JPH0434656A - スキャン・フリップフロップの初期化方式 - Google Patents

スキャン・フリップフロップの初期化方式

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JPH0434656A
JPH0434656A JP2139965A JP13996590A JPH0434656A JP H0434656 A JPH0434656 A JP H0434656A JP 2139965 A JP2139965 A JP 2139965A JP 13996590 A JP13996590 A JP 13996590A JP H0434656 A JPH0434656 A JP H0434656A
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gate
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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〕 対象論理回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロッ
プの状態値を論理シミュレーション上で初期化するスキ
ャン・フリップフロップの初期化方式に関し、 シミュレーション・テーブルの各ゲート及ヒスキャン・
フリップフロップの状態値の初期化処理を高速化するこ
とを目的とし、 対象論理回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロッ
プの状態値が格納されるシミュレーション・テーブルを
備え、対象論理回路のゲート及びスキャン・フリップフ
ロップの状態値を論理シミュレーション上で初期化する
スキャン・フリップフロップの初期化方式において、リ
セット値テーブルを設けて、対象論理回路の各ゲート及
びスキャン・フリップフロップの初期状態における状態
値を登録し、初期化時は、リセット値テーブルに登録さ
れた各初期値を、シミュレーション・テーブル内の対応
する各ゲート及びスキャン・フリップフロップ領域に書
き込むことにより初期化するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、対象論理回路をコンピュータ上でシミュレー
ションする論理シミュレーションにおいて、対象論理回
路の各ゲート及びスキャン・フリップフロップ(スキャ
ン機能付きのフリップフロップ、以下スキャンFFで示
す)の状態値を、論理シミュレーション上で初期化する
スキャン・フリップフロップの初期化方式に関する。
〔従来の技術〕
近年の大型コンピュータにみられる論理回路の大規模化
、高集積化に伴い、論理回路の機能と信頼性に対する検
証が益々重要視されるようになってきた。
論理回路の検証は、対象論理回路をコンピュータ上でシ
ミュレーションする論理シミュレーションによって行わ
れるが、論理回路の大規模化、高集積化に伴って、論理
回路のテスト・パターン数も増加し、テスト・パターン
の作成又はパターン検証の処理時間の高速化が要求され
るようになってきた。中でも、■テスト・パターンの作
成が終了する毎に、論理回路の初期状態を論理的にシミ
ュレーションするリセット・シミュレーションが行われ
るが、テスト・パターン数が増大するのに伴って、この
リセット・シミュレーション処理に要する時間が問題と
なってきた。
論理回路を構成するフリップフロップは、その検証を容
易にするために、スキャン機能を持つように構成される
。このスキャン機能付きフリップフロップ、すなわちス
キャンFFの動作には、大きく分けてクロック動作、リ
セット動作、スキャンイン動作及びスキャンアウト動作
の4種類の動作がある。
クロック動作では、クロックが入ると入力データをサン
プルし、クロックが閉じると、サンプルしたデータをホ
ールドする動作がおこなわれる。
リセット動作では、対象回路内の全フリップフロップに
スキャン・アドレスを分配し、全フリップフロップを非
同期で同時にセット/リセットすることにより、その内
容を初期化する動作が行われる。このリセット動作は、
スキャンイン動作の前に必ず必要な前動作である。
スキャンイン動作では、スキャン・アドレスにより選ば
れた任意の1つのフリップフロップの内容を、リセット
動作時と逆の値にする動作が行われる。
スキャンアウト動作では、スキャン・アドレスにより選
