JPH11258309A - Scan storage device - Google Patents

Scan storage device

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JPH11258309A
JPH11258309A JP10059357A JP5935798A JPH11258309A JP H11258309 A JPH11258309 A JP H11258309A JP 10059357 A JP10059357 A JP 10059357A JP 5935798 A JP5935798 A JP 5935798A JP H11258309 A JPH11258309 A JP H11258309A
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JP
Japan
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mode
scan
latch circuit
data
clock signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10059357A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yoshiyama
正之 吉山
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH11258309A publication Critical patent/JPH11258309A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scan storage device which prevents malfunction of the shift due to a clock skew while a circuit scale or design man-hours are suppressed. SOLUTION: A scan storage device 100 is provided with a plurality of pairs of a flip-flop 10, which is composed of a master latch circuit 11 and of a slave latch circuit 12, and of a selector 20. In a shift operation, a scan enable signal SE is set to an 'H'-level state, and scan data D1 from a flip-flop at a previous stage is selected by the selector 20 so as to be output. When a clock signal CK rises, the scan data D1 is latched by the master latch circuit 11. In a state that the clock signal CK is at an 'H' level and at a timing which is delayed from the timing of its rise, the scan enable signal SE falls. The slave latch circuit 12 is shifted to a through mode, and the scan data D1 is output toward a flip-flop at a nest state. Thereby, the malfunction of the shift due to a clock skew is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直列に接続された
マスターラッチ回路とスレーブラッチ回路との2つのラ
ッチ回路からなるフリップフロップを複数有するスキャ
ン記憶装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a scan storage device having a plurality of flip-flops each including two latch circuits, a master latch circuit and a slave latch circuit, which are connected in series.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体集積回路のテスト容易
化手法の1つとしてスキャンパステスト法と呼ばれるも
のが知られている。このスキャンパステスト法は、半導
体集積回路に備えられた順序回路であるフリップフロッ
プの一部もしくは全部をスキャン可能なシフトレジスタ
構成にし(これをスキャンパスチェーンを称する)、こ
のシフトレジスタのシフトによりテストデータを内部に
送り込み、あるいは内部のデータをこのシフトレジスタ
に取り込んでシフトにより送り出す手法であり、これに
よりテストの容易化を図るものである。
2. Description of the Related Art Heretofore, a method called a scan path test method has been known as one of the techniques for facilitating the test of a semiconductor integrated circuit. In this scan path test method, a part or the whole of a flip-flop, which is a sequential circuit provided in a semiconductor integrated circuit, has a shift register configuration capable of scanning (this is referred to as a scan path chain), and a test is performed by shifting this shift register. This is a method of sending data inside, or taking internal data into this shift register and sending it out by shifting, thereby facilitating the test.

【0003】スキャンパステスト法では、フリップフロ
ップをシフトレジスタ構成にしてデータをセットするに
あたり、データのセットは1つもしくは複数のシステム
クロックに同期したシフト動作で行なうため、各フリッ
プフロップそれぞれに入力されるシステムクロック間に
クロックスキューが生じ、データの取込みにあたり誤動
作が発生する場合がある。そこで、クロックスキュー対
策として、隣接したフリップフロップ間にホールドタイ
ムを稼ぐためのバッファを挿入したり、あるいはクロッ
ク遅延の大きい順にスキャンセルを接続し直してスキャ
ンパスチェーンを構成したりしている。また、回路中の
非同期回路ブロックに対してはテスト動作中はシステム
クロックで同期動作するように回路修正を行なったりし
ている。
In the scan path test method, when setting data in flip-flops in a shift register configuration, data is set by a shift operation synchronized with one or a plurality of system clocks. A clock skew occurs between system clocks, and a malfunction may occur in taking in data. Therefore, as a countermeasure against clock skew, a buffer for obtaining a hold time is inserted between adjacent flip-flops, or a scan path chain is configured by reconnecting scan cells in descending order of clock delay. In addition, the circuit is modified so that the asynchronous circuit block in the circuit operates synchronously with the system clock during the test operation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、スキャンパス
テスト法において、前述したクロックスキュー対策のた
めにバッファを挿入する技術では、全てのフリップフロ
ップ間に挿入すると面積オーバヘッドが大きくなり、一
方、選択的に挿入すると回路のスタティック解析が必要
になるという問題がある。
However, in the scan path test method, in the technique of inserting a buffer for countermeasures against clock skew as described above, if the buffer is inserted between all the flip-flops, the area overhead increases, while the selective overhead is increased. The problem is that the static analysis of the circuit is required if it is inserted into the.

【0005】また、クロックスキュー対策のためにスキ
ャンセルを接続し直してスキャンパスチェーンを再構成
する技術では、配置配線後の遅延データの情報を必要と
するために回路設計の後戻りが生じたりするという問題
がある。さらに、非同期回路ブロックの同期回路化で
は、非同期回路部分を同期回路化するための回路修正に
伴いクロック遅延が増加し、クロックスキューへの特別
な配慮が一層必要となり、設計工数が増大するという問
題がある。
In the technique of re-connecting scan cells to reconfigure a scan path chain for countermeasures against clock skew, circuit design reverts due to the need for information on delay data after placement and routing. There is a problem. Furthermore, in the case of a synchronous circuit of an asynchronous circuit block, a clock delay increases due to a circuit modification for converting an asynchronous circuit portion into a synchronous circuit, and special consideration for clock skew is further required, thereby increasing design man-hours. There is.

