JPH09166648A - 半導体集積装置 - Google Patents

半導体集積装置

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JPH09166648A
JPH09166648A JP7346780A JP34678095A JPH09166648A JP H09166648 A JPH09166648 A JP H09166648A JP 7346780 A JP7346780 A JP 7346780A JP 34678095 A JP34678095 A JP 34678095A JP H09166648 A JPH09166648 A JP H09166648A
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Michiaki Nishikawa
道明 西川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テストモード信号の誤発生及び誤停止の防止
と、通常動作/テスト動作兼用外部端子をテストモード
時にも通常電圧範囲とすることとが両立できなかった。 【解決手段】 通常動作/テスト動作兼用外部端子10
1,102に、それぞれ、低電圧検出回路104,10
7及び高電圧検出回路105,108を接続する。外部
端子101の電圧V1が異常な高電圧となりかつ外部端
子102の電圧V2が異常な低電圧となったときに、ア
ンド回路109によりフリップフロップ111をセット
してテストモードに移行する。外部端子101の電圧V
1が異常な低電圧となりかつ外部端子102の電圧V2
異常な高電圧となったときに、アンド回路110により
フリップフロップ111をリセットしてユーザモードに
移行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシングルチップマイ
クロコンピュータ等の半導体集積装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】CP
U,ROM,RAM等を同一チップ上に有するシングル
チップマイクロコンピュータにおいて、そのマイクロコ
ンピュータの機能テストを行う場合、ROMからの命令
の供給だけではなく、ROM以外からの命令を供給する
必要がある。このため、シングルチップマイクロコンピ
ュータは、ROMより命令を供給するユーザモードの外
に、外部端子からCPUに命令を供給するテストモード
を有する。
【0003】図3は従来のシングルチップマイクロコン
ピュータを示す回路図である。図3において、1はCP
U、2はプログラムカウンタ(PC)、3はROM、4
はRAMであって、これらは内部バス5によって相互に
接続されている。図3において、外部端子301、30
2は通常動作及びテスト動作兼用端子である。従って、
外部端子301はインバータ303を介して内部バス5
に接続されると共に、テスト動作のために高電圧検出回
路304に接続されている。他方、外部端子302はイ
ンバータ305を介して内部バス5に接続されると共
に、テスト動作のために低電圧検出回路306に接続さ
れている。
【0004】高電圧検出回路304は、PチャネルMO
Sトランジスタ3041、NチャネルMOSトランシス
タ3042、インバータ3043、3044により構成
されており、この場合、PチャネルMOSトランジスタ
3041のオン抵抗はNチャネルMOSトランシスタ3
042のオン抵抗より小さい。従って、外部端子301
の電圧V1が電源電圧VDDより高くなると(正確には、
PチャネルMOSトランジスタ3041のしきい値電圧
|Vthp|分以上高くなると)、高電圧検出回路304
の出力S1はハイレベルとなる。
【0005】低電圧検出回路306は、NチャネルMO
Sトランジスタ3061、PチャネルMOSトランシス
タ3062、インバータ3063により構成されてお
り、この場合、NチャネルMOSトランジスタ3061
のオン抵抗はPチャネルMOSトランシスタ3062の
オン抵抗より小さい。従って、外部端子302の電圧V
2が接続電圧GNDより低くなると(正確には、Nチャ
ネルMOSトランジスタ3061のしきい値電圧Vthn
分以上高くなると)、低電圧検出回路306の出力S2
はハイレベルとなる。
【0006】高電圧検出回路304及び低電圧検出回路
306はナンド回路307及びインバータ308に接続
され、テストモード信号Tが発生されることになる。
【0007】まず、図3において、通常動作時には、外
部端子301、302の電圧V1,V2が通常動作電圧範
囲(0〜VDD)である。従って、高電圧検出回路304
では、PチャネルMOSトランジスタ3041のオフ状
態、NチャネルMOSトランジスタ3042のオン状態
により、出力S1はローレベルとなり、また、低電圧検
出回路306では、NチャネルMOSトランジスタ30
61のオフ状態、PチャネルMOSトランジスタ306
2のオン状態により、出力S2はローレベルとなる。従
