JPH112664A - Boundary scan register - Google Patents

Boundary scan register

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Publication number
JPH112664A
JPH112664A JP9156374A JP15637497A JPH112664A JP H112664 A JPH112664 A JP H112664A JP 9156374 A JP9156374 A JP 9156374A JP 15637497 A JP15637497 A JP 15637497A JP H112664 A JPH112664 A JP H112664A
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JP
Japan
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input
output
signal
flip
flop
Prior art date
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Pending
Application number
JP9156374A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Asano
誠治 浅野
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH112664A publication Critical patent/JPH112664A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily detect malfunction independently of internal circuit without increasing circuit size by inputting the output signal of a boundary scan register in the output buffer of an input output I/O cell. SOLUTION: An input output I/O cell 22 has an input buffer 22a and an output buffer 22b and the input signal from the input output terminal. PAD is input in the input buffer 22a. In the output buffer 22b, a reverse signal PO<-> output from the multiplexer 18 of boundary scan register 10 is input, a control signal is input in the output control terminal and its output signal is input in the input buffer 22a. In this manner, the output buffer 22b of essentially unused input output I/O cell 22 is used as a part of constitution element of the boundary scan register 10 and so the circuit size of the boundary scan register 10 does not increase. By this, detection of malfunction can be easily done by logically separating from the internal circuit.

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、プリント配線基板
等のように、複数の半導体装置が実装されるLSIボー
ドにおいて、個々の半導体装置間を接続するLSIボー
ドの配線のテストや、このLSIボード上に実装された
半導体装置の機能テスト等のために、半導体装置の内部
回路の一部として、個々の半導体装置に内蔵されるバウ
ンダリスキャンレジスタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI board on which a plurality of semiconductor devices are mounted, such as a printed circuit board, for testing the wiring of the LSI board for connecting the individual semiconductor devices, and for testing the LSI board. The present invention relates to a boundary scan register incorporated in each semiconductor device as a part of an internal circuit of the semiconductor device for a function test or the like of the semiconductor device mounted thereon.

【0002】[0002]

【従来の技術】バウンダリスキャンレジスタは、IEE
E(Institute of Electrical and Electronics Engine
ers :電気電子技術者協会)1149.1(JTAG)
において規格化されたテスト回路であって、半導体装置
の各々の入力端子、出力端子、入出力端子等の信号端子
に対応して設けられ、例えばテスト用の制御信号によっ
て、全てのバウンダリスキャンレジスタを電気的にシリ
アル接続し、1本の大規模なスキャンチェーン(シフト
レジスタ)を構成するものである。
2. Description of the Related Art A boundary scan register uses an IEEE standard.
E (Institute of Electrical and Electronics Engine
ers: Association of Electrical and Electronic Engineers) 1149.1 (JTAG)
In the test circuit standardized in, provided in correspondence to each input terminal, output terminal, signal terminals such as input / output terminals of the semiconductor device, for example, by the test control signal, all the boundary scan registers It is electrically connected serially to constitute one large-scale scan chain (shift register).

【0003】以下に、従来のバウンダリスキャンレジス
タの一例を示し、その問題点について説明する。
An example of a conventional boundary scan register will be described below, and its problem will be described.

【0004】図3は、従来のバウンダリスキャンレジス
タの一例の構成回路図である。同図は、半導体装置の各
々の信号端子に対応して設けられるバウンダリスキャン
レジスタの内、半導体装置の入力端子に対応して設けら
れたバウンダリスキャンレジスタ群の一部を示したもの
で、各々のバウンダリスキャンレジスタ24は、マルチ
プレクサ(MUX1,MUX2)12,18、フリップ
フロップ(F.F1,F.F2)14,16、および、
インバータ20を有する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional boundary scan register. The figure shows a part of a boundary scan register group provided corresponding to the input terminal of the semiconductor device, among the boundary scan registers provided corresponding to the respective signal terminals of the semiconductor device. The boundary scan register 24 includes multiplexers (MUX1, MUX2) 12, 18, flip-flops (FF1, FF2) 14, 16, and
It has an inverter 20.

【0005】ここで、半導体装置の入力端子から入力さ
れる入力信号は入力I/Oセル26に入力される。マル
チプレクサ12の一方の入力端子には入力I/Oセル2
6の出力信号PIが入力され、その他方の入力端子に
は、半導体装置のスキャンイン入力端子から入力される
スキャンイン信号SI、または、他のバウンダリスキャ
ンレジスタ24のフリップフロップ14の出力信号が入
力され、その選択入力端子には制御信号SDが入力され
る。
Here, an input signal input from an input terminal of the semiconductor device is input to an input I / O cell 26. One input terminal of the multiplexer 12 has an input I / O cell 2
6, the other input terminal receives the scan-in signal SI input from the scan-in input terminal of the semiconductor device or the output signal of the flip-flop 14 of the other boundary scan register 24. The control signal SD is input to the selection input terminal.

【0006】マルチプレクサ12の出力信号はフリップ
フロップ14のデータ入力端子に入力される。フリップ
フロップ14のクロック入力端子にはクロック信号CC
が入力され、その出力信号は、フリップフロップ16の
データ入力端子に入力されるとともに、他のバウンダリ
スキャンレジスタ24のマルチプレクサ12の他方の入
力端子に入力される、または、スキャンアウト信号SO
として半導体装置のスキャンアウト出力端子から出力さ
れる。
The output signal of the multiplexer 12 is input to the data input terminal of the flip-flop 14. The clock signal CC is input to the clock input terminal of the flip-flop 14.
Is input to the data input terminal of the flip-flop 16 and the other input terminal of the multiplexer 12 of another boundary scan register 24, or the scan-out signal SO
Is output from the scan-out output terminal of the semiconductor device.

【0007】フリップフロップ16のクロック入力端子
にはクロック信号UCが入力される。また、マルチプレ
クサ18の一方の入力端子には入力I/Oセル26の出
力信号PIが入力され、その他方の入力端子にはフリッ
プフロップ16の出力信号が入力され、その選択入力端
子には制御信号MDが入力される。マルチプレクサ18
から出力される反転信号はインバータ20に入力され、
インバータ20の出力信号POは内部回路28に入力さ
れる。
The clock signal UC is input to the clock input terminal of the flip-flop 16. The output signal PI of the input I / O cell 26 is input to one input terminal of the multiplexer 18, the output signal of the flip-flop 16 is input to the other input terminal, and the control signal is input to the selected input terminal. MD is input. Multiplexer 18
Is input to the inverter 20,
Output signal PO of inverter 20 is input to internal circuit 28.

【0008】なお、既に述べたように、バウンダリスキ
ャンレジスタは、半導体装置の各々の信号端子に対応し
て設けられる。従って、半導体装置の各々の出力端子に
も同一構成のバウンダリスキャンレジスタ24が設けら
れるが、出力端子の場合は入力端子の場合と反対に、入
力I/Oセル26の出力信号PIの代わりに内部回路2
8からの出力信号が入力され、インバータ20の出力信
号POが、図示していない出力I/Oセルを介して半導
体装置の出力端子から出力される。
As described above, the boundary scan register is provided corresponding to each signal terminal of the semiconductor device. Accordingly, each of the output terminals of the semiconductor device is provided with a boundary scan register 24 having the same configuration. However, in the case of the output terminal, the output signal PI of the input I / O cell 26 is replaced with the internal signal, as opposed to the input terminal. Circuit 2
8 and the output signal PO of the inverter 20 is output from the output terminal of the semiconductor device via an output I / O cell (not shown).

