JPH07104035A - バウンダリスキャンテスト回路 - Google Patents
バウンダリスキャンテスト回路Info
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- JPH07104035A JPH07104035A JP5247829A JP24782993A JPH07104035A JP H07104035 A JPH07104035 A JP H07104035A JP 5247829 A JP5247829 A JP 5247829A JP 24782993 A JP24782993 A JP 24782993A JP H07104035 A JPH07104035 A JP H07104035A
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Abstract
イスの構成を簡素化する。 【構成】 バウンダリスキャンテスト回路のレジスタセ
ルが、デバイスの識別コードを示す1つのコードを持
ち、このコードを表わすコード信号をシリアルテストデ
ータとして、各レジスタセルによって構成されるシフト
レジスタを転送してテストデータ出力端子に出力する。
これにより、バウンダリスキャンテスト回路では、ID
ECODE用のレジスタを備えることなく必要な識別コ
ードをテストデータとして得ることができるので、テス
ト回路の構成を簡素化しデバイスのチップ面積を縮小化
する。
Description
スト回路に係り、特に半導体集積回路のバウンダリスキ
ャンテスト回路のデータレジスタの改良に関する。
マルチチップモジュール或いは複雑なASIC等の先端
テクノロジーが採用される実装基板上の半導体装置で
は、ICテスタ利用の通常のテストでは、実装基板上に
装着された各ICチップの全てのノードをカバーできな
いという事態が生じている。
装着されたこのような半導体装置の良否をテストする手
法の1つであり、全てのICチップが正しく実装されて
いること、ICチップの全ての接続ピンが実装基板に正
しく接続されていること、或いはICチップの各内部ロ
ジック回路が所定の機能を果たすこと等をテストするた
めに利用される。
われるデバイスの構成を示す模式的斜視図である。同図
において、このデバイスには、入力ピン53及び出力ピ
ン53aから成る接続ピンが設けられ、各接続ピン5
3、53aと内部ロジック38との間には、夫々バウン
ダリスキャンレジスタセル31、31aが配置されてい
る。通常(ノーマル)動作モードでは、入力側の各レジ
スタセル31は、入力ピン53から入力されるデータを
内部ロジック38にそのまま伝達し、また、出力側の各
レジスタセル31aは、内部ロジック38から得られた
データを出力ピン53aからそのまま出力する。
31aは、図示のごとくこれらのセル31、31aを一
連に接続することにより、1つのシフトレジスタとして
構成される。この構成に基づいて、テスト作動モードで
は、テスト作動モードによりテストデータ入力端子TD
Iから入力され或いは外部接続ピンから直接に入力され
るテスト信号が内部ロジック回路38に供給され、ま
た、内部ロジック回路38からのテストデータがテスト
データ出力端子TDOから出力され或いは外部接続ピン
へ直接に出力される。デバイス内には、各バウンダリス
キャンレジスタセル31、31aの他にこれら各セル3
1、31aを制御するために図示したテスト用の回路が
設けられる。
回路のシステム構成図を示す。同図において、このバウ
ンダリスキャンテスト回路は、TAP(テストアクセス
ポート)コントローラ30、インストラクションレジス
タ34、データレジスト用セレクタ35、出力セレクタ
36、及び、データレジスタ37から構成され、機能回
路を構成する内部ロジック回路38をノーマル動作モー
ド又はテスト動作モードの何れかで作動させ、テスト動
作モードにおいて必要なデータを収集する。ここで、デ
ータレジスタ37は、各入出力ピンに対応するバウンダ
リスキャンレジスタセル31,31aと、各デバイス毎
の固有情報を格納する例えば32ビットの識別コードレ
ジスタ(IDCODEレジスタ)32と、データをバイ
パスして通過させるためのバイパスレジスタ33とから
構成される。
体の作動を制御するために設けられ、例えば16モード
