KR20000069734A

KR20000069734A - 특별 모드 인에이블 검출 회로를 갖는 마이크로제어기 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20000069734A
Application number: KR1019997005829A
Authority: KR
Inventors: 리차드 훌; 스컷 엘리슨; 폴 호프하인
Original assignee: 씨. 필립 채프맨; 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2000-11-25
Also published as: WO1999022289A1; TW498163B; EP0948764A1; JP2001507844A; US5991910A

Abstract

자유-작동 마이크로제어기(즉, 어떠한 리셋 신호를 갖지 않는 것)가 마이크로제어기를 테스트 또는 특별 동작 모드에 두기 위한 특별 모드 인에이블 검출 로직과 함께 제시되며, 상기 목적을 위한 전용 핀의 도움은 필요로 하지 않는다. 오히려, 본 발명은 테스트 모드가 개시될 자유-작동 마이크로제어기를 표시하기 위하여 테스트 전압을 먼저 인가하는 방법론을 실행한다. 일단 개시되면, 장치는 정상 동작을 저지하는 어떠한 리셋 신호도 갖지 않기 때문에, 장치가 정상 동작을 개시할 수 있기 전에 테스트 모드를 개시하는 것을 보장하기 위하여 전원 전압(V_DD)이 인가되기 전에 테스트 전압이 인가된다.

Description

특별 모드 인에이블 검출 회로를 갖는 마이크로제어기 및 그 동작 방법{A MICROCONTROLLER HAVING SPECIAL MODE ENABLE DETECTION CIRCUITRY AND A METHOD OF OPERATION THEREFORE}

특별 모드(special mode)는 여러가지 이유로 마이크로제어기 장치와 함께 사용될 수 있으며, 여러가지 이유 중 가장 공통적인 것은 비-사용자 환경(즉, 장치가 정상으로 동작하지 않을 때)에서 장치를 테스트하는 것이다. 장치를 테스트하기 위한 수단으로서 특별 모드를 공통으로 사용하기 때문에, 어떤 사람들은 특별 동작 모드를 테스트 모드로서 간단하게 언급한다. 장치 테스트 이외의 기능들이 특별 모드에서 수행될 수 있음은 이 분야의 당업자에게 공지되어 있다. 이와같은 다른 기능들은 내부 자동 테스트(BIST), 및 정상 사용자 모드(즉, 비-테스트)에서의 장치 초기화를 포함할 수도 있지만, 이것들에 꼭 한정될 필요는 없다.

특별 동작 모드에 들어가기 위하여, 종래에는 종종 장치가 테스트 또는 특별 동작 모드에 들어갈 것임을 표시하는 독점적인 기능을 갖는 독립적인 핀을 마이크로제어기에 단순히 부가하였다. 장치에 파워를 인가한 후, 전용 특별 모드 핀은 장치가 정상 실행을 멈추고 특별 모드에서 동작해야함을 장치에 나타내는 레벨로 세트된다. 이러한 접근은, 장치가 공간(즉, 특별 모드를 검출하기 위한 전용 핀)을 낭비하게 되는 명백한 단점을 가지며, 이에 따라, 만일 공간 속박이 장치에 관련된 것이라면, 이러한 접근은 바람직하지 않다. 종래 기술의 다른 접근에서는, 마이크로제어기를 위한 어떠한 전용 테스트 모드 검출 핀도 없지만, 입/출력(I/O) 핀과 테스트 모드 검출 핀으로서 작용하는 공유 핀이 있다. 이러한 공유 핀 접근은 다음과 같이 동작한다. 테스트 모드로 들어가면, 테스트 모드가 개시되었음을 나타내기 위하여 V_DD이상의 전압이 공유 핀에 인가된다. 하지만, 이러한 기술은 마이크로제어기가 테스트 전에 정상 장치 동작을 멈추기 위한 어떠한 수단을 가지고 있을 것을 필요로 한다. 즉, 리셋 신호 또는 그런 종류의 다른 것이 필요하다. 본 발명에서 계쟁중인 상황에서는 마이크로제어기의 정상 동작을 중단하기 위한 리셋 신호를 필요로 하지 않는다. 따라서, 상기의 두 번째 종래 기술의 접근은 본 발명과 연관된 상황에서는 작동하지 않을 것이다.

