JPH03271947A - スキャンフリップフロップ - Google Patents

スキャンフリップフロップ

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Publication number
JPH03271947A
JPH03271947A JP2072359A JP7235990A JPH03271947A JP H03271947 A JPH03271947 A JP H03271947A JP 2072359 A JP2072359 A JP 2072359A JP 7235990 A JP7235990 A JP 7235990A JP H03271947 A JPH03271947 A JP H03271947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
flop
scan
gate
terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2072359A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Ozeki
大関 正徳
Toyoji Sawada
沢田 豊治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH03271947A publication Critical patent/JPH03271947A/ja
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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】 【概要】
シリアルスキャン方式試験容易化回路を備えた論理集積
回路に用いられるスキャンフリップフロップに関し、 ゲートを介し記憶素子の入力端子に接続された2つのデ
ータ入力端子間が短絡しないようにすることを目的とし
、 第1データ入力端子が、第1クロックで開閉される第1
ゲートを介して記憶素子の入力端子に接続され、第2デ
ータ入力端子が、第2クロックで開閉される第2ゲート
を介して該記憶素子入力端子に接続されたスキャンフリ
ップフロップにおいて、該第1及び第2のクロックが供
給され、該両クロックの一方がアクティブのときには他
方のクロックをノンアクティブにするインタロック回路
を設け、該インタロック回路を介して、該第1クロック
を該第1ゲートの該制御端子へ供給しまたは該第2クロ
ックを該第2ゲートの該制御端子へ供給するように構成
する。
【産業上の利用分野】
本発明は、シリアルスキャン方式試験容易化回路を備え
た論理集積回路に用いられるスキャンフリップフロップ
に関する。
【従来の技術】
第5図はこのスキャンフリップフロップを用いた論理L
S I 10の構成を簡単化して示す。 図中、DIl〜DI5はデータ入力端子であり、DOI
〜DO5はデータ出力端子であり、Slはスキャンイン
端子、SOはスキャンアウト端子である。論理LSIl
0は、組合せ回路11,12及び順序回路を構成するた
めのスキャンフリップフロップ21〜28を備えている
。これらスキャンフリップフロップ21〜2−8は、ノ
ーマルモードの場合にはDフリップフロップとして機能
し、シリアルスキャンモードの場合には縦続接続された
シフトレジスタとして機能する。 第6図はこのスキャンフリップフロップの構成を示す。 以下、簡単化の為に、回路の端子記号とその端子の入出
力信号の記号とを同一にする。 ノーマルモードの場合には、スキャンクロツタACKが
低レベルにされてトランスミッションゲート61が常時
閉じられ、インヒビット信号IHが低レベルにされてノ
アゲート70が常時開かれ、通常のビットデータDIN
がインバータ50及びトランスミッションゲート60を
介してマスタフリップフロップ42に読み込まれ保持さ
れる。 シリアルスキャンモードの場合には、インヒビット信号
IHが高レベルにされてノアゲー)TOが常時閉じられ
、これによりトランスミッションゲート60が常時オフ
状態にされ、シリアルテストデータSINがインバータ
51及びトランスミッションゲート61を介してマスタ
フリップフロップ42に読み込まれ保持される。 したがって、上記両モードでは、データイン端子DIN
とスキャンイン端子SINとが短絡することはない。 一方、潜在欠陥のあるデバイスを排除するために、論理
LSIl0に対し出荷前に高温下でバーンイン試験が行
なわれる。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このバーンイン試験では、各種デバイスに対し
同時に共通のデータを供給する場合があり、この場合、
各入力端子に高レベル/低レベルのデータを交互に供給
するため、第7図(A)〜(E)に示す如くなる場合が
ある。すなわち、インヒビット信号IHが低レベルの状
態で、スキャンクロックACKが高レベル、クロックG
Kが低レベルになる場合がある。このため、クロックC
LKが低レベルになって、Fランスミッションゲート6
0及び61が共にオン状態になり、データイン端子DI
Nとスキャンイン端子SINとが短絡(データ衝突)し
、データイン端子DINとスキャンイン端子SINのレ
ベルが逆の場合には、高温下でこの間に比較的大きな電
流が流れ、記憶w&40を破壊して、潜在欠陥のないも
のを欠陥品にしてしまうことがあった。 本発明の目的はこのような問題点に鑑み、ゲートを介し
記憶素子の入力端子に接続された2つのデータ入力端子
間が短絡することがないスキャンフリップフロップを提
供することにある。
【課題を解決するための手段】
第1図は本発明に係るスキャンフリップフロップの原理
構成を示す。 このスキャンフリップフロップは、第1データ入力端子
が、第1クロックで開閉される第1ゲート1を介して記
憶素子20入力端子に接続され、第2データ入力端子が
、第2クロックで開閉される第2ゲート3を介して記憶
素子20入力端子に接続されている。第1クロックまた
は第2クロックは、両クロックの一方がアクティブのと
きには他方のクロックをノンアクティブにするインタロ
ック回路4を介して、前記制御端子へ供給される。
【作用】
本発明では、インタロック回路4を備えているので、第
1データ入力端子と第2データ入力端子との間が短絡す
ることがない。 したがって、バーンイン試験により、潜在欠陥のないも
のを欠陥品にしてしまうということがない。
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。 第2図は、シリアルスキャン方式の試験回路を備えた論
理集積回路に用いられるスキャンフリップフロップを示
す。 このスキャンフリップフロップは、記憶部40とゲート
制御部41とからなり、1つのマクロセルを形成する。 記憶部40は、ゲートを介して縦続接続されたマスタフ
リップフロップ42とスレーブフリップフロップ43と
を備えている。マスタフリップフロップ42の入力端子
には、通常のビットデータが供給されるデータイン端子
DINがインバータ50及びトランスミッションゲート
60を介して接続され、また、シリアルテストデータが
供給されるスキャンイン端子SINがインバータ51及
びトランスミッションゲート61を介して接続されてい
る。マスタフリップフロップ42は、インバータ52.