から成るテストモードの内から1つのモードを指定する
テストモードセレクト信号43と、テストのタイミング
を指定するテストクロック(CLK)44とを入力信号
として受信し、これらの信号から、テストデータ入力4
2として入力されるシリアルデータをラッチするための
タイミングを指定するデータレジスタ制御信号(ラッチ
信号)46と、インストラクションレジスタ制御信号4
7と、出力切替え信号48とを生成する。
トデータ入力信号42及びインストラクションレジスタ
制御信号47を入力信号として受け取り、これらの信号
から、モード切替え信号49及びレジスタ切替え信号1
1を生成すると共に、インストラクションレジスタ出力
信号50を出力する。インストラクションレジスタ34
は、実行するテストの内容及びレジスタを指定する機能
を有する。
するバウンダリスキャンレジスタセル31又は31a、
識別コードレジスタ32、及び、バイパスレジスタ33
の一般的な構成を示す。図7において、バウンダリスキ
ャンレジスタセル31又は31aは、セレクタ21c及
び21dと、レジスタ20c及び20dとを備えてい
る。セレクタ21cは、デバイス入力信号40又は内部
ロジック回路からの出力信号(パラレルデータ)が入力
されるパラレル入力端子1と、シリアルテストデータが
入力されるシリアル入力端子2とを備え、また、これら
の入力を切り替えるための制御信号を成す入力切替え信
号3が入力される。
クタ21cの出力信号が、ラッチ信号としてTAPコン
トローラ30のデータレジスタ制御信号46であるシリ
アルラッチ信号4が夫々入力され、シリアルテストデー
タ7aを出力する。レジスタ20cの出力7aは、シリ
アルテストデータを転送するためのシフトレジスタを構
成する次段のレジスタセル31、31aの入力端子2に
入力され、或いは、図示のごとく、最後尾のレジスタセ
ル31aの場合にはデータレジスタ用セレクタ35に入
力される。
スタ20cの出力7aが入力され、ラッチ入力としてT
APコントローラの出力信号46であるパラレルラッチ
信号5が入力され、パラレルデータを出力する。セレク
タ21dには、パラレル入力端子1からのパラレルデー
タと、レジスタ20dの出力信号とが入力され、また、
切替え制御のためにTAPコントローラの出力信号46
である出力切替え信号6が入力されており、その出力と
してパラレル出力信号8が得られる。
e及びレジスタ20eから成り、セレクタ21eには、
テストデータ入力信号42を成すシリアル入力端子2と
識別コード信号9が入力され、また、これらを切り替え
るためにTAPコントローラ30の出力信号46である
切替え信号3が入力される。レジスタ20eには、デー
タとしてセレクタ21eの出力信号が、ラッチ信号とし
てTAPコントローラの出力信号46であるシリアルラ
ッチ信号4が夫々入力され、識別コード信号10を出力
する。レジスタ20cの出力信号7aは、シリアルデー
タを転送するためのシフトレジスタを構成する次段のレ
ジスタ31の出力端子2に入力され、或いは図示の如く
最後尾のレジスタ20の場合には、データレジスタ用セ
レクタ35に入力される。セレクタ35は、レジスタ2
0cの出力であるシリアル出力信号7aと、レジスタ2
0eの出力信号である識別コード出力信号10とが入力
され、更に、切替えのためのレジスタ切替え信号11が
入力され、データレジスタ出力信号13を出力する。
であるテストデータ入力信号42がシリアルラッチ信号
4と共に入力されており、その出力信号51はデータレ
ジスタ用セレクタ35に入力される。
タ切替え信号11に基づき、シリアルデータ出力7a、
識別コードレジスタ出力信号10、バイパスレジスタ出
力信号51の何れかを選択し、データレジスタ出力信号
13として出力する。図6に示した出力セレクタ36
は、出力制御信号48の制御に基づき、データレジスタ
制御信号13又はインストラクションレジスタ出力信号
50を選択し、テストデータ出力信号として出力する。
ける信号のタイミング図である。同図を更に参照して図
7の回路の動作を説明する。セレクタ21cは、入力切
替え信号3によって制御され、入力切替え信号3がロー
レベルのときパラレル入力端子1を選択し、ハイレベル
信号のときシリアル入力端子2を選択してこれを出力す
る。レジスタ20cは、シリアルラッチ信号4の立上り
時点でセレクタ21cの出力をラッチし、この出力をレ
