JPH11289322A - 半導体集積回路装置および電子装置 - Google Patents

半導体集積回路装置および電子装置

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JPH11289322A
JPH11289322A JP10091063A JP9106398A JPH11289322A JP H11289322 A JPH11289322 A JP H11289322A JP 10091063 A JP10091063 A JP 10091063A JP 9106398 A JP9106398 A JP 9106398A JP H11289322 A JPH11289322 A JP H11289322A
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JP
Japan
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signal
semiconductor integrated
integrated circuit
data
input
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Pending
Application number
JP10091063A
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English (en)
Inventor
Shinobu Yabuki
忍 矢吹
Shigeru Nakahara
茂 中原
Kayoko Saito
佳代子 斉藤
Masami Usami
正己 宇佐美
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 AC特性を任意に可変することにより信号の
タイミング調整をフレキシブルに行い、基板設計を短期
間で容易に行う。 【解決手段】 中間ラッチなどの内部ラッチ、入力デー
タ信号やアドレス信号をラッチするデータ入力ラッチ5
1 〜5N および出力データ信号をラッチするデータ出力
ラッチ61 〜6N は、それぞれ可変ディレイ回路1〜3
を介してクロック信号CLKが入力されている。可変デ
ィレイ回路1〜3のディレイ時間はバウンダリスキャン
を行うバウンダリスキャン回路7によって設定され、そ
れらラッチに入力されるクロック信号CLKのディレイ
時間を可変しててデータ入力ピン、データ出力ピンなど
におけるセットアップ/ホールド特性、クロックアクセ
ス時間、データホールドなどのAC特性を変更し、信号
入出力のタイミングを最適化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置および電子装置に関し、特に、入出力信号のタイミン
グの可変調整に適用して有効な技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、マ
イクロコンピュータやメモリなどの半導体集積回路装置
においては、I/O(Input/Output)端子
におけるスペックとして、セットアップ/ホールド特
性、クロックアクセスなどの、いわゆる、AC特性が規
定されている。
【0003】なお、この種の半導体集積回路装置のAC
特性について詳しく述べてある例としては、昭和59年
11月30日、株式会社オーム社発行、財団法人 電子
通信学会(編)、「LSIハンドブック」P650があ
り、この文献には、半導体集積回路装置のAC特性試験
が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な半導体集積回路装置では、次のような問題点があるこ
とが本発明者により見い出された。
【0005】すなわち、半導体集積回路装置において規
定されたAC特性は可変することができず、たとえば、
多数の半導体集積回路装置をプリント配線基板に搭載す
る電子装置の場合に、半導体素子の製造時のばらつきや
該プリント配線基板におけるパターン配線長などによる
信号の遅延が問題となり、信号入出力のタイミング調整
が困難となり、高速動作が要求される電子装置では性能
が低下や誤動作などが生じる恐れがある。
【0006】本発明の目的は、AC特性を任意に可変す
ることにより信号のタイミング調整をフレキシブルに行
い、基板設計を短期間で容易に行うことのできる半導体
集積回路装置および電子装置を提供することにある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0009】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、I/O端子に設けられたラッチに供給されるクロッ
ク信号を制御信号に基づいて任意に遅延する第1の遅延
手段と、当該第1の遅延手段の遅延時間の設定を行う制
御信号を生成する制御手段とを備えたものである。
【0010】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記第1の遅延手段を、論理機能別にグループ化されたラ