ばれた任意の1つのフリップフロップの内容を、専用の
スキャンアウト線を介して読み出す動作が行われる。
次に第3図〜第5図を参照して、従来のスキャンFFの
リセット・シミュレーション方式について説明する。第
3図ばシミュレーションの対象となる論理回路の1例の
構成及びシミュレーション・テーブルの説明図であり、
第4図はスキャンFFの1例についての詳細な構成の説
明図であり、第5図はスキャンFFを動作タイミング・
チャートを示したものである。
第3図(a)において、21〜24は論理回路を構成す
る論理素子であり、31〜35はスキャンFFである。
各スキャンFF31〜35は、詳細には第4図に示すよ
うな構成のものであるが、第3図(a)にはゲートとし
て、データの入出力ゲートだけが示されている。
CLKはクロックが入力される端子であり、PINIは
スキャンFF34のデータ入力端子であり、PIN2は
スキャンFF35のデータ入力端子であり、PIN3は
論理素子22の出力端子である。これらの入出力端子は
、スキャンFF34.35の入力ゲート及び論理素子2
2の出方ゲートにそれぞれ接続する。
この構成において、各論理素子21〜240機能試験を
行うときは、スキャンFF31〜35に対し、その初期
値と異なる所定のテスト・バターン作成用のデータをス
キャンイン(SCAN−IN)すなわち書込みをする。
次いで、CLK端子よりクロックCLOCKを1回入力
して各論理素子21〜24に前段の各スキャンFFの値
を入力して演算を行わせた後、各スキャンFF31〜3
5の内容をスキャンアウト(SCAN−OUT)すなわ
ち読出しを行うことによりテスト・パターンが作成され
る。
この作成されたテスト・パターンを検証することにより
、各論理素子の機能を検証することができる。
例えば、論理素子210機能試験をする場合には、スキ
ャンFF31〜32に所定のテスト・パターン作成用の
データをスキャンインしてから、CLK端子よりクロッ
クCLOCKを1回入力する。
これにより、スキャンFF31及び32にスキャンイン
された値が論理素子210入カゲートに加えられ、論理
素子21の演算結果がスキャンFF33に入力される。
次いで、スキャンFF35の内容をスキャンアウトする
ことにより、論理素子21の機能試験用のテスト・パタ
ーンが作成される。この作成されたテスト・パターンを
検証することにより、論理素子210機能を検証するこ
とができる。
次のテスト・パターンを作成するときは、各スキャンF
F31〜35の内容を、所定の初期状態の値(初期値)
にリセットする必要がある。
各スキャンFFをリセット(初期化)する場合は、対象
論理回路内の全スキャンFF31〜35にスキャン・ア
ドレスを分配し、全スキャンFFを非同期で同時にセッ
ト/リセットすることにより、その内容を初期化する動
作が行われる。
以上は、シミュレーション対象となる論理回路のスキャ
ンイン、スキャンアウト及びリセット時各動作を説明し
たものであるが、この対象論理回路をコンピュータ上で
論理シミュレーションする場合は、第3図(b)に示す
シミュレーション・テーブル40を用いて論理シミュレ
ーションが行われる。
シミュレーション・テーブル40は、対象論理回路の各
ゲート及びスキャンFFに対応する領域41□〜41n
を備えており、各領域には、対応する各ゲート及びスキ
ャンFF状態値を含む各種の論理情報が格納され、一般
に複数個存在する。
また各領域41.〜41n内の状態値領域421〜42
nには、対応する各ゲート及びスキャンFF状態値が格
納される。領域411〜41nのその他の部分には、各
ゲートやスキャンFFの接続関係に関する情報を含めて
対象論理回路を表現する情報が格納される。
対象論理回路をコンピュータ上で論理シミュレーション
する場合は、対象論理回路の各クロック動作、スキャン
イン動作、スキャンアウト動作及びリセット動作時にお
ける各ゲート及びスキャンFFの状態値を、シミュレー
ション・テーブル40の各領域41+〜42nに順番に
書き込んでいくことにより行われる。
次に第4図及び第5図を参照して、スキャンFFの詳細
な構成とその動作について説明する。なお、以下の説明
は、スキャンFF31の構成及び動作に関する説明であ
るが、その説明は他のスキャンFFにも共通するもので
ある。
第4図におイテ、311〜316はNOA回路である。
ただし、NOA回路311がらは、正論理出力と負論理
出力(小白丸で示す)が発生され、NOA回路316か