【0006】本発明は、上記事情に鑑み、回路面積や設
計工数を抑えたまま、クロックスキューによるシフトの
誤動作の防止が図られたスキャン記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a scan storage device in which a shift erroneous operation due to clock skew is prevented while a circuit area and a design man-hour are suppressed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のスキャン記憶装置は、それぞれが入力データをラッ
チするラッチモードと入力データをそのまま出力するス
ルーモードとを有する、直列に接続されたマスターラッ
チ回路とスレーブラッチ回路との2つのラッチ回路から
なるフリップフロップと、そのフリップフロップに入力
されるデータを、所定のスキャンイネーブル信号に応じ
て、前段のフリップフロップの出力であるスキャンデー
タと内部回路から得られた信号であるノーマルデータと
に選択的に切り替えるセレクタとのペアを複数備え、ノ
ーマルデータをフリップフロップに取り込むキャプチャ
モードとフリップフロップに取り込まれたデータをシフ
トするシフトモードとを有するスキャン記憶装置におい
て、上記マスタラッチ回路が、シフトモードにおいて、
所定の第1のクロック信号でラッチモードとスルーモー
ドを交互に繰り返すとともに、上記スレーブラッチ回路
が、シフトモードにおいて、上記マスタラッチ回路がラ
ッチモードに移行したタイミングよりも遅れたタイミン
グでスルーモードに移行するように、上記第1のクロッ
ク信号とは位相の異なる第2のクロック信号で動作する
ものであることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a scan storage device comprising: a serially connected master having a latch mode for latching input data and a through mode for outputting input data as it is; A flip-flop comprising two latch circuits, a latch circuit and a slave latch circuit, and data input to the flip-flop is converted into scan data, which is an output of the preceding flip-flop, and an internal circuit in accordance with a predetermined scan enable signal. Scan memory having a plurality of pairs of selectors for selectively switching to normal data, which is a signal obtained from the memory, and having a capture mode for taking normal data into a flip-flop and a shift mode for shifting data taken into the flip-flop In the device, the master Latch circuit is in the shift mode,
The latch mode and the through mode are alternately repeated with a predetermined first clock signal, and the slave latch circuit shifts to the through mode at a later timing than the master latch circuit shifts to the latch mode in the shift mode. As described above, the present invention is characterized in that it operates with the second clock signal having a different phase from the first clock signal.

【0008】本発明のスキャン記憶装置では、シフトモ
ードにおいて、先ず前段のフリップフロップからのスキ
ャンデータがマスタラッチ回路にラッチされ、次に所定
時間経過後、マスタラッチ回路にラッチされたスキャン
データがスレーブラッチ回路をスルーして次段のフリッ
プフロップに向けて出力される。このように、前段のフ
リップフロップからのスキャンデータが自分に入力され
るタイミングよりもそのスキャンデータが自分から出力
されるタイミングが遅れることとなり、隣接するスキャ
ンセル間にクロックスキューが生じていても、データの
シフトを確実に行なうことができ、クロックスキューに
よるシフトの誤動作が防止される。また、従来技術のよ
うに、クロックスキューによるシフトの誤動作を防止す
るためにフリップフロップ間にバッファを挿入したり、
あるいは設計工数が増加することもなく、回路規模や設
計工数を抑えることができる。
In the scan storage device according to the present invention, in the shift mode, the scan data from the preceding flip-flop is first latched by the master latch circuit, and after a lapse of a predetermined time, the scan data latched by the master latch circuit is transmitted to the slave latch circuit. And output to the next flip-flop. In this manner, the timing at which the scan data is output from the flip-flop at the preceding stage is delayed from the timing at which the scan data is input to the scan flip-flop. Even if clock skew occurs between adjacent scan cells, Data can be shifted reliably, and malfunction of the shift due to clock skew is prevented. Also, as in the prior art, a buffer is inserted between flip-flops in order to prevent a malfunction in shift due to clock skew,
Alternatively, the circuit scale and the design man-hour can be suppressed without increasing the design man-hour.

【0009】ここで、シフトモードにおいて、上記セレ
クタに、スキャンイネーブル信号として、そのセレクタ
がスキャンデータを選択している状態でそのセレクタに
より選択されたスキャンデータを上記マスタラッチ回路
がラッチするタイミングを生成するクロック信号を与
え、そのスキャンイネーブル信号と、上記マスタラッチ
回路のモードを切り替える上記第1のクロック信号とに
基づいて、上記スレーブラッチ回路のモードを切り替え
る上記第2のクロック信号を生成するクロック生成回路
を備えることが効果的である。
In the shift mode, the selector generates a scan enable signal as a scan enable signal at a timing at which the master latch circuit latches the scan data selected by the selector while the selector is selecting scan data. A clock generation circuit for providing a clock signal and generating the second clock signal for switching the mode of the slave latch circuit based on the scan enable signal and the first clock signal for switching the mode of the master latch circuit; It is effective to prepare.