ッチ毎に設けたものである。
【0011】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
I/O端子と接続されていないラッチに供給されるクロ
ック信号を制御信号に基づいて任意に遅延する第2の遅
延手段と、当該第2の遅延手段の遅延時間の設定を行う
制御信号を生成する制御手段とを備えたものである。
【0012】それらにより、半導体集積回路装置全体あ
るいは機能別ラッチ毎にクロック信号を可変して供給す
るので、I/O端子におけるAC特性を容易に変更する
ことができる。
【0013】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記制御手段が、バウンダリスキャンを行うバウンダリス
キャン回路よりなるものである。
【0014】それにより、低コストで簡単にAC特性の
変更を行うことができる。
【0015】さらに、本発明の電子装置は、前記半導体
集積回路装置を用いて電子回路が構成されたものであ
る。
【0016】それにより、信号入出力のタイミング調整
などを容易に短時間で行うことができ、電子装置の設計
を容易化することができる。
【0017】以上のことにより、AC仕様の異なった複
数種の半導体集積回路装置の製造が不要となり、製造効
率を大幅に向上でき、かつ電子装置の信頼性を向上する
ことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0019】図1は、本発明の一実施の形態による半導
体集積回路装置のラッチにクロック信号を供給する可変
ディレイ回路およびキャンを行うバウンダリスキャン回
路の説明図、図2は、本発明の一実施の形態によるグル
ープ化されたラッチのクロック分配系統の説明図、図3
は、本発明の一実施の形態による可変ディレイ回路の説
明図、図3は、本発明の一実施の形態による半導体集積
回路装置が用いて構成された電子装置における信号タイ
ミングの説明図である。
【0020】本実施の形態において、SRAM(Sta
tic Random Access Memory)
などの半導体集積回路装置には、図1に示すように、制
御信号に基づいてディレイ時間を可変する可変ディレイ
回路1〜3が設けられている。
【0021】可変ディレイ回路(第2の遅延手段)1
は、クロックピンから外部入力されたクロック信号CL
Kがバッファ4を介して入力されるように接続されてお
り、たとえば、パイプライン接続された中間ラッチなど
のデータ入出力ピンと接続されていない内部ラッチにク
ロック信号が供給されるように接続されている。
【0022】また、可変ディレイ回路(第1の遅延手
段)2も、同様にクロックピンから外部入力されたクロ
ック信号CLKがバッファ4を介して入力されるように
接続されており、この可変ディレイ回路2は、データ入
力ピンから入力されたデータ信号やアドレス信号をラッ
チするデータ入力ラッチ(ラッチ)51 〜5N にクロッ
ク信号CLKが供給されるように接続されている。
【0023】さらに、可変ディレイ回路(第1の遅延手
段)3も、同様にクロックピンから外部入力されたクロ
ック信号CLKがバッファ4を介して入力されるように
接続されており、この可変ディレイ回路3は、データ出
力ピンから出力されるデータ信号をラッチするデータ出
力ラッチ(ラッチ)61 〜6N にクロック信号CLKが
供給されるように接続されている。
【0024】よって、論理機能毎にグループ化されたデ
ータ入力ラッチ51 〜5N 、データ出力ラッチ61 〜6
N および内部ラッチ(ラッチ)R1 〜RN は、図2に示
すように、それぞれ可変ディレイ回路1〜3によって遅
延されたクロック信号CLKが入力されことになる。
【0025】また、これら可変ディレイ回路1〜3にお
けるディレイ時間は、図1に示す半導体集積回路装置に
設けられた、JTAG(Joint Test Act
ion Group)により規格化されたバウンダリス
キャンを行うバウンダリスキャン回路(制御手段)7に
よって設定が行われる。バウンダリスキャンは、プリン
ト配線基板などのボードに実装された半導体集積回路装
置や各々の半導体集積回路装置間接続をテストするため
の方法である。
【0026】バウンダリスキャン回路7は、制御フラグ
用フリップフロップ7aおよび該制御フラグ用フリップ
フロップ7aの制御を行う制御部7bからなるテストモ
ード設定用順序回路により構成されている。
【0027】また、制御フラグ用フリップフロップ7a
には、テスト専用ピンとしてテストデータ入力TDI、
テストデータ出力TDOの端子が設けられており、制御
部7bには同じくテスト専用ピンとして、テストモード
信号TMS、テストクロックTCKの端子が設けられて
いる。
【0028】さらに、可変ディレイ回路1(〜3)は、
図3に示すように、ディレイ素子D1〜D4、多入力の
中から所定の制御信号により指定されたものを選択する
セレクタSならびにバッファBによって構成されてい
る。
【0029】ディレイ素子D1〜D4は、直列接続され
ており、それぞれのディレイ素子D〜D4の出力部が、
セレクタSの入力部と電気的に接続されている。そし
て、セレクタSの出力部からバッファBを介してクロッ