らは、2個の負論理出力が発生される。
NOA回路311には、りo 7り(CLOCK)が入
力される。NOA回路312には、データ(DATA)
及びNOA回路311の正論理出力が入力される。
NOA回路313には、NOA回路311の負論理出力
と、NOA回路315の出力と、NOA回路316の出
力とが入力される。
一方、NOA回路314には、スキャン・アドレス5A
DRとNOA回路316の出力とが入力され、その出力
ゲートからは、クロックCLOCK入力時のスキャンF
Fの状態値をホールドしたホールド状態信号(LSTA
TE)が出力される。
NOA回路315には、スキャン・アドレス5ADRと
スキャンイン信号(SIN)とが入力される。NOA回
路316には、リセット信号(RESET)とNOA回
路312及び313の出力とが入力され、その2個の出
力ゲートからは、フリツプフロツプの状態を表す状態信
号(STATE)が出力されるが、その一方の出力は、
NOA回路314に入力される。
次に第4図の論理回路のクロック動作、リセット動作及
びスキャンイン動作を、第5図の動作タイミングチャー
トを参照して説明する。
(1)  クロック動作 クロック動作時は通常のフリップフロップ動作が行われ
る。クロック動作時は、第5図(b)及び(ロ)に示す
ように、リセット信号RESETは負レベルであり、ス
キャンイン信号SINは正レベルである。
したがって、第5図の(a)に示す負レベルのクロック
CLOCKが入力されると、入力されたデータDATA
は、NOA回路311及び312によりサンプルされ、
NOA回路316からは、第5図(f)に示すようにサ
ンプルされたデータ(状態信号5TATE)が出力され
ることになる。
次いで、クロックCLOCKが閉じると、NOA回路3
13及び316によりサンプル時のスキャンFFのデー
タがホールドされ、第5図(6)に示すようにホールド
状態信号LSTATEが出力される。
(2)  リセット動作 リセット動作時は、クロック信号CLOCK及びスキャ
ンイン信号SINは、第5図(a)及び(d)に示すよ
うに正レベルである。また、スキャン・アドレス信号5
ADRも負レベルである。
この状態において、第5図の(a)に示すように負レベ
ルのリセット信号RESETがNOA回路316に入力
されると、NOA回路316の出力する状態信号5TA
TEは、第5図(f)に示すように正レベルから負レベ
ルに変わる。
一方、NOA回路314の入力はいずれも負レベルであ
るので その出力するホールド状態信号LSTATEは
、第5図(e)に示すように正レベルになる。
(3)スキャンイン動作 スキャンイン動作時は、クロック信号CLOCKは、第
5図(a)に示すように正レベルである。
方、リセット信号RESET及びスキャン・アドレス信
号S^ORは、ともに負レベルである。
この状態において、第5図(d)に示すように負レベル
のスキャンイン1号SINがNOA[i、1315に入
力されると、NOA回路315の出方は正レベルになる
この結果、NOA回路316の入力はすべて負レベルに
なるので、その出力する状態信号5TATEは、第5図
図に時示すように負レベルから正レベルに変わる。一方
、NOA回路314は、NOA回路316の正レベル状
態信号5TATEを受けて、その出力するホールド状態
信号LSTATEは、第5図(e)に示すように正ベル
がら負レベルに変わる。
このように、スキャンイン動作により、状態信号5TA
TE及びホールド状態信号LSTATEは、そのリセッ
ト時の状態の値(初期値)とは逆の値に変えられること
になる。したがって、作成さレタテスト・パターンの状
態値と対応するスキャンFFの初期値とを対比すること
により、論理素子の機能か正常であるが否かを検証する
ことができる。
以上説明したスキャンFFを用いた論理回路をコンピュ
ータ上で論理シミュレーションを行う場合には、前述の
ように、対象論理回路の各クロック動作、スキャンイン
動作、スキャンアウト動作及びリセット動作時における
各ゲート及びスキャンFFの状態値を、シミュレーショ
ン・テーブル40の各9M域411〜42nに順番に書
き込まれる。
例えばリセット・シミュレーションの場合は、対象論理
回路上の全スキャンFFにスキャン・アドレスを分配し
、全スキャンFFにリセット動作を行わせた後、各スキ
ャンFFのリセット値(初期値)が、シミュレーション
・テーブル4oに書き込まれる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のスキャンFFの状態値を論理シミュレーション上