ジスタ20d又はデータセレクタ用レジスタ35に与え
る。レジスタ20dは、パラレルラッチ信号5の立上り
時点でレジスタ20cの出力をラッチする。入力切替え
信号3は、TAPコントローラ30のモードによりロー
レベルとなり、シリアル入力選択からパラレル入力選択
に切り替える。
出力切替え信号6がハイレベルのときにレジスタ20d
の出力を選択し、出力切替え信号6がローレベルのとき
にパラレル入力端子1の信号を選択する。また、識別コ
ードレジスタ32内のセレクタ21eは、モード切替え
信号3がローレベルのときに識別コード入力端子9の信
号を選択し、ハイレベルのときにテストデータ入力信号
42或いは前段の識別コード出力信号を成すシリアル入
力端子2を選択する。レジスタ20eは、その選択され
た信号をシリアルラッチ信号4の立上りでラッチして、
これを識別コード出力信号10として出力する。
トラクションレジスタ34の出力であるレジスタ切替え
信号11がローレベルのときに、識別コード出力信号1
0を選択し、また、ハイレベルのときにシリアル出力信
号7を選択し、この選択された信号をデータレジスタ出
力信号として出力する。
ンテスト回路では、テスト作動モードにおいて、各バウ
ンダリスキャンレジスタセルをシフトレジスタとして構
成してシリアルテストデータを転送すると共に、この転
送されたシリアルデータを、内部ロジック回路に対して
パラレルデータとして一斉に与え、或いは、内部ロジッ
ク回路から得られたパラレルデータをシリアルデータと
して転送して、テストデータ出力として外部に出力す
る。また、各バウンダリスキャンレジスタセルは、通常
作動モードでは、単に外部接続ピンと内部ロジック回路
との間で信号の伝達を行う。
スキャンテスト回路では、データレジスタ回路37にお
いて、識別コードレジスタ10とバウンダリスキャンレ
ジスタセル31aとを並列に設け、そのときのテストモ
ードが内部ロジックの機能テストモードであるのか、或
いは、各デバイスの識別コードを読み出す装着テストモ
ードであるのかに対応して所定の制御信号11が入力さ
れる。即ち、この入力される制御信号11に制御される
データレジスタ用セレクタ35によって、識別コードレ
ジスタ32又はレジスタセル31、31aのレジスタ出
力のいづれかを選択する構成となっているため、識別コ
ードレジスタ32の各セル及びバウンダリスキャンレジ
スタセル31、31aの各台数の和だけレジスタを設け
なければならず、マスクの占有面積が増大するという問
題があった。
ンレジスタと識別コードレジスタとを並列に設けること
なく、共通のレジスタでバウンダリスキャンレジスタと
識別コードレジスタ機能を有するデータレジスタを備え
るバウンダリスキャンテスト回路を提供し、もってバウ
ンダリスキャンテスト回路を備える半導体装置の構成を
簡素化し、そのチップ面積を縮小することを目的として
いる。
め、本発明の第1の態様に係るデータレジスタは、半導
体装置の接続ピンに対応して配設され、該各接続ピンと
内部ロジック回路との間でパラレルデータを夫々伝達す
るバウンダリスキャンレジスタセルを備え、該各バウン
ダリスキャンレジスタセル相互が、所定の制御信号に基
づいてシリアルデータを転送するシフトレジスタとして
相互に結合される型式のバウンダリスキャンテスト回路
において、前記バウンダリスキャンレジスタセルが、前
記パラレルデータが入力される第1の入力端子、前記シ
リアルデータが入力される第2の入力端子、及び、半導
体装置の識別コードを示すコード信号が入力される第3
の入力端子を備え、該各入力端子に入力された信号のい
ずれかを入力切替え信号に従って選択する第1選択回路
と、第1のラッチ信号に対応して前記第1選択回路の出
力をラッチする第1レジスタと、第2のラッチ信号に対
応して前記第1レジスタの出力をラッチする第2レジス
タと、出力切替え信号に従って前記パラレルデータ又は
前記第2レジスタの出力の何れかを選択する第2の選択
回路と備え、前記第1レジスタの出力が、前記シフトレ
ジスタとして結合された際に後続するバウンダリスキャ
ンレジスタセルに入力されるシリアルデータとして構成
されることを特徴とする。
ジスタは、半導体装置の接続ピンに対応して配設され、
該各接続ピンと内部ロジック回路との間でパラレルデー
タを夫々伝達するバウンダリスキャンレジスタセルを備
