KR100294718B1 - Linear Feedback Shift Registers and Semiconductor Integrated Circuit Devices - Google Patents

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KR100294718B1
KR100294718B1 KR1019950005184A KR19950005184A KR100294718B1 KR 100294718 B1 KR100294718 B1 KR 100294718B1 KR 1019950005184 A KR1019950005184 A KR 1019950005184A KR 19950005184 A KR19950005184 A KR 19950005184A KR 100294718 B1 KR100294718 B1 KR 100294718B1
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semiconductor integrated
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linear feedback
integrated circuit
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KR1019950005184A
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노즈야마야스유키
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니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은, 서로 다른 클럭에 의해 동작하는 F/F을 포함하면서도, 의사난수발생 또는 선형귀환의 조건을 만족하는 선형 귀환시프트 레지스터 및 그를 구비한 반도체 집적회로장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a linear feedback shift register and a semiconductor integrated circuit device having the same, including F / F operated by different clocks, and satisfying a condition of pseudo random number generation or linear feedback.

본 발명은, 서로 다른 클럭(CLK1,CLK2,CLK3)에 동기하여 동작하는 복수의 F/F의 조(101,102,103)를 포함하고, 이들 F/F의 조(101,102,103) 상호간에 의사난수발생 또는 선형귀환의 조건을 만족시키는 F/F(1) 혹은 서로 직렬접속된 F/F(2), 지연회로(3)가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성이면, F/F의 조(101,102,103)가 서로 다른 클럭(CLK1,CLK2,CLK3)에 동기하여 동작하는 것으로 해도, 소망하는 F/F의 조로부터의 출력을 지연시킬 수 있고, 이 지연에 의해 F/F의 조(101,102,103) 상호간에 전파되는 신호가 의사난수발생 또는 선형 귀환의 조건을 만족시키게 된다.The present invention includes a plurality of pairs of F / Fs 101, 102, and 103 that operate in synchronization with different clocks CLK1, CLK2, and CLK3, and generates a random number or linear feedback between the pairs of F / Fs 101, 102, and 103. An F / F (1) which satisfies the above condition, or an F / F (2) connected in series and a delay circuit 3 are inserted. With this configuration, even if the pairs 101, 102 and 103 of the F / F operate in synchronization with different clocks CLK1, CLK2 and CLK3, the output from the desired pair of F / Fs can be delayed. As a result, signals propagated between pairs 101, 102, and 103 of the F / F satisfy the condition of pseudo random number generation or linear feedback.

Description

선형 귀환시프트 레지스터 및 반도체 집적회로장치Linear Feedback Shift Registers and Semiconductor Integrated Circuits

제1도는 본 발명의 실시예 1에 따른 선형 귀환시프트 레지스터의 구성도.1 is a configuration diagram of a linear feedback shift register according to Embodiment 1 of the present invention.

제2도는 본 발명의 실시예 1에 따른 선형 귀환시프트 레지스터의 타이밍 차트.2 is a timing chart of a linear feedback shift register according to Embodiment 1 of the present invention.

제3(a)도는 본 발명의 실시예 2에 따른 선형 귀환시프트 레지스터가 구비하는 래치회로를 설명하기 위한 구성도.3 (a) is a configuration diagram for explaining a latch circuit included in the linear feedback shift register according to the second embodiment of the present invention.

제3(b)도는 제3(a)도에 도시된 클럭드·인버터의 회로도.FIG. 3 (b) is a circuit diagram of a clocked inverter shown in FIG. 3 (a).

제4도는 본 발명의 실시예 3에 따른 선형 귀환시프트 레지스터의 구성도.4 is a configuration diagram of a linear feedback shift register according to Embodiment 3 of the present invention.

제5도는 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 집적회로장치의 구성도.5 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 4 of the present invention.

제6도는 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 집적회로장치가 구비하는 바운더리·스캔회로를 구성하는 기본회로의 1비트분의 구성도.6 is a configuration diagram of one bit of a basic circuit that constitutes a boundary scan circuit included in the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention.

제7도는 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 집적회로장치가 구비하는 클럭발생회로의 구성도.7 is a block diagram of a clock generation circuit provided in the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention.

제8도는 제7도에 도시된 클럭발생회로의 타이밍차트.8 is a timing chart of the clock generation circuit shown in FIG.

제9도는 BILBO의 구성을 도시한 구성도.9 is a block diagram showing the configuration of the BILBO.

제10(a)도는 종래의 선형 귀환시프트 레지스터의 구성도로, 테스트 데이터 발생회로로서의 선형 귀환시프트 레지스터의 구성도.10 (a) is a configuration diagram of a conventional linear feedback shift register, and a configuration diagram of a linear feedback shift register as a test data generation circuit.

제10(b)도는 테스트결과 판정회로로서의 선형 귀환시프트 레지스터의 구성도이다.10 (b) is a block diagram of a linear feedback shift register as a test result determination circuit.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 2 : 플립플롭 3 : 지연회로1, 2: flip-flop 3: delay circuit

10∼16 : 플립플롭 20∼25 : 배타적 논리합 게이트10 to 16 flip-flop 20 to 25 exclusive OR gate

30∼32 : 래치회로 50 : LSI30 to 32 latch circuit 50 LSI

51 : 논리회로블록 52 : 입력용 테스트 데이터 발생회로51: logic circuit block 52: input test data generation circuit

53∼55 : 바운더리·스캔회로 56 : 클럭발생회로53 to 55: boundary scan circuit 56: clock generation circuit

101, 102, 103 : 플립플롭의 조 200 : 귀환회로101, 102, 103: pair of flip-flops 200: feedback circuit

[산업상의 이용분야][Industrial use]

본 발명은 선형 귀환시프트 레지스터 및 그것을 구비하는 반도체 집적회로 장치에 관한 것으로, 특히 LSI(Large Scale Integration: 대규모 집적회로), 더 나아가서는 VLSI(Very Large Scale Integration),ULSI(Ultra Large Scale Integration)의 테스트 용이화 설계(Design For Testability), 특히 짜넣은 자기 테스트(Built in Self Test)에 유용한 선형 귀환시프트 레지스터 및 그것을 구비하는 반도체 집적회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear feedback shift register and a semiconductor integrated circuit device having the same. In particular, a large scale integrated circuit (LSI), and more particularly, a large large scale integration (VLSI) and an ultra large scale integration (ULSI), A linear feedback shift register useful for Design For Testability, particularly Built in Self Test, and a semiconductor integrated circuit having the same.

[종래의 기술 및 그 문제점][Conventional Technology and Its Problems]

반도체 기술의 급속한 진보에 따라 LSI를 보다 한층 대규모화·복잡화·고성능화한 VLSI가 등장하고, 게다가 ULSI의 등장이 근간(近間)이라고 하는 상황으로 되고 있다. 이에 따라서, 이들 칩을 어떻게 테스트해야 할 것인가 하는 문제가 매우 심각한 문제로 되었다. 종래의 LSI칩에서는 통상동작용으로 정의된 기능만을 이용하여 LSI테스터로 테스트하는 것이 일반적으로 행해지고 있었지만, VLSI, ULSI에서는 방대한 양의 테스트 요소를 작성할 필요가 있고, 게다가 이들 칩의 테스트에 대응할 수 있는 LSI테스터도 점점 고성능, 따라서 보다 고가의 것으로 한정된다. 더욱이, 이들 테스트 요소가 어느 정도 충분히 칩을 테스트하고 있는가의 객관적인 판정은 별도로 수행하지 않으면 안되는 바, 막대한 CPU비용이 필요하게 된다.Rapid advances in semiconductor technology have led to the emergence of VLSIs with larger, more complex, and higher performance LSIs, and the emergence of ULSIs. Thus, the question of how to test these chips has become a very serious problem. In conventional LSI chips, testing with LSI testers using only functions defined by normal operation has been generally performed. However, in VLSI and ULSI, a large amount of test elements need to be prepared, and furthermore, these chips can be tested. LSI testers are increasingly limited to higher performance, and therefore more expensive. Furthermore, an objective determination of how well these test elements are testing the chip has to be performed separately, which requires a huge CPU cost.

이러한 이유로부터, 종래의 수법으로 VLSI, ULSI의 칩을 완전하게 테스트하는 것은 현실적으로 보아 거의 불가능하다. 이러한 심각한 문제에 대한 해답으로서, 칩의 내부에 미리 테스트를 용이하게 하기 위한 테스트용 회로를 짜넣고, 낮은 비용으로 완전하게 테스트하는 테스트 용이화 설계(Design For Testability)가 주목되어 보급되고 있다.For this reason, it is almost impossible to realistically test the chips of VLSI and ULSI by conventional techniques. As a solution to this serious problem, design for testability, which incorporates a test circuit for facilitating the test in advance inside the chip and completely tests it at low cost, has been noticed and spread.

테스트 용이화 설계의 일종인 짜넣은 자기 테스트(Built In Self Test: 이하, BIST로 약기)는, 피(被)테스트회로(Device Under Test: 이하, DUT로 약기)인 LSI칩 내부의 회로블록에 대한 테스트 데이터 발생회로와 테스트결과 판정회로를 그 LSI칩에 내장시켜 외부로부터의 신호로 테스트를 개시시키고, 테스트 종료후, 양부(良否) 판정결과신호 또는 판정을 위한 테스트 결과를 출력시킨다고 하는 테스트로서, LSI테스터가 거의 불필요하여 테스트비용 삭감에 지극히 유효하다. 게다가, 칩을 실사용과 같은 조건하에서 테스트할 수 있고, 시스템에 짜넣은 후에도 테스트할 수 있다. 이들 많은 썩 두드러진 이점에 의해 VLSI 및 ULSI의 테스트에 있어서 BIST는 매우 중요한 역할을 담당할 것으로 기대되고 있다.A built-in self test (abbreviated as BIST), a kind of test-enabled design, is placed on a circuit block inside an LSI chip that is a device under test (abbreviated as DUT). The test data generation circuit and the test result judgment circuit are incorporated in the LSI chip to start the test with a signal from the outside, and after the test is completed, a positive judgment result signal or a test result for the judgment is output. In addition, the LSI tester is almost unnecessary, which is extremely effective for reducing test costs. In addition, the chip can be tested under the same conditions as in the real world, and even after it is built into the system. Many of these outstanding advantages are expected to play a very important role for BIST in the testing of VLSI and ULSI.

상기와 같은 BIST에 있어서, 가장 기본적인 기술은 시그니처 해석(Signatune Analysis)이라 불리는 것이다. 이 기술은 선형 귀환시프트 레지스터(Linear Feedback Shift Register: 이하, LFSR로 약기)를 기본으로 하고 있다.In such a BIST, the most basic technique is called a signature analysis. This technology is based on the Linear Feedback Shift Register (abbreviated LFSR).

먼저, 상기 LFSR에 대해서 설명한다.First, the LFSR will be described.