【0010】このようなクロック生成回路を備えると、
マスタラッチ回路にラッチされたスキャンデータをスレ
ーブラッチから出力するための第2のクロック信号を、
スキャンイネーブル信号と第1のクロック信号に基づい
て簡単な回路で生成することができる。
With such a clock generation circuit,
A second clock signal for outputting the scan data latched by the master latch circuit from the slave latch,
It can be generated by a simple circuit based on the scan enable signal and the first clock signal.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本発明のスキャン記憶装置の一実施
形態の、回路の一部を示した図である。図1に示すスキ
ャン記憶装置100には、フリップフロップ10とセレ
クタ20とのペアが複数(図1には、例示的に1つのペ
アを示す)備えられている。また、スキャン記憶装置1
00には、クロック生成回路30も備えられている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a part of a circuit of an embodiment of the scan storage device of the present invention. The scan storage device 100 shown in FIG. 1 includes a plurality of pairs of flip-flops 10 and selectors 20 (FIG. 1 shows one pair as an example). In addition, the scan storage device 1
00 also includes a clock generation circuit 30.

【0012】フリップフロップ10は、クロックドイン
バータ11a,11b,インバータ11cからなるマス
タラッチ回路11と、クロックドインバータ12a,1
2b,インバータ12c,バッファ12dからなるスレ
ーブラッチ回路12との2つのラッチ回路が直列接続さ
れてなる構成である。これらマスタラッチ回路11,ス
レーブラッチ回路12は、それぞれ、入力データをラッ
チするラッチモードと入力データをそのまま出力するス
ルーモードとを有する。
The flip-flop 10 includes a master latch circuit 11 composed of clocked inverters 11a, 11b and 11c, and a clocked inverter 12a, 1c.
2b, an inverter 12c and a buffer 12d and a slave latch circuit 12 and two latch circuits are connected in series. Each of the master latch circuit 11 and the slave latch circuit 12 has a latch mode for latching input data and a through mode for outputting input data as it is.

【0013】セレクタ20は、後述するクロック生成回
路30からの正相スキャンイネーブル信号SBに応じ
て、図示しない前段のフリップフロップの出力であるス
キャンデータD1と内部回路から得られた信号であるノ
ーマルデータD0とを選択的に切り替えて出力する。ク
ロック生成回路30には、入力されたクロック信号CK
を反転して第1の逆相クロック信号CNを生成するイン
バータ30aと、その第1の逆相クロック信号CNを反
転して第1の正相クロック信号CBを生成するインバー
タ30bが備えられている。これら第1の逆相クロック
信号CN,第1の正相クロック信号CBにより、マスタ
ラッチ回路11がラッチモードとスルーモードとに切り
替えられる。またクロック生成回路30には、入力され
たスキャンイネーブル信号SEを反転して逆相スキャン
イネーブル信号SNを生成するインバータ31aと、そ
の逆相スキャンイネーブル信号SNを反転して正相スキ
ャンイネーブル信号SBを生成するインバータ31bも
備えられている。さらに、クロック生成回路30には、
第1の逆相クロック信号CNと正相スキャンイネーブル
信号SBを入力して第2の逆相クロック信号CNSNを
生成するノアゲート32aと、その第2の逆相クロック
信号CNSNを反転して第2の正相クロック信号CNS
Bを生成するインバータ32bが備えられている。これ
ら第2の逆相クロック信号CNSN,第2の正相クロッ
ク信号CNSBにより、スレーブラッチ回路12がラッ
チモードとスルーモードとに切り替えられる。
The selector 20 responds to a positive-phase scan enable signal SB from a clock generation circuit 30 to be described later, and outputs scan data D1 as an output of a preceding flip-flop (not shown) and normal data as a signal obtained from an internal circuit. D0 is selectively switched and output. The clock generation circuit 30 receives the input clock signal CK
And an inverter 30b that inverts the first negative-phase clock signal CN to generate a first positive-phase clock signal CB. . The master latch circuit 11 is switched between the latch mode and the through mode by the first negative-phase clock signal CN and the first positive-phase clock signal CB. The clock generation circuit 30 also includes an inverter 31a for inverting the input scan enable signal SE to generate an inverted-phase scan enable signal SN and an inverter 31a for inverting the inverted-phase scan enable signal SN to output a positive-phase scan enable signal SB. An inverter 31b for generating is also provided. Further, the clock generation circuit 30 includes:
A NOR gate 32a that receives a first negative-phase clock signal CN and a positive-phase scan enable signal SB to generate a second negative-phase clock signal CNSN, and inverts the second negative-phase clock signal CNSN to produce a second Normal phase clock signal CNS
An inverter 32b for generating B is provided. The slave latch circuit 12 is switched between the latch mode and the through mode by the second negative-phase clock signal CNSN and the second positive-phase clock signal CNSB.

