KR940006075B1

KR940006075B1 - 반도체집적회로

Info

Publication number: KR940006075B1
Application number: KR1019910002888A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 야마자키; 도모타카 사이토; 슈이치 이토
Original assignee: 가부시키가이샤 도시바; 아오이 죠이치
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1994-07-06
Also published as: KR920000138A; JPH0670776B2; EP0448958A2; EP0448958A3; JPH03245237A; US5307313A

Abstract

내용 없음

Description

반도체집적회로

제 1 도는 본 발명의 1실시예에 따른 1칩 마이크로컴퓨터의 일부를 나타낸 구성설명도.

제 2 도는 종래의 1칩 마이크로컴퓨터의 옵션기능의 일예를 나타낸 블럭도.

제 3 도는 종래의 1칩 마이크로컴퓨터의 옵션기능의 다른 예로서, 인터럽트의 우선순위를 설정하는 회로를 나타낸 블럭도.

제 4 도는 제 3도중의 우선순위설정회로의 동작의 진리치를 정리하여 나타낸 도면.

제 5 도는 제 3 도중의 스위치회로의 일예의 1비트분을 나타낸 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 플래그회로 12 : 디폴트설정회로

13,14 : 절환선택회로 15a∼15c : 게이트회로

16 : 인버터

20 : 플래그회로(11)의 불휘발성 메모리셀(EPROM셀)

31 : 인터럽트요구래치회로 32 : 우선순위설정회로

33 : 우선순위설정용 스위치회로 35 : 벡터어드레스 생성회로

52 : 스위치회로(33)의 불휘발성 메모리셀(EPROM셀)

[산업상의 이용분야]

본 발명은 반도체집적회로에 관한 것으로, 특히 소정기능의 제어에 사용되는 불휘발성 메모리셀을 내장하고 있는 반도체집적회로에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

근래, 자외선소거 ·재기록가능한 독출전용메모리(Electrical Programmable Read Only Memory ; 이하 EPROM이라 칭함)가 내장된 1칩 마이크로컴퓨터의 개발이 한창 진행되고 있다. 그 배경에는 프로그램의 제어의 용이성에 의한 프로그램개발효율의 향상이나 프로그램의 해제(release)로부터 제품화까지의 회송시간(turn around time)의 단축 등과 같은 시장성이 있고, 금후에도 더욱 더 왕성해지리라 예상된다.

한편, 1칩 마이크로컴퓨터의 기능면에서도 유저의 사용상의 편리함을 고려하여 옵션(option)으로서 기능의 일부를 변경할 수 있는 등의 대응을 취하고 있는 예가 많이 있는데, 그 예를 하기에 설명한다.

예컨대 간단한 사례로서는 제 2 도에 나타낸 회로와 같이 이벤트 · 카운터(event counter)로 이벤트의 발생시각을 기억하기 위해, 어떤 단자의 신호변화의 하강엣지를 사용할 것인지 상승엣지를 사용할 것인지를 선택하는 것 등을 생각할 수가 있다. 즉, 제 2 도의 회로는 단자(21)의 신호변화를 검출하고, 그에 따라 래치펄스(latch pulse)를 생성하여 이벤트·카운터(22)의 내용을 래치회로(23)로 래치시키는 것이다. 이 경우 상기 단자(21)의 신호변화를 검출할때, 신호의 하강엣지를 하강엣지 검출회로(24)에서 검출하고, 신호의 상승엣지를 상승엣지 검출회로(25)에서 검출하며, 이들 검출회로(24,25)의 검출출력을 스위치회로(26)의 출력에 의해 절환선택하여 래치펄스를 생성하고, 스위치회로(20)로부터 출력되는 1개의 신호를 "L"레벨로 한다던가 "H"레벨로 함으로써 신호변화의 선택해야 할 검출엣지를 제어할 수 있게 된다.