LFSR(비트폭을 n으로 한다)는 테스트 데이터 발생회로로서도 테스트결과 판정회로로서도 이용할 수 있다. 테스트 데이터 발생회로로서의 LFSR(비트폭 n=8)은 제10(a)도에 도시한 바와 같이 직렬 접속된 n개의 D형 플립플롭(이하, F/F로 약기)과, 소정의 F/F의 출력(Q)의 배타적 논리합(Exclusive-OR: 이하, XOR로 약기)을 생성하여 상기 직렬 접속의 제1번째의 F/F의 D입력에 입력하는 귀환(Feedback)회로로 구성되는 간단한 레지스터회로이다.LFSR (where the bit width is n) can be used both as a test data generation circuit and as a test result determination circuit. The LFSR (bit width n = 8) as the test data generating circuit is composed of n D flip-flops (hereinafter abbreviated as F / F) connected in series and a predetermined F / F as shown in FIG. 10 (a). A simple register circuit composed of a feedback circuit for generating an exclusive OR of the output Q of the output Q (hereinafter abbreviated as XOR) and inputting it to the D input of the first F / F of the serial connection. to be.

상기 F/F에 모두 0 이외의 초기치(이 LFSR에서는 초기화용의 회로는 생략하고 있다)를 설정하고 나서 동작시키면, 2n-1개(LFSR에서 얻어지는 최대 갯수)의 거의 랜덤한 데이터(의사난수)출력을 일정 순서로 반복한다. 이 의사난수는 n개의 F/F의 출력의 어느 하나(Outi; i=0, …, 7)를 이용하면 순차적으로 취출할 수 있고, 이들 출력 모두를 이용하면 병렬로 취출할 수 있다.If all of the F / Fs are set to initial values other than 0 (the circuit for initialization is omitted in this LFSR) and then operated, then 2 n -1 (maximum number obtained from the LFSR) almost random data (pseudo random numbers) Repeat the output in a certain order. This pseudo-random number can be taken out sequentially using any one of the outputs of n F / Fs (Out i ; i = 0, ..., 7), and can be taken out in parallel using all these outputs.

최근의 다(多)비트폭으로 데이터처리가 이루어지는 VLSI나 ULSI에서는 후자의 방식이 일반적이고 또한 중요하다.In the recent VLSI or ULSI where data processing is performed in a multi-bit width, the latter method is common and important.

그리고, 시그니처 해석은 LFSR을 테스트결과 판정회로로서 이용하는 기술이다. 이 경우도, DUT로부터의 출력을 직렬로 입력하는 형태의 LFSR과, MISR(Multiple Input Signature Register)이라고도 불리는 병렬입력 형태의 LFSR이 있지만, VLSI나 ULSI에서는 역시 후자의 쪽이 압도적으로 중요하다. 그래서 이후는, 이것에 한정해서 설명하는 것으로 한다. n비트 병렬입력형의 LFSR의 예를 제10(b)도(비트폭 n=8)에 도시한다. LFSR내의 비트 i(i=0, …, 6)의 F/F의 출력 Qi(=OUTi)와 비트 i+1의 외부데이터(INi+1)가 부가된 XOR회로를 매개로 비트 i+1의 F/F의 D입력에 입력되도록 되어 있고, 또 비트0의 F/F의 D입력에는 상술한 LFSR의 귀환회로의 출력 FB(=Q0 XOR Q5 XOR Q6 XOR Q7)와 비트0의 외부 데이터가 XOR회로를 매개로 입력되도록 되어 있다. 새로 LFSR내부에 생성되는 데이터를 Q′i(i=0, …, 7)로 하여 이들을 식으로 표현하면,And signature analysis is a technique which uses LFSR as a test result determination circuit. Also in this case, there are LFSRs in which the output from the DUT is serially input, and LFSRs in parallel input type called MISR (Multiple Input Signature Register), but the latter is overwhelmingly important in VLSI and ULSI. Therefore, after that, it demonstrates only to this. An example of an n-bit parallel input type LFSR is shown in FIG. 10 (b) (bit width n = 8). Bit i + 1 via an XOR circuit to which the output Qi (= OUTi) of the F / F of bit i (i = 0,…, 6) in the LFSR and external data (IN i + 1 ) of bit i + 1 are added Is input to the D input of F / F, and the output FB (= Q0 XOR Q5 XOR Q6 XOR Q7) of the feedback circuit of the LFSR described above is input to the D input of F / F of bit 0 and external data of bit 0. It is input through XOR circuit. If the data created inside the LFSR is Q'i (i = 0, ..., 7) and these are expressed as equations,

Q′0 = INO XOR FB (식1)Q′0 = INO XOR FB (Equation 1)

Q′i+1 = INi XOR Qi(i=0, …, 6) (식2)Q′i + 1 = INi XOR Qi (i = 0,…, 6) (Equation 2)

로 된다(단, XOR은 XOR연산을 표현하는 기호). 상기와 같은 구성을 위해, 어느 확정값이 격납된 LFSR에 DUT로부터의 응답출력이 순차 인가되어 가면, 그들 값에 따라 내부의 F/F에 거의 랜덤한 데이터가 형성되고 있고, 최종적으로는 어느 고유의 테스트결과 데이터가 LFSR내에 형성되어 있는 것으로 된다. 이 LFSR 내부에 생성되는 데이터를 시그니처(Signature: 서명)라 부르고, DUT로부터의 응답출력을 인가하여 시그니처를 생성해 가는 동작을 시그니처 압축(Signature Compression) 또는 시그니처 해석(Signature Analysis)이라 부른다. 시그니처 해석은 일련의 테스트 데이터에 대한 DUT로부터의 응답출력을 시그니처 압축하고, 최후에 LFSR내에 남은 테스트결과(시그니처)를 기대치와 1회만 비교함으로써 DUT(자신의 내부의 회로블록)의 양부판정을 행하는 해석법이다.Where XOR is a symbol representing the XOR operation. For the above configuration, when the response output from the DUT is sequentially applied to the LFSR in which a certain value is stored, almost random data is formed in the internal F / F according to those values, and finally any unique Test result data is formed in LFSR. The data generated inside the LFSR is called a signature, and the operation of generating a signature by applying a response output from the DUT is called a signature compression or a signature analysis. The signature analysis performs signature validation on the response output from the DUT for a series of test data and finally compares the test result (signature) remaining in the LFSR with the expected value only once. It is an interpretation method.

일반적으로, 충분한 테스트 데이터로 시그니처 압축을 실행한 후에, 상기의 시그니처가 올바를 확률은, 정상시와 다른 출력이 있었음에도 불구하고, 최종의 시그니처(테스트결과)가 정상시와 동일하게 되어 버리는 에일리어스(Alias)확률을 1에서 뺀 1-2-n으로 된다. 에일리어스확률은, 일반적으로 n이 커지면(n>24) 무시할 수 있기 때문에, 다비트(n≥32)폭의 데이터처리가 일반적인 VLSI나 VLSI에서는 시그니처 해석의 신뢰성은 매우 높은 것으로 된다.In general, after the signature compression is performed with sufficient test data, the probability that the signature is correct is the same that the final signature (test result) becomes the same as the normal time even though there is an output different from the normal time. The probability of Alias is subtracted from 1 to 1-2 -n . Since the alias probability can generally be ignored when n becomes large (n> 24), the reliability of signature analysis is very high in VLSI and VLSI where multi-bit (n ≧ 32) width data processing is common.

한편, 상기의 LFSR은 BIST전용으로 설치하는 것도 있지만, 테스트용 회로의 절약이라는 의미로부터, 통상동작용의 레지스터를 전용하는 것도 많이 행하여지고 있다.On the other hand, although the above-described LFSRs are provided exclusively for BIST, many of them are dedicated to the use of the registers for normal operation in the sense of saving test circuits.

상기와 같은 종래예에 있어서는, LFSR은 하나의 회로블록으로 간주되었던 결과, 외부로부터 단일의 클럭을 받아들여 동작하는 것만이 고려되고 있었다. LFSR을 이용한 BIST는, 먼저 ROM, RAM, PLA라고 하는 규칙적인 구조를 갖는 것으로부터 적용이 시작되었다. 이들은 말하자면 레지스터, F/F에 의해 「닫혀진」 회로블록이고, 통상 그들의 출력은 시스템클럭의 에지에서 출력레지스터에 격납된다고 하는 타이밍조건으로 되어 있으며, 이 출력레지스터를 LFSR화하여 시그니처 압축회로로서 이용하는 BIST에 있어서, 그 DUT의 AC동작 지연 고장의 검사도 동시에 실현할 수 있도록 되어 있었다.In the conventional example as described above, the LFSR was regarded as one circuit block, and as a result, only the operation of receiving a single clock from the outside was considered. BIST using LFSR has begun to apply from a regular structure such as ROM, RAM, and PLA. These are the circuit blocks "closed" by registers and F / F, and their output is usually a timing condition that is stored in the output register at the edge of the system clock. BIST uses this output register to LFSR and use it as a signature compression circuit. In addition, the inspection of the AC operation delay failure of the DUT can be realized simultaneously.

또, 보다 일반적으로 상기와 같은 규칙적 구조의 회로블록이 아니고, 소위 랜덤로직내에 있어서도 시스템클럭의 에지에서 변화하는 레지스터, F/F으로서 「닫혀진」 구조의 DUT를 실현할 수 있다면(중요하지 않은 신호는 BIST기간중 고정값으로 되도록 해도 좋다), 그 AC출력 지연도 포함해서 검사가능한 BIST를 유효하게 실현할 수 있기 때문에, 이러한 BIST도 경우에 따라서는 사용되도록 되고 있다.More generally, if a DUT having a "closed" structure as a register or F / F that changes at the edge of the system clock, rather than a circuit block having a regular structure as described above, is also possible in a so-called random logic, The BIST that can be inspected including the AC output delay can be effectively realized during the BIST period. Therefore, such a BIST is also used in some cases.

그렇지만, 일반의 LSI의 I/O(Input/output)부에 있어서는, 예컨대 LSI의 출력단자에서의 신호의 지연은 시스템클럭의 에지를 기준으로 하여 그 1주기 미만의 소정의 시간 지연되도록 되어 있다. 이 때문에, 종래의 시스템클럭의 에지에서 동작하는 LFSR을 이용한 BIST를 LSI의 출력단자부에 적용한 경우, LFSR에 있어서 데이터 샘플링이 수행되는 타이밍(시스템클럭의 에지)에서의 논리값의 검사는 가능하지만, DUT로부터의 AC출력의 지연 고장을 검출할 수 없다는 문제가 있었다.However, in the I / O (Input / Output) section of the general LSI, for example, the delay of the signal at the output terminal of the LSI is such that the predetermined time delay is less than one cycle based on the edge of the system clock. Therefore, when BIST using LFSR operating at the edge of the conventional system clock is applied to the output terminal of the LSI, it is possible to check the logic value at the timing (edge of the system clock) at which data sampling is performed in the LFSR. There was a problem that a delay failure of the AC output from the DUT could not be detected.

