JPS6267800A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6267800A
JPS6267800A JP60206419A JP20641985A JPS6267800A JP S6267800 A JPS6267800 A JP S6267800A JP 60206419 A JP60206419 A JP 60206419A JP 20641985 A JP20641985 A JP 20641985A JP S6267800 A JPS6267800 A JP S6267800A
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JP
Japan
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circuit
signal
input
external terminal
supplied
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JP60206419A
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Kiyoshi Matsubara
清 松原
Tadashi Yamaura
山浦 忠
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/78Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure storage of data
    • G06F21/79Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure storage of data in semiconductor storage media, e.g. directly-addressable memories
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals

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〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので例えば
、マイクロコ・ンピ二−タ機能を持つ半導体集積回路装
置に利用して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
例えば、1チツプのマイクロコンピュータにあっては、
内蔵のROMに書込まれたプログラムに従って所定の情
報処理を行うものである。この内蔵ROMに書き込まれ
た記憶情報を外部端子へ出力できるようにすると、その
プログラムの内容が第3者に知られてしまうためソフト
ウェアの保護の観点からは好ましくない。しかしながら
、そのテストにおいては上記記憶内容を外部端子へ読み
出す必要がある。
そこで、本願発明者は、上記相反する要求を満すことを
考えた。
なお、1チツプのマイクロコンピュータに関しては、■
日立製作所昭和58年9月発行r日立マイクロコンピュ
ータデータブック 8ビツトシングルチツプ4がある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、内蔵の記憶装置の記憶情報の機密保
護とそのテストとの両機能を両立させた半導体集積回路
装置を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この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。
〔発明の概要〕
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、下記の通りである。
すなわち、内蔵の記憶装置の記憶情報の外部端子への出
力を禁止させるとともに、その記憶情報と外部端子から
供給した入力信号との比較結果を外部端子へ出力させる
ようにするものである。
〔実施例〕
第1図には、この発明に係る1チツプマイクロコンピユ
ータの一実施例のブロック図が示されている。同図にお
いて、破線で囲まれた部分はLSIであり、全体として
1チツプマイクロコンピユータを構成しており、公知の
半導体S積回路の製造技術によってシリコンのような1
個の半導体基板上において形成される。
記号CPUで示されているのは、マイクロプロセッサで
あり、その主要構成ブロックが代表として例示的に示さ
れている。
Aはアキュムレータ、Xはインデックスレジスタ、CC
はコンディションコードレジスタ、SPはスタックポイ
ンタ、PCI、PCLはプログラムカウンタ、CPU−
C0NTはCPUコントローラ、A L Uは算術論理
ユニットである。
これらのマイクロプロセッサCPUの構成は、公知であ
るので、その詳細な説明を省略する。
記号I10で示されているのは、入出力ボートであり、
その内部にデータ伝送双方向レジスタを含んでいる。ま
た、記号Iで示されているのは、入力専用ボートである
記号O8Cで示されているのは、発振回路であり、特に
制限されないが、外付される水晶振動子Xtalを利用
して高精度の基準周波数信号を形成する。この基準周波
数信号により、マイクロプロセッサCPUにおいて必要
とされるクロックパルスが形成される。また、上記基準
周波数信号は、タイマーの基準時間パルスとしても用い
られる。
このタイマーは、カウンタC0UNT、プリスケーラP
R及びコントローラC0NTとによって構成される。
記号RAMで示されているのは、ランダム・アクセス・