종래의 기술과 대비하여, 본 발명은 적은 핀 수를 가지며, 파워가 장치에 인가된 후 자유-작동 실행으로부터 장치를 유지하는 어떠한 수단도 갖지 않는 마이크로제어기에 대해 테스트 모드로 들어가야 하는 필요성으로부터 비롯되었다. 여기서,“적은 핀 수”의 한정은 칩 설계자가 테스트 모드의 개시를 확인하는 독점적인 기능을 위하여 핀을 낭비하기를 원하지 않음을 의미하며, 이는 매우 적은 핀들(가령 8개) 또는 많은 핀들(가령 64개)를 갖는 마이크로제어기의 경우에 가능하다. 요지는 특정 수의 핀이 적절하지 않다는 것이다. 당면 문제에 관련된 것은 설계자가 테스트 모드를 검출하기 위하여 전용 핀을 사용함으로써 공간을 낭비하는 것을 원하지 않는 다는 사실이다. 또한, 본 발명을 필요로 하는 여기에서의 경우는 마이크로제어기 장치에 파워가 인가된 후 자유-작동 실행으로부터 장치 자체를 유지하는 마이크로제어기를 위한 어떤 수단도 없다는 한정을 포함한다는 것을 유념하자. 즉, 여기에서의 경우는 리셋 핀에 의한 장치로의 외부 리셋 신호로부터의, 또는 이 분야의 당업자에게 널리 알려진 온 칩 소프트웨어-발생 리셋 신호의 어떠한 타입으로부터의 리셋 신호를 갖지 않는 마이크로제어기에 관련된다. 어떠한 리셋 신호도 여기에서 관련된 마이크로제어기에 대하여 이용할 수 없기 때문에, 일단 V_DD가 장치에 인가되면, 장치를 멈추고, 장치에 대한 테스트 모드로 들어가게 할 어떤 방법도 없다. 따라서, 여기에서 설명의 목적으로, “자유-작동 마이크로제어기”라는 용어는 외부적으로 리셋 신호가 제공되지 않으며, 마이크로제어기에 대한 리셋 신호를 유도하는 어떠한 타입의 온칩 소프트웨어 또는 하드웨어가 없는, 또는 적어도 리셋 신호를 유도하는 상기의 소프트웨어 또는 하드웨어가 설정될 수 있으면, 그렇게 설정되지 않는 마이크로제어기를 의미한다. 즉, 바꾸어 말하면, (본 발명의 관련 범위에 있는) 자유-작동 마이크로제어기는, 일단 V_DD가 마이크로제어기에 인가되면 마이크로제어기의 작동을 멈추게 할 어떠한 리셋 신호도 갖지 않는다.

따라서, 상기의 과정을 위한 전용 핀의 도움없이 테스트 또는 특별 동작 모드에 들어갈 수 있는 자유-작동 마이크로제어기, 및 그 동작 방법을 제공해야 하는 필요성이 대두되었다.

본 발명의 목적은 상기의 과정을 위한 전용 핀의 도움없이 테스트 또는 특별 동작 모드에 들어갈 수 있는 자유-작동 마이크로제어기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 과정을 위한 전용 핀의 도움없이 자유-작동 마이크로제어기에 대한 테스트 또는 특별 동작 모드에 들어갈 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 마이크로제어기 및 그 동작 방법 분야에 관한 것으로, 특히 회로를 검출할 수 있는 특별 모드를 갖는 마이크로제어기 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

본 발명의 상술한 목적들 및 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은 하기로부터, 특히 첨부 도면과 함께 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 특별 모드 인에이블 검출 로직을 포함하는 마이크로제어기의 개략적인 개념 블록도이다.

도 2는 도 1의 특별 모드 인에이블 검출 로직의 타이밍도이다.

도 3은 도 1로부터의 특별 모드 인에이블 검출 로직의 개략적인 전기 구성도이다.

도 4는 본 발명에 의하여 동작을 테스트 모드로 들어가게 하는 자유-작동 마이크로제어기의 작동 방법의 개략적인 개념 블록도이다.

본 발명에 따르면, 자유-작동 마이크로제어기, 및 자유-작동 마이크로제어기를 위한 다수의 입/출력(I/O) 핀들을 포함하며, 다수의 입/출력 핀들의 공유 핀은 특별 모드 인에이블 검출 로직이 제공되는 장치가 개시된다. 다수의 입/출력 핀들의 각 입/출력 핀은 입력 로직 및 출력 로직이 제공된다. 특별 모드 인에이블 검출 로직은 공유 핀으로부터 제 1 입력부를 갖는 NAND 게이트, 및 NAND 게이트의 제 2 입력부에 결합되는 출력부를 갖는 파워업 검출 회로를 포함한다. 특별 모드 인에이블 검출 회로는 또한 공유 핀에 접속되는 입력부를 갖는 트랜지스터, 트랜지스터의 출력부에 접속되는 제 1 인버터, 및 제 1 인버터에 접속되는 제 2 인버터를 포함한다. 또한, 제 2 인버터는 NAND 게이트의 제 1 입력부에 접속되는 출력부를 갖는다. 특별 모드 인에이블 검출 로직은 또한 NAND 게이트의 출력부에 접속되는 인버터를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 장치는 또한, 특별 모드 인에이블 검출 로직의 출력부에 접속되며 제어 로직의 두번째 부분에 접속되는 출력부를 갖는 제어 로직의 첫 번째 부분을 포함한다. 제어 로직의 두 번째 부분은 다수의 입/출력 핀들의 각 입/출력 핀의 일부분에 결합되는 출력 인에이블 라인을 가지며, 제어 로직의 첫 번째 부분은 다수의 입/출력 핀들의 각 입/출력 핀의 일부분에 결합된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 마이크로제어기 장치를 특별 동작 모드에 두기 위한 방법은, 마이크로제어기를 제공하는 단계, 마이크로제어기에 테스트 전압을 인가하는 단계, 및 테스트 전압을 인가하는 단계후 마이크로제어기에 전원 전압(V_DD)을 인가하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, V_DD가 마이크로제어기를 작동하기에 충분한 레벨일 때 파워온 리셋(POR) 신호를 제공하는 단계, POR 신호 및 테스트 전압의 변경된 버전이 모두 하이 로직 레벨에 있는 때를 검출하는 단계, 및 하이 로직 레벨에 있는 POR 신호 및 테스트 전압의 변경된 버전의 검출에 응답하여 특별 모드 인에이블(SME) 검출 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 SME 검출 신호의 활성화에 의해 인에이블되는 특별 모드 제어 로직을 제공하는 단계, 및 정상 모드 제어 로직을 제공하는 단계를 포함한다. 특별 모드 제어 로직은 정상 모드 제어 로직에 결합되며, 정상 모드 제어 로직은 마이크로제어기의 각각의 입/출력 핀에 결합된다. 상기 방법은 또한 SME 검출 회로의 검출에 반응하여 특별 모드 제어 로직을 실행시키는 단계를 포함한다. 부가적인 단계의 방법이, 특별 모드 제어 로직이 실행되는 동안 정상 모드 제어 로직의 실행을 방진한다. 또한, 상기 방법은, SME 검출 신호의 활성화에 의해 인에이블될 때 특별 모드 제어 로직에 의해 수행되는 상이한 기능들에 대응하게 될 상이한 조합의 데이터들을 특별 모드 제어 로직에 다중화하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 두 실시예에서의 마이크로제어기는 자유-작동 마이크로제어기이며, 테스트 전압은 V_DD보다 크다.