즉, LSI의 입출력단자로의 종래의 BIST의 적용은 기본적으로 AC출력 지연의 검사라는 중요한 항목을 뺀 형태로 밖에 실현할 수 없다는 큰 문제가 있었다.That is, there is a big problem that the conventional BIST application to the input / output terminals of the LSI can be realized only in the form of removing the important item of checking the AC output delay.

또, 현재 및 장래적으로 VLSI 또는 ULSI의 내부에 있어서, 복수의 클럭(동일 클럭의 다른 에지도 포함)에 동기하여 동작하는 회로블록을 혼재시켜 고성능을 달성하려고 하는 설계수법이 중요하게 될 가능성은 대단히 높다. 이에 대해, 종래의 LFSR을 이용한 BIST에서는 에일리어스확률을 무시할 수 있는 정도로 억제하기 위해 충분한 비트폭으로 구성할 필요가 있기 때문에, 각 클럭에서 동작하는 레지스터, F/F의 그룹마다 여분의 F/F을 추가하여 LFSR을 구성하지 않으면 안되게 될 가능성이 높아, 결과적으로 면적을 증가시킬 수 밖에 없다는 문제가 있었다.In the present and future, it is possible that design techniques for achieving high performance by mixing circuit blocks operating in synchronization with a plurality of clocks (including other edges of the same clock) in the VLSI or ULSI will become important. Very high. On the other hand, in the conventional BIST using LFSR, the alias probability must be configured with a sufficient bit width in order to suppress the negligible probability. Therefore, an extra F / F for each group of registers and F / Fs operating at each clock is required. There is a high possibility that LFSR must be formed by adding F, and consequently, the area has to be increased.

더욱이, 이러한 오버헤드를 피하여 BIST의 적용 자체를 단념한다는 사태로 될지도 모른다.Moreover, it may be a situation to avoid this overhead and abandon the application of BIST itself.

[발명의 목적][Purpose of invention]

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 서로 다른 클럭에 의해 동작하는 플립플롭을 포함하면서도, 의사난수발생 또는 선형귀환의 조건을 만족하는 선형 귀환시프트 레지스터 및 그것을 구비한 반도체 집적회로장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and includes a linear feedback shift register including a flip-flop operated by different clocks and satisfying a condition of pseudo random number generation or linear feedback, and a semiconductor integrated circuit device having the same. The purpose is to provide.

[발명의 구성][Configuration of Invention]

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 선형 귀환시프트 레지스터에서는, 서로 다른 클럭에 동기하여 동작하는 복수의 플립플롭의 조를 포함하고, 이들 플립플롭의 조 상호간에 의사난수발생 또는 선형귀환의 조건을 만족하는 선형 귀환의 조건을 성립시키는 성립수단을 삽입한 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the linear feedback shift register according to the present invention includes a plurality of pairs of flip-flops that operate in synchronization with different clocks, and the conditions of pseudo random number generation or linear feedback between the pairs of these flip-flops are determined. Characterized in that a means for establishing a satisfactory linear feedback condition is inserted.

[작용][Action]

상기 구성의 선형 귀환시프트 레지스터라면, 복수의 플립플롭의 조(組)가 서로 다른 클럭에 동기하여 동작하는 것으로 해도, 이들 플립플롭의 조 상호간에 의사난수발생 또는 선형귀환의 조건을 성립시키는 성립수단을 삽입함으로써, 복수의 플립플롭의 조가 1개의 LFSR로서 협조적으로 동작할 수 있다. 따라서, 이 선형 귀환시프트 레지스터는 플립플롭마다 다른 클럭에 동기하여 동작하는 것이 허용되게 된다.With the linear feedback shift register of the above arrangement, even if a pair of flip-flops operates in synchronization with different clocks, a establishing means for establishing a condition of pseudo random number generation or a linear feedback between the pairs of flip-flops is established. By inserting, a pair of plural flip-flops can cooperatively operate as one LFSR. Thus, this linear feedback shift register is allowed to operate in synchronization with a different clock for each flip-flop.

이와 같은 선형 귀환시프트 레지스터는, LSI에 있어서, 특히 짜넣은 자기 테스트(BIST) 등에 유효하게 응용할 수 있다. 예컨대, 최근의 LSI내에 설치되고 있는, 바운더리·스캔회로내에 설치된 플립플롭군이, 복수의 클럭에 동기하여 동작하도록 한 상기 플립플롭의 조로 되어 있다고 생각할 수 있다. 이들이 서로 다른 클럭으로 동작하기 때문에, LSI의 시스템·클럭 에지뿐만 아니라 서로 다른 클럭 에지에서의 시그니처압축이 가능하게 된다. 이 때문에, 시스템·클럭에 동기하는 방식의 회로에서는 달성할 수 없었던 LSI의 입출력 단자부에 적용한 경우의 피테스트회로로부터의 AC출력 지연 고장의 검출이 가능하게 된다.Such a linear feedback shift register can be effectively applied to a built-in magnetic test (BIST) or the like in LSI. For example, it is conceivable that the flip-flop group provided in the boundary scan circuit installed in the recent LSI is a set of the flip-flops which are operated in synchronization with a plurality of clocks. Since they operate with different clocks, signature compression is possible at different clock edges as well as the system clock edge of the LSI. As a result, it is possible to detect an AC output delay failure from the circuit under test when the LSI is applied to the input / output terminal portion of the LSI, which could not be achieved in a circuit synchronized with the system clock.

더욱이, 바운더리·스캔회로를, 상기 구성과 같이 선형귀환의 조건을 성립시키는 성립수단을 삽입하면서 서로 연결시켜, 상기 선형 귀환시프트 레지스터로 구축하는 것도 가능하다. 이와 같이 구축하면, 에일리어스확률을 무시할 수 있는 정도의 충분한 비트폭을 갖는 선형 귀환시프트 레지스터를 새로운 플립플롭을 추가하는 일없이 얻을 수 있어 면적효율이 향상된다.In addition, it is also possible to construct a boundary scan circuit by connecting the boundary scan circuit with each other while inserting a means for establishing a linear feedback condition as described above. In this way, a linear feedback shift register having a sufficient bit width that can ignore the alias probability can be obtained without adding a new flip-flop, thereby improving the area efficiency.

[실시예]EXAMPLE

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 실시예 1에 따른 병렬입력형 LFSR을 도시한 도면이다. 제1도에 도시한 LFSR은 복수(여기서는 3종류)의 클럭(CLK1,CLK2,CLK3)하에서 동작하는 n비트폭의 병렬입력형 LFSR이다. 이 병렬입력형 LFSR은, 플립플롭(F/F: 10,11)으로 이루어지고 클럭(CLK2)에 동기하여 동작하는 제1조(101), F/F(12,13)으로 이루어지고 클럭(CLK3)에 동기하여 동작하는 제2조(102), F/F(14, …, 15)으로 이루어지고 클럭(CLK1)에 동기하여 동작하는 제3조(103)를 각각 포함하고 있다. 이들 조(101,102,103)는 각각 직렬접속되어 있다. 제1조(101)와 제2조(102)가 서로 접속되는 접속점에는 서로 직렬접속된 지연회로(3) 및 F/F(2)이 삽입·설치되어 있다. 또, 제3조(103)는 귀환회로(200)를 매개로 제1조(101)에 접속되어 있다. 그리고, 귀환회로(200)와 제1조(101)의 접속점에는 F/F(1)이 삽입·설치되어 있다. 이 F/F(1)의 D단자에는 귀환신호(FB)가 입력된다. F/F(1)의 Q단자는 XOR(배타적 논리합)게이트(20)의 제1입력에 접속되고, XOR게이트(20)의 제2입력은 데이터신호단자(d0)에 접속되어 있다. XOR게이트(20)의 출력은 F/F(10)의 D단자에 접속되어 있다. F/F(10)의 Q단자는 XOR게이트(21)의 제1입력에 접속되어 있는 동시에, 귀환회로(200)내의 XOR게이트(30)의 제1입력에 접속되어 있다. XOR게이트(21)의 제2입력은 데이터신호단자(d1)에 접속되어 있다. XOR게이트(21)의 출력은 F/F(11)의 D단자에 접속되고, 이 F/F(11)의 Q단자는 지연회로(3)의 일단에 접속되어 있다. 지연회로(3)의 다른 단은 F/F(2)의 D단자에 접속되고, 이 F/F(2)의 Q단자는 XOR게이트(22)의 제1입력에 접속되어 있는 동시에, 귀환회로(200)내의 XOR게이트(31)의 제1입력에 접속되어 있다. XOR게이트(22)의 제2입력은 데이터신호단자(d2)에 접속되어 있다. XOR게이트(22)의 출력은 F/F(12)의 D단자에 접속되고, 이 F/F(12)의 Q단자는 XOR게이트(23)의 제1입력에 접속되어 있다. XOR게이트(23)의 제2입력은 데이터신호단자(d3)에 접속되고, 그 출력은 F/F(13)의 D단자에 접속되어 있다. F/F(13)의 Q단자는 XOR게이트(24)의 제1입력에 접속되어 있다. XOR게이트(24)의 제2입력은 데이터신호단자(d4)에 접속되고, 그 출력은 F/F(14)의 D단자에 접속되어 있다. F/F(14)의 Q단자는 귀환회로(200)내의 XOR게이트(32)의 제1입력에 접속됨과 더불어, 다른 F/F조(101,102)와 마찬가지의 접속에 의해 도시하지 않은 XOR게이트의 제1입력에 접속된다. 그리고, 도시하지 않은 XOR게이트의 출력은 도시하지 않은 F/F의 D단자에 접속되고, 그 Q단자는 XOR게이트(25)의 제1입력에 접속된다(이것은 데이터신호단자(d)의 수에 따라 F/F조중에 2개 이상의 F/F이 존재해도 좋음을 나타낸다). XOR게이트(25)의 제2입력은 데이터신호단자(dn-1)에 접속되고, 그 출력은 F/F(15)의 D단자에 접속되어 있다. F/F(15)의 Q단자는 XOR게이트(32)의 제2입력에 접속되고, 그 출력은 XOR게이트(31)의 제2입력에 접속된다. XOR게이트(31)의 출력은 XOR게이트(30)의 제2입력에 접속되어 있다. XOR게이트(30)의 출력은 F/F(1)의 D단자에 접속되어 있다. 이 XOR게이트(30)의 출력은 귀환신호(FB)이다. 본 실시예에 있어서, 귀환신호(FB)를 생성하기 위한 F/F출력은 후술하는 동작설명을 위해 적당한 F/F으로부터 선택하고 있다.1 is a diagram showing a parallel input type LFSR according to Embodiment 1 of the present invention. The LFSR shown in FIG. 1 is an n-bit-width parallel input type LFSR operating under a plurality (here, three types) of clocks CLK1, CLK2, and CLK3. This parallel input type LFSR is composed of the first set 101, the F / F (12, 13), which is composed of flip-flops (F / F: 10, 11) and operates in synchronization with the clock (CLK2). A second set 102 which operates in synchronism with CLK3, and a third set 103 which consists of F / Fs 14, ..., 15 and operate in synchronism with clock CLK1 are included. These jaws 101, 102 and 103 are connected in series. At the connection point where the first article 101 and the second article 102 are connected to each other, a delay circuit 3 and an F / F 2 connected in series with each other are inserted and provided. The third article 103 is connected to the first article 101 via the feedback circuit 200. The F / F 1 is inserted and provided at the connection point between the feedback circuit 200 and the first article 101. The feedback signal FB is input to the D terminal of the F / F 1. The Q terminal of the F / F 1 is connected to the first input of the XOR (exclusive logical sum) gate 20, and the second input of the XOR gate 20 is connected to the data signal terminal d0. The output of the XOR gate 20 is connected to the D terminal of the F / F 10. The Q terminal of the F / F 10 is connected to the first input of the XOR gate 21 and to the first input of the XOR gate 30 in the feedback circuit 200. The second input of the XOR gate 21 is connected to the data signal terminal d1. The output of the XOR gate 21 is connected to the D terminal of the F / F 11, and the Q terminal of the F / F 11 is connected to one end of the delay circuit 3. The other end of the delay circuit 3 is connected to the D terminal of the F / F 2, and the Q terminal of the F / F 2 is connected to the first input of the XOR gate 22, and the feedback circuit It is connected to the first input of the XOR gate 31 in the 200. The second input of the XOR gate 22 is connected to the data signal terminal d2. The output of the XOR gate 22 is connected to the D terminal of the F / F 12, and the Q terminal of the F / F 12 is connected to the first input of the XOR gate 23. The second input of the XOR gate 23 is connected to the data signal terminal d3 and its output is connected to the D terminal of the F / F 13. The Q terminal of the F / F 13 is connected to the first input of the XOR gate 24. The second input of the XOR gate 24 is connected to the data signal terminal d4, and its output is connected to the D terminal of the F / F 14. As shown in FIG. The Q terminal of the F / F 14 is connected to the first input of the XOR gate 32 in the feedback circuit 200, and is connected to the first input of the XOR gate (not shown) by the same connection as the other F / F tanks 101 and 102. It is connected to the first input. The output of the XOR gate (not shown) is connected to the D terminal of the F / F (not shown), and the Q terminal thereof is connected to the first input of the XOR gate 25 (this is based on the number of data signal terminals d). Therefore, two or more F / Fs may be present in the F / F tank). The second input of the XOR gate 25 is connected to the data signal terminal d n-1 , and the output thereof is connected to the D terminal of the F / F 15. The Q terminal of the F / F 15 is connected to the second input of the XOR gate 32 and its output is connected to the second input of the XOR gate 31. The output of the XOR gate 31 is connected to the second input of the XOR gate 30. The output of the XOR gate 30 is connected to the D terminal of the F / F 1. The output of this XOR gate 30 is a feedback signal FB. In the present embodiment, the F / F output for generating the feedback signal FB is selected from the appropriate F / F for the operation described later.