【0014】このように構成されたスキャン記憶装置1
00は、ノーマルデータD0をフリップフロップ10に
取り込むキャプチャモードとフリップフロップ10に取
り込まれたデータをシフトするシフトモードとを有す
る。以下、図1に示すスキャン記憶装置100の動作に
ついて、図1および図2を参照して説明する。
The scan storage device 1 constructed as described above
00 has a capture mode in which the normal data D0 is taken into the flip-flop 10 and a shift mode in which the data taken in the flip-flop 10 is shifted. Hereinafter, the operation of the scan storage device 100 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

【0015】図2は、図1に示すスキャン記憶装置のタ
イミングチャートである。スキャン記憶装置100に
は、クロック信号CK,ノーマルデータD0,スキャン
データD1,スキャンイネーブル信号SEが入力され
る。先ず、シフトモードにおけるシフト動作について説
明する。スキャン記憶装置100には、最初は、図2に
示すように、スキャンイネーブル信号SEとして‘H’
レベル、クロック信号CKとして’L’レベルが入力さ
れているものとする。スキャンイネーブル信号SEは
‘H’レベルにあるため、インバータ31a,31bか
ら、それぞれ、‘L’レベルの逆相スキャンイネーブル
信号SN、‘H’レベルの正相スキャンイネーブル信号
SBが出力されている。‘H’レベルの正相スキャンイ
ネーブル信号SBはセレクタ20に入力されており、こ
のためセレクタ20からスキャンデータD1のうちの、
図2に示すスキャンデータD1aが選択出力されてい
る。
FIG. 2 is a timing chart of the scan storage device shown in FIG. The clock signal CK, the normal data D0, the scan data D1, and the scan enable signal SE are input to the scan storage device 100. First, the shift operation in the shift mode will be described. In the scan storage device 100, as shown in FIG.
It is assumed that an “L” level is input as the level and the clock signal CK. Since the scan enable signal SE is at the "H" level, the inverters 31a and 31b output the "L" level reverse phase scan enable signal SN and the "H" level normal phase scan enable signal SB, respectively. The positive-phase scan enable signal SB at the “H” level is input to the selector 20, and therefore, the selector 20 outputs the scan data D 1
The scan data D1a shown in FIG. 2 is selectively output.

【0016】またクロック信号CKは‘L’レベルにあ
るため、インバータ30a,30bから、それぞれ、第
1の逆相クロック信号CN,第1の正相クロック信号C
Bとして‘H’レベル,‘L’レベルが出力されてい
る。このため、トランスファゲート11a,11bはオ
ン状態,オフ状態にあり、マスタラッチ回路11はスル
ーモードにある。従って、フリップフロップ11に入力
されたスキャンデータD1aは、クロックドインバータ
11aを経由してインバータ11cで反転され、スレー
ブラッチ12に入力されている。
Since the clock signal CK is at the "L" level, the first negative-phase clock signal CN and the first normal-phase clock signal C are supplied from the inverters 30a and 30b, respectively.
“H” level and “L” level are output as B. Therefore, the transfer gates 11a and 11b are on and off, and the master latch circuit 11 is in the through mode. Therefore, the scan data D1a input to the flip-flop 11 is inverted by the inverter 11c via the clocked inverter 11a, and is input to the slave latch 12.

【0017】また、ノアゲート32aには、第1の逆相
クロック信号CN,正相スキャンイネーブル信号SBと
してともに‘H’レベルが入力されているため、そのノ
アゲート32aから第2の逆相クロック信号CNSNと
して‘L’レベルが出力され、さらにその‘L’レベル
がインバータ32bで反転されそのインバータ32bか
ら第2の正相クロック信号CNSBとして‘H’レベル
が出力される。このため、トランスファゲート12a,
12bはオフ状態,オン状態にある。従って、フリップ
フロップ10に入力されているスキャンデータD1aの
いかんにかかわらず、スレーブラッチ12に保持されて
いるデータがフリップフロップ10のデータQとして出
力されている。
Since the NOR gate 32a receives the "H" level as both the first negative-phase clock signal CN and the positive-phase scan enable signal SB, the NOR gate 32a outputs the second negative-phase clock signal CNSN from the NOR gate 32a. Level is output, and the 'L' level is inverted by the inverter 32b, and the inverter 32b outputs the 'H' level as the second positive-phase clock signal CNSB. Therefore, the transfer gates 12a,
12b is in an off state and an on state. Therefore, regardless of the scan data D1a input to the flip-flop 10, the data held in the slave latch 12 is output as the data Q of the flip-flop 10.

