JPS63182585A - テスト容易化機能を備えた論理回路 - Google Patents

テスト容易化機能を備えた論理回路

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JPS63182585A
JPS63182585A JP62015816A JP1581687A JPS63182585A JP S63182585 A JPS63182585 A JP S63182585A JP 62015816 A JP62015816 A JP 62015816A JP 1581687 A JP1581687 A JP 1581687A JP S63182585 A JPS63182585 A JP S63182585A
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JP
Japan
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signal
circuit
test
functional blocks
output
Prior art date
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JP62015816A
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English (en)
Inventor
Shojiro Mori
森 祥次郎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318558Addressing or selecting of subparts of the device under test
    • G01R31/318561Identification of the subpart

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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は集積回路化された論理回路に係り、特に良否
判定を行なうためのテストが容易に実行できるような機
能を内蔵したテスト容易化機能を備えた論理回路に関す
る。
(従来の技術) 一般にフリップフロップ等の順序回路を含む論理回路の
テストを行なう場合、従来ではスキャン・パス法と呼ば
れる方法が用いられている。この方法は論理回路に含ま
れるフリップフロップ回路等のレジスタをテスト時には
直列状態となるように接続を変えてシフトレジスタを構
成し、各レジスタのデータを外部に順次出力させてこれ
を観測し、順序回路のテストを組み合せ回路のテストに
置換えて行なうものである。
第6図はこのようなスキャン・パス法によるテストを可
能にした従来の論理回路の構成を示すブロック図である
。図において、51はそれぞれ論理回路に含まれる順序
回路としてのレジスタで構成されたスキャン用レジスタ
であり、52は論理回路に含まれる順序回路以外のゲー
ト回路等からなる組み合せ回路である。
第7図は上記各スキャン用レジスタ51の具体的な構成
を示す回路図である。このレジスタ51はクロック信号
CLKに同期して動作するフリップフロップ回路53の
前段に、制御信号C0NTに基づいてスキャン人力SI
Nあるいは組み合せ回路52からの信号DINを選択す
るセレクタ回路54を付加したものであり、このセレク
タ回路54の出力りはフリップフロップ回路53に供給
され、フリップフロップ回路53の出力OUTは後段の
スキャン用レジスタ51もしくは組み合せ回路52に入
力される。
ここで、制御信号C0NTを“Oパの状態に設定すると
、この論理回路は通常動作を行なう。すなわち、信号C
0NTがO″のとき、スキャン用レジスタ51内のセレ
クタ回路54では組み合せ回路52からの信号DINが
選択され、クロック信号CLKの立上がりのタイミング
でこの信号DINがフリップフロップ回路53にラッチ
される。次のクロック信号CLKの立下がりのタイミン
グではフリップフロップ回路53でラッチされた論理状
態がスキャン用レジスタ51の出力となり、組み合せ回
路52に供給される。
論理回路のテストを行なう場合にはまず制御信号C0N
Tを1′′の状態に設定する。すると、セレクタ回路5
4はスキャン入力SINあるいは前段のスキャン用レジ
スタ51の出力OUTを選択することになり、各スキャ
ン用レジスタ51は組み合せ回路52から切り離される
。この状態でスキャン入力SINとして所定の論理信号
をクロック信号CLKに同期して順次供給し、各スキャ
ン用レジスタ51内のフリップフロップ回路53に所定
の論理信号をラッチさせる。次に制御信号C0NTを″
′Oパに設定した後、クロック信号CLKを一度だけ入
力して各フリップフロップ回路53を1クロツクサイク
ルだけ動作させる。これにより、予めフリップフロップ
回路53にラッチされていた論理信号が組み合せ回路5
2に入力され、このときの状態に応じた組み合せ回路5
2からの出力が各スキャン用レジスタ51内のノリツブ
フロップ回路53にラッチされる。この後、再び制御信
