JPS60243578A - 論理集積回路 - Google Patents

論理集積回路

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JPS60243578A
JPS60243578A JP59099748A JP9974884A JPS60243578A JP S60243578 A JPS60243578 A JP S60243578A JP 59099748 A JP59099748 A JP 59099748A JP 9974884 A JP9974884 A JP 9974884A JP S60243578 A JPS60243578 A JP S60243578A
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JP
Japan
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circuit
scan
input terminal
path
data
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JP59099748A
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Inventor
Takeshi Shimono
下野 武志
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野〉 本発明は、試験診断用スキャン機能を有する論理集積回
路に関する。
〔従来技術〕
従来、試験診断を容易にするためにスキャン方式を用い
て設計されたこの種の論理集積回路においては、例えば
第1図に示す論理集積回路10の部分回路20の試験診
断を行う場合、スキャン用シリアルデータ入力端子11
がらスキャンパスを構成するフリップフロップ(以下F
/F 、!:いう)群31を介して試験対象の部分回路
2oの試験入力データをF/F群32にセットし、通常
モードで1ステップ動作させた後、F/F群34Vc取
シ込まれた試験対象の部分回路2oの試験出力データを
、スキャンパスを構成するF/F群35を介してスキャ
ン用シリアルデータ出力端子12がら取シ出して観測す
るという手順で行われる。しかしながら、このとき、試
験データは試験対象の部分回路20に対して作成される
が、試験時に正しく試験データが供給されるため゛には
、スキャンパス上のF/F群31に対するダミーのデー
タを付加してスキャン用シリアル入力端子11から入力
する必要があり、また、試験結果を正しく観測するため
には、スキャン用シリアル出力端子12から取シ出され
るシリアルデータのうち、FZF群3群圧5する期待値
データを別に作成するか、もしくは比較対象としないよ
うにマスクするための機構が必要であった。このため、
回路を分割して試験すると、試験方法が複雑になシ、試
験データが長大になるという欠点があった。また従来の
スキャン方式では、1つの試験データを印加・観測する
ために、シリアルデータの長さ分のクロックサイクルが
必要であシ、試験対象の部分回路20に含まれるF/F
が少なくても、試験対象の部分回路20に含まれないF
/F群31,33.35に対するスキャンのためのクロ
ックサイクルが必要となるため、試験診断時間が長大に
なるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、試験データを設定する必要のないスキ
ャンパス上のF/F群を介さないで特定のF/F群に試
験データを設定し試験結果を観測する必要のないスキャ
ンパス上のF/F群を介さないで特定のF/F群の試験
結果を観測することを可能とすることによシ、上記欠点
を解決し、少ない試験データで短時間に試験診断を行う
ことができると共に、試験対象回路が複数の論理ブロッ
クから構成されているとき、各ブロックの試験データを
他のブロックを介さないで供給し、試験結果を他のブロ
ックを介さないで観測することによシ、ブロック単位の
試験診断を容易にかつ高速に行うことのできる論理集積
回路を提供することにある。
〔発明の構成〕
上記本発明の目的を達成するための、本発明に係る論理
集積回路の構成は、複数の入出力線を有する組合せ回路
と、通常動作時には組合せ回路からの出力ピットパター
ンの一部を並列に受けその出力のビットパターンを組合