또, 복잡한 예로서는 제 3 도에 나타낸 회로와 같이 인터럽트(interrupt)의 우선순위(동시에 복수개의 인터럽트가 발생했을 때에 어느 인터럽트로부터 처리할 것인가 하는 순위)의 설정 등을 생각할 수가 있다. 즉 제 3 도에 있어서, 참조부호 31은 인터럽트요인(A,B,C)의 요구가 있었다는 것을 각각 기억하기 위한 인터럽트요구래치회로이고, 32은 스위치회로(33)로부터 출력되는 복수개의 신호(S1∼S6)의 논리레벨 "L"/"H"의 조합 및 인터럽트요인(A,B,C)의 발생상태에 따라 우선순위를 제어하는 우선순위설정회로이다. 그리고, 34a∼34c는 대응되게 인터럽트요구래치회로(31)의 래치출력(A,B,C)이 입력되고, 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C')에 의해 개폐제어되는 2입력게이트로 이루어진 게이트회로이고, 35는 이 게이트회로(34a∼34c)의 출력(A",B",C")에 대응하는 벡터어드레스(vector address)를 생성하는 벡터어드레스 생성회로이다.

이 제 3 도의 회로에 의하면, 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C')에 의해 지정된 우선순위에 따라서 인터럽트요구래치회로(31)의 출력(A,B,C)중 하나를 선택하여 인터럽트신호(A" 또는 B" 또는 C")를 발생시켜 이것에 대응하는 벡터어드레스를 생성할 수 있게 된다.

제 4 도는 제 3 도중의 우선순위설정회로(32)의 진리치표의 일예를 나타낸 것이다. 여기서는 인터럽트요인(A,B,C)의 발생상태 및 6개의 제어입력신호[스위치회로(33)의 출력신호 ; S1∼S6)]중 어느 하나가 "H"레벨로 되는가에 따라 소망하는 우선순위를 얻을 수 있게 된다. 예컨대, S1=S2=S3=S4=S5="L", S6="H"이고 인터럽트요인(A,B,C)이 각각 발생되어 있다고 하면, 인터럽트요인(A,B,C)의 우선순위는 C＞B＞A로 된다. 그때, 우선순위설정회로(32)로부터의 출력(A',B',C')은 다음 표에 나타낸 바와 같은 조합으로 된다.

○표는 인터럽트요인의 발생을 나타내고,

×표는 인터럽트요인의 미발생을 나타낸다.

즉, 인터럽트요인(A)은 인터럽트요인(B,C)의 요구가 없을때에만 접수되는바, 바꾸어 말하면 그때에만 우선순위설정회로(32)의 출력(A')이 "H"레벨로 된다. 또, 인터럽트요인(B)은 인터럽트요인(C)의 요구가 없을때에만 접수되는바, 바꾸어 말하면 그때에만 우선순위설정회로(32)의 출력(B')이 "H"레벨로 된다. 또한, 인터럽트요인(C)의 요구가 있으면 언제라도 우선순위설정회로(32)의 출력(C')이 "H"레벨로 된다.

그런데, 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C')의 "H"레벨/"L"레벨의 설정방법은, 스위치회로(33)에서의 배선제어 또는 프로그램소자의 온/오프동작의 이용을 생각할 수가 있다. 특히, EPROM이 내장된 마이크로컴퓨터에서는 회송시간의 단축을 위해 ROM부와 마찬가지로 스위치회로(33)에서의 프로그램소자로서 EPROM셀을 사용하는 것이 보통이다.