号C0NTをII 1 IIに設定し、クロック信号C
LKを順次供給して各フリップフロップ回路53のラッ
チ信号を外部に取り出し、これを期待値と比較してテス
トを行なう。このようなテストが必要とするスキャン入
力の組み合せについて行われる。
ところで、論理回路の設計者は設計の際にその機能をテ
ストするためのテストシーケンスを作成するが、このテ
ストシーケンスは通常、論理回路を各機能ブロックに分
割した状態で作成している。
このため、従来の論理回路のように機械的に順序回路と
組み合せ回路とに分割されている場合には、機能ブロッ
クに分割した状態で作成されたテストシーケンスをその
まま利用することはできない。
また、順序回路と組み合せ回路とに分割された状態で作
成されたテストシーケンスが用意されたとしても、この
ときのテスト結果は極めて複雑であり、詳細に分析した
後でなければ論理回路の良否判定を行なうことができ−
ない。さらに、従来では論理回路全体にわたってスキャ
ンを行なうので、論理回路の素子数が増大するにつれ、
テストシーケンスの生成に要する時間も増大するという
問題もある。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来では論理回路を各機能ブロック毎にテス
トする機能がないために、各機能ブロックに分割した状
態で作成されているテストシーケンスが使用できず、か
つこのテストに対して用意されている動作の期待値をそ
のまま利用することができないという欠点がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、各機能ブロック毎にテストすること
ができ、このテストシーケンスで用意された動作の期待
値を良否判定にそのまま利用することができるテスト容
易化機能を備えた論理回路を提供することにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明のテスト容易化機能を備えた論理回路は、それ
ぞれ独立した機能を有する複数の機能ブロックと、上記
複数の機能ブロックに対して信号を供給するための信号
入力線及び機能ブロックから信号を出力するための信号
出力線それぞれに対応して設けられ、前段の出力端子が
後段の入力端子に接続される如く多段縦続接続された複
数の信号保持/転送手段とを具備し、上記各信号保持/
転送手段は第1の制御信号に基づき対応する信号入力線
もしくは信号出力線の信Tと前段の信号保持/転送手段
からの出力信号とを選択して保持し、第2の制御信号に
基づいて各保持信号を後段の信号保持/転送手段に転送
するように構成されている。
(作用) この発明のテスト容易化機能を備えた論理回路では、通
常の動作の際には各信号保持/転送手段は機能ブロック
の信号入力線及び信号出力線から切り離されている。テ
スト時には機能ブロックの信号入力線及び信号出力線の
信号が各信号保持/転送手段で保持され、この後、各信
号保持/転送手段を介して順次外部に取り出される。こ
の信号を外部で観測し、期待値と比較することにより各
機能ブロック単位で良否判定が行われる。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明の論理回路の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。この実施例の論理回路はそれぞれ独立
した機能を有する例えば二つの機能ブロック11.12
が設けられている場合であり、両機能ブロック11.1
2の具体的回路としてはカウンタ回路、乗算器、算術論
理演算器(ALtJ)等である。
上記機能ブロック11には論理回路外部からの信号IN
I、IN2の供給もしくは外部への信号0UT1.0U
T2の出力を行なうためそれぞれ2本の信号入力線21
.22と信号出力線23.24が設けられており、他方
の機能ブロック12にも論理回路外部からの信号IN3
、IN4の供給もしくは外部への信号0UT3.0UT
4の出力を行なうためそれぞれ2本の信号入力線25.
26と信号出力線27.28が設けられている。また、
両機能ブロック11.12間にはブロック相互間で信号
の授受を行なうための信号入出力線29.30が設けら
れている。
この論理回路では、上記各信号入力線、各信号出力線及
び各信号入出力線に対応した数のスキャン用レジスタ3
1.ないし31膿が設けられている。
これらスキャン用レジスタ311ないし31目は、前記
第7図のものと同様にセレクタ回路54とフリップフロ
ップ回路53とからそれぞれ構成されているが、この場
合、フリップフロップ回路53はそれぞれの機能ブロッ
ク内部のものではなく新たに設けられたものである。こ
れらのスキャン用レジスタ311ないし31.にはそれ
ぞれスキャン信号及び対応する信号線の信号が供給され
るようになっており、制御信号C0NTに基づきいずれ
か一方の信号を選択する。そして選択した信号をクロッ
ク信号CLKの立上がりのタイミングでラッチし、かつ
ラッチした信号を次のクロック信号CLKの立下がりの
タイミングで出力する。さらに、上記スキャン用レジス
タ311ないし31目は、前段の出力が後段のスキャン
信号となるように多段縦続接続されており、初段のスキ