せ回路に帰還させ、試験診断時にはシフトレジスタとし
て動作するスキャン機能付フリップフロップ群と、スキ
ャン機能付フリップフロップ群によシ構成されるスキャ
ンパスを制御する情報を保持するレジスタ回路と、前記
レジスタ回路に上記情報を格納する手段とからなるもの
でおる。
〔発明の作用〕
かかる本発明の構成において、スキャンパス制御レジス
タに格納された制御データによシ試験対象の部分回路に
含まれるF/F群と含まれないF/F群を区別し、制御
データによシスキャンパス上のシリアルデータの流れを
切シ換え、試験対象の部分回路に含まれないF/F群を
バイパスして試験対象の部分回路に含まれるF/F群に
直接アクセスできるようにしている。
〔実施例の説明〕
次に、本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。
第2図は、本発明に係る論理集積回路の一実施例を示す
ブロック図である。
第3図は、同実施例を更に具体的に示すブロック図であ
る。
−し 第4図は、第3図に示すスキャン機能付フリップフロッ
プの一構成例を示すブロック図で6jl)、第4B図、
第4C図、第4D図は、第4A図に示すスキャン機能付
フリップフロップの動作を説明するためのブロック図で
おる。
第5図は、同実施例におけるスキャン方式の動作を説明
するためのブロック図である。
第2図において実施例論理集積回路は、組合せ回路20
0とこの組合せ回路200の一部の出力を出力線130
を介して取シ込み、その出力を入力線140を介して組
合せ回路200に一部入力する可変スキャン機能付レジ
スタ回路201と、この可変スキャン機能付レジスタ2
01によって構成されるスキャンパスを接続線160を
介して制御し、論理的なスキャンパスを構成するだめの
制御情報を保持する制御用レジスタ回路202と、可変
スキャン機能付レジスタ回路201および制御用レジス
タ回路202にビットパターンをセットする・ためのシ
リアル入力端子101と、可変スキャン機能付レジスタ
回路201および制御用レジスタ回路202のビットパ
ターンを観測するためのシリアル出力端子102と、信
号入力端子103からの信号により可変スキャン機能付
レジスタ回路2014 t、 <は制御用レジスタ回路
202のシリアル出力を切換えてシリアル出力端子10
2へ出力する信号切換え回路230と、可変スキャン機
能付レジスタ回路201の動作を制御すると同時に信号
切換え回路230を制御するための信号入力端子103
と、制御用レジスタ回路202の動作を制御するための
信号入力端子104と、クロック入力端子105と、組
合せ回路200に対する入力端子群110および出力端
子群120とから構成されている。
この回路は、通常動作時、可変スキャン機能付レジスタ
回路201を構成するF/F群を独立し九F/Fとして
用い、第2図に示す回路全体を同期式順序回路として動
作させる。このとき、制御用レジスタ回路202は回路
の動作に影響しない。試験時には、制御用レジスタ20
2にスキャンパスを制御する情報をセットする。信号入
力端子103よりの制御信号により可変スキャン機能付
レジスタ回路201をスキャンパスを構成するシフトレ
ジスタとして動作させるとき、可変スキャン機能付レジ
スタ回路201を構成するF/Fのうち制御用レジスタ
回路202にセットされたビットパターンに対応するF
/Fだけが論理的なスキャンパス上のF/Fとして動作
する。このとき、論理的にスキャンパスから除かれたF
/FO数に関係なく論理的なスキャンパス上のF/Fの
数だけのビットパターンをシリアル入力端子101よシ
シリアルに印加すれば、論理的なスキャンパス上のF/
Fに正しくデータをセットすることができ、また、論理
的なスキャンパス上のF/Fの数だけのクロックをクロ
ック入力端子105より印加してシフト動作させること
により、論理的なスキャンパス上の全F/Fの状態をシ
リアル出力端子102よル正しく読み出すことができる
制御用レジスタ回路202はクロック入力端子105か
らのクロック信号によシ動作するシフトレジスタで、シ
リアル入力端子101よりシリアルにビットパターンを
印加することによシデータをセットすることができる。
信号入力端子104からの信号は制御用レジスタ回路2
02の動作を制御し、セットモードとホールドモードに
切換える。セットモードのとき、制御用レジスタ回路2
02はクローv y−p−*、−7−y km+M:!