제 5 도는 제 3 도중의 스위치회로(33)를 EPROM셀의 온(기록되어있지 않은 상태)/오프(기록되어 있는 상태)동작을 이용하여 실현시킨 1비트분을 취출(取出)해서 그 일예를 나타낸 거이다. 여기서, 참조부호 51은 기록데이터버퍼이고, 52는 EPROM셀이며, 53은 기록용 고전압원(Vpp)과 EPROM셀(52)의 드레인간에 접속된 기록회로이고, 54는 EPROM(52)의 제어게이트전위를 제어하는 게이트전위제어버퍼이며, 55는 기록모드/독출모드에 대응하여 기록용 고전압(Vpp)/독출용 전원전압(Vcc)을 상기 기록데이터버퍼(51) 및 게이트전위제어버퍼(54)에 절환공급하는 전원절환회로이고, 56은 EPROM(52)의 드레인에 접속된 독출회로로서 이 독출회로(56)의 출력(Si ; i=1∼6중 어느 하나)을 상기 우선순위설정회로(32)에 우선순위제어신호로서 공급한다.

상기 제 5 도에 나타낸 스위치회로(33) 자체의 동작에 대해서는 공지이므로, 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.

그런데, 통상 EPROM셀(52)은 그 제조공정에 있어서 여러가지 원인에 의해 그 부유게이트에 전자가 주입되어 버리는 경우가 있다. 그래서, EPROM이 내장된 마이크로컴퓨터의 웨이퍼단계의 공정이 완료된 시점에서 한번 자외선소거를 행한 후, 다이소트(die sort)등의 기능테스트를 행하는 것이 보통이다. 따라서, 이 시점에서는 모든 EPROM셀(52)의 데이터는 온상태(소거상태)로 되고, 그 출력신호는 "H"레벨로 되게 된다.

이와 같은 웨이퍼상태에서 마이크로컴퓨터의 기능테스트를 행할때, 제 2 도에 나타낸 회로와 같이 옵션기능을 제어할때에 스위치회로(26)로 부터 출력되는 1개의 신호의 "L"레벨/"H"레벨을 단순하게 제어하는 것만으로 좋은 경우에는 자동적으로 한쪽의 옵션기능이 선택되게 되므로 특별히 문제로는 되지 않는다.

그러나, 제 3 도에 나타낸 회로와 같이 스위치회로(33)로부터 출력되는 복수개의 신호의 논리레벨("L"/"H")의 조합을 제어할 필요가 있고, 우선순위설정회로(32)의 진리치로서 제어입력신호(S1∼S6) 모두가 "H"레벨로 되는 것을 금지하도록 된 경우에는 초기상태에서 우선순위설정회로(32)가 금지상태로 들어가게 되므로 마이크로컴퓨터의 기능테스트를 정상적으로 행할 수 없게 된다.

물론, 이와 같은 문제는 소거상태의 EPROM셀(52)에 미리 기록을 행하고 ROM 데이터 및 옵션기능을 설정한 후에 기능테스트를 행하도록 하면 해소될 수 있지만, 이 방법은 양산시의 테스트시간이 현저하게 증대되게 되므로 득책(得策)은 아니다.

결국, 통상 마이크로컴퓨터의 기능테스트에 소비되는 시간에 대해 EPROM셀(52)의 기록 및 테스트는 몇배의 시간을 소비하게 된다. 따라서, 긴 시간을 소비하여 EPROM셀(52)의 기록 및 테스트를 행한 후에 마이크로컴퓨터의 기능테스트를 행했을 때에 불량이라는 것이 검출된 것에서는 먼저 긴 시간을 소비하여 행한 EPROM셀(52)의 기록 및 테스트가 필요없게 되어 버린다. 그래서, 상기와는 역으로, 먼저 짧은 시간에 마이크로컴퓨터의 기능테스트를 행하고, 여기서 정상이라는 것이 검출된 것에 대해서만 EPROM셀(52)의 기록 및 테스트를 행하는 쪽이 효율이 좋고, 또 전체의 테스트시간을 단축시킬 수 있게 된다.

특히, 최근과 같이 경쟁력강화를 위해 제조원가의 저감을 강하게 요구하고 있는 현상황에서는 제조원가의 큰 요인인 테스트시간을 안이하게 중가시키는 것은 사실상 무리이다.