도 1을 참조하여, 마이크로제어기의 개략적인 개념 블록도가 도시되며 일반적으로 참조 부호 10으로 표시된다. 본 장치는 자유-작동 마이크로제어기(10) 및 다수의 입/출력(이하 “I/O”라 언급함) 핀(12)의 결합을 포함하며, 다수의 I/O 핀(12)의 공유 핀(12a)이 특별 모드 인에이블 검출 로직(이하 “SMED”또는“SMEDL”이라 명명함)(18)에 제공되는 장치가 개시된다. “자유-작동 마이크로제어기”라는 용어는 리셋 핀에 외부적으로 리셋 신호가 제공되지 않으며, 마이크로제어기에 대한 리셋 신호를 유도하는 어떠한 타입의 온칩 소프트웨어 또는 하드웨어없이, 또는 적어도 리셋 신호를 유도하는 상기의 소프트웨어 또는 하드웨어가 설정될 수 있다면, 그렇게 설정되지 않는 마이크로제어기를 의미함을 유념하자. 즉, 자유-작동 마이크로제어기(10)는, 일단 V_DD가 인가되면, 자유-작동 마이크로제어기(10)의 작동을 멈추게 하는 어떠한 리셋 신호도 갖지 않는다. 또한, 바람직하다면, 하부의 2개의 I/O 핀(12) 사이에 보여지는 3개의 수직 점들은 얼마간의 I/O 핀(12){및 수반하는 I/O 로직(14, 16)}이 실행될 수 있음을 나타내지만, 바람직하다면 12a와 같은 공유 핀이 항상 있음을 의미한다는 것을 유념하자. 각 I/O 핀(12)은 입력 로직(14) 및 출력 로직(16)에 제공된다. 마이크로제어기(10)는 또한 SMEDL(18)의 출력부에 결합되는 제어 로직의 첫 번째 부분(“특별 모드 제어 로직”이라 불려지며, 이하 “SMCL”이라 명명함)(20)을 포함하며, SMCL(20)은 제어 로직(24)의 두 번째 부분(“정상 모드 제어 로직”이라 불려지며, 이하 “NMCL”이라 명명함)(24)에 접속되는 출력부(26)를 갖는다. NMCL(24)은 각 I/O 핀(12)의 부분(16)에 결합되는 출력 인에이블 라인(28)을 갖는다. 또한, SMCL(20)은 각 I/O 핀(12)의 부분(14)에 결합된다. 끝으로, I/O 핀(12), SMCL(20), 및 NMCL(24) 사이의 통신을 위한 다수의 버스(30, 32)가 있음을 유념하자.

도 3을 참조하면, 도 1의 SMEDL(18)의 개략적인 전기 구성도가 도시된다. SMEDL(18)은 공유 핀으로부터 제 1 입력부를 갖는 NAND 게이트(58), 및 NAND 게이트(58)의 제 2 입력부에 접속되는 출력부를 갖는 파워업 검출 회로(이하 “PUDC”라 명명함)(56)을 포함한다. SMEDL(18)은 또한 공유 핀(12a)에 접속되는 입력부를 갖는 트랜지스터(48), 트랜지스터(48)의 출력부에 접속되는 제 1 인버터(50), 및 제 1 인버터(50)에 접속되는 제 2 인버터(52)를 포함한다. 또한, 제 2 인버터(52)는 NAND 게이트(58)의 제 1 입력부에 접속되는 출력부를 갖는다. SMEDL(18)은 또한 NAND 게이트(58)의 출력부에 접속되는 인버터(60)를 포함한다. 트랜지스터(48)는 바람직하게는 핀(12a)에 대응하는 노드로의 웰 타입 연결 백(connection back)을 갖는 PMOS 트랜지스터임을 유념하자. 또한, 트랜지스터(48)의 드레인은 저항(54)을 통해 접지에 연결되며, 트랜지스터(48)의 게이트 접합은 V_DD에 연결된다.