l −r−yn 7&”m−1−1fll r hデー
タを取り込む。ホールドモードのとき、クロック伯゛号
に関係なく制御用レジスタ回路202は以前の状態を保
持する。信号入力端子103からの信号は、可変スキャ
ン機能付レジスタ回路201の動作を制御し、ノーマル
モードとシフトモードに切換よる。ノーマルモードのと
き、可変スキャン機能付レジスタ回路201を独立した
F/F群として動作させ、シフトモードのとき、スキャ
ンパスを構成するシフトレジスタとして動作させる。信
号切換え回路2301′i、ノーマルモードのときに、
制御用レジスタ回路202の動作試験が可能なように、
匍(両用レジスタ回路202の出力をシリアル出力端子
102へ出力し、シフトモードのときは可変スキャン機
能付レジスタ回路201のビットパターンをスキャンア
ウトするために、可変スキャン機能付レジスタ回路20
1の出力をシリアル出力端子102へ出力する。制御用
レジスタ回路202の動作試験は、信号入力端子103
をノーマルモード、信号入力端子104をセットモード
に設定して、シリアル入力端子101よシ適当なビット
パターンを印加し、その後シリアル出力端子102よシ
同じビットパターンが出力されるかどうか観測すること
によシ行える。
回路の試験は次の手順で行う。
■ 回路全体の中から試験対象とする論理ブロックを抽
出する。
■ 論理ブロックに対する試験データを用意する。
このとき、論理ブロック中のF/Fはすべて入出力端子
とみなして、組合せ回路200に対する試験データを用
意すればよい。
■ 信号入力端子104をセットモードにして、試験対
象論理ブロックに含まれるF/Fと、それ以外のF/F
を区別するビットパターンをシリアル入力端子101よ
シ印加する。
■ 信号入力端子104をホールドモード、信号入力端
子103をシフトモードにして、試験対象論理ブロック
に含まれるF/Fに試験データをシリアル入力端子10
1よシ印加し、セットする。
■ 信号入力端子104をホールドモード、信号入力端
子103をノーマルモードにして、lクロックサイクル
回路を動作させ、組合せ回路200部分の出力をF/F
に取シ込む。
■ 信号入力端子104をホールドモード、信号入力端
子103をシフトモードにして、試験対象論理ブロック
に含まれるF/Fに取シ込まれたデータを7リアル出力
端子102よシ取出して観測すると同時に、次の試験デ
ータをF/Fにセットする。
■と■を繰シ返して論理ブロックの試験を行う。
他に試験すべき論理ブロックがあれば■〜■を繰り返す
。従来のスキャン方式に比べて、■〜■で試験対象論理
ブロックに含まれないF/F’に意識する必要はなく、
そのための余分な試験データや余分な試験時間が不要と
なっている。
次に、第3図は上記実施例を更に具体的に示すブロック
図である。可変スキャン機能付レジスタ回路201はス
キャン機能付F/Fの接続線150−1 。
150−2.150−3.−−− 、150−m を介
して直列に接続されたスキャン機能付F/F 210−
1.210−2.210−3゜・・・+ 210−mか
ら構成されている。制御用レジスタ回路202は制御用
F/Fの接続線160−1.160−2゜160−3.
・・・、 l(3Q−m を介して直列に接続された制
御用F/F 220−1.220−2.220−3. 
・・・、 220−m から構成されている。スキャン
機能付F/F 210−1゜210−2.210−3.
− 、210−mは、信号入力端子103からの制御信
号および、制御用F/Fの接続線160−1.160−
2.160−3.− 、160−m を介して制御用F
/F 220−1.220−2.220−3.−、22
0−m の出力によって制御され、クロック入力端子1
05からのクロック信号に同期して、組合せ回路200
の出力線130−1.130−2.130−3. ・−
、130−m を介して粕春オ向旗900の出力を胸ね
込すPか、本しくけスキャン機能付F/Fの接続線15
0−0.150−1.150−2、・・・+ tso−
(m−1)を介してスキャンパス上の前段のスキャン機
能付F/Fの出力を取シ込む。なお、110−1〜11
0−1 は入力端子群、120−1〜110−1は出力
端子群、140−1〜140−mは組合せ回路2000
Å力線である。
次に前記スキャン機能付F/F 210−1.210−
2゜210−3. =−、210−m の動作説明を第
4A図、第4B図、第4C図および誦4D図を用いて行
う。第4A図は、スキャン機能付F/F 210−1.