え、該各バウンダリスキャンレジスタセル相互が、所定
の制御信号に基づいてシリアルデータを転送するシフト
レジスタとして相互に結合される型式のバウンダリスキ
ャンテスト回路において、前記バウンダリスキャンレジ
スタセルが、前記パラレルデータが入力される第1の入
力端子及び前記シリアルデータが入力される第2の入力
端子を備え、該各入力端子に入力された信号のいずれか
を入力切替え信号に従って選択する第1選択回路と、第
1のラッチ信号に対応して前記第1選択回路の出力をラ
ッチすると共に、外部信号に応答して半導体装置の識別
コードを示すコード信号に従ってセット又はリセットさ
れる第1レジスタと、第2のラッチ信号に対応して前記
第1レジスタの出力をラッチする第2レジスタと、出力
切替え信号に従って前記パラレルデータ又は前記第2レ
ジスタの出力の何れかを選択する第2の選択回路と備
え、前記第1レジスタの出力が、前記シフトレジスタと
して結合された際に後続するバウンダリスキャンレジス
タセルに入力されるシリアルデータとして構成されるこ
とを特徴とする。
は、テスト作動モードにおいて、各バウンダリスキャン
レジスタセルで第1選択回路の選択により、パラレルデ
ータ、シリアルデータ、又は、半導体装置の識別コード
を示すコード信号の何れかを選択し、テストデータをシ
フトレジスタにより転送することを可能とする一方、通
常作動モードで入力されたパラレルデータを内部ロジッ
ク回路又は接続ピンに向けて出力することができ、ま
た、各バウンダリスキャンレジスタセルに半導体装置の
識別コードに対応するコード信号を直接に入力すること
で、このコード信号を読み出すことを可能にし、コード
信号を格納するための識別コードレジスタを省略する。
ジスタでは、テスト作動モードにおいて、各バウンダリ
スキャンレジスタセルで第1選択回路の選択により、パ
ラレルデータ又はシリアルデータのいずれかを選択し、
選択された信号を第1レジスタに入力すると共に、必要
に応じてこのレジスタの値を半導体装置の識別コードに
対応するコード信号に書き換えることにより、テストデ
ータをシリアルデータとしてシフトレジスタにより転送
することを可能とする一方、通常作動モードで入力され
たパラレルデータを内部ロジック回路又は外部接続ピン
に向けて出力することができ、また、各バウンダリスキ
ャンレジスタセルに直接に識別コードを示すコード信号
を入力することで、このコード信号を読み出すことを可
能にし、コード信号を格納するための識別コードレジス
タを省略する。
する。本発明に係るバウンダリスキャンテスト回路は、
図6を参照して説明したテスト回路とはデータレジスタ
37の構成を除いて同様の構成を有する。従って、図6
のテスト回路と同様な構成を有する部分についての説明
を省略する。なお、以下で示す図面中、同一の構成要素
には図7及び図8に付した参照符号と同様な参照番号を
付す。
テスト回路の第1の実施例の回路について、そのレジス
タセル回路部分を示す。また、図2はこの第1の実施例
における信号のタイミングを示す。図1において、この
実施例のバウンダリスキャンテスト回路のレジスタセル
は、第1セレクタ22と、第2セレクタ21と、第1レ
ジスタ20と,第2レジスタ20aとを備えている。セ
レクタ22は、通常作動モード又はテスト作動モードの
データが入力されるパラレル入力端子1と、テスト作動
のための信号が入力されるシリアル入力端子2と、半導
体装置の識別コードが入力される識別コード入力端子9
とを備えており、また、これら各入力を設定された動作
モードに従って切り替えるための入力切替え信号3及び
レジスタ切替え信号11が制御信号として入力されてい
る。
22の出力信号が、ラッチ信号としてシリアルラッチ信
号4が入力されている。レジスタ20aには、レジスタ
20の出力信号とパラレルラッチ信号5とが入力されて
いる。セレクタ21には、パラレル入力端子1と、レジ
スタ20aの出力とがその入力に接続され、また、これ
らの入力を切替えるための出力切替え信号6が入力され
ている。レジスタ20の出力は、シリアル出力信号7と
して取り出され、また、セレクタ21の出力はパラレル
出力信号8として出力される。
ジスタとしての作動において後続する次段のバウンダリ
スキャンレジスタセル31、31aのシリアル入力端子
2に入力される。また、最後尾のバウンダリスキャンレ