LFSR내에 설치되어 있는 F/F(1,2,10∼15)은 3종류의 클럭신호(CLK1,CLK2,CLK3)의 상승에지(이하, 각각 CLK1↑, CLKE2↑, CLK3↑로 약기)에서 D단자로의 입력을 래치한다. 여기서, F/F(1,14,…,15)은 CLK1↑에서, F/F(10,11,2)은 CLK2↑에서, F/F(12,13)은 CLK3↑에서 D단자로의 입력을 래치한다(여기서는 클럭신호의 상승에지에서 데이터를 래치하는 F/F을 예시하고 있지만, 그 외의 구조의 F/F이라도 지장이 없다). 이들 각 클럭(CLK1,CLK2,CLK3) 상호의 타이밍 관계를 제2도에 도시한다.The F / Fs (1, 2, 10 to 15) installed in the LFSR have the rising edges of the three types of clock signals (CLK1, CLK2, CLK3) (hereinafter abbreviated as CLK1 ↑, CLKE2 ↑, and CLK3 ↑, respectively). Latch the input to the terminal. Here, F / F (1,14, ..., 15) is from CLK1 ↑, F / F (10,11,2) is from CLK2 ↑, and F / F (12,13) is from CLK3 ↑ to D terminal. The input is latched (F / F for latching data on the rising edge of the clock signal is illustrated here, but F / F of other structures is not a problem). The timing relationship between these clocks CLK1, CLK2 and CLK3 is shown in FIG.

복수의 클럭에 의해 LFSR을 동작시키는 경우, DUT(피테스트회로)로부터의 어느 데이터와 LFSR 내부의 어느 데이터를 시그니처압축시키고 있는가가 애매해지기 쉬운데, 이 점을 확실하게 억제한 상태에서 LFSR을 구성하지 않으면, 그것을 시그니처압축회로로서 사용하는 셈치고 BIST를 실행시켜도, 시그니처압축이라는 동작조건이 만족되지 않아 기대하고 있는 고품질의 BIST를 실현할 수 없게 될 우려가 있다.When the LFSR is operated by multiple clocks, it is easy to obscure which data from the DUT (test circuit) and which data in the LFSR are the signature compression. Otherwise, even if BIST is executed by using it as a signature compression circuit, the operating condition of signature compression is not satisfied, and there is a possibility that the expected high quality BIST cannot be realized.

여기서 일반적으로, 어떤 동기방식의 논리회로도 기본으로 되는 시스템 클럭의 각 사이클에 따라 정의되는 소정의 입력에 대해 출력을 주도록 되어 있다는 것을 고려하면, 시그니처압축하려고 하는 데이터의 조를 명확하게 정의할 수 있다. 이것에 입각하여 제1도에 도시한 LFSR에 있어서는, 시그니처압축하려고 하는 도시하지 않은 DUT로부터의 데이터(d0, …, dn-1)가 있고, 이들 데이터는 아래 (1)∼(3)의 순서로 대응하는 F/F에 압축된다(다른 데이터와 XOR되고, 래치되는 것을 압축된다고 표현하기로 한다).Here, in general, considering that any synchronous logic circuit is designed to provide an output for a predetermined input defined according to each cycle of the system clock on which it is based, the set of data to be compressed can be clearly defined. . Based on this, in the LFSR shown in FIG. 1, there are data (d0, ..., d n-1 ) from an unshown DUT which intends to compress the signature, and these data are shown in (1) to (3) below. In order, it is compressed to the corresponding F / F (XOR with other data, and latched will be expressed as being compressed).

(1) 데이터(d4, …, dn-1)가 CLK1↑에 의해 F/F(14, …, 15)에 압축된다.(1) Data d4, ..., d n-1 are compressed to F / F 14, ..., 15 by CLK1 ↑.

(2) 데이터(d0,d1)가 CLK2↑에 의해 F/F(10,11)에 압축된다.(2) Data (d0, d1) is compressed to F / F (10, 11) by CLK2 ↑.

(3) 데이터(d2,d3)가 CLK3↑에 의해 F/F(12,13)에 압축된다.(3) Data d2 and d3 are compressed to F / F 12 and 13 by CLK3 ↑.

이들 동작에 관한 타이밍차트를 제2도에 도시한다.Timing charts relating to these operations are shown in FIG.

상기 데이터의 조(d0, …, dn-1)는 해칭한 부분에 상당하고, 아래로 향하는 실선으로 나타낸 시각에 있어서 대응하는 F/F에 압축된다. 여기서, “X”로 표시한 부분은 유효한 데이터가 아님을 나타낸다.The data sets d0, ..., d n-1 correspond to the hatched portions and are compressed to the corresponding F / F at the time indicated by the downward solid line. Here, the part marked with "X" indicates that it is not valid data.

그리고, 종래예에 있어서 설명한 것과 마찬가지로, 데이터(d0, …, dn-1)와 LFSR 내부의 F/F의 데이터(q0, …, qn-1)로 시그니처압축을 행한 결과, LFSR 내부의 F/F의 데이터가 q′0, …, q′n-1로 변화한 것으로 하면, 이하가 성립하지 않으면 안된다.Then, as described in the prior art, signature compression was performed on data d0, ..., d n-1 and F / F data q0, ..., q n-1 in the LFSR. The data of F / F is q'0,... , q ' n-1 , the following must be true.

q′0 = d0 XOR FB (식3)q′0 = d0 XOR FB (Equation 3)

(FB = q0 XOR q1 XOR q4 XOR qn-1)(FB = q0 XOR q1 XOR q4 XOR q n-1 )

q′i = diXOR qi-1(i=1, …, n-1) (식4)q′i = d i XOR q i-1 (i = 1,…, n-1) (Equation 4)

상기에 주의하면서 상기 (1)∼(3)의 동작에 대해 상세하게 설명한다.The operation of the above (1) to (3) will be described in detail with attention to the above.

먼저, (1)에 있어서는 d4, dn-1과 q4, …, qn-1로부터 q′4, …, q′n-1이 (식4)를 만족하도록 생성되고, 대응하는 F/F(14, …, 15)에 격납된다. 단, 귀환신호(FB)는 FB′= q0 XOR q1 XOR q′4 XOR q′n-1로 변화해 버린다는 것에 주의가 필요하다.First, in (1), d4, d n-1 and q4,... , q n-1 to q'4,... , q ' n-1 is generated to satisfy (4) and stored in the corresponding F / Fs (14, ..., 15). It should be noted, however, that the feedback signal FB changes to FB '= q0 XOR q1 XOR q'4 XOR q'n-1.

다음으로, (2)에 있어서는 d1, q0, q′1의 사이에서는 (식4)가 성립하여 문제없다(단, CLK3↑에서의 데이터의 래치에 관계하는 q1은 q′1로 변화하고 있음은 주의해 둘 필요가 있다). 그렇지만, (식3)에 관해서는 귀환신호(FB)가 이미 FB′로 변화해 버리고 있기 때문에, 종래와 같은 LFSR의 구성 그대로는 q′0 = d0 XOR FB′로 되어 버려 시그니처 압축의 조건이 무너져 버리게 된다. 그래서, 본 실시예에서는 제1도에 도시한 바와 같이 CLK1↑에서 귀환신호(FB)를 래치하여 유지하는 F/F(1)을 삽입함으로써, (식3)의 관계가 만족되도록 하고 있다.Next, in (2), (4) is established between d1, q0, and q'1, and there is no problem (however, q1 related to latching of data in CLK3 ↑ is changed to q'1). Need to be careful). However, as to the equation (3), since the feedback signal FB has already changed to FB ', the configuration of the conventional LFSR becomes q'0 = d0 XOR FB' as it is, and the condition of signature compression is broken. Discarded. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the relationship of Expression (3) is satisfied by inserting the F / F (1) which latches and holds the feedback signal FB at CLK1 ↑.