210−2゜210−3.−−− 、210−m(21
0−i)の1構成例を示すブロック図でおる。これは動
作説明のために図示したものであシ、同一の機能動作を
他の回路構成により実現することも可能である。
第4A図を参照すると、スキャン機能付F/F210−
1.210−2.210−3.− 、210−m(21
0−i)は、各々マスタースレーブ型F/F 3001
、A N Dゲート3002、3003.3005.3
006、ORゲート3004.3007、NOTゲー)
 3008.3009から構成されている。
マスタースレーブ型F/F 3001には、信号入力端
子1030制御信号によシその端子103に論理値Oが
印加されたとき(ノーマルモード)、組合せ回路200
からのデータ入力l113130. A N Dグー)
 3003およびORグー) 3004を介して組合せ
回路200の出力信号がクロック入力端子105よυ印
加されるクロック信号に同期して取9込まれる。
マスタースレーブW F/F 3001の出力は、組合
せ回路200へのデータ出力線3140を介して直接組
合せ回路200に入力しているため、7−マルモードに
おけるスキャン機能付F/F 210−1.210−2
゜210−3. ・= 、 210−m(210−i)
は第4B図に示した回路と論理的に等価となシ、第3図
に示す回路全体は同期式順序回路として動作する。
信号入力端子103に論理値1が印加されたとき(シフ
トモード)、マスタースレーブ型F/F3001 K 
B 、スキャンノ(スからのデータ入力線3150、 
A N Dグー) 3002. ORゲート3004を
介してシリアル入力端子101より印加されるシリアル
データもしくは前段につ危がるスキャン機能付F/F 
210−(i−1)の出力が、クロック入力端子105
よシ印加されるクロック信号に同期して取シ込まれる。
スキャンパスへのデータ出力線3151を介して次段に
つながるスキャン機能付F/F21O−(i+1)もし
くは信号切換え回路230を介してシリアル出力端子1
02よ多出力される。第4A図に示す回路の出力信号は
、制御入力線3160を介して供給される前記シフトレ
ジスタを構成する制御用F/F 220−iの出力信号
によシ制御される。
このシフトモードにおいて、制御入力!!13160よ
シ供給される信号が論理値1のとき、マスタースレーブ
型F/F 3001の出力信号がANDゲート3005
およびORグー) 3007を介してスキャンパスへの
データ出力線3151へ出力される。このとき、第4A
図に示す回路は第4C図に示した回路と論理的に等価に
なシ、マスタースレーブ型F/F3001はスキャンパ
ス上のF/Fとして動作する。
すなわち、シリアル入力端子101よプ供給される試験
診断用シリアルデータがスキャンノくスからのデータ入
力線3150を介してマスタースレーブ型F/F 30
01にセットされ、マスタースレーブ型F/F 300
1の状態値がスキャンノくスへのデータ出力線3151
を介して端子102よシスキャンアウトされる。
シフトモードにおいて、制御入力線3160より供給さ
れる信号が論理値0のとき、スキャンノくスからのデー
タ人力@ 3150を介してシリアル入力端子101よ
)印加される7リアルデータもしくは前段につながるス
キャン機能付F/F 210−(i−1)の出力信号が
、ANDゲー) 3006およびORグー ) 300
7を介してスキャンパスへのデータ出力線3151へ出
力される。このとき、第4A図に示なり、マスタースレ
ーブ型F/F 3001 FiミスキャンパスにないF
/Fとして動作する。すなわちスキャンパスからのデー
タ入力線3150を介して供給されるシリアルデータは
そのまま直接スキャンパスへのデータ出力線3151を
介して次段のスキャン機能付F/F 210−(i+1
)へ供給される。
次に、第5図を参照して上記実施例におけるスキャン方
式の動作を具体的に説明する。第5図には、8個のスキ
ャン機能付F/F 210−1.210−2゜・・・、
 210−8、同じく8個の制御用F/F 220−1
. −220−2.・・・、220−8、シリアル入力
端子101、シリアル出力端子102、信号入力端子1
03.104、およびクロック入力端子105が図示し
てろる。組合せ回路200及び組合せ回路200とスキ
ャン機能付1F/F 210−1〜210−8をつなぐ
出力線130−1〜130−8は省略しである。第5図
でスキャン機能付F/F 210−1〜210−8同士
をつなぐ接続線150−1−8に第5図に図示しておる
各状態値がセットされたときのスキャンパスの信号経路
を示していもこのとき、1が設定されている制御用F/
F 220−2、220−3.220−6.220−7
 に対応するスキャン機能付F/F 210−2.21
0−3.210−6.210−7 がスキャンパスを構
成し、他の0が設定されている制御用F/F 220−
1.220−4.220−5.220−8 に対応する
スキャン機能付F/F 210−1.210−4.21
0−5゜210−8に関係なくスキャンイン、スキャン
アウトを行うことができる。すなわち、任意の4ビツト
の試験データをスキャンパスを構成する4個のスキャン
機能付F/F 210−2.210−3.210−6.