ジスタセル31aのレジスタ20の出力信号13は、図
7に示した出力セレクタ35の入力7aとして使用さ
れ、同図に示したように例えばバイパスレジスタ33か
らの入力と切り替えて出力される。
に説明する。セレクタ22は、入力切替え信号3とレジ
スタ切替え信号11とによって制御され、入力切替え信
号3がローレベルでありレジスタ切替え信号がハイレベ
ルのときにパラレル入力端子1のデータを選択し、外部
信号に応答して入力切替え信号3及びレジスタ切替え信
号11が共にローレベルのときに、識別コード入力端子
9のデータを選択し、入力切替え信号3がハイレベルの
ときにシリアル入力端子2のデータを選択する。
立ち上がりでセレクタ22の出力信号をラッチする。レ
ジスタ20aは、パラレルラッチ信号5の立ち上がりで
レジスタ20の出力信号をラッチする。セレクタ21
は、出力切替え信号6がローレベルのときにパラレル入
力端子1を選択し、ハイレベルのときにレジスタ20a
の出力信号を選択する。
選択するセレクタに、識別コード入力端子9を設けたの
で、識別コードを格納するためのレジスタを必要としな
い。識別コード入力端子9は、当該デバイスに特有のI
Dコードに従い、レジスタセル毎に1つのコードが定め
られる。例えば識別コード入力端子9は、レジスタセル
毎に定められたコードに従ってGNDライン又は電源ラ
インに接続されることで、ローレベル又はハイレベルに
設定される。
施例では、識別コードレジスタを設けることなくデバイ
ス固有の識別コードが生成され、識別コードを格納する
レジスタを要することなく、テスト作動モードにおける
テストモードの選択に従って必要となる識別コードデー
タが得られる。識別コードレジスタを省略することによ
り、デバイスの構成が簡素化される。
テスト回路の第2の実施例におけるレジスタセルの回路
図である。また、図4はこの第2の実施例における信号
のタイミング図である。この実施例のバウンダリスキャ
ンテスト回路のレジスタセルは、セレクタ21a,21
bと、セット・リセット付レジスタ25と、レジスタ2
0bと、制御回路24とを備えている。ここで、セレク
タ21aには、パラレル入力端子1と、シリアル入力端
子2とが接続され、また、切替え制御のために入力切替
え信号3が入力されている。制御回路24には、入力切
替え信号3とシリアルラッチ信号4とレジスタ切替え信
号11とが入力されている。
21aの出力信号が、ラッチ入力としてシリアルラッチ
信号4が入力されており、また、セット又はリセットの
ために、制御回路24の出力である識別コード設定信号
12が入力されている。レジスタ20bには、セット・
リセット付レジスタ25の出力信号とパラレルラッチ信
号5とが入力されている。セレクタ21bの入力には、
パラレル入力端子1と、レジスタ20bの出力とが接続
され、また、切替え制御入力として出力切替え信号6が
入力されている。セット・リセット付きレジスタ25か
らはシリアル出力信号7が出力され、セレクタ21bか
らはパラレル出力信号8データが出力される。
る。セレクタ21aは、入力切替え信号3によって制御
され、入力切替え信号3がローレベルのときにパラレル
入力端子1のデータを選択し、入力切替え信号3がハイ
レベルのときにシリアル入力端子2のデータを選択す
る。制御回路24は、入力切替え信号3がローレベル、
レジスタ切替え信号11がローレベルであり、シリアル
ラッチ信号4がハイレベルのときに、その出力である識
別コード設定信号12をローレベルとする。
アルラッチ信号4の立ち上がりでセレクタ21aの出力
をラッチすると共に、外部信号によって定まるインスト
ラクションレジスタ34の出力及びTAPコントローラ
30のテストモードに応答して識別コード設定信号12
がローレベルのときに、シリアルラッチ信号4に非同期
でセット又はリセットされることによって、ローレベル
又はハイレベルに設定される。レジスタ20bは、パラ
レルラッチ信号5の立ち上がりでセット・リセット付レ
ジスタ25の出力をラッチする。セレクタ21bは、出
力切替え信号6がローレベルのときにパラレル入力端子
1を選択し、ハイレベルのときにレジスタ20bの出力
信号を選択する。
え信号3に従ってパラレルデータ又はシリアルデータを
出力する第1選択回路21aを設けるとともに、入力切