또한, 원타임(One Time) PROM셀을 사용하고 있는 마이크로컴퓨터에서는 반도체집적회로로서 패키지화한 후에는 EPROM셀의 기록이 이루어질 수 없기 때문에 상기한 바와 같이 EPROM셀의 초기상태(소거상태)의 데이터에 의해 금지상태로 들어가게 되는 것과 같은 옵션기능 제어회로를 사용하고 있는 경우에는 마이크로컴퓨터의 기능테스트가 불가능해지게 되고, 더욱이 패키지화후에 번인테스트(burn-in test)를 행할 때에도 마이크로컴퓨터가 정상적으로는 동작하지 않기 때문에 번인테스트를 정상적으로 행할 수 없게 되어 제품의 신뢰성상의 문제가 발생하게 된다.

상기한 바와 같이 종래의 마이크로컴퓨터는 옵션기능의 제어에 이용되는 EPROM셀이 자외선소거상태에 있게 됨으로써 금지상태로 들어가게 되는 것과 같은 옵션기능 제어회로를 사용하고 있는 경우에는, 상기 옵션기능제어용 EPROM셀의 초기상태에서는 마이크로컴퓨터의 기능테스트가 불가능하게 되고, 또 번인테스트를 정상적으로 행할 수 없게 되어 제품의 신뢰성상의 문제가 발생하게 된다.

[발명의 목적]

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 옵션기능의 제어에 사용되는 내장된 불휘발성 메모리셀이 초기상태에 있더라도 반도체집적회로의 기능테스트를 정상적으로 행할 수 있게 되고, 또, 번인테스트를 정상적으로 행할 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 높이는 것이 가능하게 된 반도체집적회로를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소정기능의 제어에 사용되는 불휘발성 메모리셀을 내장하고 있는 반도체집적회로에 있어서, 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀과 같은 종류의 플래그용 불휘발성 메모리셀을 사용한 플래그회로와, 이 플래그회로의 불휘발성 메모리셀의 데이터를 기초로 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태에 있는지의 여부를 검출하여 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태에 있는 것을 검출한 경우에는 반도체집적회로의 소정기능을 강제적으로 미리 정해진 디폴트상태로 설정하는 초기설정회로를 구비한 것을 특징으로 한다.

[작용]

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는, 플래그회로의 불휘발성 메모리셀의 데이터에 기초해서 소정기능제어용 스위치회로의 불휘발성 메모리셀이 초기상태에 있는 것을 검출한 경우에는 초기설정회로에 의해 반도체집적회로의 소정기능을 강제적으로 미리 정해진 디폴트상태로 설정하게 된다.

따라서, 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일 때에 출력되는 복수비트의 소정기능제어용 신호의 조합에 따라 소정기능이 금지상태로 제어되는 반도체집적회로에 있어서는, 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일때에 소정기능이 금지상태로 되는 것을 초기설정회로에 의해 회피할 수 있게 된다.

또, 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일때에 출력되는 복수비트의 소정기능제어용 신호의 조합에 따라 소정기능이 제 1 기능상태로 제어되는 반도체집적회로에 있어서는, 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일때에 소정기능이 제 1 기능상태 이외의 제 2 기능상태로 되도록 초기설정회로에 의해 설정할 수 있게 된다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 1실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도는 1칩 마이크로컴퓨터에서의 인터럽트의 우선순위설정을 행하는 회로를 나타낸 것으로, 제3도를 참조하여 상술한 종래의 회로와 비교하여 우선순위설정용 스위치회로(33)의 불휘발성 메모리셀(52)과 같은 종류의 플래그용 불휘발성 메모리셀(즉, EPROM ; 20)을 사용한 플래그회로(11)가 설치되어 있는 점과, 마이크로컴퓨터의 인터럽트의 우선순위설정기능을 디폴트상태로 설정하기 위한 제어출력을 생성하는 디폴트설정회로(12)가 설치되어 있는점, 상기 플래그회로(11)의 불휘발성 메모리셀(20)의 데이터에 따라 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C') 또는 디폴트설정회로(12)의 출력(A^*,B^*,C^*)을 절환선택하는 절환선택회로(13,14)가 설치되어 있는 점 및, 게이트회로(15a∼15c)로서는 각각 3입력게이트가 사용되고 절환선택회로(13,14)의 출력에 따라 인터럽트요구래치회로(31)의 출력(A,B,C)을 선택하도록 된 점이 다르고, 그 외는 동일하므로 제 3 도와 동일한 참조부호를 붙였다.