210−7に設定するのに4クロツクサイクルで十分で
めシ、また、4個のスキャン機能付F/F 210−2
゜210−3.210−6.210−7の状態をシリア
ル出力端子102よシ取シ出すには4りpツクサイクル
で十分である。
例として、4個のスキャン機能付F/F 210−2゜
210−3.210−6.210−7に試験データ(1
011)。
(0010)、 (0101)をセットし、ノーマルモ
ードで1クロックサイクル動作させて同じ4個のスキャ
ン機能付F/Fに取シ込んだ試験結果をシリアル出力端
子102よシ取シ出す手順を以下の表に示す。
最初の8クロツクで信号入力端子104を1(セットモ
ード)に設定し、制御用F/F 220−1 、220
−2.・・・、 220−8にセットするビットパター
ンをシリアル入力端子101より入力する。以後は端子
104を0(ホールドモード)に固定し、制御用F/F
の内容が変化しないようにする。新しくスキャンパスの
構成を変えない限シ、最初にセットすれば試験中改めて
セットする必要はない。以後、クロックサイクル9〜1
2で信号入力端子103を1(シフトモード)に設定し
て試験データ(1011)を印加し、クロックサイクル
13で信号入力端子103をO(ノーマルモード)にし
て試験結果をF/Fに取り込み、次の4クロツクで次の
試験データ(0010)を印加すると同時にF/Fに取
ル込まれた試験結果がシリアル出力端子102よす出力
される。
以上、スキャン機能付F/F 210−1〜210−8
の8個のうち4個から論理的なスキャンパスを構成した
場合について説明したが、一般に全スキャン機能付F/
Fの個数に関係なく、制御用F/Fに設定した1の個数
がn個であれば、1の設定された制御用F/F K対応
したn個のスキャン機能付F/Fによシ論理的なスキャ
ンパスが構成され、nクロックサイクルで試験データを
セットし、nクロックサイクルで試験結果を取シ出すこ
とができる。
(発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係る論理回路によれば、
スキャンパスを制御する情報を保持するレジスタを用い
てスキャンパスを論理的に可変となるように構成するこ
とによシ、特定のF/Fに容易に試験データを印加し、
特定のF/Fの状態を容易かつ短時間に観測することが
できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のスキャン機能を有する論理集積回路の
一例を示すブロック図である。 第2図は、本発明に係る論理集積回路の一実施例を示す
ブロック図である。 第3図は、同実施例を更に具体的に示すブロック図であ
る。 第4A図は、第3図に示すスキャン機能付フリップフロ
ップの一構成例を示すブロック図であり、第4B図、第
4C図、第4D図は、第4A図に示すスキャン機能付7
リツプフロツプの動作を説明するだめのブロック図であ
る。 第5図は、同実施例におけるスキャン方式の動作を説明
するだめのブロック図である。 10・・・論理集積回路 11・・・スキャン用シリアルデータ入力端子12・・
・スキャン用シリアルデータ出力端子20・・・試験対
象の部分回路 31.32,34.35・・・スキャン機能付F/F2
00・・・組合せ回路 201°゛°可変スキヤン機能付レジスタ回路202・
・・制御用レジスタ 210−1〜210−n−・スキャン機能付F/F22
0−1〜220−m ・・・制御用F/F230・・・
信号切換え回路 101・・・スキャン用シリアル入力端子102・・・
スキャン用シリアル出力端子103.104・・・信号
入力端子 105・・・クロック入力端子 110.1.10−1〜110−4・・・入力端子群1
20.120−1〜120−n・・・出力端子群130
.130−1〜130−m−= 組合せ回路の出力線1
40.140−1〜140−m・−組合せ回路の入力線
150−0〜150−m・・・スキャン機能付F/Fの
接続線160−1〜160−m ・・・制御用F/Fの
接続線3001・・・マスタースレーブ型F/F300
2.3003,3005.3006・・・ANDゲート
3004.3007・・・ORケート 3008.3009・・・NOTゲート3130・・・
組合せ回路からのデータ入力線3140・・・紹合せ回
路へのデータ出力線3150・・・スキャンパスからの
データ入力線3151・・・スキャンパスへのデータ出
力線3160・・・制御用F/Fからの・制御入力線出
願人 日本電気株式会社 第1図 1゜ 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の入出力線を有する組合せ回路と、通常動作時には
    組合せ回路からの出力ビツトパターンの一部を廉列に受
    けその出力のビットパターンを前記組合せ回路に帰還さ
    せ、試験診断時にはシフトレジスタとして動作するスキ
    ャン機能付フリップフロップ群と、前記スキャン機能付
    フリップフロラ、プ群によ多構成されるスキャンパスを
    制御する情報を保持するレジスタ回路と、前記レジスタ
    回路に前記情報を格納する手段とからなることを特徴と
    する論理集積回路。
JP59099748A 1984-05-18 1984-05-18 論理集積回路 Pending JPS60243578A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841792A (en) * 1995-10-06 1998-11-24 Fujitsu Limited Processing system having a testing mechanism

Cited By (1)

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US5841792A (en) * 1995-10-06 1998-11-24 Fujitsu Limited Processing system having a testing mechanism

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