더욱이, (3)에 있어서는 d3, q2, q′3의 사이에서는 (식4)가 성립하여 문제는 없다. 그렇지만, (2)의 경우와 마찬가지로 종래의 LFSR의 구성 그대로는 q′2 = d1 XOR q′1로 되어 버려 시그니처 압축의 조건이 무너져 버린다. 그래서, 본 실시예에서는 역시 (2)의 경우와 마찬가지로 CLK2↑에서 데이터를 래치하여 유지하는 F/F(2)을 삽입하고, (식3)의 관계를 만족할 수 있도록 하고 있다. 여기서, 지연회로(3)는 F/F(11)의 데이터가 올바르게 F/F(2)으로 전파될 수 있도록 하기 위해 설치되어 있는 것이지만, 불필요한 경우도 있다(필요, 불필요로 되는 조건에 대해서는 발명의 본질에 그다지 관계 없으므로, 여기서는 상술하지 않는다).Furthermore, in (3), (4) is satisfied between d3, q2, and q'3, and there is no problem. However, as in the case of (2), the structure of the conventional LFSR remains as q'2 = d1 XOR q'1, and the condition of signature compression is broken. Therefore, in the present embodiment, as in the case of (2), the F / F (2) which latches and holds data at CLK2 ↑ is inserted, so that the relationship of (Equation 3) can be satisfied. Here, the delay circuit 3 is provided so that the data of the F / F 11 can be correctly propagated to the F / F 2, but may be unnecessary (the invention may be necessary or unnecessary). It doesn't really matter here, so we won't go into detail here).

이상과 같이, 본 실시예에서는 서로 다른 클럭에 동기하여 동작하는 복수의 F/F조를, 시그니처 압축을 위한 선형 귀환조건이 만족되도록 일시적으로 데이터를 유지하는 F/F(1,2)을 적절한 위치에 삽입함으로써, 1개의 LFSR로서 협조적으로 동작시킬 수 있다.As described above, in the present embodiment, a plurality of F / F pairs operating in synchronization with different clocks are appropriately selected, and F / F (1,2) for temporarily holding data such that the linear feedback condition for signature compression is satisfied is appropriate. By inserting in the position, it can cooperatively operate as one LFSR.

다음으로, 본 발명의 실시예 2에 대해 제1도∼제3도를 참조하여 설명한다.Next, Example 2 of this invention is described with reference to FIGS.

이 실시예 2에 따른 장치는, 실시예 1에 있어서, F/F(1,2)이 담당하고 있던 역할을 보다 간단한 회로로 실현할 수 있는 회로를 갖춘 것이다. 제3(a)도는 이 간단화된 회로의 구성을 나타낸 도면이다.The apparatus according to the second embodiment includes a circuit capable of realizing the role played by the F / F (1, 2) in a simpler circuit in the first embodiment. 3 (a) is a diagram showing the configuration of this simplified circuit.

제3(a)도에 도시한 바와 같이, 간단화된 회로는 기본적으로 래치동작을 하는 회로이다. 이 회로에는 참조부호 40을 붙이고, 래치회로라 부르기로 한다.As shown in FIG. 3 (a), the simplified circuit is basically a circuit which performs a latch operation. This circuit is denoted by reference numeral 40 and is referred to as a latch circuit.

래치회로(40)는 단자(D)에 접속된 입력부로서의 클럭드·인버터(clocked inverter; 41)와, 이 클럭드·인버터(41)의 출력이 입력되고 단자(DO)에 접속된 출력으로서의 인버터(42) 및, 이들 클럭드·인버터(41)와 인버터(42)의 노드(43)에 접속된 래치부(44)를 포함하고 있다. 래치부(44)는 노드(43)에 입력을 접속한 인버터(45)와, 이 인버터(45)의 출력이 입력되는 클럭드·인버터(46)로 이루어진다. 클럭드·인버터(46)의 출력은 노드(43)에 접속된다. 제3(b)도에는 클럭드·인버터(41,46)의 기본적인 회로구성이 도시되어 있다. 입력으로서는 제어입력1과 제어입력2 및 입력의 3개가 있고, 1개의 출력을 갖는다. 통상의 사용법에서는, 제어입력2로서는 제어입력1의 반전을 이용하도록 되어 있고, 제어입력1=Low(이후, 0으로 표기)일 때, 입력의 값에 따르지 않고 출력은 hi-z(하이·임피던스)로 되며, 제어입력1=High(이후, 1로 표기)일 때, 인버터와 같은 논리적 동작을 행하도록 되어 있다. 클럭신호는, 단자(C)에 주어지고, 클럭드·인버터(41)의 제어입력2 및 클럭드·인버터(46)의 제어입력1에 공급된다. 또, 래치회로(40)내에는 단자(C)에 주어진 클럭신호의 반전신호를 생성하기 위한 인버터(47)가 설치되어 있고, 그 출력은 클럭드·인버터(41)의 제어입력1 및 클럭드·인버터(46)의 제어입력2에 공급된다. 도면중에서, 클럭드·인버터(41,46)의 근방에 붙은 검은 점은 인접한 입력이 제어입력2임을 나타낸다.The latch circuit 40 includes a clocked inverter 41 as an input portion connected to the terminal D, and an inverter as an output connected to the terminal DO, with the output of the clocked inverter 41 input thereto. (42) and a latched portion 44 connected to the clocked inverter 41 and the node 43 of the inverter 42. The latch unit 44 includes an inverter 45 having an input connected to the node 43, and a clocked inverter 46 to which an output of the inverter 45 is input. The output of the clocked inverter 46 is connected to the node 43. In FIG. 3 (b), the basic circuit configuration of the clocked inverters 41 and 46 is shown. There are three inputs, the control input 1, the control input 2, and the input, and have one output. In normal usage, the inverting of the control input 1 is used as the control input 2, and when the control input 1 = Low (hereinafter referred to as 0), the output is hi-z (high impedance) regardless of the input value. When control input 1 = High (hereinafter, denoted as 1), the logical operation is performed like an inverter. The clock signal is given to the terminal C and supplied to the control input 2 of the clocked inverter 41 and the control input 1 of the clocked inverter 46. In the latch circuit 40, an inverter 47 for generating an inverted signal of the clock signal given to the terminal C is provided. The outputs thereof are the control input 1 and the clocked signal of the clocked inverter 41. It is supplied to the control input 2 of the inverter 46. In the figure, black dots near the clocked inverters 41 and 46 indicate that the adjacent input is the control input 2.

다음에, 제1도에 도시한 LFSR에 이 래치회로(40)를 조립한 경우의 동작에 대해 설명한다.Next, the operation in the case of assembling the latch circuit 40 in the LFSR shown in FIG. 1 will be described.

먼저, 제2도로부터 알 수 있는 바와 같이, CLK2↑에서 데이터(d0,d1)가 압축되는 것은 CLK1=1의 기간중이다. 즉, 귀환신호(FB)를 유지하는 것은 CLK1=1의 기간만으로 좋은 것으로 된다.First, as can be seen from FIG. 2, it is during the period of CLK1 = 1 that data d0 and d1 are compressed in CLK2 ↑. That is, it is good to hold the feedback signal FB only in the period of CLK1 = 1.

제3도에 도시된 래치회로(40)는 C단자에 입력되는 클럭신호의 상승에지에서 D단자로의 입력 데이터를 래치하여 클럭신호=1의 기간중에 유지하고, 클럭신호=0의 기간중에는 D단자로의 입력을 DO단자로 전파한다. 따라서, 제1도에 도시된 F/F(1) 대신에 이 래치회로(40)를 설치하고, 그 C단자에 CLK1을 접속(제1도의 노드(a,b)에 각각 D단자, DO단자를 접속한다)함으로써, F/F(1)의 거의 반의 회로량의 래치회로에 의해 목적을 충분히 담당할 수 있다는 것이 이해된다.The latch circuit 40 shown in FIG. 3 latches the input data to the D terminal at the rising edge of the clock signal inputted to the C terminal and holds it during the period of the clock signal = 1, and during the period of the clock signal = 0, The input to the terminal is propagated to the DO terminal. Therefore, this latch circuit 40 is provided in place of the F / F 1 shown in FIG. 1, and CLK1 is connected to the C terminal (D terminal and DO terminal to nodes (a and b in FIG. 1, respectively). It is understood that by the latch circuit of about half the circuit amount of the F / F 1, the purpose can be sufficiently fulfilled.

또, 제2도로부터 알 수 있는 바와 같이 데이터(d2,d3)가 압축되는 CLK3↑는 CLK2↓(CLK2의 하강에지)와 겹쳐져 있다. 여기에서 만일 F/F(2)을 제3(a)도에 도시된 래치회로(40)로 치환하려고 하는 경우, C단자 - CLK2로 설정하는 것으로 되지만, 이 때 만일 CLK2와 CLK3의 사이에 스큐가 있고, CLK3↑가 CLK2↓에 대하여 래치회로(40)의 D단자로부터 DO단자를 매개로 제1도의 XOR게이트(22)의 출력까지의 전파지연정도보다 늦어지고 있었다고 하면, 이미 변화한 데이터(q′1)가 DUT로부터의 데이터(d1)와 XOR되어 F/F(12)에 래치되어 버릴 위험이 있다. 단, 이 점에 충분히 주의한 상태에서 CLK2↓와 CLK3↑ 사이의 타이밍설계를 하면, 상기의 전파지연시간은 달성가능한 클럭간 스큐보다도 꽤 길기 때문에, 래치회로(40)를 이용할 수 있다. 단, 실제로는 이러한 타이밍설계는 성가신 일이 많고, 어느 정도의 리스크도 수반하기 때문에, 설계의 간편성과 동작의 확실성으로부터는 F/F(2)을 이용하는 편이 바람직하다고 말할 수 있게 된다.As can be seen from FIG. 2, CLK3 ↑ at which data d2 and d3 are compressed overlaps with CLK2 ↓ (falling edge of CLK2). Here, if the F / F (2) is to be replaced by the latch circuit 40 shown in Fig. 3 (a), it is set to the C terminal-CLK2, but if it is skewed between CLK2 and CLK3 at this time, If CLK3 ↑ is later than the propagation delay from the D terminal of the latch circuit 40 to the output of the XOR gate 22 in FIG. 1 with respect to CLK2 ↓, the data that has already changed ( There is a risk that q'1 is XORed with the data d1 from the DUT and latched in the F / F 12. However, if the timing design between CLK2 ↓ and CLK3 ↑ is made with sufficient attention to this point, the latch propagation time can be used because the propagation delay time is considerably longer than the attainable interclockwise skew. However, in practice, such a timing design is often cumbersome and involves some risk, so it is preferable to use the F / F (2) from the simplicity of the design and the certainty of the operation.