상기 1칩 마이크로컴퓨터에 의하면, 플래그회로(11)의 출력데이터와 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C')의 논리합을 절환선택회로(13)에서 취하고, 플래그회로(11)의 출력데이터가 인버터(16)에 의해 반전된 데이터와 디폴트설정회로(12)의 출력(A^*,B^*,C^*)의 논리합을 절환선택회로(14)에서 취하게 된다.

지금, 플래그회로(11)의 EPROM셀(20)이 초기상태(자외선소거상태)일때에 플래그회로(11)의 출력데이터가 "H"레벨로 되도록 설계해 놓으면 플래그회로(11)의 출력데이터가 "H"레벨인 경우, 즉 우선순위설정용 스위치회로(33)의 EPROM셀(25)이 초기상태라는 것을 검출한 경우에는, 절환선택회로(13)의 출력은 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C')과는 무관하게 "H"레벨로 되고, 절환선택회로(14)의 출력에는 디폴트설정회로(12)의 출력(A^*,B^*,C^*)이 나타나게 된다.

또한, 제 1 도중의 디폴트설정회로(12)는 인터럽트의 우선순위를 A＞B＞C로 설정하도록 된 제어출력을 발생시키는 구성을 나타내고 있지만, 우선순위를 이것에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 상기 실시예 1칩 마이크로컴퓨터에 의하면, 옵션기능의 제어에 사용되는 EPROM셀(52)이 초기상태에 있더라도 디폴트설정회로(12)의 출력에 따라 어느 인터럽트요인(A,B,C)을 접수할 것인지가 결정되도록 되어 있기 때문에 마이크로컴퓨터의 기능테스트를 정상적으로 행할 수 있게 되고, 패키지화후에 번인테스트를 행할 경우에도 정상적으로 행할 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 높이는 것이 가능하게 된다.

이에 대해, 종래예에서는 우선순위설정회로(32)의 출력(A',B',C')에 따라 어느 인터럽트요인(A,B,C)을 접수할 것인지가 고정되어 있고, 스위치회로(33)의 출력이 모두 "H"레벨인 상태(초기상태)에서는 우선순위설정회로(32)가 금지상태로 들어가게 되기 때문에 마이크로컴퓨터의 기능테스트를 정상적으로 행하는 것이 불가능했다.

또한 ROM 및 옵션절환회로등의 소거상태의 EPROM셀로 미리 기록을 행할 때에는, 플래그회로(11)의 EPROM셀(20)로도 기록을 행하면 디폴트설정회로(12)는 무관하게 되어 종래처럼 우선순위설정회로(32)에 의해 임의로 우선순위를 설정할 수 있게 된다.

한편, 상기 실시예에서는 인터럽트의 우선순위설정용 불휘발성 메모리셀의 일예로서 EPROM셀을 사용하는 경우에도 상기 실시예에 준하여 실시할 수가 있다.

또한, 상기 실시예에서는 옵션기능의 제어의 일예로서 인터럽트의 우선순위를 설정하는 경우를 나타냈지만 요컨대 소정기능의 제어에 사용되는 불휘발성 메모리셀을 내장하고 있는 1칩 마이크로컴퓨터에 본 발명을 적용하면 유효하다.