동작

본 발명을 구현하는 방법의 주요 취지는, 일단 후에 인가되면 V_DD가 될, 레벨 이상이 전압을 마이크로제어기 장치(10)에 첫 번째로 인가한다는 것이다. 이 첫 번째로 인가된 전압은 마이크로제어기 또는 장치(10)의 공유 핀(12a)에 인가되는 테스트 전압 또는 특정 동작 모드 전압에 해당한다. 이러한 테스트 전압 또는 특정 동작 모드 전압(이하 “테스트 전압”이라 명명함)은 장치(10)가 정상 동작 모드 대신에 테스트 동작 모드로 들어갈 것임을 나타낸다. 이러한 방법론의 중요한 관점은 테스트 전압이 첫 번째로{즉, V_DD가 장치(10)에 인가되기 전에} 인가한다는 것이다. 게다가, 테스트 전압은 테스트 전압의 정상 상태의 크기가 얼마간의 상당한 양 만큼 다르다는 점에서 V_DD와 구별가능하다. 특히, 테스트 전압은 얼마간의 검출가능한 양 만큼 V_DD를 초과하지만; 본 명세서를 읽은 후 이 분야의 당업자는 테스트 전압은, 바람직하다면, V_DD보다 낮게 세트될 수 있으며, 장치(10)는 실질적으로 동일하게 작동될 수 있음을 알게 될 것이다.

일단 장치(10)에 V_DD가 인가되면, 장치(10)의 로직이 동작하자 마자(즉, 일단 V_DD가 장치의 회로가 작동하기 위하여 필요한 값에 도달하면) 더 높은 테스트 전압이 활성화될 것이다. 이러한 방법에 있어서, 장치(10)는 정상 작동 실행을 개시할 수 없는데, 왜냐하면 V_DD가 칩 작동 레벨에 도달하자 마자, 장치(10)는 장치가 테스트 모드로 들어가야 함을 먼저 인식하게 되며, 이로써 테스트 모드 동안 정상 장치 동작의 초기화를 막기 때문이다.

이제 도 2를 참조하면, 도 1의 SMEDL(18)에 대한 타이밍도가 도시된다. 상부 신호에 대하여, 34로 표시한 곳에서, (실선으로 표시한) 테스트 전압이 표명된다(assert). 상부 부분(38)은 테스트 전압의 정상 상태 진폭을 나타내며, 점선(38)은, 후에 표명될 때 V_DD가 얻게 될 정상 상태 진폭을 나타낸다. 테스트 전압의 정상 상태 진폭은 V_DD에 대한 진폭보다 더 크다는 것을 유념하자. 아래의 두 번째 신호에 대하여, 40으로 표시한 곳(34보다 더 늦음)에서, V_DD(즉, 실선)가 인가되며, 44로 표시되는 진폭은 V_DD에 대한 정상 상태 값에 해당한다. 점선(42)은 장치의 회로를 동작시키는 데에 필요한 V_DD의 진폭을 나타냄을 유념하자. V가 점선(42) 위를 넘었을 때의 포인트 이후의 조금 뒤의 포인트에서, PUDC(56)(도 3 참조)는 그 출력을 표명하며, 이는 V_DD가 장치의 회로에 대한 작동 레벨임을 표시한다. 이때, PUDC(56)는 하이 로직 레벨을 출력하고, NAND 게이트(58)로의 다른 입력 또한 하이 로직 레벨 입력을 가지며, 이에 따라 NAND 게이트(58)는 인버터(60)에 로우 신호를 출력한다. 따라서, 인버터(60)의 출력은 하이가 되는데, 이는 라인(22) 상의 SME 검출 신호이며, 도 2의 하부 신호의 포인트(46)에서 하이 신호의 발생에 의해 표현된다. 따라서, V_DD의 레벨이 장치의 로직이 작동하기에 충분한 바로 직후, SMEDL(18)은 장치(10)가 테스트 모드로 들어갈 것임을 SMCL(20)에게 표시하기 위하여 라인(22) 위에 하이 신호를 출력한다. 이러한 방법에 있어서, NMCL(24)은 막 개시된 테스트 모드를 저지하는 방법으로 I/O 핀(12)를 구동할 어떠한 기회도 갖지 못한다. 특히, SMCL(20)은 NMCL(24)로 향하는 라인 또는 버스(26)에 데이터를 출력하는데, NMCL(24)는 SMCL(20)이 테스트 모드 동작을 완료해야 비로소 정상 동작을 하게 된다. 이는, 이전에 언급한 바와 같이, 장치(10)가 자유-작동(즉, 장치가 일단 초기화되면, 장치는 정상 장치 작동을 멈추게 하는 리셋 신호 또는 그런 종류의 다른 것을 갖지 않으며, 그리고 만일 초기화 되었으면, 테스트 모드 작동을 완전히 방해할 것이다)을 하기 때문에 중요하다.