이상의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 본 발명의 본질은 서로 다른 클럭으로 동기하여 동작하는 복수의 F/F의 조를 서로 결합시켜 1개의 LFSR을 구성할 때, 데이터를 송출하는 측의 F/F(F/F의 Q출력을 입력으로 하여 생성되는 귀환신호도 포함)을 동작시키는 클럭이 데이터를 수취하는 측의 F/F을 동작시키는 클럭보다 선행하고 있는 경우에, 시그니처압축의 조건이 무너지지 않도록 전자의 F/F에 격납되어 있던 데이터를 일시 유지하기 위한 F/F 또는 래치를 삽입한다고 하는 것이다. 이 점으로부터, 상기에서는 각 클럭은 주기가 동일하고 위상만 다른 예에 대해 설명했지만, 본 발명은 주기가 다른 클럭이 혼재하는 경우에도 적용가능하다.As will be understood from the above description, the essence of the present invention is that the F / F of the side that sends data when combining a set of a plurality of F / Fs operating in synchronization with different clocks to form one LFSR ( If the clock for operating the F / F (including the feedback signal generated from the Q output of the F / F) is ahead of the clock for operating the F / F on the receiving side of the data, the electronic signal is not broken. Is to insert an F / F or latch to temporarily hold data stored in the F / F. In view of this, in the above, an example in which each clock has the same period and differs only in phase has been described. However, the present invention can be applied to a case where clocks having different periods are mixed.

또, 상술한 실시예에 있어서, DUT로부터의 출력간의 상대적인 위치를 자유로이 변경할 수 있다면, LFSR 내부에 삽입해야 할 F/F 또는 래치의 수는 최소로 1개로까지 억제할 수 있다. 예컨대, 시그니처압축 동작조건을 만족시키도록 시계열(時系列)적으로 순차 할당된 복수의 클럭(CLK1,CLK2,…)의 에지에 의해 데이터가 변화하는 F/F의 그룹(1,2,…)이 LFSR 내부에서의 데이터(귀환데이터를 제외한다)의 흐름과 반대 방향으로 차례로 나열된 구성으로 되어 있는 경우, 귀환신호를 유지하기 위한 F/F 또는 래치만을 삽입하면 좋다. 이러한 정보를 좋게 활용함으로써, 현실의 실현에 있어서 부가회로의 양을 유효하게 삭감하는 것이 가능하다.In the above-described embodiment, if the relative position between the outputs from the DUT can be freely changed, the number of F / Fs or latches to be inserted into the LFSR can be suppressed to at least one. For example, a group of F / Fs (1, 2, ...) whose data is changed by edges of a plurality of clocks CLK1, CLK2, ... sequentially assigned in time series to satisfy a signature compression operation condition. In the case where the structure is arranged in the opposite direction to the flow of the data (except the feedback data) inside the LFSR, only the F / F or the latch for holding the feedback signal may be inserted. By making good use of such information, it is possible to effectively reduce the amount of additional circuits in realization of reality.

다음에, 실시예 3으로서, 본 발명에 따른 LFSR을 의사난수 발생회로로서 이용한 예에 대해 설명한다.Next, as Example 3, an example in which the LFSR according to the present invention is used as a pseudo random number generation circuit will be described.

제4도에 도시한 바와 같이, 의사난수 발생회로를 구성하는 경우에는 제1도에 도시된 회로로부터 DUT로부터의 출력을 시그니처압축하기 위한 XOR회로(20∼25)를 삭제하고, 올바른 동작의 보정을 위해 지연회로(3)를 적당한 위치에 부가하면 좋다(이들 지연회로(3)는 불필요한 경우도 있다).As shown in FIG. 4, in the case of constructing the pseudo random number generation circuit, the XOR circuits 20 to 25 for signature compression of the output from the DUT are removed from the circuit shown in FIG. For this purpose, the delay circuit 3 may be added at an appropriate position (these delay circuits 3 may be unnecessary).

제4도중, 제1도와 같은 참조부호가 할당되어 있는 것은, 같은 의미로 사용되어 있다. 클럭(CLK1,CLK2,CLK3)도 제2도에 도시한 것과 같은 타이밍에서 변화한다.In Fig. 4, the same reference numerals as those in Fig. 1 are assigned to the same meanings. The clocks CLK1, CLK2, CLK3 also change at the same timing as shown in FIG.

종래예에서 취급된 최대 길이(2n-1사이클)의 의사난수발생의 조건을 이하에 나타낸다(귀환신호(FB)는 최대 길이를 주는 것과 같은 구성으로 되어 있는 것으로 한다).The conditions for generating the pseudo random number of the maximum length ( 2n- 1 cycle) handled in the conventional example are as follows (the feedback signal FB is configured to give the maximum length).

q′0 = FB = q0 XOR q1 XOR q4 XOR qn-1 q′0 = FB = q0 XOR q1 XOR q4 XOR q n-1

q′i= qi-1(i=1, …, n-1)q ′ i = q i-1 (i = 1,…, n-1)

의사난수발생에서는, 시그니처압축의 경우와 달리, 어느 클럭이 최초인가라고 하는 정의가 어렵지만, 상술한 본 발명의 본질에 입각하여 보아 가면, 이 정의(定義)여하에 따르지 않고 종래와 같은 LFSR의 구성으로 하면, 일반적으로In the case of pseudorandom number generation, unlike in the case of signature compression, it is difficult to define which clock is the first. However, in view of the nature of the present invention described above, the LFSR is the same as the conventional one without any of these definitions. In general,

q′i= q′i-1= qi-2 q ′ i = q ′ i-1 = q i-2

로 되어 버려, 상술한 조건을 만족하지 않게 된다는 것을 용이하게 알 수 있다. 그런고로, 역시 제4도에 도시한 바와 같이 F/F(1,2; 또는 래치)을 설치하는 것이 가장 바람직한 것으로 된다.It is easily understood that the above conditions are not satisfied. Therefore, it is most preferable to provide F / F (1, 2; or latch) as shown in FIG.

다음에, 실시예 4로서, 본 발명에 따른 LFSR을 LSI의 I/O(Input/output)부에 적용한 반도체 집적회로장치에 대해 설명한다.Next, as a fourth embodiment, a semiconductor integrated circuit device in which an LFSR according to the present invention is applied to an I / O (input / output) portion of an LSI will be described.

본래, LSI의 I/O부의 입출력단자에 레지스터나 F/F이 설치되어 있는 것은 그다지 없기 때문에, 본 발명을 이 부분에 적용하려고 하면, 각 입출력단자에 F/F을 부가할 필요가 있고, 면적증가의 면에서 현실적이지 않게 되어 버리는 것처럼 보인다. 그래서, 먼저 본 실시예의 기술적인 배경·실현성에 대해 설명해 둔다.Originally, registers and F / Fs are not provided in I / O terminals of LSIs. Therefore, if the present invention is to be applied to this part, it is necessary to add F / F to each input / output terminal. It seems to be not realistic in terms of growth. First, technical background and practicality of the present embodiment will be described.

최근, LSI의 대규모화·복잡화에 따라 복수의 LSI를 탑재하는 보드의 테스트가 현저하게 곤란화한다는 염려로부터, 각 LSI의 I/O부를 구성하는 입출력단자에 대해 스캔동작가능한 F/F을 배치하고, 그 LSI로부터의 출력데이터를 보드 외부에서 직접 관측하거나, 보드 외부로부터 임의의 데이터를 그 LSI에 공급할 수 있도록 하여, 보드 레벨의 테스트를 용이화하는 바운더리·스캔방법(Boundary Scan Method)이 제창되고, 수년 전에 IEE표준 1149.1로 되어 현재에 이르고 있다. 바운더리·스캔이라는 호칭방법은 상기와 같은 스캔가능한 F/F(바운더리·스캔 F/F이라 부른다)이 LSI의 주변부(Boundary)에 배치되는 것으로부터 나오고 있다. 어느 것으로 해도, 보드 레벨의 테스트 용이화라는 관점으로부터, 앞으로 LSI의 I/O부에 레지스터, F/F이 배치될 가능성은 높아지고 있고, 이런 상황하에 있어서는 이하에서 설명하는 실시예는 매우 실현성이 높은 것으로 된다.In recent years, due to the large size and complexity of LSIs, the test of boards having a plurality of LSIs has become significantly difficult. Therefore, a scan-operable F / F is arranged for the input / output terminals constituting the I / O portion of each LSI. The boundary scan method is proposed to facilitate the board-level test by observing the output data from the LSI directly from the outside of the board or supplying arbitrary data from the outside of the board to the LSI. Many years ago, IEE standard 1149.1 was reached. The nominal method of boundary scan is derived from the fact that such a scanable F / F (called boundary scan F / F) is arranged at the boundary of the LSI. In any case, from the standpoint of ease of board-level test, there is a high possibility that registers and F / Fs are placed in the I / O section of the LSI in the future. In such a situation, the embodiments described below are highly practical. It becomes.

제5도에 도시한 바와 같이, LSI(50)내부에는 BIST의 대상으로 되는 논리회로블럭(DUT; 51)과, 입력용 테스트 데이터 발생회로블록(52), 3종류의 바운더리·스캔회로(이하, B.S.C.로 약기)블록(53,54,55) 및, 클럭발생회로(56)가 각각 설치되어 있다. 여기서, 테스트 데이터 발생회로블럭(52)은, 예컨대 제4도 또는 제10(a)도에 도시한 구성을 기본으로 한 LFSR이다. 또, B.S.C블럭(53,54,55)은 서로 접속되어, 예컨대 제1도에 도시한 구성을 기본으로 하여 하나의 LFSR을 구성하며, 테스트결과 판정회로(57)로서 기능한다. 논리회로블록(51)에는 입력단자부(71)가 있고, 이 입력단자부(71)는 테스트 데이터 발생회로의 출력단자부(72)에 접속되어 있다. 또, 논리회로블록(51)에는 출력단자부(73,74,75)가 있고, 출력단자부(73)는 B.S.C.블록(53)의 입력단자부(76)에, 출력단자부(74)는 B.S.C.블록(54)의 입력단자부(77)에, 출력단자부(75)는 B.S.C.블록(55)의 입력단자부(78)에 각각 접속되어 있다.As shown in FIG. 5, inside the LSI 50, a logic circuit block (DUT) 51, which is a BIST object, an input test data generation circuit block 52, and three kinds of boundary scan circuits (hereinafter, Blocks 53, 54, 55, and a clock generation circuit 56 are provided, respectively. Here, the test data generation circuit block 52 is, for example, an LFSR based on the configuration shown in FIG. 4 or 10 (a). The B.S.C blocks 53, 54, and 55 are connected to each other to form one LFSR based on the configuration shown in FIG. 1, for example, and function as a test result determination circuit 57. As shown in FIG. The logic circuit block 51 has an input terminal section 71, which is connected to the output terminal section 72 of the test data generation circuit. The logic circuit block 51 has an output terminal portion 73, 74, 75, the output terminal portion 73 is the input terminal portion 76 of the BSC block 53, and the output terminal portion 74 is the BSC block 54. The output terminal section 75 is connected to the input terminal section 77 of the BSC block 55, respectively.