【0009】LSIボードの配線テストを行う場合、ま
ず、制御信号SDによって、スキャンイン入力端子から
入力されるスキャンイン信号SI、または、他のバウン
ダリスキャンレジスタ24のフリップフロップ14の出
力信号がマルチプレクサ12から出力されるように設定
する。これにより、各々のマルチプレクサ12およびフ
リップフロップ14によって、スキャンイン入力端子と
スキャンアウト出力端子との間をシリアル接続する1本
のスキャンチェーンが構成される。
When performing a wiring test of an LSI board, first, a scan signal SI input from a scan input terminal or an output signal of a flip-flop 14 of another boundary scan register 24 is supplied to a multiplexer 12 by a control signal SD. Set to output from Thereby, one multiplexer 12 and flip-flop 14 constitute one scan chain that serially connects the scan-in input terminal and the scan-out output terminal.

【0010】また、制御信号MDによって、マルチプレ
クサ18からフリップフロップ16の出力信号が出力さ
れるように設定する。これにより、内部回路28には、
マルチプレクサ18およびインバータ20を介して、半
導体装置の入力端子に対応して設けられたバウンダリス
キャンレジスタ24のフリップフロップ16の出力信号
が入力され、半導体装置の出力端子からは、半導体装置
の各々の出力端子に対応して設けられたバウンダリスキ
ャンレジスタのフリップフロップ16の出力信号が出力
される。
The control signal MD sets the output signal of the flip-flop 16 from the multiplexer 18 to be output. Thereby, the internal circuit 28 includes
The output signal of the flip-flop 16 of the boundary scan register 24 provided corresponding to the input terminal of the semiconductor device is input via the multiplexer 18 and the inverter 20, and the output terminal of the semiconductor device is output from the output terminal of the semiconductor device. The output signal of the flip-flop 16 of the boundary scan register provided corresponding to the terminal is output.

【0011】続いて、スキャンイン入力端子を介してス
キャンイン信号SIを順次入力しつつ、フリップフロッ
プ14にクロック信号CCを与え、スキャンチェーンの
前段のフリップフロップ14から、マルチプレクサ12
を介して、次段のフリップフロップ14へスキャンイン
信号SIを順次シフトし、半導体装置の各々の出力端子
に対応して設けられたバウンダリスキャンレジスタのフ
リップフロップ14に所定値を設定する。
Subsequently, while sequentially inputting the scan-in signal SI through the scan-in input terminal, the clock signal CC is supplied to the flip-flop 14, and the flip-flop 14 at the preceding stage of the scan chain
, The scan-in signal SI is sequentially shifted to the flip-flop 14 of the next stage, and a predetermined value is set in the flip-flop 14 of the boundary scan register provided corresponding to each output terminal of the semiconductor device.

【0012】続いて、フリップフロップ16にクロック
信号UCを与え、各々のフリップフロップ14の出力信
号を、これに対応する各々のフリップフロップ16に保
持することにより、半導体装置の出力端子に対応して設
けられたバウンダリスキャンレジスタのフリップフロッ
プ16の出力信号を各々の出力端子から出力する。これ
らの各々の出力端子から出力された出力信号は、LSI
ボードの配線を経由して、例えば他の半導体装置の各々
の入力端子へ入力信号として入力される。
Subsequently, a clock signal UC is applied to the flip-flops 16 and the output signals of the respective flip-flops 14 are held in the corresponding flip-flops 16 so as to correspond to the output terminals of the semiconductor device. The output signal of the flip-flop 16 of the provided boundary scan register is output from each output terminal. The output signal output from each of these output terminals is
Via the wiring of the board, for example, it is input as an input signal to each input terminal of another semiconductor device.

【0013】各々の入力端子に入力信号が入力された半
導体装置において、制御信号SDにより、入力I/Oセ
ル26の出力信号PIがマルチプレクサ12から出力さ
れるように設定し、フリップフロップ14にクロック信
号CCを与えて、半導体装置の入力端子に対応して設け
られたバウンダリスキャンレジスタ24の各々のフリッ
プフロップ14に、これに対応する半導体装置の各々の
入力端子から入力された入力信号である入力I/Oセル
26の出力信号PIを保持する。
In a semiconductor device in which an input signal is input to each input terminal, an output signal PI of an input I / O cell 26 is set to be output from a multiplexer 12 by a control signal SD, and a clock is supplied to a flip-flop 14. A signal CC is supplied to each flip-flop 14 of a boundary scan register 24 provided corresponding to an input terminal of the semiconductor device, the input being an input signal input from each input terminal of the corresponding semiconductor device. The output signal PI of the I / O cell 26 is held.

【0014】続いて、制御信号SDによって、スキャン
イン入力端子から入力されるスキャンイン信号SI、ま
たは、他のバウンダリスキャンレジスタ24のフリップ
フロップ14の出力信号がマルチプレクサ12から出力
されるように設定し、フリップフロップ14にクロック
信号CCを与えて、スキャンチェーンの前段のフリップ
フロップ14から次段のフリップフロップ14へフリッ
プフロップ14の出力信号を順次シフトし、フリップフ
ロップ14の出力信号をスキャンアウト信号SOとして
スキャンアウト出力端子から順次出力する。
Subsequently, the control signal SD is set so that the scan-in signal SI input from the scan-in input terminal or the output signal of the flip-flop 14 of another boundary scan register 24 is output from the multiplexer 12. , A clock signal CC is applied to the flip-flop 14 to sequentially shift the output signal of the flip-flop 14 from the preceding flip-flop 14 to the next-stage flip-flop 14 in the scan chain. Are sequentially output from the scan-out output terminal.

【0015】このように、バウンダリスキャンレジスタ
24を内蔵した半導体装置が実装されたLSIボードで
は、スキャンイン入力端子からシリアル入力したスキャ
ンイン信号SIを半導体装置の各々の出力端子からパラ
レルに出力し、他の半導体装置の各々の入力端子へパラ
レルに入力される入力信号をスキャンアウト出力端子か
らスキャンアウト信号SOとしてシリアル出力すること
により、LSIボードの配線の良否を簡単にテストする
ことができる。
As described above, in the LSI board on which the semiconductor device incorporating the boundary scan register 24 is mounted, the scan-in signal SI serially input from the scan-in input terminal is output in parallel from each output terminal of the semiconductor device. By serially outputting an input signal input to each input terminal of another semiconductor device in parallel as a scan-out signal SO from the scan-out output terminal, it is possible to easily test the wiring of the LSI board.

【0016】また、LSIボード上に実装された個々の
半導体装置の単体機能テストを行う場合も、まず、制御
信号SDによってスキャンチェーンが構成されるように
設定し、制御信号MDによって、マルチプレクサ18か
らフリップフロップ16の出力信号が出力されるように
設定した後、スキャンイン入力端子からスキャンイン信
号SIを順次入力して、半導体装置の各々の入力端子に
対応して設けられたバウンダリスキャンレジスタ24の
フリップフロップ14に所定値を設定する。
Also, when performing a single function test of each semiconductor device mounted on the LSI board, first, the control signal SD is set so as to form a scan chain, and the control signal MD causes the multiplexer 18 to start the scan chain. After setting so that the output signal of the flip-flop 16 is output, the scan-in signal SI is sequentially input from the scan-in input terminal, and the scan-in signal SI of the boundary scan register 24 provided corresponding to each input terminal of the semiconductor device is provided. A predetermined value is set in the flip-flop 14.