ャン用レジスタ311のスキャン信号として外部から入
力されるスキャン入力信号SINが供給され、最後段の
スキャン用レジスタ311の出力が5OUTとして外部
に出力される。
このような構成の論理回□路の通常動作時には制御信号
C0NTが′O″の状態に設定される。このとき、スキ
ャン用レジスタ31内の前記各セレクタ回路54は各信
号線21〜30のうち対応するものの信号を選択する。
そして、一方の機能ブロック11は信号入力線21.2
2から入力される信号IN1、IN2と、他方の機能ブ
ロック12どの間に設けられている信号入出力@30か
らの信号に基づいて所定の動作を行ない、この動作結果
に応じた信号を0UT1.0LIT2として信号出力線
23.24から出力するとともに、他方の機能ブロック
12は信号入力線25.26から入力される信号IN3
、IN4と、一方の機能ブロック11との間に設けられ
ている信号入出力線29からの信号に基づいて所定の動
作を行ない、この動作結果に応じた信号を0UT3.0
UT4として信号出力線27.28から出力する。
テスト動作時には制御信号C0NTがat 1 uの状
態に設定される。信号C0NTが1111+のとき、各
スキャン用レジスタ31内のセレクタ回路54ではスキ
ャン入力信号SINもしくは前段のスキャン用レジスタ
31の出力を選択するため、各スキャン用レジスタ31
内の7リツプフロツプ回路53が直列接続され、シフト
レジスタが構成された状態となり、各信号線21〜30
からそれぞれ切り離される。
この状態でクロック信号CLKを一度だけ入力する。す
ると、予め各セレクタ回路54で選択されている信号が
このクロック信号CLKの立上がりのタイミングでその
スキャン用レジスタ31内のフリツプフロツプ回路53
にラッチされ、クロック信号CLKの次の立下がりのタ
イミングで各フリップフロップ回路53から出力される
この後、クロック信号CLKを必要な回数だけ供給して
各フリップフロップ回路53のラッチ信号を順次後段の
スキャン用レジスタ31に転送し、最後段のスキャン用
レジスタ31flから外部に取り出す。このときの出力
を予め用意された期待値と比較することによりテストが
行われるものである。
ところで、このような論理回路のテストシーケンスとし
ては種々の例が考えられるが、例えば一方の機能ブロッ
ク11が乗算器のように機能的内容が明らかになってい
るならば、この実施例のように回路が機能ブロックに分
割されている場合には容易にテストシーケンスを作成す
ることができる。
ところが、従来方法のように機能ブロック毎に分割され
ていない場合、レジスタ等の順序回路が必ずしも乗算器
の信号入出力の位置にはないので、乗算器とその周辺の
論理回路の動作を考慮した状態でテストシーケンスを作
成しなければならず、論理シミュレータ等を使用しなけ
れば設計者が期待値を得ることはできない。さらに論理
シミュレータが正しく動作するには、設計者が論理回路
の期待値を考えた論理シミュレータ自体の動作の確認が
必要となる。このように論理回路の機能的動作のテスト
には設計者の期待値が重要な役割を演する。
上記実施例の論理回路では回路が機能ブロックに分割さ
れているので、従来から使用されているテストシーケン
スをそのまま使用することができる。従って、それぞれ
の機能ブロック11.12のテスト時の期待値も機能的
な期待値をそのまま利用することができ、容易にテスト
を行なうことができる。
また、一般に論理回路を分割してテストを行なうとテス
ト時間の短縮化が計れるという効果があるが、上記実施
例でも論理回路を二つの機能ブロックに分割してテスト
を行なうようにしているので、従来回路のように全体を
一度にテストする場合に比べてテスト時間の短縮化を図
ることができる。すなわち、その効果は、論理回路の分
割数をn1全体を一度にテストするときに必要なテスト
時間をTとすると、T/n2となる。この実施例の場合
にはn=2なので、テスト時間は従来の1/4に短縮さ
れる。
ところで、上記実施例回路では各スキャン用レジスタ3
1の出力信号が機能ブロックの信号線に供給されるよう
な構成になっていないため、スキャン入力信号SINか
ら論理値を順次入力して行なうようなテストは行なえな
い。このようなテストを行なうためには、前記第7図の
ようなスキャン用レジスタの代わりに第2図もしくは第
3図のように構成されたスキャン用レジスタを使用する
必要がある。
第2図のスキャン用レジスタは前記第7図のスキャン用
レジスタにセレクタ回路41を追加したものである。な
お、図では機能ブロック11の信号入力線21に対応し
て設けられたスキャン用レジスタが示されている。新た
に追加されたセレクタ回路41にはスキャン用レジスタ
31に入力されるスキャン信号と信号入力線21の信号
とが供給されている。
ここで、スキャン信号を信号線21に供給する場合には
選択信号SELを1″に設定することにより行われ、通
常の動作時、すなわち信号入力線21の信号を機能ブロ
ック11に供給する場合には選択信号SELをO″に設
定することにより行われる。なおこの場合、信号入力線
21で転送される信号の方向は一方向である。
これに対し、第3図のスキャン用レジスタは双方向性の