【0018】次に、スキャンイネーブル信号SEが
‘H’レベルのまま、クロック信号CKが‘L’レベル
から‘H’レベルに変化する。すると、その変化した
‘H’レベルがインバータ30aで反転されそのインバ
ータ30aから第1の逆相クロック信号CNとして
‘L’レベルが出力され、さらにその‘L’レベルがイ
ンバータ30bで反転されそのインバータ30bから第
1の正相クロック信号CBとして‘H’レベルが出力さ
れる。このため、クロックドインバータ11a,11b
がオフ状態,オン状態になる。従って、マスタラッチ回
路11に入力されているスキャンデータD1aが、その
マスタラッチ回路11にラッチされる。
Next, the clock signal CK changes from "L" level to "H" level while the scan enable signal SE remains at "H" level. Then, the changed "H" level is inverted by the inverter 30a, the "L" level is output from the inverter 30a as the first inverted-phase clock signal CN, and the "L" level is further inverted by the inverter 30b to be inverted. An “H” level is output from 30b as the first positive-phase clock signal CB. Therefore, the clocked inverters 11a and 11b
Turns off and on. Therefore, the scan data D1a input to the master latch circuit 11 is latched by the master latch circuit 11.

【0019】一方、ノアゲート32aには、第1の正相
クロック信号CNとして‘L’レベルが入力されるが、
正相スキャンイネーブル信号SBとして‘H’レベルが
入力されているため、第2の逆相クロック信号CNSN
として‘L’レベル、第2の正相クロック信号CNSB
として‘H’レベルが出力され続ける。従って、スレー
ブラッチ回路12にラッチされているデータがフリップ
フロップ10のデータQとして、あいかわらず出力され
続ける。
On the other hand, the "L" level is input to the NOR gate 32a as the first positive-phase clock signal CN.
Since the “H” level is input as the positive-phase scan enable signal SB, the second negative-phase clock signal CNSN
Level “L”, the second positive-phase clock signal CNSB
And the “H” level continues to be output. Therefore, the data latched in the slave latch circuit 12 is continuously output as the data Q of the flip-flop 10.

【0020】次に、クロック信号CKが‘H’レベルの
状態でスキャンイネーブル信号Eが‘H’レベルから
‘L’レベルに変化する。すると、インバータ31a,
31bから、‘H’レベルの逆相スキャンイネーブル信
号SN、‘L’レベルの正相スキャンイネーブル信号S
Bが出力される。セレクタ20には‘L’レベルの正相
スキャンイネーブル信号SEが入力されるため、そのセ
レクタ20では内部回路からのノーマルデータD0のう
ちのノーマルデータD0aが選択出力される。
Next, while the clock signal CK is at the "H" level, the scan enable signal E changes from the "H" level to the "L" level. Then, the inverters 31a,
From 31b, a negative-phase scan enable signal SN of “H” level and a positive-phase scan enable signal S of “L” level
B is output. Since the selector 20 receives the “L” level positive-phase scan enable signal SE, the selector 20 selectively outputs the normal data D0a among the normal data D0 from the internal circuit.

【0021】また、ノアゲート32aには、第1の正相
クロック信号CNとして‘L’レベルが入力されてお
り、今度は正相スキャンイネーブル信号SBとして
‘L’レベルが入力されるため、ノアゲート32aか
ら、第2の逆相クロック信号CNSNとして‘H’レベ
ルが出力され、さらにインバータ32bから、第2の正
相クロック信号CNSBとして‘L’レベルが出力され
る。このため、トランスファゲート12a,12bがオ
ン状態,オフ状態になり、スレーブラッチ回路12がス
ルーモードとなり、マスタラッチ回路11にラッチされ
ているスキャンデータD1aが、フリップフロップ10
の出力データQとして出力される。
The NOR gate 32a receives the "L" level as the first positive-phase clock signal CN and the "L" level as the positive-phase scan enable signal SB. , The “H” level is output as the second negative-phase clock signal CNSN, and the “L” level is output as the second positive-phase clock signal CNSB from the inverter 32b. Therefore, the transfer gates 12a and 12b are turned on and off, the slave latch circuit 12 is set in the through mode, and the scan data D1a latched by the master latch circuit 11 is supplied to the flip-flop 10
Is output as output data Q.

【0022】さらに、スキャンイネーブル信号SEが
‘L’レベルの状態でクロック信号CKが‘H’レベル
から‘L’レベルに変化する。すると、第1の逆相クロ
ック信号CNとして‘H’レベル,第1の正相クロック
信号CBとして‘L’レベルがクロックドインバータ1
1a,11bに入力され、クロックドインバータ11
a,11bがオン状態,オフ状態になり、マスタラッチ
回路11がスルーモードになる。また、第2の逆相クロ
ック信号CNSNとして‘L’レベル,第2の正相クロ
ック信号CNSBとして‘H’レベルがクロックドイン
バータ12a,12bに入力され、このためクロックド
インバータ12a,12bがオフ状態,オン状態にな
り、スレーブラッチ回路12は引き続きラッチモードが
持続する。ここで、スキャンイネーブル信号SEが
‘L’レベルにあるため、セレクタ20ではノーマルデ
ータD0aが選択され、このノーマルデータD0aがマ
スタラッチ回路11を経由してスレーブラッチ回路12
に入力されるが、スレーブラッチ回路12はラッチモー
ドにあるため、フリップフロップ10の出力データQと
してスキャンデータD1aが出力され続ける。
Further, while the scan enable signal SE is at the "L" level, the clock signal CK changes from the "H" level to the "L" level. Then, the clocked inverter 1 sets the “H” level as the first negative-phase clock signal CN and the “L” level as the first positive-phase clock signal CB.
1a and 11b, and the clocked inverter 11
a and 11b are turned on and off, and the master latch circuit 11 is set in the through mode. The "L" level as the second negative-phase clock signal CNSN and the "H" level as the second positive-phase clock signal CNSB are input to the clocked inverters 12a and 12b, so that the clocked inverters 12a and 12b are turned off. State and the ON state, and the slave latch circuit 12 continues the latch mode. Here, since the scan enable signal SE is at the “L” level, the selector 20 selects the normal data D0a, and the normal data D0a is transmitted through the master latch circuit 11 to the slave latch circuit 12.
However, since the slave latch circuit 12 is in the latch mode, the scan data D1a continues to be output as the output data Q of the flip-flop 10.