で初期化する従来のりセント・シミュレーション方式は
、前述のように、対象論理回路上の全スキャンFFにス
キャン・アドレスを分配して、全スキャンFFにリセッ
ト動作を行わせた後に、各スキャンFFのリセット値(
初期値)を、シミュレーション・テーブル40に書き込
むようにしていた。
このように対象回路上の全スキャンFFにスキャン・ア
ドレスを分配する処理には時間が掛かること、また各論
理素子をすべて動作させる必要が有ることから、論理シ
ミュレーション上でスキャンFFを初期化するリセット
・シミュレーション処理に時間が掛かり、全体の論理シ
ミュレーション処理速度が低下するという不都合があっ
た。
リセット・シミュレーションは、各テスト・パターン毎
に行われるため、論理回路の大規模化、高集積化に伴い
、テスト・パターンの数が急速に増大すると、リセット
・シミニレ−ジョン処理時間もテスト・パターンの数に
比例して増大するようになるので、極めて不都合である
本発明は、リセット・シミュレーションを行うことなく
、対象論理回路の各ゲート及びキャンFFの状態値を論
理シミュレーション上で初期化することにより、スキャ
ンFFの初期化処理を高速化するように改良したスキャ
ンFFの初期化方式を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前述の課題を解決するために本発明が採用した手段を、
第1図の原理図を参照して説明する。
第1図において、同図0))及び(C)の11はシミュ
レーション・テーブルであり、対象論理回路のゲート及
びスキャン・フリップフロップの状態値が格納される。
シミュレーション・テーブル11は、第3図(ロ)に示
したシミュレーション・テーブル40と同様な構成であ
り、対象論理回路の各ゲート及びスキャンFFに対応す
る領域1111〜111nを備えており、各領域には、
対応する各ゲート及びスキャンFFの状態値を含む各種
の論理情報が格納され、一般に複数個存在する。
また各領域111.〜111n内の状態値領域112、
〜112nには、対応する各ゲート及びスキャンFF状
態値が格納される。領域111゜〜1llnのその他の
部分には、各ゲートやスキャンFFの接続関係に関する
情報を含めて対象論理回路を表現する情報が格納される
同図(b)に示した各状態値領域1121〜112nの
各状態値は、各ゲート及びスキャンFFのリセット前の
値であり、同図(C)に示した各領域111、〜111
nの値は、対応する各ゲート及びスキャンFFのリセッ
ト後、すなわち初期値を示したものである。
同図(a)の12はリセット値テーブルであり、対象論
理回路の各ゲート及びスキャンFFに対応するリセット
値領域1211〜121nを備えており、各リセット値
領域には、対応する各ゲート及びスキャンFFのリセッ
ト時の状態値、すなわち初期値が登録される。本発明は
、第1図に示したりセラトイ直テーフ゛Jし11及びシ
ミュレーション・テーブル12を用いて実施されるもの
であって、以下のように構成される。すなわち、 対象論理回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロッ
プの状態値が格納されるシミュレーション・テーブル(
11)を備え、対象論理回路のゲート及びスキャン・フ
リップフロップの状態値を論理シミュレーション上で初
期化するスキャン・フリップフロップの初期化方式にお
いて、(a)  リセット値テーブル(12)を設けて
、対象論理回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロ
ップの初期状態における状態値を登録し、(b)  初
期化時は、リセット値テーブル(11)に登録された対
象論理回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロップ
の初期値を、シミュレーション・テーブル(11)内の
対応する各ゲート及びスキャン・フリップフロップ領域
に書き込むことにより初期化する、 ように構成される。
〔作 用〕
対象論理回路が所定の動作をするかをテストするテスト
・パターンの数は極めて多いが、各テスト・パターンを
作成時の初期状態値はすべて共通である。
そこで、本発明では、リセット値テーブル12を設け、
対象論理回路の各ゲート及びスキャンFFの初期状態に
おける値を予め求めて、リセット値テーブル12に登録