って、テストモード信号Tはローレベルを維持する。
【0008】次に、通常動作からテストモードに移行さ
せるために、外部端子301の電圧V1を異常な高電圧
(>VDD+|Vthp|)とし、かつ外部端子302の電
圧V2を異常な低電圧(<−Vthn)とする。この結果、
高電圧検出回路304においては、PチャネルMOSト
ランジスタ3041がオン状態となり、この場合、オン
抵抗はNチャネルMOSトランジスタ3042のオン抵
抗より小さくされているので、出力S1はハイレベルと
なる。他方、低電圧検出回路306においては、Nチャ
ネルMOSトランジスタ3061がオン状態となり、こ
の場合、オン抵抗はPチャネルMOSトランジスタ30
62のオン抵抗より小さくされているので、出力S2
ハイレベルとなる。従って、テストモード信号Tはハイ
レベルとなる。
【0009】図3のシングルチップマイクロコンピュー
タにおいては、同相のノイズが外部端子301、302
に同時に印加されても、高電圧検出回路304の出力S
1及び低電圧検出回路305の出力S2の両方が同時ハイ
レベルとなることはなく、従って、テストモード信号T
の誤発生は防止できる。しかしながら、図3のシングル
チップマイクロコンピュータにおいては、テストモード
信号Tのハイレベルを維持するには、外部端子301の
電圧V1を異常な高電圧にかつ外部端子302の電圧V2
を異常な低電圧に維持し続けなければならない。この結
果、テストモード時に、外部端子301、302を通常
電圧範囲とすることができず、従って、外部端子30
1、302の通常動作時の機能テストが不可能となり、
テストが限定されているという課題があった。
【0010】図4は他の従来のシングルチップマイクロ
コンピュータを示す回路図である。図4においても、外
部端子401、402は通常動作及びテスト動作兼用端
子であり、従って、インバータ403、404を介して
内部バス5に接続されている。また、アンド回路405
は外部端子401、402の電圧V1、V2が共に通常電
圧範囲外(たとえば共に異常な高電圧)を検出して出力
1を発生し、この結果、フリップフロップ406はセ
ットされてテストモード信号Tをハイレベルとする。こ
のフリップフロップ406のセット状態は、外部端子4
07からのリセット信号が入力されない限り、維持され
る。従って、図4においては、テストモード時において
も、外部端子401、402を通常電圧範囲とすること
ができ、従って、外部端子401、402の通常動作時
の機能テストが可能となる。
【0011】しかしながら、図4のシングルチップマイ
クロコンピュータにおいては、同相のノイズが外部端子
401、402に同時に印加されると、テストモード信
号Tが誤発生するという課題がある。
【0012】従って、本発明の目的は、テストモード信
号の誤発生及び誤停止を防止でき、しかも通常動作/テ
スト動作兼用外部端子をテストモード時にも通常電圧範
囲とすることができる半導体集積装置を提供することで
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明においては、第1の外部端子に接続された高
電圧検出回路は第1の外部端子の電圧が第1の所定値よ
り高いことを検出する。第2の外部端子に接続された低
電圧検出回路は第2の外部端子の電圧が第1の所定値よ
り低い第2の所定値より低いことを検出する。テストモ
ード信号発生回路は高電圧検出回路及び低電圧検出回路
に接続され、第1の外部端子の電圧が第1の所定値より
高くかつ第2の外部端子の電圧が第2の所定値より低い
ときにテストモード信号を発生し該テストモード信号の
発生を維持するものである。すなわち、2つの外部端子
に互いに異なる通常動作電圧範囲外の電圧、つまり、異
常な高電圧及び異常な低電圧を印加することによりテス
トモード信号を発生し、その後、外部端子の電圧が上述
の電圧以外の値となつても、テストモード信号の発生は
維持されることになる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るシングルチッ
プマイクロコンピュータの第1の実施の形態を示す回路
図である。図1において、外部端子101、102は通
常動作及びテスト動作兼用端子である。従って、外部端
子101はインバータ103を介して内部バス5に接続
されると共に、テスト動作のために低電圧検出回路10
4及び高電圧検出回路105に接続されている。他方、
外部端子101はインバータ106を介して内部バス5
に接続されると共に、テスト動作のために低電圧検出回
路107及び高電圧検出回路108に接続されている。
ここで、低電圧検出回路104、107は図3の低電圧
検出回路306と同一構成をなし、また、高電圧検出回
路105、108は図3の高電圧検出回路304と同一
構成をなしている。
【0015】アンド回路109の入力は高電圧検出回路
105の出力S2及び低電圧検出回路107の出力S3
接続され、また、アンド回路110の入力は低電圧検出