【0023】次に、スキャンイネーブル信号SEが再び
‘H’レベルになり、その後クロック信号CKが立ち上
がった時点でマスタラッチ回路11に次のサイクルにお
けるスキャンデータD1bが取り込まれる。このため、
シフト動作でマスタラッチ回路11にノーマルデータD
0aが取り込まれることはない。一方、キャプチャ動作
では、スキャンイネーブル信号SEが‘L’レベルにな
る。この‘L’レベルがノアゲート32aに入力される
ため、第2の逆相クロック信号CNSN,第2の正相ク
ロック信号CNSBと、第1の逆相クロック信号CN,
第1の正相クロック信号CBとは、互いにレベルが異な
る相補信号の関係になる。セレクタ20には、‘L’レ
ベルのスキャンイネーブル信号SBが入力されるため、
セレクタ20から図2に示すノーマルデータD0cが選
択出力される。クロック信号CKが‘L’レベルにある
ときは、マスタラッチ回路11,スレーブラッチ回路1
2は、スルーモード,ラッチモードにある。ここで、ク
ロック信号CKが‘L’レベルから‘H’レベルに変化
すると、マスタラッチ回路11,スレーブラッチ回路1
2は、ラッチモード,スルーモードになり、マスタラッ
チ回路11にラッチされたノーマルデータD0cが出力
される。
Next, when the scan enable signal SE goes to the "H" level again and the clock signal CK rises thereafter, the master latch circuit 11 receives the scan data D1b in the next cycle. For this reason,
Normal data D is stored in the master latch circuit 11 by the shift operation.
0a is not taken in. On the other hand, in the capture operation, the scan enable signal SE goes low. Since the “L” level is input to the NOR gate 32a, the second negative-phase clock signal CNSN, the second positive-phase clock signal CNSB, and the first negative-phase clock signal CN,
The first positive-phase clock signal CB has a relationship of complementary signals having different levels from each other. Since the “L” level scan enable signal SB is input to the selector 20,
The normal data D0c shown in FIG. 2 is selectively output from the selector 20. When the clock signal CK is at the “L” level, the master latch circuit 11 and the slave latch circuit 1
2 is in a through mode and a latch mode. Here, when the clock signal CK changes from “L” level to “H” level, the master latch circuit 11 and the slave latch circuit 1
2 is a latch mode or a through mode, and the normal data D0c latched by the master latch circuit 11 is output.

【0024】以下に、スキャン記憶装置100の、図2
に示すタイミングチャートにおける真理値表を示す。
The scan storage device 100 will now be described with reference to FIG.
3 shows a truth table in the timing chart shown in FIG.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】ここで、表1に示すPn,Qnは、それぞ
れ、マスタラッチ回路11,スレーブラッチ回路12に
ラッチされたラッチデータを表す。表1に示すように、
キャプチャモードでは、スキャンイネーブル信号SEが
‘L’レベルにされる。この状態で、クロック信号CK
が立ち上がると、マスタラッチ回路11,スレーブラッ
チ回路12は、ラッチモード,スルーモードになるた
め、マスタラッチ11には、今回のサイクルの‘L’レ
ベルもしくは‘H’レベルのノーマルデータD0がデー
タPnとしてラッチされ、このラッチされたデータPn
がスレーブラッチ回路12から‘L’レベルもしくは
‘H’レベルのデータとして出力される。次に、クロッ
ク信号CKが立ち下がると、マスタラッチ回路11,ス
レーブラッチ回路12は、スルーモード,ラッチモード
になり、マスタラッチ11からは次回のサイクルの
‘L’レベルもしくは‘H’レベルのノーマルデータD
0が出力され、一方スレーブラッチ12には今回のサイ
クルのデータD0がラッチされデータQnとして出力さ
れる。
Here, Pn and Qn shown in Table 1 represent latch data latched by the master latch circuit 11 and the slave latch circuit 12, respectively. As shown in Table 1,
In the capture mode, the scan enable signal SE is set to 'L' level. In this state, the clock signal CK
Rises, the master latch circuit 11 and the slave latch circuit 12 enter the latch mode and the through mode. Therefore, the master latch 11 latches the "L" level or "H" level normal data D0 of the current cycle as data Pn. And the latched data Pn
Is output from the slave latch circuit 12 as data of an “L” level or an “H” level. Next, when the clock signal CK falls, the master latch circuit 11 and the slave latch circuit 12 enter the through mode and the latch mode, and the master latch 11 outputs the normal data D of the “L” level or the “H” level in the next cycle.
0 is output, while data D0 of the current cycle is latched in slave latch 12 and output as data Qn.

