JPH02170070A - テストパターン発生器 - Google Patents

テストパターン発生器

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JPH02170070A
JPH02170070A JP63326838A JP32683888A JPH02170070A JP H02170070 A JPH02170070 A JP H02170070A JP 63326838 A JP63326838 A JP 63326838A JP 32683888 A JP32683888 A JP 32683888A JP H02170070 A JPH02170070 A JP H02170070A
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JP
Japan
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flip
flops
inverted
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data
Prior art date
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Pending
Application number
JP63326838A
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English (en)
Inventor
Masaaki Yoshida
正昭 吉田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテストパターン発生器に関し、特に集積回路の
機能テストを容易にし、かつそのテストを極めて複雑な
回路に対しても行い得るように集積回路自体に組込んだ
テストパターン発生器に関する。
〔従来の技術〕
高度に集積化されかつ複雑化した集積回路の論理機能試
験を容易にする1つの方法は、試験すべき集積回路内部
にテストパターン発生器、テスト出力評価部等の試験機
構を組込んでしまうことてある。こうすることにより、
集積回路内部に埋め込まれ外部端子から直接には制御、
観測ができないためテストすることが困難であった部分
の回路も容易に論理機能テストを行うことがてきるよう
になるからである。
このようなテスト機構を集積回路に組込む場合、どのよ
うなパターン発生器を組込むかということが大きな課題
となる。集積回路内部に組込むという制約のため簡単な
ハードウェアか実現てき、なおかつ効率のよいテストパ
ターンを発生できるパターン発生器が望まれるからであ
る。
従来、この種のテストパターン発生器としては、そのハ
ードウェア構成の簡単さから帰還型のシフトレジスタが
よく用いられ、特に最大長周期系列を発生できる線形帰
還型シフ1〜レジスタか多用される。(例えは、アイイ
ーイー プロシーディングズ(IEE PROCEED
INGS) 1.32巻、3号、105ページ、198
5年参照)。
第2図は従来から知られている線形帰還型シフl−レジ
スタを利用したテストパターン発生器のフロック図であ
る。
第2図はX4+X+1という生成多項式を有する線形帰
還型シフトレジスタIOAの各フリップフロップIF〜
11の各クロックサイクルにおける出力データD4〜D
1をテストパターンとして被テスト回路20の各入力端
子(D4)〜(Dl)に印加する組込み用のテストパタ
ーン発生器を示している。
この回路は、クロック信号φが入力される度にフリップ
フロップIG〜IIにはそれぞれ前段のフリップフロッ
プIF〜IHのデータが取込まれ、フリップフロップI
Fには、フリップフロップlo、1+のデータを排他的
論理和ゲートG1により排他的論理和演算した結果が帰
還信号として取込まれる。これと同時に各フリップフロ
ップIF〜11のデータが出力データD4〜D1として
出力される。
この動作はクロック信号φが入力される限り続けられる
このように、線形帰還型シフトレジスタIOAはクロッ
ク信号φを入力するだけで次々にテストパターンを生成
し、しかもその生成多項式として原始多項式を採用すれ
ば、最大長周期系列を発生できる線形帰還型シフトレジ
スタとなり、全てのフリップフロップIF〜1■の出力
が゛′0パとなるのを除く全てのパターンが発生可能と
なる。
従って被テスト回路20が組合せ回路であれは、そのテ
ストパターンの入力端子(D4)〜(Dl)の数と同し
段数の線形帰還型シフトレジスタIOAを用意すること
により被テスト回路20の完全なテストが可能になる。
(全゛′0°′のテストパターンは、よく知られている
ように、NORゲートを1個追加することにより発生可