回路105の出力S1及び高電圧検出回路107の出力
4に接続されている。さらに、アンド回路109の出
力S5はフリップフロップ111のセット入力に接続さ
れ、また、アンド回路110の出力S6はフリップフロ
ップ111のリセット入力に接続されている。外部端子
112もまたフリップフロップ111のリセット入力に
接続されている。そして、フリップフロップ111の出
力がテストモード信号Tとして作用し、CPU1に供給
されている。
【0016】まず、図1において、電源投入後に、外部
端子112の電圧をハイレベルにしてフリップフロップ
111のリセットし、初期化する。この結果、ユーザモ
ードに設定される。
【0017】次に、ユーザモードからテストモードに移
行させりために、外部端子101の電圧V1を異常な高
電圧(>VPP+|VTHP|)とし、かつ外部端子102
の電圧V2を異常な低電圧(<−Vthn)とする。この結
果、高電圧検出回路105の出力S2及び低電圧検出回
路107の出力S3は共にハイレベルとなり、従って、
アンド回路109の出力S5はハイレベルとなる。この
結果、フリップフロップ111はリセットされてテスト
モード信号Tはハイレベルとなり、テストモードに移行
する。そして、このテストモード状態は維持される。
【0018】次に、テストモードからユーザモードに移
行させるために、外部端子101の電圧V1を異常な低
電圧(<−Vthn)とし、かつ外部端子102の電圧V2
を異常な高電圧(>VPP+|Vthp|)とする。この結
果、低電圧検出回路104の出力S1及び高電圧検出回
路108の出力S4は共にハイレベルとなり、従って、
アンド回路110の出力S6はハイレベルとなる。この
結果、フリップフロップ111はリセットされてテスト
モード信号Tはローレベルとなり、ユーザモードに移行
する。そして、このユーザモード状態は維持される。
【0019】上述のユーザモード状態及びテストモード
状態のいずれにおいても、外部端子101,102の電
圧を通常動作電圧範囲(0〜VDD)とすることができ
る。この場合、高電圧検出回路105の出力S2及び低
電圧検出回路105の出力S3はいずれもローレベルで
あり、この結果、アンド回路109の出力S5もローレ
ベルである。また、低電圧検出回路104の出力S3
び高電圧検出回路108の出力S4もいずれもローレベ
ルであり、この結果、アンド回路110の出力S6もロ
ーレベルである。従って、フリップフロップ111の状
態は変更されず、ユーザモード状態もしくはテストモー
ド状態が持続する。
【0020】上述のユーザモード状態及びテストモード
状態のいずれにおいても、外部端子101、102に外
部からノイズが同時に印加されても、ユーザモード及び
テストモード状態は変更されない。たとえば、ノイズの
ために外部端子101、102の電圧V1、V2が同時に
異常な高電圧(>VDD+|Vthp|)となると、高電圧
検出回路105、108の出力S2、S4は共にハイレベ
ルとなるが、低電圧検出回路104、107の出力
1、S3は共にローレベルとなる。この結果、アンド回
路109、110の出力S5、S6は共にローレベルであ
る。従って、フリップフロップ111の状態は変更され
ず、ユーザモード状態もしくはテストモード状態が持続
する。他方、ノイズのために外部端子101、102の
電圧V1、V2が同時に異常な低電圧(<−Vthn)とな
ると、低電圧検出回路104、107の出力S1、S3
共にハイレベルとなるが、低電圧検出回路105、10
8の出力S2、S4は共にローレベルとなる。この結果、
やはりアンド回路109、110の出力S5、S6は共に
ローレベルである。従って、フリップフロップ111の
状態は変更されず、ユーザモード状態もしくはテストモ
ード状態が持続する。
【0021】図2は本発明に係るシングルチップマイク
ロコンピュータの第2の実施の形態を示す回路図であ
る。図2において、図1の外部端子101の代わりに外
部端子101L、101Hを通常動作及びテスト動作兼
用端子とする。この場合、外部端子101Lはインバー
タ103Lを介して内部バス5に接続されると共に、テ
スト動作のために低電圧検出回路104に接続され、外
部端子101Hはインバータ103Hを介して内部バス
5に接続されると共に、テスト動作のために高電圧検出
回路105に接続されている。また、図1の外部端子1
02の代わりに外部端子102L,102Hを通常動作
及びテスト動作兼用端子とする。この場合、外部端子1
02Lはインバータ104Lを介して内部バス5に接続
されると共に、テスト動作のために低電圧検出回路10
7に接続され、外部端子102Hはインバータ104H
を介して内部バス5に接続されると共に、テスト動作の
ために高電圧検出回路108に接続されている。
【0022】まず、図2においても、電源投入後に、外
部端子112の電圧をハイレベルにしてフリップフロッ
プ111のリセットし、初期化する。この結果、ユーザ
モードに設定される。
【0023】次に、ユーザモードからテストモードに移