BIST 실행시, 논리회로블록(51)은 입력용 테스트 데이터 발생회로블록(52)의 출력을 테스트 입력데이터로서 수취하고, 이 입력데이터에 기초한 응답출력을 B.S.C.블록(53∼55)에 대하여 응답출력을 주도록 되어 있다.When executing BIST, the logic circuit block 51 receives the output of the input test data generation circuit block 52 as the test input data, and outputs a response output based on the input data to the BSC blocks 53 to 55. It is supposed to give.

B.S.C.블록(53∼55)은 BIST 실행시, 각각의 내부의 바운더리·스캔 F/F이 클럭발생회로블록(56; 후술)으로부터 공급되는 다른 클럭신호(CLK1,CLK2,CLK3)에 각각 동기하여 동작하고, 전체로서 본 발명에 따른 LFSR을 구성한다. 그런고로, 이들 B.S.C.블록의 어느 것인가는, 예컨대 제1도에 도시한 바와 같은 본 발명에 따른 시그니처압축조건을 만족시키기 위한 회로요소를 내장하고 있다(도시하지 않음). 또, 이들 B.S.C.블록은 선형 귀환회로를 구성하기 위한 FBI(귀환신호입력)단자 또는 FBO(귀환신호출력)단자를 갖고 있다. 또, 바운더리·스캔전송을 위한 BSI(바운더리·스캔입력)단자 및 BSO(바운더리·스캔출력)단자를 갖고 있다. B.S.C.블록(53)의 BSI단자에는 다른 바운더리·스캔회로블록(도시하지 않음)으로부터의 바운더리·스캔출력이 접속되어 있지만, BIST 동작시에는 귀환신호를 선택하기 위한 상기 출력은 분리되도록 되어 있다. B.S.C.블록(55)의 BSO단자는, 더욱이 다른 B.S.C.블록(도시하지 않음)의 BSI단자에 접속된다.The BSC blocks 53 to 55 operate in synchronization with the other clock signals CLK1, CLK2, and CLK3 supplied from the clock generation circuit block 56 (described later) at the time of executing BIST. And constitutes the LFSR according to the present invention as a whole. Therefore, any one of these B.S.C.blocks incorporates a circuit element for satisfying the signature compression condition according to the present invention as shown in FIG. 1 (not shown). In addition, these B.S.C.blocks have an FBI (feedback signal input) terminal or an FBO (feedback signal output) terminal for forming a linear feedback circuit. It also has a BSI (Boundary Scan Input) terminal and a BSO (Boundary Scan Output) terminal for boundary scan transmission. Although the boundary scan output from another boundary scan circuit block (not shown) is connected to the BSI terminal of the B.S.C.block 53, the output for selecting the feedback signal is separated during the BIST operation. The BSO terminal of the B.S.C.block 55 is further connected to the BSI terminal of another B.S.C.block (not shown).

B.S.C.블록(53∼55; 출력단자용)의 내부구성(1비트분)을 제6도에 도시한다.6 shows the internal structure (for one bit) of the B.S.C.blocks 53 to 55 (for output terminals).

제6도에 도시한 바와 같이, F/F(60)은 바운더리·스캔동작에 사용되는 바운더리·스캔 F/F으로, DUT로부터의 출력의 병렬 시그니처압축동작에 있어서 LFSR을 구성하는 F/F으로서도 사용된다. 클럭발생회로블록(56)으로부터의 클럭신호는 이 F/F의 단자(C)에 공급되게 된다. DUT(피테스트회로, 즉 논리회로블록(51))의 출력단자는 DI단자에 접속되어 있고, S2=0으로 주어지는 통상동작시에, 멀티플렉서(63) 및 DO단자를 매개로 하여 LSI(50)의 출력단자(출력패드: 도시하지 않음)로 출력된다.As shown in FIG. 6, the F / F 60 is a boundary scan F / F used for boundary scan operation, and also serves as an F / F constituting an LFSR in parallel signature compression operation of the output from the DUT. Used. The clock signal from the clock generation circuit block 56 is supplied to the terminal C of this F / F. The output terminal of the DUT (test circuit, i.e., the logic circuit block 51) is connected to the DI terminal, and in the normal operation given by S2 = 0, the LSI 50 is connected via the multiplexer 63 and the DO terminal. Output to an output terminal (output pad: not shown).

또, S0=0, S1=1일 때, 바운더리·스캔동작을 행하고, B.S.C.블록(53∼55)내의 각 비트의 F/F(60)에 상당하는 F/F의 내용을 직렬로 전송한다. DUT(피테스트회로, 즉 논리회로블록(51))으로부터의 출력은 LFSR의 입력으로 인도되고, CLK = CLK1↑, CLK2↑, CLK3↑일 때, B.S.C.블록(53,54,55)에 있어서 시그니처 압축동작이 행해진다.When S0 = 0 and S1 = 1, the boundary scan operation is performed, and the contents of the F / F corresponding to the F / F 60 of each bit in the B.S.C.blocks 53 to 55 are serially transmitted. The output from the DUT (test circuit, i.e., logic circuit block 51) is directed to the input of the LFSR, and the signature in the BSC blocks 53, 54, 55 when CLK = CLK1 ↑, CLK2 ↑, CLK3 ↑. The compression operation is performed.

한편, S0=1, S1=0일 때, CLK1↑, CLK2↑, CLK3↑에 의해 각각 B,5.C.블록(53,54,55)에 있어서, DUT로부터의 출력을 래치할 수 있도록 되어 있다. F/F(61)은 바운더리·스캔 F/F(60)을 이용한 바운더리·스캔 데이터의 전송중에, LSI 외부에 대해서 이상한 동작을 유발하는 것과 같은 데이터가 우연하게 공급되지 않도록 하기 위한 것이다. F/F(61)의 내용은, 먼저 바운더리·스캔동작모드에 의해 각 바운더리·스캔 F/F(6)에 필요한 데이터를 전송한 후, 갱신(updating)클럭(CLKUD)을 상승시키면 변경할 수 있도록 되어 있다.On the other hand, when S0 = 1 and S1 = 0, the outputs from the DUT can be latched in the B, 5.C. blocks 53, 54, and 55 respectively by CLK1 ↑, CLK2 ↑, and CLK3 ↑. have. The F / F 61 is intended to prevent accidental supply of data such as causing strange operation to the outside of the LSI during the transmission of the boundary scan data using the boundary scan F / F 60. The contents of the F / F 61 can be changed by first transferring data necessary for each boundary scan F / F 6 in the boundary scan operation mode, and then raising the updating clock CLKUD. It is.

또, 상기 클럭발생회로(56)는 LSI(50) 외부로부터의 기본클럭 입력신호(CLK0)의 주파수를 정수배하고, 이 정수배된 주파수에 대응하는 주기를 최소의 잘게 썬 폭으로 하는 LSI(50) 내부로의 복수의 클럭(CLK1,CLK2,CLK3)을 발생시킨다. 회로블록(56)의 구성의 일례를 제7도에 도시한다(CLK0의 주파수를 4배로 한 경우).In addition, the clock generation circuit 56 integrally multiplies the frequency of the basic clock input signal CLK0 from the outside of the LSI 50, and sets the period corresponding to the integer multiplied frequency to the minimum chopped width. A plurality of clocks CLK1, CLK2, and CLK3 are generated inside. An example of the structure of the circuit block 56 is shown in FIG. 7 (when the frequency of CLK0 is quadrupled).

제7도에 도시한 바와 같이, 이 회로블록은 PLL(Phase Locked Loop)회로(64)와, 2비트 카운터(65) 및, 2비트 디코더(66)로 구성되어 있다. PLL회로는 외부로부터의 기본클럭 입력신호(CLK0)의 주파수를 정수배하는 회로이다. 여기서는 클럭입력신호(CLK0)로부터 그 4배의 주파수의 클럭신호(CLK)를 발생시키고 있다. 이 신호(CLK)에 의해, 카운터(65)가 카운트업된다. 디코더(66)는 카운터(65)의 출력값(00,01,10,11)에 대하여 각각 클럭출력(CLK1,CLK2,CLK3,CLK4)만을 1로 하도록 되어 있다(여기서, CLK4는 LSI(50)내에서는 사용되고 있지 않다). 카운터(65)는 리셋신호(RST=1)에 의해 11을 출력하는 것과 같은 초기화가 행해진다. 이상과 같은 제7도에 도시된 회로에 의해 얻어지는 클럭신호의 타이밍차트를 제8도에 도시해 둔다.As shown in FIG. 7, this circuit block is composed of a PLL (Phase Locked Loop) circuit 64, a 2-bit counter 65, and a 2-bit decoder 66. As shown in FIG. The PLL circuit is a circuit that integers the frequency of the basic clock input signal CLK0 from the outside. In this case, the clock signal CLK having a frequency four times that of the clock input signal CLK0 is generated. The counter 65 counts up by this signal CLK. The decoder 66 is configured to set only the clock outputs CLK1, CLK2, CLK3, and CLK4 to 1 with respect to the output values 00, 01, 10, and 11 of the counter 65, respectively, where CLK4 is in the LSI 50. Not used). The counter 65 is initialized such as outputting 11 by the reset signal RST = 1. The timing chart of the clock signal obtained by the circuit shown in FIG. 7 as described above is shown in FIG.

단, 엄밀하게 말하면, 이 예와 같이 3종류의 클럭에지에서의 시그니처압축에 의해서는, 종래예와 비교하면 상당히 개선되지만, DUT의 AC출력 지연에 대한 아주 정확한 검사는 다소 어렵다 보다. 엄밀한 시간분해능(分解能)을 요구하는 경우는, 예컨대 회로블록(56) 내부의 PLL회로에서 상기 실시예보다 고주파수의 클럭신호(CLK)를 발생시키도록 하고, 더욱이 클럭의 에지간의 시간의 잘게 써는 폭을 가늘게 하여 LFSR에 사용하도록 할 필요가 있다.Strictly speaking, the signature compression at the three types of clock edges, as in this example, is considerably improved compared to the conventional example, but it is rather difficult to accurately check the AC output delay of the DUT. When a precise time resolution is required, for example, the PLL circuit inside the circuit block 56 generates a higher frequency clock signal CLK than in the above embodiment, and furthermore, the width of the time between edges of the clock is reduced. You need to thin it to use it for LFSR.