替え信号及びレジスタ切替え信号に基づき識別コード設
定信号を出力する制御回路を設けることとしている。こ
の識別コード設定信号の制御に従い、レジスタは前記第
1選択回路の出力信号を受けることができ、また、識別
コードを示すコード信号に従って設定されるので、識別
コード用のレジスタと識別コード入力端子とを省略する
ことができ、バウンダリスキャンテスト回路を備えるデ
バイスの占有面積を減少させることができる。
と、nビットのバウンダリスキャンレジスタとを有する
バウンダリスキャン回路を想定した場合、数mと数nの
内いずれか小さな値x個のレジスタを削除することが可
能となり、例えばm>nならば、n個のレジスタ分の面
積を小さくすることができる。
り、上記実施例の構成から種々の修正及び変更を加えた
バウンダリスキャンテスト回路もまた、本発明の範囲に
含まれる。
リスキャンテスト回路によると、識別コードレジスタを
備えることなく、識別コードを示す信号をシリアルテス
トデータとして得ることが出来るので、バウンダリスキ
ャンテスト回路を備えるデバイスの構成を簡素化し、そ
のチップ面積を小さくすることが出来る。
信号のタイミング図である。
第2の実施例の回路図である。
信号のタイミング図である。
模式的斜視図である。
ム構成図である。
データレジスタ構成を示す回路図である。
信号のタイミング図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体装置の接続ピンに対応して配設さ
れ、該各接続ピンと内部ロジック回路との間でパラレル
データを夫々伝達するバウンダリスキャンレジスタセル
を備え、該各バウンダリスキャンレジスタセル相互が、
所定の制御信号に基づいてシリアルデータを転送するシ
フトレジスタとして相互に結合される型式のバウンダリ
スキャンテスト回路において、前記各バウンダリスキャ
ンレジスタセルが、 前記パラレルデータが入力される第1の入力端子、前記
シリアルデータが入力される第2の入力端子、及び、半
導体装置の識別コードを示すコード信号が入力される第
3の入力端子を備え、該各入力端子に入力された信号の
いずれかを入力切替え信号に従って選択する第1選択回
路と、 第1のラッチ信号に対応して前記第1選択回路の出力を
ラッチする第1レジスタと、 第2のラッチ信号に対応して前記第1レジスタの出力を
ラッチする第2レジスタと、 出力切替え信号に従って前記パラレルデータ又は前記第
2レジスタの出力の何れかを選択する第2の選択回路と
を備え、 前記第1レジスタの出力が、前記シフトレジスタとして
結合された際に後続するバウンダリスキャンレジスタセ
ルに入力されるシリアルデータとして構成されることを
特徴とするバウンダリスキャンテスト回路。 - 【請求項2】 前記コード信号を生成する手段を更に前
記バウンダリスキャンレジスタセル内に備えることを特
徴とする請求項1に記載のバウンダリスキャンテスト回
路。 - 【請求項3】 半導体装置の接続ピンに対応して配設さ
れ、該各接続ピンと内部ロジック回路との間でパラレル
データを夫々伝達するバウンダリスキャンレジスタセル
を備え、該各バウンダリスキャンレジスタセル相互が、
所定の制御信号に基づいてシリアルデータを転送するシ
フトレジスタとして相互に結合される型式のバウンダリ
スキャンテスト回路において、前記バウンダリスキャン
レジスタセルが、 前記パラレルデータが入力される第1の入力端子及び前
記シリアルデータが入力される第2の入力端子を備え、
該各入力端子に入力された信号のいずれかを入力切替え
信号に従って選択する第1選択回路と、 第1のラッチ信号に対応して前記第1選択回路の出力を
ラッチすると共に、外部信号に応答して半導体装置の識
別コードを示すコード信号に従ってセット又はリセット
される第1レジスタと、 第2のラッチ信号に対応して前記第1レジスタの出力を
ラッチする第2レジスタと、 出力切替え信号に従って前記パラレルデータ又は前記第
2レジスタの出力の何れかを選択する第2の選択回路と
を備え、 前記第1レジスタの出力が、前記シフトレジスタとして
結合された際に後続するバウンダリスキャンレジスタセ
ルに入力されるシリアルデータとして構成されることを
特徴とするバウンダリスキャンテスト回路。
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