이제, 도 1 및 도 3을 참조하여, 그리고 테스트 전압이 첫 번째로 인가된다고 가정하면, SMEDL(18)이 이러한 조건을 검출할 것이다. 특히, 테스트 전압은 공유 핀(12a)에 인가되며, 트랜지스터(48)의 게이트는 V_dd(아직 표명되지 않았으며, 이에 따라 로우임)에 결합되어 있기 때문에, 트랜지스터(48)는 테스트 전압을 저항(54)을 통해 접지로 전도할 것이다. 이때, V_DD는 아직 인가되지 않았기 때문에, 인버터(50, 52)가 V_DD로부터 충분한 작동 파워를 갖지 못하게 되므로, 저항(54)의 상부 노드에서의 전위는 인버터(50, 52)를 통해 전도되지 않는다. 조금 후에, V_DD가 인가된다. 본 분야의 당업자에게 널리 알려진 구성요소인 PUDC(56)는 V_DD를 공급하는 라인에 접속된 입력부를 갖는다. 일단 V_DD가 인가되면, PUDC(56)는 V_DD가 장치(10)에 대한 작동 레벨에 있는 때를 결정하기 위하여 PUDC(56)의 입력을 모니터한다. 이 레벨이 얻어지면, PUDC(56)는 PUDC(56)의 파워온리셋(POR) 출력을 하이로 표명한다. “POR”이란 용어는 V_DD가 작동 레벨에 있다는 것을 의미하는 것으로 이 분야의 당업자들에게 널리 알려져 있음을 유념하자. 또한, PUDC(56)가 장치 구성요소가 작동하는 데에 실질적으로 필요한 전위보다 조금 더 높은 전위에 해당하는 POR 하이를 표명하는 때를 주목하자. 따라서, PUDC(56)가 하이 POR 출력을 표명할 때, 트랜지스터(48)의 드레인에서의 하이 신호는 인버터(50, 52)에 의해 두 번 반전되어 NAND 게이트(58)의 다른 하이 입력에 제공된다. 따라서, NAND 게이트(58)는 로우 신호를 출력하며, 이 로우 신호는 인버터(60)에 의해 반전되어 하이 SME 검출 신호를 라인(22)을 통하여 SMCL(20)에 제공한다.

나머지 I/O 핀(12){즉, I/O 핀(12a)이외의 핀}은 SMCL(20)에 데이터를 공급할 수 있으며, SMCL(20)은 라인(22)을 통해 SME 검출 신호를 수신할 때, 테스트 모드 또는 특별 작동이 수행되는 지를 결정하기 위하여 입력 데이터를 판독할 것이다. 이러한 테스트 모드 확인 데이터에 대한 입력 패스는 공유 I/O 핀(12a) 이외의 각 I/O 핀(1)에 대한 입력 로직(14)으로부터 버스(32)까지, 그리고 SMCL(20)까지이다. SGML(20)이 SME 검출 신호, 및 어쩌면 테스트 모드 확인 데이터(즉, 테스트 모드 확인 데이터는 필요하지 않을 수도 있다)를 수신할 때, SMCL(20)은 SMCL(20)이 외부적으로 인가된 테스트 모드 신호와 회선 쟁탈(contention)을 일으킬 수 있는 방식으로 한 개 또는 그 이상의 I/O 핀(12)의 출력 로직(16)을 구동하는 것을 저지하기 위하여 상기 데이터를 라인 또는 버스(26)를 통해 NMCL(24)로 보낸다. NMCL(24)은 라인 또는 버스(28) 위에서 적절한 출력 로직 블럭(16)을 저지한다. NMCL(24)은 SMCL(20)에 의해 완전히 또는 부분적으로 디스에이블될 수도 있음을 유념하자. 즉, 만일 NMCL(24)이 필요하지 않다면, SMCL(20)은 NMCL(24)을 완전히 디스에이블시키며, 만일 테스트 동작을 수행하기 위하여 SMCL(20)에 의해 NMCL(24)의 일부분이 필요하다면, NMCL(24)은 필요없는 범위까지만 디스에이블될 수 있다. 이러한 동작을 수행하는 데에 필요한 SMCL(20) 및 NMCL(24)의 로직은 이 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있는 수 많은 방법들 중 어떠한 하나로 수행될 수 있으며, 따라서 이에 대해 정식으로 설명하지는 않는다.