ク信号が出力され、それぞれグループ化されたラッチに
供給される。
【0030】また、それぞれのセレクタSには、制御フ
ラグ用フリップフロップ7aにおける所定の位置の2ビ
ットの信号が入力されるように接続され、この2ビット
の信号がセレクタSの制御信号となる。
【0031】可変ディレイ回路1〜3におけるディレイ
時間の設定は、前述したバウンダリスキャン回路7によ
って制御信号を設定することになり、このディレイ時間
を可変することによってデータ入力ピン、データ出力ピ
ンなどにおけるセットアップ/ホールド特性、クロック
アクセス時間、データホールドなどの、いわゆる、AC
特性が変更される。
【0032】次に、本実施の形態の作用について、図
1,図3ならびに図4の電子装置に用いられるプリント
配線基板におけるタイミング調整の説明図を用いて説明
する。
【0033】まず、可変ディレイ回路1〜3におけるデ
ィレイ時間の設定は、図1に示すように、前述した外部
ピンであるテストモード信号TMSから所定の信号を制
御部7に入力し、ディレイ時間の設定を行うモードにす
る。
【0034】その後、テストデータ入力TDIからそれ
ぞれの可変ディレイ回路1〜3のセレクタSに入力する
ための信号を入力し、制御フラグ用フリップフロップ7
aに書き込みを行う。
【0035】そして、テストモード信号TMSから所定
の信号を入力し、制御フラグ用フリップフロップ7aに
書き込まれた信号を、制御信号としてセレクタSに出力
する。セレクタSは、入力された制御信号に基づいて所
定のディレイ素子からの出力を選択して出力を行う。
【0036】次に、電子装置に用いられるプリント配線
基板におけるタイミング調整について説明する。
【0037】図4に示すように、電子装置に用いられる
プリント配線基板Pには、マイクロコンピュータ8およ
びSRAMなどのメモリ91 〜910、クロック制御LS
I10、I/Oインタフェース11などの複数の周辺L
SIが実装されている。
【0038】複数のメモリ91 〜910が実装された電子
装置の場合、それぞれのメモリ91〜910とマイクロコ
ンピュータ8との配線距離が異なるので信号の転送時間
に差が生じてしまうが、それぞれのメモリ91 〜910
設けられたAC特性可変回路7によってデータ入力ピ
ン、データ出力ピンのAC特性を変更できるのでデータ
入出力のタイミングを最適化することができる。
【0039】たとえば、マイクロコンピュータ8にデー
タ出力が行われるように接続されているメモリ91 とメ
モリ93 とでは、メモリ93 の方が配線距離が長く、ク
ロック制御LSIとの配線距離においてもメモリ93
方が配線距離が長くなっている。
【0040】よって、クロックスキューの発生やマイク
ロコンピュータ8へのデータ入力タイミングなどが異な
ってしまうことになるので、前述したようにバウンダリ
スキャン回路7によって、メモリ91 の可変ディレイ回
路1,2のディレイ時間が大きくなるように設定を行
い、反対にメモリ93 のディレイ時間が小さくなるよう
に設定を行う。
【0041】また、マイクロコンピュータ8から出力さ
れたデータが入力されるように接続されたメモリ94
5 においても、メモリ95 の方が配線距離が長くなっ
ている。
【0042】よって、メモリ94 ,95 のデータ入力タ
イミングなどが異なってしまうので同様にバウンダリス
キャン回路7によって、メモリ94 の可変ディレイ回路
3のディレイ時間が大きくなるように設定を行い、反対
にメモリ95 のディレイ時間が小さくなるように設定を
行う。
【0043】それにより、本実施の形態においては、可
変ディレイ回路1〜3およびバウンダリスキャン回路7
によって半導体集積回路装置全体あるいは機能別ラッチ
毎にクロック信号を任意に可変して供給できるのでI/
O端子におけるAC特性をフレキシブルに変更すること
ができる。
【0044】また、信号入出力のタイミング調整などを
容易に短時間で行うことができ、電子装置の設計を容易
化でき、かつ電子装置の信頼性を向上することができ
る。
【0045】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0046】たとえば、前記実施の形態では、可変ディ
レイ回路のディレイ時間を可変する制御信号を半導体集
積回路装置に設けられたバウンダリスキャン回路によっ
て設定したが、可変ディレイ回路を制御する制御信号を
フラッシュメモリによって設定するようにしてもよい。
【0047】また、前記実施の形態では、SRAMメモ
リに可変ディレイ回路、バウンダリスキャン回路を設け
た場合について記載したが、マイクロコンピュータやシ
ンクロナスRAMなどの様々な半導体メモリなどの同期
式の半導体集積回路装置に用いても信号入出力のタイミ
ング調整などを容易に最適化することができる。
【0048】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0049】(1)本発明によれば、第1、第2のの遅
延手段ならびに制御手段を備えることにより、半導体集
積回路装置全体あるいは機能別ラッチ毎にクロック信号
を可変して供給するので、I/O端子におけるAC特性