しておく。これにより、リセット値領域121 t 〜
121 nには、第1図(a)に示すように、対象論理
回路の各ゲート及びスキャンFFの初期値が登録される
。各ゲート及びスキャンFFの初期値はその初期状態に
対応してOまたは1の値をとるので、・リセット値tM
M 121、〜121nの初期値は、一般に図示のよう
にO又はlの値をとることになる。
一方、シミュレーション・テーブル11の各状m*領域
112t〜112nには、1つ前ノテスト・パターンで
スキャンインされた各スキャンFF及びゲートの状態値
が、図示のように格納されている。
1つ前のテスト・パターンの検証処理が終了して次のテ
スト・パターンが作成されるときは、各スキャンFFは
リセットされるので、シミュレーション°テーブル11
の各状態情値域1121〜112nの内容も、対応する
スキャンインの初期値に更新する必要かある。
本発明では、リセット値テーブル12のリセット値領域
1211〜121nに登録されている初期値を、シミュ
レーション・テーブル11内の対応する状態値領域11
2.〜112nに書き込むことより、第1図(C)に示
すようにシミュレーション・テーブル11を初期化する
これにより、従来のリセット・シミュレーション方式の
ように、対象論理回路上の全スキャンFFにスキャン・
アドレスを分配し、全スキャンFFにリセット動作を行
わせる必要がなくなり、シミュレーション・テーブル1
1内の各状態値領域1121〜112nの内容を容易か
つ速やかに初期化することができる。
以上のように、本発明は、対象論理回路の各ゲート及び
スキャンFFの初期状態における値を予め求めておき、
シミュレーション・テーブル11に前記初期値をを書き
込むことにより、対象論理回路の各ゲート及びスキャン
FFを初期化するようにしたので、従来方式のようなリ
セット・シミュレーション動作が不要になり、各スキャ
ンFFの初期化処理時間を大幅に短縮することができる
また、1回求めた各スキャンFFの初期状態値を使用す
ることより、異なるテスト・パターンを共通に初期化す
ることができるので、論理回路の大規模化、高集積化に
伴ってテスト・パターン数が増大する程、リセット・シ
ミュレーションにより初期化を行う従来方式に比較して
、初期化処理時間を短縮効果を増大させることが可能で
ある。
〔実施例〕
本発明の一実施例を、第2図及び第3図を参照して説明
する。第2図は、同実施例の実施システムの説明図であ
る。第3図は同実施例のシミュレーシヲン対象論理回路
の説明図であり、その構成及び動作内容については先に
説明したとおりである。
(A)実施システムの構成 第2図において、シミュレーション・テーブル11、そ
の内部に設けられた各領域111.〜111n、各領域
内の状態値領域112.112n及びリセット値テーブ
ル12、その内部に設けられた各リセット値領域121
1〜121nの内容については、第1図で説明したとお
りである。
同図Φ)に示した各状態値領域112.〜112nの各
状態値は、各ゲート及びスキャンFFのリセット前の値
であり、同図(C)に示した各領域111、〜1lln
の値は、対応する各ゲート及びスキャンFFのリセット
後、すなわち初期値を示したものである。
13はプロセッサであり、対象論理回路に対する論理シ
ミュレーション処理を行う。
14はメモリ装置であり、プロセッサ13の行う論理シ
ミュレーション処理を制御する制御プログラムが格納さ
れる。なお、シミュレーション・テーブル11及びリセ
ット値テーブル11をメモリ装置14の中に設けるよう
にしてもよい。
(B)実施例の動作 本発明の一実施例を、第3図の論理回路を論理シミュレ
ーション上で初期化する場合を例にとって説明する。な
お、以下に説明する各処理及び動作は、特に断らない限
りメモリ装置14の制御プログラムに従ってプロセッサ
13によって実行されるものである。
先ず、論理シミュレーション処理開始に先立って、対象
論理回路の各ゲート及びスキャンFFの初期状態におけ
る値を予め求められて、リセット値テーブル12に登録
される。
第2図(a)には、リセット・シミュレーション12の
リセット値領域12 L 、121a及び121、にス
キャンFF31,32及び33の初期値としてOll及
び0が登録された場合が例示されている。他のスキャン
FF及び各ゲートの初期値も、同様にして対応するリセ
ット値領域に登録される(図示せず)。
一方、シミュレーション・テーブル11の各状態値領域