信号線32に対応して設けられた場合のものであり、前
記第7図のスキャン用レジスタにトライステートバッフ
ァ回路42を追加したものである。新たに追加されたト
ライステートバッフ1回路42にはスキャン用レジスタ
31に入力されるスキャン信号が供給され、スキャン信
号を信号線32に供給する場合にはイネーブル信号EN
がii 1 ++に設定される。これにより、トライス
テートバッファ回路42が動作してスキャン信号が信号
線32に供給され、信号線32はこのトライステートバ
ッファ回路42の出力論理状態に応じてレベル設定され
る。
通常動作時の場合にはイネーブル信号ENがII OI
Tに設定される。このとき、トライステートバッファ回
路42の出力状態は高インピーダンスとなり、信号線3
2の信号はトライステートバッファ回路42には左右さ
れない。
第4図はこの発明の他の実施例に係る論理回路の構成を
示すブロック図であり、第1図の実施例と同様に二つの
機能ブロック11.12が設けられている。
ところで、上記第1図の実施例回路の場合、機能ブロッ
ク11.12相互間の信号入出力線29.30について
はそれぞれ一つのスキャン用レジスタ31が設けられて
いるのみである。すなわち、スキャン用レジスタ319
と31幻とはそれぞれ二つの機能ブロック11.12で
共有化されている。このようにスキャン用レジスタが各
機能ブロック間で共有化されていると、テストシーケン
スが機能ブロック11と12とで分離して入力すること
ができない。これは機能ブロックの数が少ない場合には
問題とはならないが、論理回路が複雑となり、機能ブロ
ックの数が多くなると各機能ブロックのテストが大変に
なる。また、機能ブロックのテストのために作成したテ
ストシーケンスも変形しなければならない。
この実施例の論理回路では、これを解決するために、信
号入出力線29と30とについてそれぞれスキャン用レ
ジスタ331.332を追加するようにしたものである
。なお、この新たに追加されたスキャン用レジスタ3h
 、332は前記レジスタ313と315との間に挿入
されている。
なお、この発明は上記した各実施例に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能であることはいうまでもない
。例えば、第5図の概略的なブロック図に示すように、
機能ブロック11.12が内部にフリップフロップ回路
やレジスタ等の順序回路を持つ場合には、その内部順序
回路をスキャン用レジスタ35に置換え、テスト時には
図中の破線で示すように、機能ブロック外部のスキャン
用レジスタ31と共に一連のシフトレジスタを構成し、
機能ブロックの入出力信号用のスキャン用レジスタ31
の後に接続してテストを行なうようにすれば、より容易
にテストを行なうことができる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、各機能ブロック
毎にテストすることができ、このテストシーケンスで用
意された動作の期待値を良否判定にそのまま利用するこ
とができるテスト容易化機能を備えた論理回路を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図及び第3図はそれぞれ上記実施例回路の一部回路
の他の例を示す回路図、第4図はこの発明の他の実施例
の構成を示すブロック図、第5図はこの発明の変形例の
概略的な構成を示すブロック図、第6図は従来回路のブ
ロック図、第7図は上記従来回路の一部の回路図である
。 11.12・・・機能ブロック、21〜30・・・信号
線、31、33・・・スキャン用レジスタ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)それぞれ独立した機能を有する複数の機能ブロッ
    クと、上記複数の機能ブロックに対して信号を供給する
    ための信号入力線及び機能ブロックから信号を出力する
    ための信号出力線それぞれに対応して設けられ、前段の
    出力端子が後段の入力端子に接続される如く多段縦続接
    続された複数の信号保持/転送手段とを具備し、上記各
    信号保持/転送手段は第1の制御信号に基づき対応する
    信号入力線もしくは信号出力線の信号と前段の信号保持
    /転送手段からの出力信号とを選択して保持し、第2の
    制御信号に基づいて各保持信号を後段の信号保持/転送
    手段に転送するように構成されていることを特徴とする
    テスト容易化機能を備えた論理回路。
  2. (2)前記機能ブロック相互間に設けられた信号入力線
    と信号出力線にはそれぞれその信号線に接続された機能
    ブロックに対応した数の信号保持/転送手段が設けられ
    ている特許請求の範囲第1項に記載のテスト容易化機能
    を備えた論理回路。
  3. (3)前記多段縦続接続された複数の信号保持/転送手
    段の途中には前記機能ブロック内に設けられている信号
    保持手段が挿入されるように構成される特許請求の範囲
    第1項に記載のテスト容易化機能を備えた論理回路。
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