도 4는 본 발명에 의해 테스트 모드 동작으로 들어가는 자유-작동 마이크로제어기(10)의 동작 방법의 단순화된 개념 블록도를 도시한다. 첫 번째 단계는 마이크로제어기(10)를 제공하는 것이다. 블록(62)으로 나타낸 다음 단계는 마이크로제어기(10)에 테스트 전압을 인가하는 것이다. 바람직한 실시예에서, 테스트 전압은 테스트하는 동안 하이로 유지된다. 하지만, 이 분야의 당업자는 하이의 테스트 전압 신호는 래치될 수 있으며, 테스트 전압은 표명되지 않음을 알 수 있을 것이다. 테스트 전압을 인가하는 단계(62)후, 블록(64)은 마이크로제어기(10)에 전원 전압(V_DD)를 인가하는 단계를 나타낸다. V_DD가 마이크로제어기(10)를 작동하기에 충분한 레벨이 될 때 POR 신호를 제공하는 단계는, 이전에 설명한 바와 같이, PUD(56)의 동작에 의해 이루어진다. 블록(66)은 POR 신호 및 테스트 전압의 변경된 버전이 모두 하이 로직 레벨에 있을 때를 검출하는 단계를 나타낸다. “테스트 전압의 변경된 버전”이란 어구는 인버터(50, 52)에 의한 테스트 전압의 변경에 해당한다. 이들 두 입력이 모두 하이 로직 레벨에 있을 때의 검출은 NAND 게이트(58)에 의해 이루어진다. 블록(68)에 의해 나타낸 단계는 하이 로직 레벨에 있는 POR 신호 및 테스트 전압의 변경된 버전의 검출에 응답하는 SME 검출 신호를 제공한다. 단계(68)는 라인(22)을 통해 SMCL(20)로 SME 검출 신호를 출력하는 인버터(60)에 의해 이루어진다.

상기 방법은 또한 SME 검출 신호의 활성화에 의해 인에이블되는 SMCL(20)을 제공하는 단계, 및 NMCL(24)을 제공하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 SME 검출 신호의 검출에 반응하여 SMCL(20)을 실행하며, SMCL(20)이 실행되는 동안 NMCL(24)의 실행을 저지하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 상이한 조합의 데이터들을 SMCL(20)내로 다중화하는 단계를 포함하는데, 이 상이한 조합의 데이터들은 SME 검출 신호의 활성화에 의해 인에이블될 때 SMCL(20)에 의해 수행될 상이한 기능들에 해당한다. 만일, 다중화하는 이러한 나중의 단계가 필요하다면, 이는 데이터를 I/O 핀(12)으로부터 SMCL(20)로 입력함으로써 이루어진다. 이러한 동작 방법에서, 마이크로제어기(10)는 이전에 정의한 대로 자유-작동 마이크로제어기이며, 테스트 전압은 V_DD보다 크다. 마지막으로, 테스트를 실행하기 위하여 블록(70)으로 나타낸 단계는, 상기 설명한 바와 같이 장치가 테스트 모드에 들어가자 마자, 사용자가 I/O 핀(12)을 통해 장치(10)에 테이터 및 명령을, 또는 데이터, 또는 명령을 입력함으로써 이루어짐을 유념하자. 블록(72)은 사용자가 장치(10) 테스트를 끝마치는 상태를 나타내며, 이때 만일 필요하다면, 사용자는 NMCL(24)에 의한 정상 장차 동작을 개시할 수도 있다. 변형예로서, 만일 더 이상의 어떠한 장치(10)의 동작도 필요하지 않다면, 사용자는 테스트 모드 동작을 단순히 종료하며, 장치(10)는 프롬프트될 때까지 동작하지 않는다.

이제 도 1을 참조하여, 가령 자유-작동 마이크로제어기(10)와 같은 마이크로제어기를 제조 및 이용하는 일반적인 방법은 이 분야의 당업자들에게 널리 공지되어 있으며, 이에 따라 이들 개념은 이전에 설명한 것과 하기에 설명될 것을 제외하고 상세하게 설명되지 않을 것이다. 그러나, 마이크로제어기(10)에 대해 개시된 특별한 구조, 및 특히 SMEDL(18)은 널리 공지되어 있지 않으므로 특별히 설명되었지만, SMEDL(18)에 관하여 좀 더 많은 관심의 요지가 있음을 유념하자. 특히, SMEDL(18)은 언제 테스트 또는 특별 모드가 장치(10)에 대해 수행되는 지를 검출할 수 있는 입력 패스 또는 회로를 나타낸다. (본 발명의 경우가 이닌) 전용 테스트 모드 검출 핀을 갖는 마이크로제어기의 경우에 있어서, SMEDL(18)은 SMCL(20)에 보통의 와이어 입력 패스 또는 단순한 입력 버퍼를 제공함으로써 단순하게 이루어질 수 있다. (어떠한 전용 테스트 모드 검출 핀도 없는) 본원의 경우, SMEDL(18)은 도 3에 도시한 바와 같이 될 것이다. 이 회로에서, POR 신호는 이 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있는 PUDC(56)의 출력이며, 이는 V_DD가 장치의 회로를 가동하기에 충분한 레벨임을 보장한다. 전형적으로, 이 POR 레벨은 대개 장치의 회로를 가동하는 데에 필요한 절대적인 최소값 이상으로 세트된다. 본 발명의 변형 실시예에서, PUDC(56)의 POR 출력은 SME 검출 신호가 사용되는 SMCL(20)내 인버터(60)의 하부 포인트로 바로 공급될 수 있다. 여기서, NAND 게이트(58)가 제거될 것이며, 홀수개의 인버터(50, 52, 60)가 도 3에 사용된 극성하에서 사용될 것이다. 하지만, 다른 극성하에서는 짝수개의 인버터가 사용될 것이다.