1121〜112nには、1つ前のテスト・パターンで
スキャンインされた各スキャンFF及びゲートの状態値
が、図示のように格納されている。
第2図(b)には、領域1112.1114及び111
、の状態値領域112□、112.及び112、にスキ
ャンFF31.32及び33の状態値としてl、0及び
1が登録された場合が例示されている。他のスキャンF
F及び各ゲートの状態値も、同様にして対応する状態値
領域に格納されている。
1つ前のテスト・パターンの検証処理か終了して次のテ
スト・パターンが作成されるときは、対象論理回路の各
ゲート及びスキャンFFは初期化されるので、シミュレ
ーション・テーブル11の各状態惰値域112.〜11
2nの内容は、対応する各ゲート及びスキ→・ンFFの
初期値に更新ささる。
すなわち、リセット値テーブル12のリセット値領域1
21.〜121nに登録されている初期値を、シミュレ
ーション・テーブル11内の対応する状態値領域112
1〜112nに書き込むことより、第1図(C)に示す
ように、シミュレーション・テーブル11内の各状態値
領域1121〜112nの内容を容易かつ速やかに初期
化することができる。
以上第3図に示す論理回路を論理シミュレーションする
場合を例にとって本発明の一実施例に付いて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、他の
任意の論理回路も同様にして、論理シミュレーション上
で初期化することができる。
〔効 果〕
以上説明したように、本発明によれば、次の諸効果が得
られる。
(1)対象論理回路の各ゲート及びスキャンFFの初期
状態における値を予め求めておき、シミュレーション・
テーブル11に前記初期値を書き込むことにより、対象
論理回路の各ゲート及びスキャンFFを初期化するよう
にしたので、従来方式のようなりセント・シミュレーシ
ョン動作が不要になり、各スキャンFFの初期化処理時
間を大幅に短縮することができる。
(2)1回求めた各スキャンFFの初期状B(!を使用
することより、異なるテスト・パターンを共通に初期化
することができるので、論理回路の大規模化、高集積化
に伴ってテスト・パターン数が増大する程、リセット・
シミュレーションにより初期化を行う従来方式に比較し
て、初期化処理時間を短縮効果を増大させることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明の一実施例の実施システムの構成の説明
図、 第3図は論理シミュレーション対象論理回路及びシミュ
レーション・テーブルの構成の説明図、 第4図は同論理回路のスキャンFFの構成の説明図、 第5図は同スキャンFFの動作タイミングチャートであ
る。 第1図及び第2図において、 11・・・シミュレーション・テーブル、1111〜1
lln−・・領域、112+ 〜112 n・・・状態
値領域、12・・・リセット値テーブル、1211〜1
21n・・・リセット値領域。13・・・プロセッサ、
14・・・メモリ装置。 論理回路のスキャンFFの構成 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 対象論理回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロッ
    プの状態値が格納されるシミュレーション・テーブル(
    11)を備え、対象論理回路のゲート及びスキャン・フ
    リップフロップの状態値を論理シミュレーション上で初
    期化するスキャン・フリップフロップの初期化方式にお
    いて、 (a)リセット値テーブル(12)を設けて、対象論理
    回路の各ゲート及びスキャン・フリップフロップの初期
    状態における状態値を登録し、(b)初期化時は、リセ
    ット値テーブル(11)に登録された対象論理回路の各
    ゲート及びスキャン・フリップフロップの初期値を、シ
    ミュレーション・テーブル(11)内の対応する各ゲー
    ト及びスキャン・フリップフロップ領域に書き込むこと
    により初期化すること、 を特徴とするスキャン・フリップフロップの初期化方式
JP2139965A 1990-05-31 1990-05-31 スキャン・フリップフロップの初期化方式 Expired - Lifetime JP2557128B2 (ja)

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