と前記遅延回路
の出力との論理演算処理を行う第2のEXNOR回路と
を含む状態遷移検出回路と、を少なくとも備えることを
特徴としている。
【0010】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0011】図1は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図である。図1に示されるように、本実施例は、被測
定回路3に対応して、入力バッファ1と、論理回路2
と、EXOR回路4と、遅延回路6およびEXOR回路
7を含む状態遷移検出回路5と、出力バッファ8とを備
えて構成される。また、図2(a),(b),(c),
(d),(e),(f)および(g)に示されるのは、
実施例における動作を示す各部の信号波形図である。
【0012】図1において、被測定回路3を含む入力端
子51および出力端子52間の伝送経路における伝達遅
延時間Tpd1 を測定するために、入力端子51に対し
て、遅延時間測定用の“L”レベルから“H”レベルに
立ち上がる信号101(図2(a)参照)が入力され
る。この入力信号101に対応して、入力バッファ1お
よび論理回路2を経由して信号102(図2(b)参
照)として出力されて、被測定回路3に入力されるとと
もに直接EXOR回路4の一方の入力端に入力される。
被測定回路3に入力された信号102は、当該被測定回
路3において遅延された後、信号103(図2(c)参
照)として反転出力され、EXOR回路4のもう一方の
入力端に入力される。EXOR回路4においては、信号
102と信号103との排他的論理和がとられ、信号1
04(図2(d)参照)として出力されて状態遷移検出
回路5に入力される。状態遷移検出回路5においては、
信号104は直接EXOR回路7の一方の入力端に入力
されるとともに、遅延回路6を経由して所定時間遅延さ
れた信号105が、EXOR回路7のもう一方の入力端
に入力される。EXOR回路7においては、これらの信
号104および105の排他的論理和がとられて信号1
06(図2(f)参照)として出力され、入出力バッフ
ァ8を介して信号107(図2(g)参照)として出力
端子52より出力される。そして、この状態における被
測定回路3を含む伝送経路の伝達遅延時間Tpd1 (図6
参照)が測定される。
【0013】上記による伝達遅延時間の測定において
は、状態遷移検出回路5を用いることがなくても、原理
的には、図2(d)に示される信号104のパルス幅を
測定することにより、被測定回路3の伝達遅延時間が求
められることになるが、出力バッファ8を介して出力端
子52においてこのパルス幅を測定する場合には、当該
パルスの立ち上がりおよび立ち下がりの各状態遷移方向
の差異に伴ない、前述のように、出力バッファ8におけ
るΔLH8 とΔHL8 の差分だけ測定結果に誤差を含むこと
になる。この誤差の要因を排除するために、本発明にお
いては、EXOR回路4の次段に状態遷移検出回路5を
設けて、これにより、少なくとも、状態遷移検出回路5
以降については、同一の状態遷移方向において伝達遅延
時間を測定することができるように考慮されている。従
って、本実施例においては、前述の従来例の場合とは異
なり、被測定回路3の伝達遅延時間は、図2(g)に示
される出力107の時間Tpd1 を測定することにより、
信号の立ち上がりおよび立ち去がりにおける時間遅延に
よる誤差は未然に回避される。
【0014】しかし、状態遷移検出回路5においては、
前段より出力される信号の状態遷移方向に依存すること
なく、常時同一の信号が出力されるように形成されてい
るが、EXOR回路4においては、その入力信号が被測
定回路3を経由して入力される信号103(図2(c)
参照)である場合においては、入力信号101に対して
逆相で入力され、また被測定回路3を経由しない場合に
は、信号102として同相で入力されている。これによ
るEXOR回路4における伝達遅延時間の差異により、
被測定回路3の伝達遅延時間測定上の誤差が生じる可能
性があるが、EXOR回路子4における同相・逆相入力
に対応する伝達遅延時間の差異は、最新のCMOS(相
補型金属酸化膜電界効果トランジスタ)半導体集積回路
の場合には高々0.1〜0.2ns程度であり、本半導
体集積回路による伝達遅延時間の測定上問題にはならな
い。
【0015】次に、図3は本発明の第2の実施例を示す
ブロック図である。図3に示されるように、本実施例
は、被測定回路3に対応して、入力バッファ1と、論理
回路2と、EXNOR回路9と、遅延回路6およびEX
NOR回路10を含む状態遷移検出回路5と、出力バッ
ファ8とを備えて構成される。また、図4(a),
(b),(c),(d),(e),(f)および(g)
に示されるのは、本実施例における動作を示す各部の信
号波形図である。
【0016】図3において、前述の図1の第1の実施例
との対比により明らかなように、本実施例と第1の実施
例との相違点は、本実施例においては、図1のEXOR
回路4および7が、本実施例においては、それぞれEX
NOR回路9および10に置換えられていることであ
る。本実施例においても、被測定回路3を含む入力端子
51および出力端子52間の伝送経路における伝達遅延
時間Tpd1 を測定するために、入力端子51に対して、
遅延時間測定用の“L”レベルから“H”レベルに立ち
上がる信号101(図4(a)参照)が入力される。こ
の入力信号101に対応して、入力バッファ1および論
理回路2を経由して信号102(図4(b)参照)とし
て出力されて、被測定回路3に入力されるとともに直接
EXNOR回路9の一方の入力端に入力される。被測定
回路3に入力された信号102は、当該被測定回路3に
おいて遅延された後、信号103(図4(c)参照)と