53、トランスミッションゲート62及び63がループ
状に接続され、インバータ52がマスタフリップフロッ
プ420入出力端子間に配置されている。マスタフリッ
プフロップ42の出力端子とスレーブフリップフロップ
43の入力端子は、縦続接続されたトランスミッション
ゲート64及び65を介して接続されている。スレーブ
フリップフロップ43は、インバータ54.55及びト
ランスミッションゲート66がループ状に接続され、ト
ランスミッションゲート66にトランスミッションゲー
ト67が並列接続され、スレーブフリップフロップ43
0入出力端子間にインバータ54が配置されている。ス
レーブフリップフロップ43の出力端子は、インバータ
56を介して記憶部40の出力端子Q1こ接続されてい
る。 上記トランスミッションゲート60〜67は、それぞれ
1対の制御端子Pと制御端子Nとを備えており、制御端
子Pを高レベルにし制御端子Nを低レベルにすると入出
力端子間が導通状態になり、これらのレベルを逆にする
と入出力端子間が遮断状態になる。 ゲート制御部41は、記憶部40を通常動作させるため
のクロックCKが供給されるクロック端子CKと、クロ
ックCKをノンアクティブ状態にするためのインヒビッ
ト信号IHが供給されるインヒビット信号端子IHと、
記憶部40をシリアルスキャン動作させるためのスキャ
ンクロックACK及びBCKが供給されるスキャンクロ
ック端子ACK及びBCKとを備えている。クロック端
子CK、インヒビット信号端子IH及びスキャンクロッ
ク端子ACKは、ノアゲートフロ0Å力端子に接続され
ている。 ノアゲート70の出力端子はインバータ57の入力端子
に接続され、ノアゲート70及びインバータ57の出力
端子は、トランスミッションゲート60の制御端子P、
N、)ランスミッションゲート63の制御端子NSP、
)ランスミッションゲート65の制御端子N%P及びト
ランスミッションゲート6′60制御端子PSNに接続
されている。スキャンクロックACKはインバータ58
の入力端子に接続され、スキャンクロックACK及びイ
ンバータ58の出力端子は、トランスミッションゲート
61の制御端子P、N及びトランスミッションゲート6
2の制御端子N1Pに接続されている。また、スキャン
クロツタBCKはインバータ59の入力端子に接続され
、スキャンクロックBCK及びインバータ59の出力端
子は、トランスミッションゲート64の制御端子N%P
及びトランスミッションゲート67の制御端子P、Nに
接続されている。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明する
。 (1)ノーマルモードの場合 第3図はノーマルモードの場合のタイミングチヤードで
ある。このモードでは、インヒビット信号IHは常時低
レベルであり、ノアゲート70が開かれてクロックGK
はノアゲート70を通る。 また、同図(C)及び(D)に示す如く、スキャンクロ
ックACK及びBCKは常時低レベルであす、トランス
ミッションゲー)61及び67は常時オフ状態になり、
トランスミッションゲート62及び64は常時オン状態
になる。したがって、データイン端子DINとスキャン
イン端子SINは短絡することがない。 インバータ57の出力であるクロックCLKが高レベル
から低レベルに遷移すると、トランスミッションゲート
60及び66がオン状態からオフ状態、トランスミッシ
ョンゲート63及び65がオフ状態からオン状態になっ
て、ビットデータDINがマスタフリップフロップ42
に保持され、スレーブフリップフロップ43に伝達され
る。次にクロックCLKが高レベルになると、トランス
ミッションゲート60及び66がオン状態、トランスミ
ッションゲート63及び65がオフ状態になって、マス
タフリップフロップ42から伝達されたデータがスレー
ブフリップフロップ43に保持され、マスタフリップフ
ロップ42はビットデータDINの読込状態になる。 したがって、マスタフリップフロップ42及びスレーブ
フリップフロップ43の対応する内容は、第3図斜線で
示す区間となる。 (2)シリアルスキャンモードの場合 第3図はシリアルスキャンモードの場合のタイミングチ
ャートである。このモードでは、インヒビット信号IH
は常時高レベルであり、ノアゲート70が閉じられ、同
図(B)に示す如く、クロックCLKも常時高レベルに
なる。したがって、トランスミッションゲート60及び
66は常時オフ状態になり、トランスミッションゲート
63及び65は常時オン状態になる。この状態では、デ
ータイン端子DINとスキャンイン端子SINは短絡す
ることがない。 スキャンクロックBCKが低レベルから高レベルに遷移
すると、トランスミッションゲート64がオン状態から
オフ状態、トランスミッションゲート67がオフ状態か
らオン状態になって、マスタフリップフロップ42の内
容がスレーブフリップフロップ43に保持される。この
際、スキャンクロックACKは低レベルであり、トラン
スミッションゲート61はオフ状態、トランスミッショ
ンゲート62はオン状態になっていて、マスタフリップ
フロップ42は保持状態である。 次にスキャンクロックACKが高レベルになると、トラ
ンスミッションゲー)61はオン状態、トランスミッシ
ョンゲート62はオフ状態になり、マスタフリップフロ
ップ42はシリアルテストデータSINの読込状態にな
る。すなわちスレーブフリップフロップ43の内容が不
図示の次段のマスタフリップフロップに読み込まれる。 次にスキャンクロックACKが低レベルになり、マスタ