도 1을 다시 참조하여, 입력 로직 블록(14)은 이 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있으므로, 그 구성성분 단계까지 도시하거나 설명하지는 않는다. 각 입력 로직 블록(14)은 이 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있는 다수의 입력 버퍼들 중 어떠한 한 개를 나타내기 위하여 단순하게 이용된다. 유사하게, 출력 로직 블록(16)은 이 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있으므로, 그 구성성분 단계까지 도시하거나 설명하지 않는다. 하지만, 출력 로직 블록(16)은 각각, 개별적인 I/O 핀(12)위에 하이 및 로우 레벨, 또는 하이 레벨 또는 로우 레벨을 구동할 수 있는 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 다수의 출력 버퍼들 중 하나를 구성한다.

SMCL(20)은 장치(10)가 테스트 모드에 들어갈 것임을 나타내기 위하여 SME 검출 신호를 받으며, 몇 개의 가능한 테스트 모드 중 어떠한 한 개가 개시됨을 나타내기 위하여 (필요하다면) 어쩌면 I/O 핀(12)으로부터 입력을 받을지도 모른다. SME 검출 신호에 의해 활성화될 때 SMCL(20)은 테스트 모드에 있는 동안 정상 장치 동작을 저지하기 위하여 라인 또는 버스(26)를 통해 NMCL(24)로 신호를 보낸다. SMCL(20)을 실행하는 데에 필요한 로직은 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 많은 방법들 중 어떠한 한 개가 될 수 있다. 유사하게, NMCL(24)은 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 많은 방법들 중 어떠한 한 개를 이용하여 실행될 수 있으며, NMCL(24)은 장치(10)의 정상(비-테스트 모드) 동작에 필요한 로직을 구성한다. 종종{특히 장치(10)의 테스트 동안}, 많은 NMCL의 회로가 테스트 모드 동작시 SMCL(20)에 의해 사용된다. 따라서, 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 많은 방법들 중 어떤 하나로, SMCL(20)은 테스트 모드 동작에 의해 요구되지 않는 NMCL(24)의 특정 부분의 정상 실행을 저지할 수 있다. 장치(10)에 대하여, NMCL(24)은 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 장치의 중심 및 주변 회로를 나타낸다.

마지막으로, 실리콘 기판 위에서 장치(10)를 성공적으로 실행하기 위하여, 테스트 모드 인에이블 전압은 V_DD로의 연결을 생성할 어떠한 기생 성분들을 턴온시키지 않을 것임을 보장해야할 필요가 있다. 이는 SMEDL(18)내에서 (n-웰 공정을 위한 표준 타입의 V_DD결합 웰 연결과 반대되는) 분리된 웰 공정의 배타적인 이용, 및 하이의 전압 테스트 모드 인에이블 신호를 이용하는 다른 어떠한 회로에 의해 달성된다. 이와같은 분리된 웰 장치의 사용은 이 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있으므로, 더 상세하게 설명하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 하여 특히 보여지고 설명되기는 하였지만, 이 분야의 당업자에게 있어 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부사항의 변경이 이루어질 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 본 발명은 (도면에 명백하게 보이지는 않았지만) 사용자에 의한 조처에 따라 리셋 핀으로서 구성될 수 있는 I/O 핀(12)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 장치(10) 및 그 동작 방법은 주로 자유-작동 마이크로제어기에 관한 것이었지만, 만일 바로 위에서 설명한 공유 핀이 리셋 핀으로서 작용할 수 있도록 사용자에 의해 구성되었다면, 구성된 장치는 자유-작동이라기 보다는 테스트 모드에 의해 저지될 수 있는 정상 동작 장치가 될 것이다. 이 경우, 장치(10)는 이전에 설명한 바와 같이 동작하는 SMEDL(18)을 여전히 포함하며, 테스트 전압을 첫 번째로 인가하고, 후에 V_DD를 인가하는 청구된 방법론은 자유-작동 또는 비 자유-작동 마이크로제어기 장치의 어떤 경우에도 적용될 수 있다. 또한, 도 1은 I/O 핀으로서 핀(12)을 보여주지만, 이 분야의 당업자는 본 원에서 개시된 본 발명의 구조 및 방법론이, 바람직하다면, 입력만으로, 출력만으로, (도시된 바와 같이) 입/출력으로, 또는 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 핀 로직의 다른 어떠한 결합으로서 어떠한 한 개 또는 그 이상의 핀(12)을 이용하여 실행될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 게다가, 이 분야의 당업자에게 널리 공지된 부가적인 타입의 핀들이 도 1의 장치(10)에 대해 실행될 수 있다. 이 경우, 이 분야의 당업자는 상기와 같은 사소한 변경은 본 원에서 개시된 본 발명의 구조 및 대응하는 방법으로부터 크게 벗어나지 않음을 알 수 있을 것이다.