行させりために、外部端子101Hの電圧V1を異常な
高電圧(>VPP+|VTHP|)とし、かつ外部端子10
2Lの電圧V2を異常な低電圧(<−Vthn)とする。こ
の結果、高電圧検出回路105の出力S2及び低電圧検
出回路107の出力S3は共にハイレベルとなり、従っ
て、アンド回路109の出力S5はハイレベルとなる。
この結果、フリップフロップ111はリセットされてテ
ストモード信号Tはハイレベルとなり、テストモードに
移行する。そして、このテストモード状態は維持され
る。
【0024】次に、テストモードからユーザモードに移
行させるために、外部端子101Lの電圧V1を異常な
低電圧(<−Vthn)とし、かつ外部端子102Hの電
圧V2を異常な高電圧(>VPP+|Vthp|)とする。こ
の結果、低電圧検出回路104の出力S1及び高電圧検
出回路108の出力S4は共にハイレベルとなり、従っ
て、アンド回路110の出力S6はハイレベルとなる。
この結果、フリップフロップ111はリセットされてテ
ストモード信号Tはローレベルとなり、ユーザモードに
移行する。そして、このユーザモード状態は維持され
る。
【0025】図2のユーザモード状態及びテストモード
状態のいずれにおいても、図1の場合と同様に、外部端
子101L、101H、102L、102Hの電圧を通
常動作電圧範囲(0〜VDD)とすることができる。この
場合も、フリップフロップ111の状態は変更されず、
ユーザモード状態もしくはテストモード状態が持続す
る。
【0026】また、図2のユーザモード状態及びテスト
モード状態のいずれにおいても、図1の場合と同様に、
外部端子101L、101H、102L、102Hに外
部からノイズが同時に印加されても、ユーザモード及び
テストモード状態は変更されない。
【0027】図2においては、兼用端子をテストモード
設定用(101H,102L)とユーザモード設定用
(101L,101H)とに分けたので、図1の場合に
比較して誤動作をさらに防止できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ノ
イズによるテストモード信号の誤発生及び誤停止を防止
できると共に、テストモード時には兼用外部端子を通常
電圧範囲とすることができる。また、ユーザモードに移
行しても、内部リセットすることなくユーザモードに復
帰できるので、ユーザモードの一部をテストモードで実
行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシングルチップマイクロコンピュ
ータの第1の実施の形態を示す回路図である。
【図2】本発明に係るシングルチップマイクロコンピュ
ータの第2の実施の形態を示す回路図である。
【図3】従来のシングルチップマイクロコンピュータを
示す回路図である。
【図4】従来のシングルチップマイクロコンピュータを
示す回路図である。
【符号の説明】
1…CPU 2…プログラムカウンタ 3…ROM 4…RAM 5…内部バス 101,101L,101H,102,102L,10
2H,112…外部端子 103,103L,103H,106,106L,10
6H…インバータ 105,108…高電圧検出回路 104,107…低電圧検出回路 109,110…アンド回路 111…フリップフロップ 301,302…外部端子 303,305…インバータ 401,402,407…外部端子 403,404…インバータ 406…フリップフロップ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1、第2の外部端子(101,10
    2)と、 該第1の外部端子に接続され、該第1の外部端子の電圧
    が第1の所定値(VDD)より高いことを検出する高電圧
    検出回路(105)と、 前記第2の外部端子に接続され、該第2の外部端子の電
    圧が前記第1の所定値より低い第2の所定値(GND)
    より低いことを検出する低電圧検出回路(107)と、 前記高電圧検出回路及び前記低電圧検出回路に接続さ
    れ、前記第1の外部端子の電圧が前記第1の所定値より
    高くかつ前記第2の外部端子の電圧が前記第2の所定値
    より低いときにテストモード信号(T)を発生し該テス
    トモード信号の発生を維持するテストモード信号発生回
    路(109,111)とを具備する半導体集積装置。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2の外部端子は通常動作及
    びテスト動作兼用端子である請求項1に記載の半導体集
    積装置。
  3. 【請求項3】 前記テストモード信号発生回路は、 前記高圧電圧検出回路及び前記低電圧検出回路に接続さ
    れたアンド回路(109)と、 該アンド回路の出力によりセットされて前記テストモー
    ド信号を発生するフリップフロップ(111)とを具備
    する請求項1に記載の半導体集積装置。
  4. 【請求項4】 さらに、前記フリップフロップをリセッ