【0017】続いて、フリップフロップ14の出力信号
をこれに対応するフリップフロップ16に保持すること
により、半導体装置の各々の入力端子に対応して設けら
れたバウンダリスキャンレジスタ24のフリップフロッ
プ16の出力信号が内部回路28への入力信号として供
給される。従って、内部回路28は、半導体装置の各々
の入力端子に対応して設けられたバウンダリスキャンレ
ジスタ24のフリップフロップ16の出力信号の値に応
じて動作する。
Subsequently, by holding the output signal of the flip-flop 14 in the corresponding flip-flop 16, the output signal of the flip-flop 16 of the boundary scan register 24 provided corresponding to each input terminal of the semiconductor device. The signal is supplied as an input signal to the internal circuit 28. Therefore, the internal circuit 28 operates according to the value of the output signal of the flip-flop 16 of the boundary scan register 24 provided corresponding to each input terminal of the semiconductor device.

【0018】続いて、制御信号SDによって、出力端子
に対応して設けられたバウンダリスキャンレジスタのマ
ルチプレクサ12から内部回路28の出力信号が出力さ
れるように設定し、各々のフリップフロップ14に内部
回路28から出力される出力信号を保持した後、再度、
制御信号SDによってスキャンチェーンが構成されるよ
うに設定し、フリップフロップ14に保持された信号を
スキャンアウト信号SOとしてスキャンアウト出力端子
から順次出力する。
Then, the control signal SD is set so that the output signal of the internal circuit 28 is output from the multiplexer 12 of the boundary scan register provided corresponding to the output terminal. After holding the output signal output from 28,
The control signal SD is set so as to form a scan chain, and the signal held in the flip-flop 14 is sequentially output as a scan-out signal SO from a scan-out output terminal.

【0019】このように、バウンダリスキャンレジスタ
24を内蔵した半導体装置が実装されたLSIボードで
は、スキャンイン入力端子からシリアル入力したスキャ
ンイン信号SIを内部回路28へパラレルに供給し、内
部回路28からパラレルに出力される出力信号をスキャ
ンアウト出力端子からスキャンアウト信号SOとしてシ
リアル出力することにより、LSIボード上に実装され
た半導体装置の機能テストを簡単に行うことができる。
As described above, in the LSI board on which the semiconductor device incorporating the boundary scan register 24 is mounted, the scan-in signal SI serially input from the scan-in input terminal is supplied to the internal circuit 28 in parallel, and the internal circuit 28 By serially outputting the output signals output in parallel as the scan-out signal SO from the scan-out output terminal, it is possible to easily perform a functional test of the semiconductor device mounted on the LSI board.

【0020】ところで、上記バウンダリスキャンレジス
タ24は、既に述べたように、内部回路28の一部とし
て半導体装置に内蔵されるものである。従って、バウン
ダリスキャンレジスタ24を内蔵する半導体装置は、例
えばテスターによる半導体装置の最終的な出荷テストの
際に、内部回路28はもちろん、各々の信号端子に対応
して設けられたバウンダリスキャンレジスタ24の故障
検出も行う必要があることはいうまでもない。
Incidentally, the boundary scan register 24 is built in the semiconductor device as a part of the internal circuit 28, as described above. Therefore, the semiconductor device incorporating the boundary scan register 24 can be used, for example, in a final shipment test of the semiconductor device by a tester, not only for the internal circuit 28 but also for the boundary scan register 24 provided for each signal terminal. Needless to say, it is necessary to detect a failure.

【0021】例えば、マルチプレクサ12およびフリッ
プフロップ14の故障検出は、制御信号SDによって、
半導体装置の各々の入力端子からパラレルに入力される
入力信号をフリップフロップ14に保持し、または、ス
キャンイン入力端子からスキャンイン信号SIをシリア
ル入力してフリップフロップ14に所定値を設定し、こ
れをスキャンアウト出力端子からスキャンアウト信号S
Oとしてシリアル出力することにより簡単に行うことが
できる。
For example, the failure of the multiplexer 12 and the flip-flop 14 is detected by the control signal SD.
An input signal input in parallel from each input terminal of the semiconductor device is held in the flip-flop 14, or a scan-in signal SI is serially input from the scan-in input terminal to set a predetermined value in the flip-flop 14, From the scan out output terminal to the scan out signal S
This can be easily performed by serial output as O.

【0022】これに対し、フリップフロップ16および
マルチプレクサ18の故障検出は、例えば上述するLS
Iボード上に実装された半導体装置の機能テストを行う
場合と同じようにして、フリップフロップ16の出力信
号を内部回路に供給し、内部回路28からの出力信号を
半導体装置の出力端子から出力する、あるいは、この出
力端子に対応して設けられたバウンダリスキャンレジス
タ24によってシリアル出力すれば、困難ではあるが行
うことができる。
On the other hand, the failure detection of the flip-flop 16 and the multiplexer 18 is performed by, for example, the above-described LS
The output signal of the flip-flop 16 is supplied to the internal circuit, and the output signal from the internal circuit 28 is output from the output terminal of the semiconductor device in the same manner as in the case of performing the function test of the semiconductor device mounted on the I board. Alternatively, if serial output is performed by a boundary scan register 24 provided corresponding to this output terminal, this can be performed although it is difficult.

【0023】しかし、フリップフロップ16およびマル
チプレクサ18の故障検出を行うためには、半導体装置
の入力端子から入力信号を入力して入力I/Oセル26
の故障検出を行う場合に等しいテストパターンを作成す
る必要があるが、内部回路28からの出力信号によって
入力信号のトグル状態を判断しなければならないため、
内部回路28の論理に詳しい設計者等でなければテスト
パターンの作成が困難であるし、回路規模に応じてテス
トパターンも増大するという問題点があった。
However, in order to detect the failure of the flip-flop 16 and the multiplexer 18, an input signal is inputted from the input terminal of the semiconductor device and the input I / O cell 26 is inputted.
It is necessary to create a test pattern equivalent to the case of performing the fault detection of the above, but since the toggle state of the input signal must be determined based on the output signal from the internal circuit 28,
Unless a designer or the like is familiar with the logic of the internal circuit 28, it is difficult to create a test pattern, and there is a problem that the number of test patterns increases according to the circuit size.

【0024】また、フリップフロップ16およびマルチ
プレクサ18の故障検出を行うためには、上記入力I/
Oセル26の故障検出を行う場合のテストパターンで、
半導体装置の入力端子からパラレル入力される入力信号
をスキャンイン入力端子からシリアル入力して、スキャ
ンチェーンを構成する各々のフリップフロップ16に設
定する必要があるために、入力I/Oセル26の故障検
出を行う場合のテストパターンをスキャンテスト用のテ
ストパターンに変換する必要がある。
In order to detect a failure of the flip-flop 16 and the multiplexer 18, the input I /
A test pattern for detecting a failure of the O cell 26,
The input signal input in parallel from the input terminal of the semiconductor device must be serially input from the scan-in input terminal and set in each flip-flop 16 forming the scan chain. It is necessary to convert a test pattern for detection into a test pattern for a scan test.

【0025】このため、フリップフロップ16およびマ
ルチプレクサ18の故障検出を行うためのスキャンテス
ト用のテストパターンは、内部回路28の論理の複雑さ
や半導体装置の入力端子数の増加に依存して、入力I/
Oセル26の故障検出を行う場合のテストパターンより
もさらに膨大なものとなり、限られたテスターのパター
ンメモリに納まりきらないか、あるいは、納まったとし
てもテスト時間が非常に長くなり、テストコストも増大
するという問題点があった。
For this reason, the test pattern for the scan test for detecting the failure of the flip-flop 16 and the multiplexer 18 depends on the complexity of the logic of the internal circuit 28 and the increase in the number of input terminals of the semiconductor device. /
The test pattern for detecting the failure of the O-cell 26 is much larger than the test pattern, and the test pattern cannot be stored in the limited pattern memory of the tester, or even if it is, the test time becomes extremely long, and the test cost is increased. There was a problem that it increased.