【0027】一方、シフトモードでは、スキャンイネー
ブル信号SEが‘H’レベルにされた状態においてクロ
ック信号CKが立ち上がると、マスタラッチ回路11が
ラッチモードになり、またスレーブラッチ12はそのま
まラッチモードにある。このため、今回のサイクルのス
キャンデータD1がマスタラッチ回路11にデータPn
としてラッチされ、一方スレーブラッチ回路12からは
そのスレーブラッチ回路12にラッチされている前回の
サイクルのデータQnが出力されている。次に、クロッ
ク信号CKが‘H’レベルにされた状態でスキャンイネ
ーブル信号SEが立ち下がると、マスタラッチ回路11
がそのままラッチされた状態でスレーブラッチ回路12
がスルーモードになるため、スレーブラッチ回路12か
ら、マスタラッチ回路11にラッチされた今回のサイク
ルのデータPnが出力される。次に、スキャンイネーブ
ル信号SEが‘L’レベルにされた状態でクロック信号
CKが立ち下がると、マスタラッチ回路11がスルーモ
ードになり、スレーブラッチ12はラッチモードにな
る。このため、スレーブラッチ回路12から今回のサイ
クルのデータPnが出力され続ける。
On the other hand, in the shift mode, when the clock signal CK rises while the scan enable signal SE is at the "H" level, the master latch circuit 11 enters the latch mode, and the slave latch 12 remains in the latch mode. Therefore, the scan data D1 of the current cycle is stored in the master latch circuit 11 as the data Pn.
The data Qn of the previous cycle latched by the slave latch circuit 12 is output from the slave latch circuit 12. Next, when the scan enable signal SE falls while the clock signal CK is at the “H” level, the master latch circuit 11
Is latched as it is and the slave latch circuit 12
In the through mode, the slave latch circuit 12 outputs the data Pn of the current cycle latched in the master latch circuit 11. Next, when the clock signal CK falls while the scan enable signal SE is at the “L” level, the master latch circuit 11 enters the through mode and the slave latch 12 enters the latch mode. Therefore, the data Pn of the current cycle is continuously output from the slave latch circuit 12.

【0028】本実施形態では、シフトモードにおいて、
スキャンイネーブル信号SEが‘H’レベルの状態にあ
るときに、クロック信号CKの立ち上がりでマスタラッ
チ回路11にスキャンデータD1を取り込み、クロック
信号CKが‘H’レベルの状態のままで所定時間経過後
に、スキャンイネーブル信号SEの立ち下がりでマスタ
ラッチ回路11に取り込まれたスキャンデータD1を、
次段のフリップフロップに出力するものであるため、ス
キャンパスチェーンにおける各スキャンセルでは、前段
のスキャンセルの1サイクル前に取り込まれたデータを
確実に取り込むことができ、従ってシフトの誤動作が防
止される。また、従来の、クロックスキューによるシフ
トの誤動作を防止するためにフリップフロップ間にバッ
ファを挿入したり、あるいは設計工数を増加する必要も
なく、フリップフロップを順次接続するだけで済み、回
路規模や設計の工数を抑えることができる。
In this embodiment, in the shift mode,
When the scan enable signal SE is at the “H” level, the scan data D1 is taken into the master latch circuit 11 at the rise of the clock signal CK, and after a predetermined time has elapsed while the clock signal CK remains at the “H” level, The scan data D1 captured by the master latch circuit 11 at the fall of the scan enable signal SE is
Since the data is output to the flip-flop of the next stage, each scan cell in the scan path chain can surely capture the data captured one cycle before the scan cell of the previous stage, thereby preventing a shift malfunction. You. Also, there is no need to insert a buffer between flip-flops or to increase the number of design steps in order to prevent a shift malfunction caused by clock skew, which is only necessary to connect flip-flops in sequence, and to reduce the circuit scale and design. Man-hours can be reduced.