メモリであり、主として一時データの記憶回路として用
いられる。
記号ROMで示されているのは、リード・オンリー・メ
モリであり、各Nt1N報処理のためのプログラムが杏
込ま、j′7、ている、特に制限されないが、この実施
例のROMは、マスクROMが用いられる。
以上の各回路ブロックは、マイクロプロセッサCPUを
中心としバスBUSによって相互に接続されている。こ
のバスBUSには、データバスとアドレスバスとが含ま
れるものである。
この実施例のマーイクロコンピュータにおいては、機密
保護のため上記ROMの記憶情報の外部端子への出力が
禁止されている。言い換えるならば、ROMの内容を外
部端子へ送出させるような動作機能が設けられていない
。このようなROMのテスティングを容易に行うため、
次の比較回路CMPが設けられる。
比較回路CMPは、データバス上に読み出された上記R
OMの内容と、外部端子から供給された入力信号を比較
して、その一致/不一致を判定して、その結果を外部端
子へTOへ出力させる。この場合、機密保持性を高くす
るため、上記外部端子Toへ送出される判定結果は、複
数回の比較動作に1回の割合で出力される。なお、上記
比較回路CMPは、テストモードとされたとき、動作状
態にされ、このとき動作状態にされるいずれかの入出力
ボート■10又は人力専用ボー1−1から供給された入
力信号(期待値)との一致/不一致の判定を行う。
第2図には、比較回路CMPの一実施例の回路図が示さ
れている。
特に制限されないが、テストモードにされると、人力専
用ボートIが自動的に動作状態にされ、反転のクロック
信号φに同期して外部端子Dinから供給された信号が
、データバスBUSに伝えられる。同図では、入力専用
ボートIを構成する1つの入力回路が例示的に示されて
いる。特に制限されないが、8ビツトのシングルチップ
マイクロコンピュータにあっては、上記入力回路が8個
から構成され、8ビツトの入力信号が8本のデータバス
上に供給される。
上記データバスBUS上に供給された8ビツトの入力信
号は、上記同じ反転のクロック信号7に同期して、その
入力信号の取り込みを行う“フリップフロップ回路F2
に保持される。このフリップフロップ回路F2も8個の
フリップフロップ回路から構成される。
ROMは、非反転のクロック信号φに同期して読み出さ
れる。すなわち、ROMの読み出し信号は、上記クロッ
ク信号φにより動作状態にされる出力回路DOを介して
、データバスBUSに出力される。上記出力回路Doも
8個からなり、ROMから読み出された8ビツトからな
る読み出し信号をデータバス上BUSに出力させる。
上記データバスBUS上に供給された8ビツトの読み出
し信号は、上記同じ非反転のクロック信号φに同期して
、その入力信号の取り込みを行うフリップフロップ回路
F1に保持される。このフリップフロップ回MFIも8
個のフリップフロップ回路から構成される。
上記フリップフロップ回路F1とF2に取り込まれた信
号は、ディジタルコンパレータDCに供給される。この
ディジタルコンパレータDCは、8組の排他的論理和回
路(一致/不一致回路)と、その出力を受けるアンド(
AND)ゲート回路等の論理積回路から構成される。
この実施例では、特に制限されないが、機密保持をより
確実にするため、上記ディジタルコンパレータDCの出
力信号は、そのまま外部端子へ送出されるのでなく、次
の出力制御回路を介して出力される。すなわち、上記デ
ィジタルコンパレータDCの出力信号は、アンドゲート
回路G1を介してマスターフリップフロップ回路F3の
入力端子りに供給される。このフリップフロップ回路F
3の出力信号Qは、スレーブフリップフロップ回路F4
の入力端子りに供給される。上記マスターフリップフロ
ップ回路F3は、非反転のクロック信号φにより、その
入力信号の取り込みを行い、スレーブフリップフロップ
回路F4は、反転のクロック信号φにより、その入力信
号の取り込みを行う、上記フリップフロップ回路F3と
F4は、そのセット端子Sにテトスモードに先立って供
給されるリセット信号RESによってセット状態にされ
る。
上記スレーブフリップフロップ回路F4の出力信号は、
一方において上記アンドゲート回路Glの制御信号とし
て用いられ、他方においてアンドゲート回路G2を介し
てテスト結果Toとして外部端子へ出力される。上記ア
ンドケート回fl!rG2の他方の入力には、特に制限
されないが、4ビツトのアドレス信号aO〜a3を受け
るアンドゲート回路G3の出力信号OCが供給される。
この出力信号OCは、ROMへの16回のアクセスに対
して1回の割合で論理“1′にされるから、これに応じ
て16回のテストサイクルに1回の割合で上記テスト結
果Toを出力させるものとなる。
上記比較回路CMPの動作の一例を第3図のタイミング
図を参照して、次に説明する。
テスト動作に先立って、リセット信号RESのハイレベ
ルの期間に上記マスター及びスレーブフリップフロップ
回路F3及びF4をセット状態にさせる。これにより、
マスターフリップフロップ回路F3の入力に設けられた
アンドゲート回路G1は、そのゲートが開いた状態にさ
れる。そして、クロック信号φのロウレベル(クロック
信号φのハイレベル)に同期して、次に読み出されるR
OMの記憶情報に対応した期待値Doを入力専用ボート
1を介してデータバスBUSに供給する。この信号Do
は、フリップフロップ回路2に保持される0次に、クロ
ック信号ψのハイレベルに同期して、ROMの記憶情報
ROがデータバスBUSに出力される。この読み出し信
号ROは、上記クロック信号φに同期して、フリップフ
ロップ回路F1に取り込まれる。上記フリップフロップ