【0026】これに対し、本発明者は、例えば特開平6
−148290号公報において、フリップフロップ16
およびマルチプレクサ18の故障検出を容易に行うこと
ができるバウンダリスキャンレジスタを提案している。
On the other hand, the present inventor has disclosed in, for example,
148290 discloses a flip-flop 16
And a boundary scan register that can easily detect a failure of the multiplexer 18.

【0027】ここで、図4に、上記公報において開示さ
れたバウンダリスキャンレジスタの一例の構成回路図を
示す。図示例のバウンダリスキャンレジスタ30は、図
3に示されるバウンダリスキャンレジスタ24におい
て、さらにマルチプレクサ32を有するものである。な
お、これ以外の構成要素はバウンダリスキャンレジスタ
24と同じであるため、同一の構成要素に同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the boundary scan register disclosed in the above publication. The boundary scan register 30 in the illustrated example is different from the boundary scan register 24 shown in FIG. Since the other components are the same as those of the boundary scan register 24, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0028】すなわち、追加されたマルチプレクサ32
の一方の入力端子には、図示していない入力I/Oセル
の出力信号PIが入力され、その他方の入力端子にはマ
ルチプレクサ18から出力される反転信号PO ̄が入力
され、その選択入力端子には制御信号BTが入力され
る。なお、マルチプレクサ12の一方の入力端子には、
図示していない入力I/Oセルの出力信号PIの代わり
に、マルチプレクサ32の出力信号が入力される。
That is, the added multiplexer 32
The output signal PI of an input I / O cell (not shown) is input to one input terminal, and the inverted signal PO # output from the multiplexer 18 is input to the other input terminal. Receives a control signal BT. Note that one input terminal of the multiplexer 12 has
Instead of the output signal PI of the input I / O cell not shown, the output signal of the multiplexer 32 is input.

【0029】図示例のバウンダリスキャンレジスタ30
では、例えば制御信号BTによって、図示していない入
力I/Oセルの出力信号PIがマルチプレクサ32から
出力されるように設定した場合の動作は、図3に示され
るバウンダリスキャンレジスタ24の動作と全く同じで
ある。また、マルチプレクサ12およびフリップフロッ
プ14の故障検出も、バウンダリスキャンレジスタ24
の場合と全く同じようにして行うことができる。
The illustrated boundary scan register 30
The operation when the output signal PI of the input I / O cell (not shown) is set to be output from the multiplexer 32 by the control signal BT, for example, is completely the same as the operation of the boundary scan register 24 shown in FIG. Is the same. The failure detection of the multiplexer 12 and the flip-flop 14 is also performed by the boundary scan register 24.
Can be performed in exactly the same way as in the case of

【0030】また、バウンダリスキャンレジスタ30に
おいて、フリップフロップ16およびマルチプレクサ1
8の故障検出は、以下のようにして行われる。
In the boundary scan register 30, the flip-flop 16 and the multiplexer 1
The fault detection of No. 8 is performed as follows.

【0031】まず、制御信号BTによって、入力I/O
セルの出力信号PIがマルチプレクサ32から出力され
るように設定し、制御信号SDによって、マルチプレク
サ32の出力信号がマルチプレクサ12から出力される
ように設定し、かつ、制御信号MDによって、フリップ
フロップ16の出力信号がマルチプレクサ18から出力
されるように設定した後、半導体装置の各々の入力端子
から入力信号を入力し、各々対応するフリップフロップ
14にパラレルに保持する。
First, the input I / O is controlled by the control signal BT.
The cell output signal PI is set to be output from the multiplexer 32, the control signal SD sets the output signal of the multiplexer 32 to be output from the multiplexer 12, and the control signal MD sets the flip-flop 16 After setting the output signal to be output from the multiplexer 18, the input signal is input from each input terminal of the semiconductor device, and is held in the corresponding flip-flop 14 in parallel.

【0032】または、制御信号SDによって、他のバウ
ンダリスキャンレジスタ30のフリップフロップ14の
出力信号がマルチプレクサ12から出力されるように設
定し、かつ、制御信号MDによって、フリップフロップ
16の出力信号がマルチプレクサ18から出力されるよ
うに設定した後、スキャンイン入力端子からスキャンイ
ン信号SIをシリアル入力して、各々のバウンダリスキ
ャンレジスタ30のフリップフロップ14に所定値を設
定する。
Alternatively, the output signal of the flip-flop 14 of another boundary scan register 30 is set to be output from the multiplexer 12 by the control signal SD, and the output signal of the flip-flop 16 is set by the control signal MD. After the setting, the scan-in signal SI is serially input from the scan-in input terminal, and a predetermined value is set in the flip-flop 14 of each boundary scan register 30.

【0033】続いて、制御信号BTによって、マルチプ
レクサ18から出力される反転信号PO ̄がマルチプレ
クサ32から出力されるように設定し、かつ、制御信号
SDによって、マルチプレクサ32の出力信号がマルチ
プレクサ12から出力されるように設定した後、フリッ
プフロップ14の出力信号をフリップフロップ16に保
持し、マルチプレクサ32,12を介して、マルチプレ
クサ18により反転されたフリップフロップ16の出力
信号をフリップフロップ14に保持する。
Subsequently, the control signal BT sets the inverted signal PO # output from the multiplexer 18 to be output from the multiplexer 32, and the control signal SD causes the output signal of the multiplexer 32 to be output from the multiplexer 12. Then, the output signal of the flip-flop 14 is held in the flip-flop 16, and the output signal of the flip-flop 16 inverted by the multiplexer 18 is held in the flip-flop 14 via the multiplexers 32 and 12.

【0034】すなわち、この段階で、フリップフロップ
14には、半導体装置の各々の入力端子からパラレル入
力された入力信号の反転信号、または、スキャンイン入
力端子からシリアル入力されたスキャンイン信号SIの
反転信号が保持される。従って、フリップフロップ14
に保持された反転信号をスキャンアウト出力端子からシ
リアル出力し、これが反転信号であることを確認するこ
とにより、フリップフロップ16およびマルチプレクサ
18の故障検出を行うことができる。
That is, at this stage, an inverted signal of the input signal input in parallel from each input terminal of the semiconductor device or an inverted signal of the scan-in signal SI input serially from the scan-in input terminal is supplied to the flip-flop 14 at this stage. The signal is held. Therefore, the flip-flop 14
Is serially output from the scan-out output terminal, and by confirming that this is an inverted signal, the failure of the flip-flop 16 and the multiplexer 18 can be detected.

【0035】このように、バウンダリスキャンレジスタ
30においては、マルチプレクサ32を設けたことによ
って、マルチプレクサ18から出力される反転信号PO
 ̄をフリップフロップ14に保持し、これをシリアル出
力することができる。従って、内部回路とバウンダリス
キャンレジスタ30とを論理的に分離して故障検出を行
うことができ、内部回路の故障検出とは独立にバウンダ
リスキャンレジスタ30単体の故障検出を容易に行うこ
とができるという利点がある。
As described above, in the boundary scan register 30, by providing the multiplexer 32, the inverted signal PO output from the multiplexer 18 is provided.
に is held in the flip-flop 14 and can be serially output. Therefore, the failure detection can be performed by logically separating the internal circuit and the boundary scan register 30, and the failure detection of the boundary scan register 30 alone can be easily performed independently of the failure detection of the internal circuit. There are advantages.