能になる) しかもこのようなテストパターン発生器はフリップフロ
ップIF〜11を、被テスト回路10Aの入力ラッチの
流用で構成できるため、付加すべきハードウェアの量も
少なくて済む。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、現在のLSIで最も広範囲にわたりて使用さ
れているCMO8回路により被テスト回路が構成されて
いる場合、上述した従来のテストパターン発生器では問
題が生じる。
それはCMO3回路に特有のスタック開放(STUCK
−OPEN)故障の存在により、被テスト回路が組合せ
回路から順序回路に変換されてしまうからである。
印加される入力のみによりその出力値が決定される組合
せ回路と異なり、順序回路では入力と内部状態の両方と
によってその出力値が決定されるので、内部を既知の状
態に設定した後に、故障検出用のテストパターンを印加
することが必要となる。つまり、1つの5TUCK−O
PEN故障の検出には、〔初期化パターン〕、〔検出パ
ターン〕という2つの連続するパターンが必要となり、
被テスト回路がCMO8回路で構成されている場合、連
続する2パターンの組が多く発生できるテストパターン
発生器が望まれる。
しかしながら、上述した従来のテストパターン発生器で
は、ある時刻tにおける出力データD4(t)〜DI 
(t)のうちの出力データD3(1)〜Di(t)は、
1クロツク前の時刻(tl)に於ける出力データD4 
(t−1)〜D1(t−1)のうちの出力データD4 
(t−1)〜D2(1−1,)と等しいというようにき
わめて強い規則性があり、連続して発生できる2パター
ンの組も限られたものしかなく、CMO3回路に対して
高い故障検出率を得ることが困難である。
本発明の目的は、上述の従来技術の問題点を改善し、C
MO3回路に対しても高い故障検出率を得ることがてき
るテス1へパターン発生器を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のテストパターン発生器は、反転信号及び非反転
信号をそれぞれ出力し複数段に順次配列された複数のフ
リップフロップと、これら複数のフリップフロップの最
後段を除く各フリップフロップの反転信号及び非反転信
号をそれぞれ入力し制御信号によりこれら反転信号及び
非反転信号の1つを選択して直後段の前記フリップフロ
ップへそれぞれ出力する複数の前段のマルチプレクサと
、前記最後段のフリップフロップの反転信号及び非反転
信号を入力し前記制御信号によりこれら反転信号及び非
反転信号の1つを選択して出力する最後段のマルチプレ
クサと、前記中段及び最後段のマルチプレクサのうちの
所定のマルチプレクサの出力信号を入力して帰還信号を
最前段の前記フリップフロップへ出力し前記各フリップ
フロップ及び各マルチプレクサと共に帰還型のシフトレ
ジスタを形成する帰還回路と、前記中段及び最後段のマ
ルチプレクサの出力信号のうちの所定の出力信号をそれ
ぞれ対応して伝達する、前記フリップフロップの段数よ
り少なくとも1つ少ないテストパターン出力端子とを有
している。
〔作用〕
被テスト回路を順序回路に変えるCMO3回路の5Tt
lCK−OPEN故障を検出するには、回路内部をある
状態にセットする初期化パターンを印加した後に経路を
活性化できるパターンを印加すればよいわけて、どのく
らい2パターンの組が発生できるかによって故障検出率
が決まる。
従来の帰還型のシフトレジスタを用いたテストパターン
発生器ではデータのシフトの方向が1方向であるため、
前述したようにある時刻tにおけるパターンが決まれは
、時刻(1+ 1. )におけるパターンは殆んど決っ
てしまう。
例えは、ある時刻tにおける隣接する2つのフリップフ
ロップのデータが00′″であったとすると、時刻(1
+1. )においてこれらフリップフリップか収り得る
データは”OO” 、  ” l O″′の2組たけて
あり、′01′’、”11”というデータは決して取り
得ない。
これに対し本発明のテストパターン発生器は、従来と同
様の線形帰還型シフトレジスタとしてはもちろんのこと
、各フリップフロップのデータを反転してシフトする線
形帰還型シフトレジスタとしても動作する。
従って、ある時刻tにおける隣接する2つのフリップフ
ロップのデータが” o o ”であったとすると、時
刻(t + 1. )における取り得るデータは、′O
O“’、”10′、”01’”及び’11”と全ての場
合が発生てきることになり、従来技術に比べ、より多い
2パターンの組を発生することが可能で、より高い故障
検出率が期待できる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例を示ず回路図である。
この実施例は、反転信号(Q)及び非反転信号(Q>を