フリップフロップ42は保持状態になる。 すなわちスレーブフリップフロップ43の内容が不図示
の次段のマスタフリップフロップに保持される。 次にスキャンクロックBCKが低レベルになり、トラン
スミッションゲート64がオン状態、トランスミッショ
ンゲート67がオフ状態になって、マスタフリップフロ
ップ42の内容がスレーブフリップフロップ43に伝達
される。 したがって、マスタフリップフロップ42及びスレーブ
フリップフロップ43の対応する内容は、第4図斜線で
示す区間となる。 (3)バーンイン試験の場合 バーンイン試験では、各入力端子に高レベル/低レベル
のデータが交互に供給され、第6図のスキャンフリップ
フロップでは、第7図(A)〜(E)に示す如くなる場
合がある。 しかし、本実施例では、スキャンブロク端子ACKをノ
アゲート70の入力端子に接続しているので、スキャン
クロックACKが高レベルになると、クロックCKはノ
アゲート70によりノンアクティブ状態にされ、クロッ
クCLKは高レベルになる。したがって、トランスミッ
ションゲート60とトランスミッションゲート61が同
時にオン状態になることが絶対になく、高温環境下でデ
ータイン端子DINとスキャンイン端子SINとの間が
短絡してこの間に比較的大きな電流が流れ記憶部40を
破壊するということがない。 この効果は、スキヤングpり端子ACKをノアゲート7
0の入力端子に接続したという簡単な構成で得られ、ス
キャンフリップフロップの構成を特に複雑にしない。し
たがって、試験容易化回路はできるだけ小規模にすべき
であるという要請に反せず、実用性に優れている。 なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。 例えば、スキャンクロックACKとクロックCLKの論
理積をとったものを新たなスキャンクロックACKとす
る構成であってもよい。
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るスキャンフリップフロ
ップでは、インタロック回路を備えているので、第1デ
ータ入力端子と第2データ入力端子との間が短絡するこ
とがなく、したがって、バーンイン試験により潜在欠陥
のないものを欠陥品にしてしまうということがないとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るスキャンフリップフロップの原理
構成を示すブロック図である。 第2図乃至第4図は本発明の一実施例に係り、第2図は
スキャンフリップフロップの回路図、第3図はノーマル
モードの場合のタイミングチャート、 第4図はスキャンモードの場合のタイミングチャートで
ある。 第5図乃至第7図は従来例に係り、 第5図はスキャンフリップフロップが適用された論理L
SIのブロック図、 第6図はスキャンフリップフロップの回路図、第7図は
バーンイン試験においてデータ衝突が生じる場合のタイ
ミングチャートである。 図中、 21〜28はスキャンフリップフロップ40は記憶部4
0 41はゲート制御部 42はマスタフリップフロップ 43はスレーブフリップフロップ 60〜67はトランスミッションゲート第1図 第4図 ノーマルモード 第3図 論理LSI 第5図 (A)インヒビット信号IH 低レベル (E)シリアルテストデータ IN 高レベル バーンイン試験によりデータ衝突が生ずる場合第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1データ入力端子が、第1クロックで開閉される第1
    ゲート(1)を介して記憶素子(2)の入力端子に接続
    され、第2データ入力端子が、第2クロックで開閉され
    る第2ゲート(3)を介して該記憶素子入力端子に接続
    されたスキャンフリップフロップにおいて、 該第1及び第2のクロックが供給され、該両クロックの
    一方がアクティブのときには他方のクロックをノンアク
    ティブにするインタロック回路(4)を設け、該インタ
    ロック回路を介して、該第1クロックを該第1ゲートの
    該制御端子へ供給しまたは該第2クロックを該第2ゲー
    トの該制御端子へ供給することを特徴とするスキャンフ
    リップフロップ。
JP2072359A 1990-03-20 1990-03-20 スキャンフリップフロップ Pending JPH03271947A (ja)

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JP2072359A Pending JPH03271947A (ja) 1990-03-20 1990-03-20 スキャンフリップフロップ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07182201A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Nec Corp 情報処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07182201A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Nec Corp 情報処理装置

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