【0036】しかしながら、バウンダリスキャンレジス
タ30においては、図3に示されるバウンダリスキャン
レジスタ24と比べ、半導体装置の入力端子に対応して
設けられるバウンダリスキャンレジスタ30毎にマルチ
プレクサ32が必要になる。また、バウンダリスキャン
レジスタは、基本的に、各々の信号端子に応じて設けら
れるものであるため、半導体装置の入力端子数が増加す
るにつれて、バウンダリスキャンレジスタ30の回路規
模が増大するという問題点があった。
However, the boundary scan register 30 requires a multiplexer 32 for each boundary scan register 30 provided corresponding to the input terminal of the semiconductor device, as compared with the boundary scan register 24 shown in FIG. In addition, since the boundary scan register is basically provided in accordance with each signal terminal, there is a problem that the circuit size of the boundary scan register 30 increases as the number of input terminals of the semiconductor device increases. there were.

【0037】[0037]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、回路規模を増大
させることなく、内部回路から独立して故障検出を容易
に行うことができるバウンダリスキャンレジスタを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a boundary which can easily detect a fault independently of an internal circuit without increasing the circuit scale, in view of the problems based on the prior art. It is to provide a scan register.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討を行った結果、バウンダリスキャン
レジスタが、基本的に、半導体装置の信号端子に対応し
て設けられるものであり、なおかつ、半導体装置の入力
端子に対応して設けられる入力I/Oセルが、一般的
に、入出力I/Oセルの出力バッファを未使用とし、入
力バッファだけを使用しているということに着目し、こ
の入出力I/Oセルの未使用の出力バッファを利用する
ことにより、上記目的を達成することができることを見
い出し、これに基づいて本発明を完成させるに至った。
The inventor of the present invention has made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, a boundary scan register is basically provided corresponding to a signal terminal of a semiconductor device. In addition, the input I / O cell provided corresponding to the input terminal of the semiconductor device generally uses the output buffer of the input / output I / O cell unused and uses only the input buffer. Attention has been paid, and it has been found that the above object can be achieved by using an unused output buffer of the input / output I / O cell, and based on this, the present invention has been completed.

【0039】すなわち、上記目的を達成するために、本
発明は、入力バッファおよび出力バッファを有する入出
力I/Oセルが、各々の入力端子に対応して設けられた
半導体装置において、この半導体装置の各々の入力端子
に対応して設けられるバウンダリスキャンレジスタであ
って、前記半導体装置の入力端子から入出力I/Oセル
の入力バッファを介して入力される入力信号、または、
スキャンイン信号のいずれかを選択的に出力する第1の
マルチプレクサと、この第1のマルチプレクサの出力信
号を保持し、スキャンアウト信号を出力する第1のフリ
ップフロップと、この第1のフリップフロップの出力信
号を保持する第2のフリップフロップと、前記半導体装
置の入力端子から入出力I/Oセルの入力バッファを介
して入力される入力信号、または、前記第2のフリップ
フロップの出力信号のいずれかを選択的に出力する第2
のマルチプレクサと、この第2のマルチプレクサの出力
信号を反転出力するインバータとを有し、前記バウンダ
リスキャンレジスタの出力(POまたはPO ̄)は、前
記入出力I/Oセルの出力バッファに入力されているこ
とを特徴とするバウンダリスキャンレジスタを提供する
ものである。
That is, in order to achieve the above object, the present invention relates to a semiconductor device in which input / output I / O cells having an input buffer and an output buffer are provided corresponding to respective input terminals. A boundary scan register provided corresponding to each input terminal of the semiconductor device, wherein an input signal input from an input terminal of the semiconductor device via an input buffer of an input / output I / O cell, or
A first multiplexer that selectively outputs one of the scan-in signals, a first flip-flop that holds an output signal of the first multiplexer and outputs a scan-out signal, and a first flip-flop that outputs a scan-out signal. A second flip-flop that holds an output signal; an input signal input from an input terminal of the semiconductor device via an input buffer of an input / output I / O cell; or an output signal of the second flip-flop. Second to selectively output
And an inverter for inverting and outputting the output signal of the second multiplexer. The output (PO or PO #) of the boundary scan register is input to the output buffer of the input / output I / O cell. A boundary scan register is provided.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明のバウンダリスキャンレジスタ
を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a boundary scan register according to the present invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.

【0041】図1は、本発明のバウンダリスキャンレジ
スタの一実施例の構成回路図である。図示例のバウンダ
リスキャンレジスタ10は、図3に示されるバウンダリ
スキャンレジスタ24と比較して、入力I/Oセル26
の代わりに入出力I/Oセル22を用い、マルチプレク
サ18から出力される反転信号PO ̄を入出力I/Oセ
ル22の出力バッファに入力した点を除いて全く同じで
あるから、同一の構成要素には同一の符号を付し、その
詳細な説明は省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a boundary scan register according to the present invention. The boundary scan register 10 in the illustrated example is different from the boundary scan register 24 shown in FIG.
, Except that an inverted signal PO # output from the multiplexer 18 is input to the output buffer of the input / output I / O cell 22. Elements have the same reference characters allotted, and detailed description thereof will not be repeated.

【0042】すなわち、バウンダリスキャンレジスタ1
0は、基本的に、図3に示されるバウンダリスキャンレ
ジスタ24と全く同じ、マルチプレクサ(MUX1)1
2、フリップフロップ(F.F1)14、フリップフロ
ップ(F.F2)16、マルチプレクサ(MUX2)1
8、および、インバータ20を有する。
That is, the boundary scan register 1
0 is a multiplexer (MUX1) 1 which is basically exactly the same as the boundary scan register 24 shown in FIG.
2, flip-flop (FF1) 14, flip-flop (FF2) 16, multiplexer (MUX2) 1
8 and an inverter 20.

【0043】なお、本実施例では、フリップフロップ1
6を用いているが、フリップフロップ16の代わりにラ
ッチを用いてもよい。また、マルチプレクサ18は、出
力信号が反転されるものを用いているが、これに限定さ
れず、出力信号が反転されないものを用いてもよい。こ
の場合、マルチプレクサ18から出力される信号を出力
信号POとして内部回路に供給し、マルチプレクサ18
の出力信号POをインバータ20で反転した信号を反転
信号PO ̄とすればよい。
In this embodiment, the flip-flop 1
6, but a latch may be used instead of the flip-flop 16. Further, although the multiplexer 18 uses the one whose output signal is inverted, the present invention is not limited to this, and the multiplexer 18 whose output signal is not inverted may be used. In this case, the signal output from the multiplexer 18 is supplied to the internal circuit as the output signal PO, and
May be used as an inverted signal PO #.

【0044】また、入出力I/Oセル22は、入力バッ
ファ22aと、出力バッファ22bとを有する。半導体
装置の入出力端子PADから入力される入力信号は、入
力バッファ22aに入力される。上述するように、出力
バッファ22bには、バウンダリスキャンレジスタ10
のマルチプレクサ18から出力される反転信号PO ̄が
入力され、その出力制御端子には制御信号BTが入力さ
れ、その出力信号は入力バッファ22aに入力される。
The input / output I / O cell 22 has an input buffer 22a and an output buffer 22b. An input signal input from the input / output terminal PAD of the semiconductor device is input to the input buffer 22a. As described above, the output buffer 22b includes the boundary scan register 10
The inverted signal PO # output from the multiplexer 18 is input, the control signal BT is input to the output control terminal, and the output signal is input to the input buffer 22a.