それぞれ出力する複数のフリップフロップIA〜18を
順次配列し、これらフリップフロップIA〜IEのうち
の最後段を除く各フリップフロップIA〜IDの反転信
号(Q>及び非反転信号(Q)をそれぞれ入力し制御信
号C1によりこれら反転信号(頁)及び非反転信号(Q
>の1つを選択して直後段のフリップフロップIB〜I
E’\それぞれ出力する前段のマルチプレクサ2A〜2
Dと、最後段のフリップフロップIEの反転信号<Q)
及び非反転信号(Q)を入力し制御信号C1によりこれ
ら反転信号(Q)及び非反転信号(Q)の1つを選択し
て出力する最後段のマルチプレクサ2Lとを設け、中段
及び最後段のマルチプレクサ2A〜2r、のうちのマル
チプレクサ2c、2r、の出力信号を入力してこれらの
排他的論理和をとって帰還信号として最前段のフリップ
フロップIAへ出力する帰還回路の排他的論理和ケート
G1を設けてこれらフリップフロップ1八〜]L、マル
チプレクサ2A〜28及び排他的論理和ゲートG1によ
り線形帰還型シフトレジスタ10を形成し、フリップフ
ロップIA〜IT−。
の段数より1つ少ないテストパターン出力端子T4〜T
、から、マルチプレクサ2A〜2Eのうちの所定のマル
チプレクサ2B〜2゜の出力テ゛−タD4〜D1をそれ
ぞれ対応して被テスト回路20の入力端子(Di)〜(
Dl)へ伝達する構成となっている。
次に、この実施例の動作について説明する。
まず、制御信号C1が” o ”の時、すなわち第1図
において各マルチプレクサ2A〜2’aが上側の入力、
つまり各フリップフロップ1A〜1Eの非反転出力信号
(Q)を選択して出力するとき、これらフリップフロッ
プIA〜IE、マルチプレクサ2^〜2r、及び排他的
論理和ケートG、てX5+X2+1という生成多項式の
線形帰還型シフトレジスタ10を実現しており、この線
形帰還型シフトレジスタ10の最前段のフリップフロッ
プIA以外の各段のフリップフロップIB〜ILの出力
信号がマルチプレクサ2B〜2Eを介して被テスト回路
20にテストパターンとして印加される。
この場合、従来例と同様に、ある時刻tでフリップフリ
ップIAに保持されているデータは、時刻(t + 、
1 )でフリップフロップIBに保持され、以下クロッ
ク信号φが入力される度に、フリップフロップlc、l
o、1+zと順次布にシフトされていく。
すなわち、ある時刻tにおいて被テスト回路20の入力
端子(Di)に与えられた出力データD4は、クロック
信号φが印加されるごとに順次入力端子(DB)、(D
2)、(Di)にシフトされていく。
従って、ある時刻tにおける被テスト回路20の入力端
子(Di)〜(Dl)の隣接する2つに入力されるデー
タが00”′てあったとすると、これら2つの入力端子
の時刻(t+1)における取り得るデータは、” o 
o ’”、”10”′の2組あり、網羅的に線形帰還型
シフトレジスタ10にパターンを発生させると、” o
 o ’”、”oo”及び” o o ’″  パ10
″″の2組の2パターンのペアが発生ずる。
次に、制御信号C1が1′″の時、すなわち第1図にお
いて各マルチプレクサ2A〜2゜が下側の入力、つまり
各フリップフロップ]へ〜1Eの反転出力信号(Q)を
選択して出力する場合を説明する。
このとき、各フリップフロップ1八〜1Dに格納されて
いるデータの反転信号がそれぞれ直後段のフリップフロ
ップ1B〜〕nに入力され、フリップフロップ1cの反
転出力信号(Q)とフリップフロップIBの反転出力信
号(Q>とが排他的論理和ゲートG1に入力され、この
排他的論理和ゲートG1の出力信号が帰還信号としてフ
リップフロップIAに入力される。同時にフリップフロ
ップIB〜1r、の反転出力信号(Q)はマルチプレク
サ2B〜2Eを介して被テスト回路20の入力端子(D
i)〜(Dl)にテストパターンとして印加される。
すなわち、ある時刻tにおいて被テスト回路20の入力
端子(Di)に0″が与えられたとする仁、時刻(t+
1>で入力端子(DB)に与えられるデータは°°1″
となり、以下、クロック信号φが印加される度に入力端
子(D2)には0′″、入力端子(Dl)には1°”と
、データが反転しながら順次シフトされていく。
従って、ある時刻tにおける被テスト回路20の入力端
子(Di)〜(Dl)の隣接する2つに入力されるデー
タが“’ o o ”で゛あったとすると、これら2つ
の入力端子の時刻(t + 1. )における取り得る
データは、”01”、  “’11”の2組あリ、網羅
的に線形帰還型シフトレジスタ10にパターンを発生さ
ぜると、″OO”′、“01′″及び” o o ’”
、”11″′の2組の2パターンのベアが発生する。
すなわち、この実施例においては、制御信号C1の切換
えにより、2つのテストパターン発生器が実現でき、こ
れら2つのテストパターン発生器により、被テスト回路