이때, 상기에서 회로블록(56)에 의해 공급하고 있던 복수의 클럭을 LSI 외부로부터 복수의 핀을 매개로 공급한다고 하는 실현방법도 물론 가능하다. 더욱이, 특별히 도시하지 않았지만, 테스트 데이터 발생회로로서 제4도에 도시한 바와 같은 의사난수 발생가능한 선형 시프트 레지스터(LFSR)를 실현하는 것도 물론 가능하다. 이 때에는, 테스트 데이터 발생회로의 출력이 DUT의 입력단자로 인도된다.At this time, it is of course possible to realize a method in which the plurality of clocks supplied by the circuit block 56 are supplied from the outside of the LSI via a plurality of pins. Furthermore, although not specifically shown, it is of course also possible to realize a pseudo random number-producible linear shift register (LFSR) as shown in FIG. 4 as the test data generating circuit. At this time, the output of the test data generating circuit is led to the input terminal of the DUT.

본 발명은, 이상 설명해 온 실시예 이외에도 각종의 회로에 적용할 수 있다. 예컨대, 제9도에 나타낸 BILBO(Built-In Logic Block Observer)에 대해서도 실현할 수 있다. BIST는 자동 테스트 데이터 발생회로로부터 다수의 테스트 데이터를 DUT(피테스트회로)에 공급하고, 이들에 대한 DUT의 다수의 응답출력을 LFSR로 시그니처압축하며, 최후로 LFSR 내에 있는 결과(시그니처)를 검사하는 것만으로 고장검출(detection)이 가능하다고 하는 큰 이점을 갖지만, 그 반대로서 DUT가 이상한 출력을 한 사이클이나 그 이상데이터를 알 수 없어 고장 부분을 지정하는 고장진단(diagnosis)에 상당한 곤란을 수반한다고 하는 약점을 갖는다. BILBO는 LFSR에 대해 간단한 회로를 부가하여 시그니처압축동작과 더불어 스캔동작도 가능한 구성으로 함으로써, 이 약점을 극복하려고 한 것이다. BILBO의 동작은 제9도로부터 알 수 있는 바와 같이, 2종류의 제어신호(B1,B2)로 규정된다. B1=1, B2=1일 때 통상동작하고(DUT로부터의 각 출력(Z1∼Z8)이 각각의 D형 F/F에 래치된다), B1=1, B2=0일 때 병렬입력의 LFSR로서 동작하여, 병렬시그니처압축이 가능하게 된다. 또, B1=0, B2=0일 때, 스캔동작한다. 이 BILBO를 내부의 F/F이 서로 다른 클럭에 동기하여 동작하는 바와같은 경우에도 적용하려고 한 경우, 본 발명을 이용하면 좋은 것은 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 모두 이러한 LFSR을 기본으로 한 회로에 대해 본 발명을 적용한 종류의 것은, 본 발명의 범주에 포함되어야 하는 것이다 또, 본 발명의 실시예로부터 논리게이트나 트랜지스터 등의 회로요소 레벨의 변경이나, 각종 신호의 극성의 변경 등에 의해 얻어지는 것도 당연히 본 발명의 범위내이다.The present invention can be applied to various circuits in addition to the embodiments described above. For example, the BILBO (Built-In Logic Block Observer) shown in FIG. 9 can also be realized. BIST supplies a large number of test data from the automatic test data generation circuit to the DUT (test circuit), compresses the DUT's multiple response outputs to the LFSR, and finally checks the result (signature) in the LFSR. It has a big advantage that it is possible to detect faults by simply doing it, but on the contrary, it can be difficult to diagnose faults that specify the fault part because the DUT does not know the cycle or abnormal data that the weird output is made. It has a weak point to say. BILBO attempts to overcome this weakness by adding a simple circuit to the LFSR to allow for both signature compression and scan operations. The operation of BILBO is defined by two kinds of control signals B1 and B2, as can be seen from FIG. Normal operation when B1 = 1 and B2 = 1 (each output from the DUT (Z1 to Z8) is latched to each D-type F / F), and when B1 = 1 and B2 = 0, it is a LFSR of parallel input. In operation, parallel signature compression is possible. In addition, when B1 = 0 and B2 = 0, a scanning operation is performed. If this BILBO is to be applied even when the internal F / F operates in synchronization with different clocks, it will be readily understood that the present invention may be utilized. All of the types to which the present invention is applied to the circuits based on such LFSR should be included in the scope of the present invention. Also, from the embodiment of the present invention, changes in the level of circuit elements such as logic gates and transistors, and various signals It is naturally within the scope of the present invention to be obtained by a change in the polarity or the like.

상기 실시예에 따라 설명된 LFSR에서는, F/F마다 다른 클럭에 동기하여 동작하는 것을 허용하여 의사난수를 발생하거나, 시그니처압축을 실행할 수 있도록 했기 때문에, 예컨대 복수의 클럭에 동기하여 동작하는 LSI의 내부나 신호가 여러가지의 타이밍에서 변화하는 LSI의 I/O부에 있어서, 면적효율이 높고, DUT의 AC출력 지연 고장도 검출가능한 고기능의 BIST를 구축할 수 있게 된다.In the LFSR described in accordance with the above embodiment, it is possible to operate in synchronization with a different clock for each F / F to generate a pseudo random number or to perform signature compression. In the I / O section of the LSI whose internals and signals change at various timings, it is possible to construct a high-performance BIST that has high area efficiency and can detect an AC output delay failure of the DUT.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서로 다른 클럭에 의해 동작하는 F/F을 포함하면서도, 의사난수발생 또는 선형 귀환의 조건을 만족하는 선형 귀환시프트 레지스터 및 그를 구비한 반도체 집적회로장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide a linear feedback shift register and a semiconductor integrated circuit device having the same, including F / F operated by different clocks and satisfying the condition of pseudo random number generation or linear feedback. have.

Claims (8)

반도체 집적회로 칩 내부, 외부의 어느 하나로부터 발생된 복수의 클럭에 동기하여 동작하는 복수의 플립플롭의 조가 직렬접속되어 있고, 이들 플립플롭의 조 상호간에 선형 귀환의 조건을 성립시키는 성립수단이 삽입된 선형 귀환시프트 레지스터를 구비하고, 상기 선형 귀환시프트 레지스터의 출력이 상기 칩 내부에 설치된 반도체 집적회로부의 적어도 입력단자로서 기능하는 단자에 전기적으로 결합되어, 상기 선형 귀환시프트 레지스터가 테스트 데이터 발생회로로서 기능되고 있으며, 상기 성립수단은, 플립플롭의 조로부터 출력되는 출력신호를 선형 귀환의 조건을 성립시키도록 지연시켜 다른 플립플롭의 조에 입력시키는 지연회로인 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.A pair of a plurality of flip-flops operating in synchronization with a plurality of clocks generated from either inside or outside the semiconductor integrated circuit chip is connected in series, and a means for establishing a linear feedback condition is inserted between the pairs of flip-flops. A linear feedback shift register, the output of the linear feedback shift register is electrically coupled to a terminal functioning as at least an input terminal of a semiconductor integrated circuit portion provided inside the chip, so that the linear feedback shift register is used as a test data generation circuit. And said establishing means is a delay circuit for delaying an output signal output from the pair of flip-flops to establish a condition of linear feedback and inputting it into another pair of flip-flops. 제1항에 있어서, 상기 지연회로는 플립플롭, 래치회로의 적어도 어느 한쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the delay circuit comprises at least one of a flip flop and a latch circuit. 제1항에 있어서, 반도체 집적회로 칩 외부로부터 기본 클럭의 공급을 받고, 이 기본클럭으로부터 서로 다른 복수의 클럭을 발생시키는 클럭발생 수단을 상기 칩 내부에 더 구비하고, 상기 클럭발생수단은, 상기 기본 클럭의 주파수를 정수배하고, 이 정수배 된 주파수에 대응하는 주기를 최소의 잘게 썬 폭으로 하여 상기 복수의 클럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.The chip of claim 1, further comprising a clock generating means inside the chip which receives a supply of a base clock from outside of the semiconductor integrated circuit chip and generates a plurality of different clocks from the base clock. And a plurality of clocks are generated by multiplying the frequency of the base clock by an integer multiple and a period corresponding to the multipled frequency with a minimum chopped width. 제3항에 있어서, 상기 클럭발생수단은 PLL회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein said clock generating means comprises a PLL circuit. 반도체 집적회로 칩 내부, 외부의 어느 하나로부터 발생된 복수의 클럭에 동기하여 동작하는 복수의 플립플롭의 조가 직렬접속되어 있고, 이들 플립플롭의 조 상호간에 선형 귀환의 조건을 성립시키는 성립수단이 삽입된 시그니처 압축 레지스터를 구비하고, 상기 시그니처 압축 레지스터의 출력이 상기 칩 내부에 설치된 반도체 집적회로부의 적어도 출력단자로서 기능하는 단자에 전기적으로 결합되어, 상기 시그니처 압축 레지스터가 테스트 결과의 시그니처 압축회로로서 기능되고 있으며, 상기 성립수단은, 플립플롭의 조로부터 출력되는 출력신호를 선형 귀환의 조건을 성립시키도록 지연시켜 다른 플립플롭의 조에 입력시키는 지연회로인 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.A pair of a plurality of flip-flops operating in synchronization with a plurality of clocks generated from either inside or outside the semiconductor integrated circuit chip is connected in series, and a means for establishing a linear feedback condition is inserted between the pairs of flip-flops. A signature compression register, wherein the output of the signature compression register is electrically coupled to a terminal functioning as at least an output terminal of a semiconductor integrated circuit portion provided inside the chip, so that the signature compression register functions as a signature compression circuit of a test result. And said establishing means is a delay circuit for delaying an output signal output from a pair of flip-flops to establish a condition of linear feedback and inputting it to another pair of flip-flops. 제5항에 있어서, 상기 지연회로는 플립플롭, 래치회로의 적어도 어느 한쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the delay circuit comprises at least one of a flip flop and a latch circuit. 제5항에 있어서, 반도체 집적회로 칩 외부로부터 기본 클럭의 공급을 받고, 이 기본클럭으로부터 서로 다른 복수의 클럭을 발생시키는 클럭 발생수단을 상기 칩 내부에 더 구비하고, 상기 클럭발생수단은, 상기 기본 클럭의 주파수를 정수배하고, 이 정수배 된 주파수에 대응하는 주기를 최소의 잘게 썬 폭으로 하여 상기 복수의 클럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.6. The apparatus of claim 5, further comprising a clock generating means inside the chip which is supplied with a base clock from outside the semiconductor integrated circuit chip and generates a plurality of different clocks from the base clock. And a plurality of clocks are generated by multiplying the frequency of the base clock by an integer multiple and a period corresponding to the multipled frequency with a minimum chopped width. 제7항에 있어서, 상기 클럭발생수단은 PLL회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로장치.8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein said clock generation means comprises a PLL circuit.
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