【0045】ここで、例えばゲートアレイ方式等のセミ
カスタムLSIでは、一般的に、入出力I/Oセル22
の出力バッファ22bの入力端子を‘1’または‘0’
に固定し、かつ、図示例の入出力I/Oセル22の場合
には、出力制御端子を非アクティブ状態である‘1’に
固定して出力バッファ22bを常に未使用状態としてお
くことにより、入出力I/Oセル22の入力バッファ2
2aを入力I/Oセルとして使用する。
Here, for example, in a semi-custom LSI such as a gate array system, the input / output I / O cell 22 is generally used.
Of the input terminal of the output buffer 22b of "1" or "0"
And in the case of the input / output I / O cell 22 in the illustrated example, by fixing the output control terminal to “1”, which is an inactive state, and always keeping the output buffer 22b in an unused state. Input buffer 2 of input / output I / O cell 22
2a is used as an input I / O cell.

【0046】また、上述するセミカスタムLSIでは、
一般的に、入出力I/Oセル22の入力バッファ22a
の出力信号PIをどこにも入力せずに開放し、未使用状
態としておくことにより、入出力I/Oセル22の出力
バッファ22bを出力I/Oセルとして使用する。すな
わち、入出力I/Oセル22を使用することにより、こ
れを入力I/Oセル、出力I/Oセル、または、入出力
I/Oセルのいずれにも使用することができるという利
点がある。
In the above-mentioned semi-custom LSI,
Generally, input buffer 22a of input / output I / O cell 22
The output buffer 22b of the input / output I / O cell 22 is used as an output I / O cell by releasing the output signal PI of the I / O cell 22 without inputting it anywhere and leaving it unused. That is, by using the input / output I / O cell 22, there is an advantage that it can be used for any of the input I / O cell, the output I / O cell, and the input / output I / O cell. .

【0047】従って、半導体装置の入力端子に対応して
設けられる入力I/Oセルとしては、一般的に、図1に
示される入出力I/Oセル22が用いられており、この
入出力I/Oセル22の出力バッファ22bは、通常、
上述するように未使用状態とされている。本発明のバウ
ンダリスキャンレジスタ10では、この未使用状態の出
力バッファ22bを利用するため、図3に示されるバウ
ンダリスキャンレジスタ24と比べて、内部回路として
の回路規模は全く増加されない。
Therefore, the input / output I / O cell 22 shown in FIG. 1 is generally used as an input I / O cell provided corresponding to the input terminal of the semiconductor device. The output buffer 22b of the / O cell 22 is usually
It is in an unused state as described above. In the boundary scan register 10 of the present invention, since the unused output buffer 22b is used, the circuit scale as an internal circuit is not increased at all as compared with the boundary scan register 24 shown in FIG.

【0048】なお、例えばスタンダードセル方式等のセ
ミカスタムLSIやフルカスタムLSI等では、一般的
に、入力専用の入力I/Oセルを使用するが、これに本
発明のバウンダリスキャンレジスタ10を適用するため
には、単純に入力I/Oセルの代わりに入出力I/Oセ
ル22を使用すればよい。この場合もI/Oセルは、内
部回路が配置されるコア領域ではなく、I/Oセル領域
に配置されるため、内部回路は全く増加されない。
In a semi-custom LSI such as a standard cell system or a full custom LSI, for example, an input-only input I / O cell is generally used, and the boundary scan register 10 of the present invention is applied to this. For this purpose, the input / output I / O cell 22 may be simply used instead of the input I / O cell. Also in this case, since the I / O cells are arranged in the I / O cell area instead of the core area where the internal circuits are arranged, the internal circuits are not increased at all.

【0049】このように、本発明のバウンダリスキャン
レジスタ10によれば、バウンダリスキャンレジスタ1
0に対して過不足なく存在する入出力I/Oセル22の
本来未使用である出力バッファ22bをバウンダリスキ
ャンレジスタ10の構成要素の一部として利用するた
め、バウンダリスキャンレジスタ10の回路規模は増加
しないし、たとえ半導体装置の入力端子数が増加した場
合であっても、内部回路は全く増加しないという利点が
ある。
As described above, according to the boundary scan register 10 of the present invention, the boundary scan register 1
Since the originally unused output buffer 22b of the input / output I / O cell 22, which is present in excess of 0, is used as a component of the boundary scan register 10, the circuit scale of the boundary scan register 10 increases. In addition, there is an advantage that the internal circuit does not increase at all even if the number of input terminals of the semiconductor device increases.

【0050】本発明のバウンダリスキャンレジスタ10
において、例えば制御信号BTを‘1’として、入出力
I/Oセル22の出力バッファ22bの出力制御端子を
非アクティブ状態に設定した場合の動作は、図3に示さ
れるバウンダリスキャンレジスタ24の動作と全く同じ
であり、バウンダリスキャンレジスタ24の場合と全く
同じようにして、LSIボードの配線テストや、LSI
ボード上に実装された半導体装置の機能テストを行うこ
とができる。
The boundary scan register 10 of the present invention
In the case where the control signal BT is set to "1" and the output control terminal of the output buffer 22b of the input / output I / O cell 22 is set to the inactive state, for example, the operation of the boundary scan register 24 shown in FIG. In the same manner as in the case of the boundary scan register 24, the LSI board wiring test and the LSI
A function test of the semiconductor device mounted on the board can be performed.

【0051】すなわち、バウンダリスキャンレジスタ1
0を内蔵した半導体装置が実装されたLSIボードで
は、スキャンイン入力端子からシリアル入力したスキャ
ンイン信号SIを半導体装置の各々の出力端子からパラ
レルに出力し、他の半導体装置の各々の入力端子へパラ
レルに入力される入力信号をスキャンアウト出力端子か
らスキャンアウト信号SOとしてシリアル出力すること
により、LSIボードの配線の良否を簡単にテストする
ことができる。
That is, the boundary scan register 1
In an LSI board on which a semiconductor device having a built-in 0 is mounted, a scan-in signal SI serially input from a scan-in input terminal is output in parallel from each output terminal of the semiconductor device, and is output to each input terminal of another semiconductor device. By serially outputting an input signal input in parallel as a scan-out signal SO from the scan-out output terminal, it is possible to easily test the quality of the wiring of the LSI board.

【0052】また、バウンダリスキャンレジスタ10を
内蔵した半導体装置が実装されたLSIボードでは、ス
キャンイン入力端子からシリアル入力したスキャンイン
信号SIを内部回路へパラレルに供給し、内部回路から
パラレルに出力される出力信号をスキャンアウト出力端
子からスキャンアウト信号SOとしてシリアル出力する
ことにより、LSIボード上に実装された半導体装置の
機能テストを簡単に行うことができる。
In an LSI board on which a semiconductor device incorporating the boundary scan register 10 is mounted, a scan-in signal SI serially input from a scan-in input terminal is supplied in parallel to an internal circuit, and is output in parallel from the internal circuit. By serially outputting the output signal from the scan-out output terminal as the scan-out signal SO, the function test of the semiconductor device mounted on the LSI board can be easily performed.

【0053】一方、半導体装置の最終出荷テスト時にお
けるバウンダリスキャンレジスタ10自身の故障検出に
ついても容易に行うことができる。まず、マルチプレク
サ12およびフリップフロップ14の故障検出は、制御
信号BTによって、入出力I/Oセル22の出力バッフ
ァ22bの出力制御端子を非アクティブ状態に設定する
ことにより、バウンダリスキャンレジスタ24の場合と
全く同じようにして行うことができる。
On the other hand, the failure detection of the boundary scan register 10 itself at the time of the final shipping test of the semiconductor device can be easily performed. First, the failure detection of the multiplexer 12 and the flip-flop 14 is performed by setting the output control terminal of the output buffer 22b of the input / output I / O cell 22 to the inactive state by the control signal BT. It can be done in exactly the same way.