を容易に変更することができる。
【0050】(2)また、本発明では、制御手段にバウ
ンダリスキャン回路を用いることにより、低コストで簡
単な回路構成によってAC特性の変更を行うことができ
る。
【0051】(3)さらに、本発明においては、上記
(1)、(2)により、AC仕様の異なった複数種の半
導体集積回路装置の製造が不要となるので製造効率を大
幅に向上でき、半導体集積回路装置間などの信号入出力
のタイミング調整を容易に短時間で行うことができるの
で電子装置の設計を容易化および電子装置の信頼性を向
上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体集積回路装
置のラッチにクロック信号を供給する可変ディレイ回路
およびキャンを行うバウンダリスキャン回路の説明図で
ある。
【図2】本発明の一実施の形態によるグループ化された
ラッチのクロック分配系統の説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態による可変ディレイ回路
の説明図である。
【図4】本発明の一実施の形態による半導体集積回路装
置が用いて構成された電子装置における信号タイミング
の説明図である。
【符号の説明】
1 可変ディレイ回路(第2の遅延手段) 2 可変ディレイ回路(第1の遅延手段) 3 可変ディレイ回路(第1の遅延手段) 4 バッファ 51 〜5N データ入力ラッチ(ラッチ) 61 〜6N データ出力ラッチ(ラッチ) 7 バウンダリスキャン回路(制御手段) 7a 制御フラグ用フリップフロップ 7b 制御部 8 マイクロコンピュータ 91 〜910 メモリ 10 クロック制御LSI 11 I/Oインタフェース D1〜D4 ディレイ素子 S セレクタ B バッファ P プリント配線基板 TDI テストデータ入力 TDO テストデータ出力 TMS テストモード信号 TCK テストクロック CLK クロック信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐美 正己 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 I/O端子に設けられたラッチに供給さ
    れるクロック信号を制御信号に基づいて任意に遅延する
    第1の遅延手段と、前記第1の遅延手段の遅延時間の設
    定を行う制御信号を生成する制御手段とを備えたことを
    特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記第1の遅延手段を、論理機能別にグループ化
    された前記ラッチ毎に設けたことを特徴とする半導体集
    積回路装置。
  3. 【請求項3】 I/O端子と接続されていないラッチに
    供給されるクロック信号を制御信号に基づいて任意に遅
    延する第2の遅延手段と、前記第2の遅延手段の遅延時
    間の設定を行う制御信号を生成する制御手段とを備えた
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
    導体集積回路装置において、前記制御手段が、バウンダ
    リスキャンを行うバウンダリスキャン回路であることを
    特徴とする半導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半
    導体集積回路装置を用いて電子回路が構成されたことを
    特徴とする電子装置。
JP10091063A 1998-04-03 1998-04-03 半導体集積回路装置および電子装置 Pending JPH11289322A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6865705B2 (en) 2002-02-12 2005-03-08 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device capable of switching mode for trimming internal circuitry through JTAG boundary scan method
JP2005209168A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Hitachi Ltd 半導体メモリモジュール、メモリシステム、回路、半導体装置、およびdimm

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6865705B2 (en) 2002-02-12 2005-03-08 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device capable of switching mode for trimming internal circuitry through JTAG boundary scan method
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