【0029】尚、本実施形態では、シフトモードにおい
て、マスタラッチ回路11を第1の逆相クロック信号C
N,第1の正相クロック信号CBでラッチモードに移行
し、所定時間経過後スキャンイネーブル信号SEを立ち
下げてスレーブラッチ回路12をスルーモードに移行す
るように第2の逆相クロック信号CNSN,第2の正相
クロック信号CNSBを生成して、クロックスキューに
よるシフトの誤動作を防止したが、これに限られるもの
ではなく、シフトモードにおいて、マスタラッチ回路を
所定の第1のクロック信号でラッチモードに移行し、ラ
ッチモードに移行したタイミングよりも遅れたタイミン
グでスレーブラッチ回路をスルーモードに移行するよう
に、その第1のクロック信号とは位相の異なる第2のク
ロック信号で動作させるようにするものであればよい。
In this embodiment, in the shift mode, the master latch circuit 11 outputs the first inverted clock signal C
N, the mode shifts to the latch mode with the first positive-phase clock signal CB, and after the lapse of a predetermined time, the scan enable signal SE falls to shift the slave latch circuit 12 to the through mode. The second positive-phase clock signal CNSB is generated to prevent a shift malfunction due to clock skew. However, the present invention is not limited to this. In the shift mode, the master latch circuit is switched to the latch mode by a predetermined first clock signal. The slave clock circuit is operated by a second clock signal having a phase different from that of the first clock signal so that the slave latch circuit shifts to the through mode at a timing delayed from the shift to the latch mode. Should be fine.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路規模や設計の工数を抑えたまま、クロックスキュー
によるシフトの誤動作が防止される。
As described above, according to the present invention,
Shift malfunction due to clock skew is prevented while the circuit size and design man-hours are suppressed.

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

【図1】本発明のスキャン記憶装置の一実施形態の、回
路の一部を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a part of a circuit of an embodiment of a scan storage device of the present invention.

【図2】図1に示すスキャン記憶装置のタイミングチャ
ートである。
FIG. 2 is a timing chart of the scan storage device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 フリップフロップ 11 マスタラッチ回路 11a,11b,12a,12b クロックドインバー
タ 11c,12c,30a,30b,31a,31b,3
2b インバータ 12 スレーブラッチ回路 12d バッファ 30 クロック生成回路 32a ノアゲート 100 スキャン記憶装置
Reference Signs List 10 flip-flop 11 master latch circuit 11a, 11b, 12a, 12b clocked inverter 11c, 12c, 30a, 30b, 31a, 31b, 3
2b Inverter 12 Slave latch circuit 12d Buffer 30 Clock generation circuit 32a NOR gate 100 Scan storage device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれが入力データをラッチするラッ
チモードと入力データをそのまま出力するスルーモード
とを有する、直列に接続されたマスターラッチ回路とス
レーブラッチ回路との2つのラッチ回路からなるフリッ
プフロップと、該フリップフロップに入力されるデータ
を、所定のスキャンイネーブル信号に応じて、前段のフ
リップフロップの出力であるスキャンデータと内部回路
から得られた信号であるノーマルデータとに選択的に切
り替えるセレクタとのペアを複数備え、ノーマルデータ
をフリップフロップに取り込むキャプチャモードとフリ
ップフロップに取り込まれたデータをシフトするシフト
モードとを有するスキャン記憶装置において、 前記マスタラッチ回路が、シフトモードにおいて、所定
の第1のクロック信号でラッチモードとスルーモードを
交互に繰り返すとともに、前記スレーブラッチ回路が、
シフトモードにおいて、前記マスタラッチ回路がラッチ
モードに移行したタイミングよりも遅れたタイミングで
スルーモードに移行するように、前記第1のクロック信
号とは位相の異なる第2のクロック信号で動作するもの
であることを特徴とするスキャン記憶装置。
1. A flip-flop comprising two latch circuits, a master latch circuit and a slave latch circuit connected in series, each having a latch mode for latching input data and a through mode for outputting input data as it is. A selector for selectively switching data input to the flip-flop between scan data as an output of the preceding flip-flop and normal data as a signal obtained from an internal circuit, according to a predetermined scan enable signal; A plurality of pairs, and a scan storage device having a capture mode for taking normal data into a flip-flop and a shift mode for shifting data taken into the flip-flop, wherein the master latch circuit comprises a predetermined first mode in the shift mode. Clock signal With repeated alternately Chimodo and through mode, the slave latch circuit,
In the shift mode, the master latch circuit operates with a second clock signal having a phase different from that of the first clock signal so that the master latch circuit shifts to the through mode at a timing later than the shift timing to the latch mode. A scan storage device, characterized in that:
【請求項2】 シフトモードにおいて、前記セレクタ
に、スキャンイネーブル信号として、該セレクタがスキ
ャンデータを選択している状態で該セレクタにより選択
されたスキャンデータを前記マスタラッチ回路がラッチ
するタイミングを生成するクロック信号を与え、該スキ
ャンイネーブル信号と、前記マスタラッチ回路のモード
を切り替える前記第1のクロック信号とに基づいて、前
記スレーブラッチ回路のモードを切り替える前記第2の
クロック信号を生成するクロック生成回路を備えたこと
を特徴とする請求項1記載のスキャン記憶装置。
2. In a shift mode, a clock for generating a timing at which the master latch circuit latches scan data selected by the selector while the selector is selecting scan data as a scan enable signal to the selector. A clock generation circuit that supplies a signal and switches the mode of the slave latch circuit based on the scan enable signal and the first clock signal that switches the mode of the master latch circuit. The scan storage device according to claim 1, wherein:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010183541A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Nec Corp Flip-flop circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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