【0054】すなわち、マルチプレクサ12およびフリ
ップフロップ14の故障検出は、例えば制御信号SDに
よって、半導体装置の各々の入出力端子PADからパラ
レルに入力される入力信号を各々のフリップフロップ1
4に保持し、または、スキャンイン入力端子からスキャ
ンイン信号SIをシリアル入力してフリップフロップ1
4に所定値を設定し、これをスキャンアウト出力端子か
らスキャンアウト信号SOとしてシリアル出力すること
により簡単に行うことができる。
That is, the failure of the multiplexer 12 and the flip-flop 14 is detected, for example, by inputting the input signals input in parallel from the respective input / output terminals PAD of the semiconductor device to the respective flip-flops 1 by the control signal SD.
4 or the scan-in signal SI is serially input from the scan-in input terminal and the flip-flop 1
This can be easily performed by setting a predetermined value to 4 and serially outputting this as a scan-out signal SO from the scan-out output terminal.

【0055】また、バウンダリスキャンレジスタ10に
おいて、フリップフロップ16およびマルチプレクサ1
8の故障検出は、以下のようにして行われる。ここで、
図2に、本発明のバウンダリスキャンレジスタの動作を
表す一実施例のタイミングチャートを示す。以下、この
図2に示されるタイミングチャートを参照しながら、フ
リップフロップ16およびマルチプレクサ18の故障検
出時の動作について説明する。
In the boundary scan register 10, the flip-flop 16 and the multiplexer 1
The fault detection of No. 8 is performed as follows. here,
FIG. 2 is a timing chart of one embodiment showing the operation of the boundary scan register of the present invention. Hereinafter, the operation of the flip-flop 16 and the multiplexer 18 when a failure is detected will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

【0056】まず、第1のフェーズPH1において、制
御信号BTを‘0’として、入出力I/Oセル22の出
力バッファ22bの出力制御端子をアクティブ状態と
し、制御信号SDを‘1’として、他のバウンダリスキ
ャンレジスタ10のフリップフロップ14の出力信号が
マルチプレクサ12から出力されるように設定し、か
つ、制御信号MDを‘1’として、フリップフロップ1
6の出力信号がマルチプレクサ18から出力されるよう
に設定する。
First, in the first phase PH1, the control signal BT is set to “0”, the output control terminal of the output buffer 22b of the input / output I / O cell 22 is set to the active state, and the control signal SD is set to “1”. The output signal of the flip-flop 14 of the other boundary scan register 10 is set so as to be output from the multiplexer 12, and the control signal MD is set to “1” to set the flip-flop 1
6 is set to be output from the multiplexer 18.

【0057】これにより、各々のバウンダリスキャンレ
ジスタ10のマルチプレクサ12およびフリップフロッ
プ14によって、スキャンイン入力端子とスキャンアウ
ト出力端子との間をシリアルに接続する1本のスキャン
チェーンが構成される。また、マルチプレクサ18から
は、フリップフロップ16の出力信号の反転信号PO ̄
が出力され、入出力I/Oセル22の出力バッファ22
bからは、マルチプレクサ18から出力される反転信号
PO ̄が出力される。
Thus, the multiplexer 12 and the flip-flop 14 of each boundary scan register 10 constitute one scan chain that serially connects the scan-in input terminal and the scan-out output terminal. The multiplexer 18 outputs an inverted signal PO # of the output signal of the flip-flop 16.
Is output to the output buffer 22 of the input / output I / O cell 22.
b outputs an inverted signal PO # output from the multiplexer 18.

【0058】その後、スキャンイン信号SIとしてスキ
ャンイン入力端子を介して信号列DIを順次入力しつ
つ、これに同期してフリップフロップ14にクロック信
号CCを与え、スキャンチェーンの前段のフリップフロ
ップ14から、マルチプレクサ12を介して、次段のフ
リップフロップ14へスキャンイン信号SIを順次シフ
トし、信号端子に対応して設けられたバウンダリスキャ
ンレジスタ10の各々のフリップフロップ14に信号列
DIを設定する。
After that, while sequentially inputting the signal train DI as the scan-in signal SI via the scan-in input terminal, the clock signal CC is supplied to the flip-flop 14 in synchronization with the signal train DI, and the flip-flop 14 at the preceding stage of the scan chain is input. Then, the scan-in signal SI is sequentially shifted to the next-stage flip-flop 14 via the multiplexer 12, and the signal sequence DI is set in each flip-flop 14 of the boundary scan register 10 provided corresponding to the signal terminal.

【0059】第2のフェーズPH2において、まず、制
御信号SDを‘0’として、入出力I/Oセル22の入
力バッファ22aの出力信号PIがマルチプレクサ12
から出力されるように設定しておく。続いて、フリップ
フロップ16にクロック信号UCを与え、各々のフリッ
プフロップ14に保持された信号列DIを、これに対応
する各々のフリップフロップ16にパラレルに保持す
る。
In the second phase PH 2, first, the control signal SD is set to “0” and the output signal PI of the input buffer 22 a of the input / output I / O cell 22 is
Set to output from Subsequently, the clock signal UC is supplied to the flip-flops 16, and the signal train DI held in each flip-flop 14 is held in parallel in each corresponding flip-flop 16.

【0060】これにより、各々のフリップフロップ16
に保持された信号列DIは、マルチプレクサ18により
反転される。マルチプレクサ18から出力される反転信
号PO ̄すなわち信号列DI ̄は、入出力I/Oセル2
2の出力バッファ22bを介して半導体装置の入出力端
子PADから出力され、同時に、入出力I/Oセル22
の入力バッファ22a、および、マルチプレクサ12を
介してフリップフロップ14のデータ入力端子に入力さ
れる。
Thus, each flip-flop 16
Is inverted by the multiplexer 18. The inverted signal PO # output from the multiplexer 18, that is, the signal train DI #, is supplied to the input / output I / O cell 2
And output from the input / output terminal PAD of the semiconductor device via the second output buffer 22b.
And the data input terminal of the flip-flop 14 via the multiplexer 12.

【0061】第3のフェーズにおいて、フリップフロッ
プ14にクロック信号CCを与え、各々のフリップフロ
ップ14に、マルチプレクサ12を介して入力された入
力バッファ22aの出力信号PIを保持する。すなわ
ち、この段階で、各々のフリップフロップ14には、ス
キャンイン入力端子からシリアル入力されたスキャンイ
ン信号SIである信号列DIを反転した信号列DI ̄が
保持される。
In the third phase, the clock signal CC is supplied to the flip-flops 14, and each flip-flop 14 holds the output signal PI of the input buffer 22 a input via the multiplexer 12. That is, at this stage, each flip-flop 14 holds a signal sequence DI # obtained by inverting the signal sequence DI which is the scan-in signal SI serially input from the scan-in input terminal.

【0062】第4のフェーズにおいて、まず、制御信号
SDを‘1’として、マルチプレクサ12およびフリッ
プフロップ14によりスキャンチェーンが構成されるよ
うに設定した後、フリップフロップ14にクロック信号
CCを与え、スキャンチェーンの前段のフリップフロッ
プ14から、マルチプレクサ12を介して、次段のフリ
ップフロップ14へ信号列DI ̄を順次シフトし、スキ
ャンアウト信号SOとしてスキャンアウト出力端子から
順次出力する。
In the fourth phase, first, the control signal SD is set to “1”, and the multiplexer 12 and the flip-flop 14 are set so as to form a scan chain. The signal sequence DI # is sequentially shifted from the flip-flop 14 at the preceding stage of the chain to the flip-flop 14 at the next stage via the multiplexer 12, and is sequentially output as the scan-out signal SO from the scan-out output terminal.