즉, 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일 때에 출력되는 복수비트의 소정기능제어용 신호의 조합에 따라 소정기능이 금지상태로 제어되는 1칩 마이크로컴퓨터에 있어서는, 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일 때에 소정기능이 금지상태로 되는 것을 디폴트제어출력에 의해 회피할 수 있게 된다. 또, 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일 때에 출력되는 복수비트의 소정기능제어용 신호의 조합(예컨대 모두 "H")에 따라 소정기능이 제 1 기능상태로 고정적으로 제어되는 1칩 마이크로컴퓨터에 있어서는, 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀이 초기상태일 때에 소정기능이 제 1 기능상태 이외의 제 2 기능상태로 되도록 디폴트제어출력에 의해 설정할 수 있게 된다.

또한, 상기 실시예는 1칩 마이크로컴퓨터를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고 소정기능의 제어에 사용되는 불휘발성 메모리셀을 내장하고 있는 마이크로센서 및 그외의 반도체집적회로에 본 발명을 적용할 수가 있다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이 본 발명의 반도체집적회로에 의하면, 소정기능의 제어에 이용되는 불휘발성 메모리셀이 초기상태에 있더라도 기능테스트를 정상적으로 행할 수 있게 되고, 또 번인테스트를 정상적으로 행할 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 높이는 것이 가능하게 된다.

즉, 본 발명에 의하면, EPROM셀 등의 독출출력의 "H"/"L"레벨에 따라 각종 기능의 절환 등을 행하도록 된 반도체집적회로에 있어서, EPROM셀 등의 초기상태(예컨대 소거상태)에서는 그들의 값이 결정되어 있지 않기 때문에 동작하지 않게 되거나, 또는 일정한 동작만 행하게 되는 등의 문제가 발생하지 않게 된다. 따라서, 초기상태의 EPROM셀 등에 미리 기록을 행하지 않고 반도체집적회로의 기능테스트를 정상적으로 행할 수 있게 되어 종래에 비해 테스트시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있으므로 제조단가를 대폭적으로 저감시킬 수 있게 된다. 또, 발명의 실시에 필요하게 되는 논리회로는 극히 적어지고, 플래그용 불휘발성 메모리셀의 추가도 통상은 1비트분으로 되어 전체적으로 칩사이즈의 증가를 초래하지도 않게 된다. 또한, 유저에 있어서도 초기상태의 EPROM셀 등에 미리 기록을 행하지 않고 제품의 수납테스트를 실시할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

소정기능의 제어에 사용되는 불휘발성 메모리셀(52)을 내장하고 있는 반도체집적회로에 있어서, 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀(52)과 같은 종류의 플래그용 불휘발성 메모리셀을 사용한 플래그회로(11)와, 이 플래그회로(11)의 불휘발성 메모리셀의 데이터를 기초로 상기 소정기능제어용 불휘발성 메로리셀(52)이 초기상태에 있는지의 여부를 검출하여 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀(52)이 초기상태에 있는 것을 검출한 경우에는 반도체집적회로의 소정기능을 강제적으로 미리 정해진 디폴트상태로 설정하는 초기설정회로(12,13,14)를 구비한 것으로 특징으로 하는 반도체집적회로.
제 1 항에 있어서, 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀(52)이 초기상태일 때에 출력되는 복수비트의 소정기능제어용 신호의 조합에 따라 소정기능이 금지상태로 제어되는 반도체집적회로에 있어서, 상기 초기설정회로(12,13,14)는 소정기능이 상기 금지상태로 되는 것을 회피하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 반도체집적회로.
제 1 항에 있어서, 상기 소정기능제어용 불휘발성 메모리셀(52)이 초기상태일 때에 출력되는 복수비트의 소정기능제어용 신호의 조합에 따라 소정기능이 제 1 기능상태로 제어되는 반도체집적회로에 있어서, 상기 초기설정회로(12,13,14)는 소정기능이 상기 제 1 기능상태 이외의 제 2 기능상태로 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 반도체집적회로.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 항에 있어서, 반도체집적회로는 1칩 마이크로컴퓨터인 것을 특징으로 하는 반도체집적회로.