Claims

자유-작동 마이크로제어기; 및

상기 자유-작동 마이크로제어기를 위한 다수의 입/출력(I/O)핀들을 포함하며, 상기 다수의 I/O 핀들의 공유 핀은 특별 모드 인에이블 검출 로직이 구비되는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 I/O 핀들의 각 I/O 핀은 입력 로직 및 출력 로직이 제공되는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직은,

상기 공유 핀으로부터 제 1 입력부를 NAND 게이트; 및

상기 NAND 게이트의 제 2 입력부에 결합되는 출력부를 갖는 파워업 검출 회로를 포함하는 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직은,

상기 공유 핀에 접속되는 입력부를 갖는 트랜지스터;

상기 트랜지스터의 출력부에 접속되는 제 1 인버터; 및

상기 제 1 인버터에 접속되며, 상기 NAND 게이트의 제 1 입력부에 접속되는 출력부를 갖는 제 2 인버터를 더 포함하는 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직은 상기 NAND 게이트의 출력부에 접속되는 인버터를 더 포함하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직의 출력부에 접속되며 제어 로직의 두 번째 부분에 접속되는 출력부를 갖는 제어 로직의 첫 번째 부분을 더 포함하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제어 로직의 두 번째 부분은 상기 다수의 입/출력 핀들의 각 입/출력 핀의 일부분에 결합되는 출력 인에이블 라인을 갖는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제어 로직의 첫 번째 부분은 상기 다수의 입/출력 핀들의 상기 각 입/출력 핀의 일부분에 결합되는 장치.
자유-작동 마이크로제어기; 및

상기 자유-작동 마이크로제어기를 위한 다수의 입/출력(I/O)핀들을 포함하며, 상기 다수의 I/O 핀들의 공유 핀은 특별 모드 인에이블 검출 로직이 제공되는 장치로서,

상기 다수의 I/O 핀들의 각 I/O 핀은 입력 로직 및 출력 로직에 제공되며;

상기 특별 모드 인에이블 검출 로직은,

상기 공유 핀으로부터 제 1 입력부를 갖는 NAND 게이트;

상기 NAND 게이트의 제 2 입력부에 결합되는 출력부를 갖는 파워업 검출 회로;

상기 공유 핀에 접속되는 입력부를 갖는 트랜지스터;

상기 트랜지스터의 출력부에 접속되는 제 1 인버터;

상기 제 1 인버터에 접속되며, 상기 NAND 게이트의 제 1 입력부에 접속되는 출력부를 갖는 제 2 인버터; 및

상기 NAND 게이트의 출력부에 접속되는 인버터를 포함하고;

상기 장치는 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직의 출력부에 접속되며 제어 로직의 두 번째 부분에 접속되는 출력부를 갖는 제어 로직의 첫 번째 부분을 더 포함하며;

상기 제어 로직의 두 번째 부분은 상기 다수의 입/출력 핀들의 각 입/출력 핀의 일부분에 결합되는 출력 인에이블 라인을 갖고;

상기 제어 로직의 첫 번째 부분은 상기 다수의 입/출력 핀들의 상기 각 입/출력 핀의 일부분에 결합되는 장치.
마이크로제어기를 제공하는 단계,

상기 마이크로제어기에 테스트 전압을 인가하는 단계, 및

상기 테스트 전압을 인가하는 상기 단계 후, 상기 마이크로제어기에 전원 전압(V_DD)을 인가하는 단계를 포함하는 마이크로제어기 장치를 특별 동작 모드에 두기 위한 방법.
제 10 항에 있어서, V_DD가 상기 마이크로제어기를 작동하기에 충분한 레벨일 때 파워온 리셋(POR) 신호를 제공하는 단계;

상기 POR 신호 및 테스트 전압의 변경된 버전이 모두 하이 로직 레벨에 있는 때를 검출하는 단계; 및

하이 로직 레벨에 있는 상기 POR 신호 및 테스트 전압의 변경된 버전의 검출에 응답하여 특별 모드 인에이블(SME) 검출 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 SME 검출 신호의 활성화에 의해 인에이블되는 특별 모드 제어 로직을 제공하는 단계, 및

정상 모드 제어 로직을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 특별 모드 제어 로직은 상기 정상 모드 제어 로직에 결합되며, 상기 정상 모드 제어 로직은 상기 마이크로제어기의 상기 각 입/출력 핀에 결합되는 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 SME 검출 회로의 검출에 반응하여 상기 특별 모드 제어 로직을 실행시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 특별 모드 제어 로직이 실행되는 동안 상기 정상 모드 제어 로직의 실행을 방지하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 SME 검출 신호의 활성화에 의해 인에이블될 때 상기 특별 모드 제어 로직에 의해 수행되는 상이한 기능들에 일치하게 될 상이한 조합의 데이터들을 상기 특별 모드 제어 로직내로 다중화하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 마이크로제어기는 자유-작동 마이크로제어기인 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 테스트 전압은 상기 V_DD보다 큰 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 공유 핀은 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직 및 입력 로직이 제공되는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 공유 핀은 상기 특별 모드 인에이블 검출 로직 및 출력 로직이 제공되는 방법.