【0063】このように、バウンダリスキャンレジスタ
10においては、入出力I/Oセル22の出力バッファ
22bおよび入力バッファ22aを介して、マルチプレ
クサ18から出力される反転信号PO ̄をフリップフロ
ップ14に保持し、これをシリアル出力することができ
る。従って、バウンダリスキャンレジスタ10の故障検
出を内部回路から論理的に分離して容易に行うことがで
きるし、テストパターンの自動生成(ATPG:Auto T
est Pattern Generation)化も容易である。
As described above, in the boundary scan register 10, the inverted signal PO # output from the multiplexer 18 is held in the flip-flop 14 via the output buffer 22b and the input buffer 22a of the input / output I / O cell 22. , Which can be serially output. Therefore, the failure detection of the boundary scan register 10 can be easily performed by logically separating it from the internal circuit, and the test pattern can be automatically generated (ATPG: Auto T).
est Pattern Generation) is also easy.

【0064】なお、本発明のバウンダリスキャンレジス
タ10では、半導体装置の最終出荷テストの時には、テ
スター上で各々の入出力端子PADからパラレルに出力
される信号列DI ̄をモニターすることができる。従っ
て、図2に示されるタイミングチャートの第1〜第4の
フェーズの内、第1および第2のフェーズを実行した
後、入出力端子PADから出力される信号列DI ̄をモ
ニターすることにより、上記第3および第4のフェーズ
の動作を省略することもできる。
In the boundary scan register 10 of the present invention, at the time of the final shipping test of the semiconductor device, the signal train DI # output in parallel from each of the input / output terminals PAD can be monitored on the tester. Therefore, after executing the first and second phases of the first to fourth phases of the timing chart shown in FIG. 2, by monitoring the signal train DI # output from the input / output terminal PAD, The operations in the third and fourth phases can be omitted.

【0065】このように、入出力端子PADから出力さ
れる信号列をモニターすることにより、テストパターン
やテスト時間を短縮することができ、テストコストを削
減することができる。なお、入出力端子PADから出力
される信号列をモニターする場合には、入出力端子PA
Dから、マルチプレクサ18によって反転出力された反
転信号PO ̄が出力されるようにしてもよいし、インバ
ータ20によってさらに反転出力された出力信号POが
出力されるようにしてもよい。
As described above, by monitoring the signal sequence output from the input / output terminal PAD, the test pattern and the test time can be reduced, and the test cost can be reduced. When monitoring a signal string output from the input / output terminal PAD, the input / output terminal PA
From D, an inverted signal PO # inverted by the multiplexer 18 may be output, or an output signal PO further inverted by the inverter 20 may be output.

【0066】以上、本発明のバウンダリスキャンレジス
タについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限
定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種
々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
Although the boundary scan register of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and changes may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のバウ
ンダリスキャンレジスタは、バウンダリスキャンレジス
タの出力信号を、入出力I/Oセルの本来未使用である
出力バッファに入力したものである。これにより、本発
明のバウンダリスキャンレジスタによれば、半導体装置
の入力端子数が増加した場合であっても、バウンダリス
キャンレジスタのためのテスト回路の回路規模が増加す
ることはないし、内部回路から論理的に分離して、バウ
ンダリスキャンレジスタの故障検出を容易に行うことが
でき、テストパターンのATPG化も容易である。ま
た、本発明のバウンダリスキャンレジスタによれば、半
導体装置の最終出荷テストの時に、バウンダリスキャン
レジスタの出力信号を入出力端子において直接モニター
することもできるため、テストパターンやテスト時間を
短縮することができ、結果的にテストコストを削減する
ことができる。
As described in detail above, the boundary scan register of the present invention is obtained by inputting the output signal of the boundary scan register to an output buffer which is originally unused of the input / output I / O cell. As a result, according to the boundary scan register of the present invention, even if the number of input terminals of the semiconductor device increases, the circuit scale of the test circuit for the boundary scan register does not increase, and logic from the internal circuit does not increase. Thus, the failure of the boundary scan register can be easily detected, and the ATPG of the test pattern can be easily achieved. Further, according to the boundary scan register of the present invention, the output signal of the boundary scan register can be directly monitored at the input / output terminal at the time of the final shipment test of the semiconductor device, so that the test pattern and the test time can be reduced. Test cost can be reduced as a result.

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

【図1】 本発明のバウンダリスキャンレジスタの一実
施例の構成回路図である。
FIG. 1 is a configuration circuit diagram of an embodiment of a boundary scan register of the present invention.

【図2】 本発明のバウンダリスキャンレジスタの動作
を表す一実施例のタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart of an embodiment showing the operation of the boundary scan register of the present invention.

【図3】 従来のバウンダリスキャンレジスタの一例の
構成回路図である。
FIG. 3 is a configuration circuit diagram of an example of a conventional boundary scan register.

【図4】 従来のバウンダリスキャンレジスタの別の例
の構成回路図である。
FIG. 4 is a configuration circuit diagram of another example of a conventional boundary scan register.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,24,30 バウンダリスキャンレジスタ 12,18,32 マルチプレクサ 14,16 フリップフロップ 20 インバータ 22 入出力I/Oセル 22a 入力バッファ 22b 出力バッファ 26 入力I/Oセル 28 内部回路 10, 24, 30 Boundary scan register 12, 18, 32 Multiplexer 14, 16 Flip-flop 20 Inverter 22 Input / output I / O cell 22a Input buffer 22b Output buffer 26 Input I / O cell 28 Internal circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力バッファおよび出力バッファを有する
入出力I/Oセルが、各々の入力端子に対応して設けら
れた半導体装置において、この半導体装置の各々の入力
端子に対応して設けられるバウンダリスキャンレジスタ
であって、 前記半導体装置の入力端子から入出力I/Oセルの入力
バッファを介して入力される入力信号、または、スキャ
ンイン信号のいずれかを選択的に出力する第1のマルチ
プレクサと、この第1のマルチプレクサの出力信号を保
持し、スキャンアウト信号を出力する第1のフリップフ
ロップと、この第1のフリップフロップの出力信号を保
持する第2のフリップフロップと、前記半導体装置の入
力端子から入出力I/Oセルの入力バッファを介して入
力される入力信号、または、前記第2のフリップフロッ
プの出力信号のいずれかを選択的に出力する第2のマル
チプレクサと、この第2のマルチプレクサの出力信号を
反転出力するインバータとを有し、 前記バウンダリスキャンレジスタの出力(POまたはP
O ̄)は、前記入出力I/Oセルの出力バッファに入力
されていることを特徴とするバウンダリスキャンレジス
タ。
In a semiconductor device provided with input / output I / O cells having an input buffer and an output buffer corresponding to each input terminal, a boundary provided corresponding to each input terminal of the semiconductor device. A scan register, comprising: a first multiplexer for selectively outputting either an input signal input from an input terminal of the semiconductor device via an input buffer of an input / output I / O cell or a scan-in signal; A first flip-flop that holds an output signal of the first multiplexer and outputs a scan-out signal, a second flip-flop that holds an output signal of the first flip-flop, and an input of the semiconductor device. An input signal input from a terminal via an input buffer of an input / output I / O cell, or an output signal of the second flip-flop. A second multiplexer for selectively outputting one of the output signals, and an inverter for inverting and outputting the output signal of the second multiplexer. The output of the boundary scan register (PO or P
O ̄) is a boundary scan register which is inputted to an output buffer of the input / output I / O cell.
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