して反転出力され、EXNOR回路9のもう一方の入力
端に入力される。以上の信号102および103が出力
されるまでの動作については、第1の実施例の場合と同
様である。
【0017】EXNOR回路9においては、信号102
と信号103との排他的論理和がとられ、信号108
(図4(d)参照)として出力されて状態遷移検出回路
5に入力される。状態遷移検出回路5においては、信号
108は直接EXNOR回路10の一方の入力端に入力
されるとともに、遅延回路6を経由して所定時間遅延さ
れた信号109(図4(e)参照)が、EXNOR回路
10のもう一方の入力端に入力される。EXNOR回路
10においては、これらの信号108および109の排
他的論理和がとられて信号110(図4(f)参照)と
して出力され、出力バッファ8を介して信号111(図
4(g)参照)として出力端子52より出力される。そ
して、この状態における被測定回路3を含む伝送経路の
伝達遅延時間Tpd1 (図4(g)参照)が測定される。
本実施例においては、信号108,109,110およ
び111が、これらの信号に対応する前述の第1の実施
例における信号104,105,106および107に
対して、それぞれ反転レベルの関係となるが、被測定回
路3の伝達遅延時間の測定にかかわる動作については同
様であり、本実施例においても、上述のように、図4
(g)に示される出力信号111における時間Tpd1 を
測定することにより、被測定回路3の伝達遅延時間が、
高々0.2〜0.3ns程度の誤差範囲内において測定
される。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、被測定
回路を含む第1の伝送経路と、前記被測定回路を含まな
い第2の伝送経路とに対応して、これらの2伝送経路よ
り出力される信号に対する排他的論理演算ならびにレベ
ルの状態遷移方向を検出する手段を備えることにより、
前記2伝送経路以降における信号の立ち上がり/立ち下
がりに起因する遅延差異を排除して、被測定回路の伝達
遅延時間を精度よく測定することができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】第1の実施例における動作例を示す信号波形図
である。
【図3】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図4】第2の実施例における動作例を示す信号波形図
である。
【図5】従来例を示すブロック図である。
【図6】従来例における動作例を示す信号波形図であ
る。
【符号の説明】 1,12 入力バッファ 2 論理回路 3 被測定回路 4,7 EXOR回路 5 状態遷移検出回路 6 遅延回路 8 出力バッファ 9,10 EXNOR回路 11 選択回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の入力端子ならびに出力端子の間
    に、被測定回路を含む第1の伝送経路と、前記被測定回
    路を含まない第2の伝送経路とが設定されており、前記
    入力端子に対する信号の入力に対応して、前記第1およ
    び第2の伝送経路を経由して前記入力端子よりそれぞれ
    出力される第1の信号および第2の信号の伝達遅延時間
    を測定して、前記被測定回路の伝達遅延時間を計測する
    機能を有する半導体集積回路において、 前記第1の伝送経路に対応する前記被測定回路の出力信
    号と、前記第2の伝送経路に対応する前記被測定回路の
    入力信号とを入力して、当該両信号の論理演算処理を行
    う第1のEXOR回路と、 前記第1のEXOR回路の出力を遅延させて出力する遅
    延回路と、前記第1のEXOR回路の出力と前記遅延回
    路の出力との論理演算処理を行う第2のEXOR回路と
    を含む状態遷移検出回路と、 を少なくとも備えることを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 所定の入力端子ならびに出力端子の間
    に、被測定回路を含む第1の伝送経路と、前記被測定回
    路を含まない第2の伝送経路とが設定されており、前記
    入力端子に対する信号の入力に対応して、前記第1およ
    び第2の伝送経路を経由して前記出力端子よりそれぞれ
    出力される第1の信号および第2の信号の伝達遅延時間
    を測定して、前記被測定回路の伝達遅延時間を計測する
    機能を有する半導体集積回路において、 前記第1の伝送経路に対応する前記被測定回路の出力信
    号と、前記第2の伝送経路に対応する前記被測定回路の
    入力信号とを入力して、当該両信号の論理演算処理を行
    う第1のEXNOR回路と、 前記第1のEXNOR回路の出力を遅延させて出力する
    遅延回路と、前記第1のEXNOR回路の出力と前記遅
    延回路の出力との論理演算処理を行う第2のEXNOR
    回路とを含む状態遷移検出回路と、 を少なくとも備えることを特徴とする半導体集積回路。
JP5075982A 1993-04-01 1993-04-01 半導体集積回路 Withdrawn JPH06289096A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027462A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Tokai Rika Co Ltd 半導体検査方法
WO2012059986A1 (ja) * 2010-11-02 2012-05-10 富士通株式会社 遅延測定回路、および遅延測定方法

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