回路F1の信号ROと期待値DOとのディジクル比較出
力は、アンドゲート回路G1を介してマスターフリップ
フロップ回路F3の入力端子に伝えられており、クロッ
ク信号φのハイレベルに同期して、その取り込みが行わ
れる。もしも、両者DOとROとが一致ならば、マスタ
ーフリップフロップ回路F3の出力信号は同図に実線で
示すようにハイレベル(論理“1”)のままにされる。
また、両者DOとROとが不一致ならば、マスターフリ
ップフロップ回路F3の出力信号は同図に点線で示すよ
うにロウレベル(論理“O”)に反転される。
上記マスターフリップフロップ回路F3の出力信号は、
クロック信号φのロウレベルに同期して、スレーブフリ
ップフロップ回路F4に伝えられる。
上記のように、スレーブフリップフロップ回路F4に不
一致信号(論理“0”)が伝えられると、アンドゲート
回路G1を閉じて、以後のディジタルコンパレータの出
力の入力を禁止するものである。なお、上記クロック信
号φのロウレベルにより、次の期待値DIの入力が行わ
れる。以下、同様な動作の繰り返しによって、間接的な
ROMの読み出し動作、言い換えるならば、期待値との
比較判定出力により、テスティングを行うことができる
この実施例では、上記のように比較判定出力信号しか送
出させないから、ROMの内容を知らない第三者による
ROMの解読が不可能となる。
〔効 果〕 +i)外部端子から期待値を供給して、その比較判定結
果のみを出力させるごとにより、ROMの記憶情報の間
接的な読み出しが行える。これにより、ROMの内容を
知るもののみが、そのテストを行うことができるという
効果が得られる。
(2)外部端子から期待値を供給して、ROM等の機密
保持を行うべき記憶情報が格納された記憶回路の記憶内
容との比較判定出力しか出力させないから、上記記憶回
路の記憶内容を知らない第三者による記憶内容の解読が
実質的に不可能にできるという効果が得られる。
(3)上記複数回の比較判定出力を出力させるようにす
ることによって、どの期待値が誤りであるかが不明とな
るため、その解読に膨大な組み合わせからなる期待値の
発生が必要になり、上記記憶内容の第三者による解読を
実質的に不可能にできるという効果が得られる。ちなみ
に、前記実施例のように8ビア)の期待値に対する判定
結果を16回に1回の割合で出力させる場合、2の(8
乗×16乗)と膨大な数となる。
(4)ヒユーズ手段等によってROM等の外部端子への
出力機能を一切禁止してしまうものに比べ、期待値を知
る限りいつでもその内容のテスティングを行うことがで
きるから、市場での不良解析やメンテナンスにおいて極
めて便利なものとなる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を通説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。例えば、内蔵のROM
は、電気的に書き込みが行われる各種プログラマブルR
OMを用いるものであってもよい。また、テストモード
にするための手順を非公開とし、或いはテストモードに
するために、キーワードを必要とするようにするもので
あってもよい。このようにすることによって、機密保持
のいっそうの強化を図ることができる。また、1チフプ
マイクロコンピユータのシステム構成は種々の実施例形
態を採ることができるものであり、機能拡張のためにA
/D変換器等の付加回路を内蔵させるものであってもよ
い。
〔利用分野〕
この発明は、1チツプマイクロコンピユータ、各種ゲー
ム、いわゆるICカード等のようにマイクロコンピュー
タ機能を持つ各種半導体集積回路装置に広く利用できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す1チツプマイクロ
コニ/ピユータのフ゛ロック図、第2図は、その比較回
路の一実施例を示す回路図、 第3図は、そのテスト動作を説明するためのタイミング
図である。 CPU・・マイクロプロセッサ、cpu−c。 NT・・CPUコントローラ、ALU・・算術論理ユニ
ット、A・・アキュムレータ、X・・インデックスレジ
スタ、CC・・コンディションコープレジスタ、SP・
・スタックポインタ、PCI。 PCL・・プログラムカウンタ、RAM・・ランダム・
アクセス・メモリ、ROM・・リード・オンリー・メモ
リ、Ilo・・入出力ポート、■・・入力専用ポート、
OSC・・発振回路、C0UNT・・カウンタ、CON
 T・・コントローラ、PR・・プリスケーラ、BUS
・・バス、CMP・・比較回路、DC・・ディジタルコ
ンパレータ、F1〜F4・・フリフプフロソブ回路、6
1〜G3・・アンドゲート@路 1、−ゴ/″ &j!I 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、外部端子への記憶情報の出力が禁止された内蔵の記
    憶装置における上記記憶情報と外部端子から供給された
    入力信号を比較して、その結果の出力させる機能を持つ
    ことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記半導体集積回路装置はマイクロコンピュータ機
    能を持つものであり、上記記憶装置はそのプログラム又
    はデータが格納されるROMであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
JP60206419A 1985-09-20 1985-09-20 半導体集積回路装置 Pending JPS6267800A (ja)

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