    トするための第3の外部端子(112)を具備する請求
    項3に記載の半導体集積装置。
  5. 【請求項5】 第1、第2の外部端子(101,10
    2)と、 該第1の外部端子に接続され、該第1の外部端子の電圧
    が第1の所定値(VDD)より高いことを検出する第1の
    高電圧検出回路(105)と、 前記第1の外部端子に接続され、該第1の外部端子の電
    圧が前記第1の所定値より低い第2の所定値(GND)
    より低いことを検出する第1の低電圧検出回路(10
    4)と、 前記第2の外部端子に接続され、該第2の外部端子の電
    圧が前記第1の所定値より高いことを検出する第2の高
    電圧検出回路(108)と、 前記第2の外部端子に接続され、該第2の外部端子の電
    圧が前記第2の所定値より低いことを検出する第2の低
    電圧検出回路(107)と、 前記第1、第2の高電圧検出回路及び前記第1、第2の
    低電圧検出回路に接続され、前記第1の外部端子の電圧
    が前記第1の所定値より高くかつ前記第2の外部端子の
    電圧が前記第2の所定値より低いときにテストモード信
    号(T)を発生し、前記第1の外部端子の電圧が前記第
    2の所定値より低くかつ前記第2の外部端子の電圧が前
    記第1の所定値より高いときに前記テストモード信号の
    発生を停止するテストモード信号発生回路(109,1
    10,111)とを具備する半導体集積装置。
  6. 【請求項6】 前記第1、第2の外部端子は通常動作及
    びテスト動作兼用端子である請求項5に記載の半導体集
    積装置。
  7. 【請求項7】 前記テストモード信号発生回路は、 前記第1の高電圧検出回路及び前記第2の低電圧検出回
    路に接続された第2のアンド回路(109)と、 前記第2の高電圧検出回路及び前記第1の低電圧検出回
    路に接続された第1のアンド回路(110)と、 前記第1のアンド回路の出力によりセットされて前記テ
    ストモード信号を発生し、前記第2のアンド回路の出力
    によりリセットされて前記テストモード信号の発生を停
    止するフリップフロップ(111)とを具備する請求項
    5に記載の半導体集積装置。
  8. 【請求項8】 さらに、前記フリップフロップをリセッ
    トするための第3の外部端子(112)を具備する請求
    項7に記載の半導体集積装置。
  9. 【請求項9】 第1、第2、第3、第4の外部端子(1
    01H,101L,102H,102L)と、 前記第1の外部端子に接続され、該第1の外部端子の電
    圧が第1の所定値(VDD)より高いことを検出する第1
    の高電圧検出回路(101H)と、 前記第2の外部端子に接続され、該第2の外部端子の電
    圧が前記第1の所定値より低い第2の所定値(GND)
    より低いことを検出する第1の低電圧検出回路(101
    L)と、 前記第3の外部端子に接続され、該第3の外部端子の電
    圧が前記第1の所定値より高いことを検出する第2の高
    電圧検出回路(108)と、 前記第4の外部端子に接続され、該第2の外部端子の電
    圧が前記第2の所定値より低いことを検出する第2の低
    電圧検出回路(107)と、 前記第1、第2の高電圧検出回路及び前記第1、第2の
    低電圧検出回路に接続され、前記第1の外部端子の電圧
    が前記第1の所定値より高くかつ前記第4の外部端子の
    電圧が前記第2の所定値より低いときにテストモード信
    号(T)を発生し、前記第2の外部端子の電圧が前記第
    2の所定値より低くかつ前記第3の外部端子の電圧が前
    記第1の所定値より高いときに前記テストモード信号の
    発生を停止するテストモード信号発生回路(109,1
    10,111)とを具備する半導体集積装置。
  10. 【請求項10】 前記第1、第2の外部端子は通常動作
    及びテスト動作兼用端子である請求項9に記載の半導体
    集積装置。
  11. 【請求項11】 前記テストモード信号発生回路は、 前記第1の高電圧検出回路及び前記第2の低電圧検出回
    路に接続された第2のアンド回路(109)と、 前記第2の高電圧検出回路及び前記第1の低電圧検出回
    路に接続された第1のアンド回路(110)と、 前記第1のアンド回路の出力によりセットされて前記テ
    ストモード信号を発生し、前記第2のアンド回路の出力
    によりリセットされて前記テストモード信号の発生を停
    止するフリップフロップ(111)とを具備する請求項
    9に記載の半導体集積装置。
  12. 【請求項12】 さらに前記フリップフロップをリセッ
    トするための第3の外部端子(112)を具備する請求
    項11に記載の半導体集積装置。
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