20の入力端子(D4)〜(1) ])の隣接する2つ
に入力されるデータが時刻tにおいて’ o o ”で
あった場合に、時刻(t + 1 >において取り得る
データは” o o ”“’] O” 、”01’″及
び11″″の4種類全てが発生可能になる。
これまで説明してきた事柄は、被テスト回路の入力端子
数と同じ段数のフリップフロップを備えた帰還型シフト
レジスタてあればよく、本発明のように被テスト回路の
入力端子数より多い段数の帰還型シフトレジスタを用い
る必要はない。被テスト回路の入力端子数より多い段数
の帰還型シフトレジスタを用いるのは、以下の理由によ
る。
被テスト回路の入力端子数と同じ段数の線形Jifr還
シフトレジスタの場合、ある時刻tでのテストパターン
(D4、D3.D2.DI)が決まると、時刻(t+1
)での出力データD4の値は一意に決まり、これは線形
帰還型シフトレジスタの生成多項式によって変わる。つ
まり、被テスト回路の入力端子数と同じ段数の線形帰還
型シフトレジスタの場合、ある生成多項式の場合には仮
定した故障に対し検出パターンが存在するけれども、別
の生成多項式の場合には検出パターンが存在しないと言
う状況が生じ得る。
本発明のテストパターン発生器は、被テスト回路の入力
端子数よりも少なくとも1つ多い段数の帰還型シフトレ
ジスタであるので、生成多項式として原始多項式のどれ
を選んでも問題がない。時刻(t+1)での出力データ
D4の値は生成多項式によらず時刻上におけるフリップ
フロップIAのデータ(あるいはその反転データ)にな
るからである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、被テスト回路のテス1へ
パターンの入力端子数より少なくとも1段多いフリップ
フロップと、これらフリップフロップの反転出力信号及
び非反転出力信号の一方を選択、切換えて後段へ伝達す
るマルチプレクサとを備えた帰還型シフトレジスタを形
成し、所定のマルチプレクサの出力端からのテストパタ
ーンを被テスト回路に供給する構成とすることにより、
2パターンの組を従来技術に比べより多く発生ずること
ができ、被テスト回路がCMO8回路で構成されている
場合でも、より高い故障検出率を得ることかてきる効果
がある。
論理和ゲート。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は従来
のテストパターン発生器の一例を示す回路図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 反転信号及び非反転信号をそれぞれ出力し複数段に順次
    配列された複数のフリップフロップと、これら複数のフ
    リップフロップの最後段を除く各フリップフロップの反
    転信号及び非反転信号をそれぞれ入力し制御信号により
    これら反転信号及び非反転信号の1つを選択して直後段
    の前記フリップフロップへそれぞれ出力する複数の前段
    のマルチプレクサと、前記最後段のフリップフロップの
    反転信号及び非反転信号を入力し前記制御信号によりこ
    れら反転信号及び非反転信号の1つを選択して出力する
    最後段のマルチプレクサと、前記中段及び最後段のマル
    チプレクサのうちの所定のマルチプレクサの出力信号を
    入力して帰還信号を最前段の前記フリップフロップへ出
    力し前記各フリップフロップ及び各マルチプレクサと共
    に帰還型のシフトレジスタを形成する帰還回路と、前記
    中段及び最後段のマルチプレクサの出力信号のうちの所
    定の出力信号をそれぞれ対応して伝達する、前記フリッ
    プフロップの段数より少なくとも1つ少ないテストパタ
    ーン出力端子とを有することを特徴とするテストパター
    ン発生器。
JP63326838A 1988-12-23 1988-12-23 テストパターン発生器 Pending JPH02170070A (ja)

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JP (1) JPH02170070A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6297662B1 (en) 1999-07-02 2001-10-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6297662B1 (en) 1999-07-02 2001-10-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device

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