JPH07167916A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH07167916A
JPH07167916A JP3161236A JP16123691A JPH07167916A JP H07167916 A JPH07167916 A JP H07167916A JP 3161236 A JP3161236 A JP 3161236A JP 16123691 A JP16123691 A JP 16123691A JP H07167916 A JPH07167916 A JP H07167916A
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JP
Japan
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circuit
control memory
lsi
address
control
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3161236A
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English (en)
Inventor
Mutsuo Saito
睦男 齋藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】マイクロ命令語を複数個格納可能な制御メモリ
1と、制御メモリ1から読出したマイクロ命令語を保持
するマイクロ命令レジスタ2と、制御メモリ1に格納さ
れている初期試験ファームウェアの制御メモリの最終ア
ドレスを保持しているアドレスレジスタ4と、制御メモ
リ1のアドレス情報を保持しているアドレスカウンタ5
と、アドレスカウンタ5とアドレスレジスタ4の内容を
比較する比較回路6と、初期試験ファームウェアを動作
させるためにLSIを制御する制御回路3と、外部から
LSIに供給される主クロック信号SMCに同期する副
クロック信号SSCを(1/n)に分周した(1/n)
分周クロック信号S8を出力するクロック(1/n)分
周回路8と、外部から供給される主クロック信号SMC
と(1/n)分周クロック信号S8をテストモード信号
SSTに制御されて切替えるセレクタ9とを有してい
る。 【効果】実動作周波数に近い状態でLSIを試験でき
る。また、回路増加に対応できる有効な試験方式を提供
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に関
し、ロジックテスタを使用して内部の論理回路の動作試
験する回路に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、半導体集積回路装置(以下LSI
と略す)は回路の種類が多種多様となりしかもLSIに
収納される回路数も増加される傾向にある。又、数年前
には収納される回路数は数万ゲートの規模であったが、
近い将来には数十万〜数百万ゲートの回路規模として実
用化される方向にある。
【0003】LSIに収納される回路数の増加に伴な
い、LSIのチップサイズが大型化され、かつLSIに
要求される動作性能が高くなっており動作周波数のスピ
ードがアップされている。
【0004】図4に示すようなブロックからなる従来の
LSIを試験する場合は、LSIの入力信号S1にデー
タセットされた情報を基に、外部のロジックテスタから
LSIのクロック端子T3に印加されるクロック信号S
3によりLSIを起動し、その出力信号S2と期待値外
部の比較回路で比較して試験する。
【0005】次にLSIの動作をさらに詳しく説明す
る。入力データS1は入力バッファ10に入力され、入
力バッファ10の出力はデータ線18を経由してAND
回路,NAND回路,OR回路等から構成される組合せ
回路及びレジスタ等から成る組合せ論理回路12に送出
される。組合せ論理回路12の出力信号はデータ線19
を経由してRAM等から構成されるメモリ回路13に入
力され、さらにメモリ回路13の出力はデータ線20を
経由して組合せ論理回路12aに送出される。組合せ論
理回路12aの出力信号はデータ線21を経由して出力
バッファ14に入力され、さらに出力バッファ14の出
力信号は出力データS2としてLSIの外部に出力され
る。
【0006】一方、メモリ回路13を組合せ論理回路1
2と組合せ論理回路12aから切り離して、メモリ回路
13を電気的に試験する場合はデータ線22とデータ線
23のパスが利用される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来のLSIの論
理特性を試験するのに、LSIの動作確認のために外部
のロジックテスタからLSIに印加されるクロック信号
の周波数がLSIの実動作周波数と比較して離れた状況
になりつつある。
【0008】例えばロジックテスタの動作周波数が数M
Hzなのに、LSIの実動作周波数が20〜100MH
zとかけ離れている場合、LSIが実際に動作する高速
時の性能で試験できないという問題があった。
【0009】又、LSIの回路規模の増加に伴なってL
SIを試験するためのテストパターンのステップ数が増
える割には、LSIに収納されている回路すなわち論理
回路を有効的に活性化することが困難であった。
【0010】論理回路の回路構成(ALU,RAM,R
OMおよびフリップフロップ等)に応じ各回路の全ての
動作を想定して各回路を動作させた場合に、テストパタ
ーンよりも特定の回路が故障した際に、その故障を検出
できる割合を故障検出率という。
【0011】すなわち従来方式では、LSIの回路規模
の増加に対応した有効的なテストパターンの形成が困難
であり、膨大なテストターンを形成しても故障検出率が
上昇しないという問題点があった。
【0012】さらに従来はLSIを多数搭載した装置を
検査した装置検査のレベルがまさについ最近のLSIの
電気的試験に匹敵するレベルに達しつつあり、これらの
問題はますます大きくなってきた。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、マイクロ命令語を複数個格納可能な制御メモリ
と、該制御メモリから読出した前記マイクロ命令語を保
持するマイクロ命令レジスタと、前記制御メモリに格納
されている初期試験ファームウェアの制御メモリの最終
アドレスを保持しているアドレスレジスタと、前記制御
メモリのアドレス情報を保持しているアドレスカウンタ
と、該アドレスカウンタおよび前記アドレスレジスタの
内容を比較する比較回路と、前記初期試験ファームウェ
アを動作させるために制御する制御回路と、外部からL
SIに供給されるクロック信号を基準に前記クロック信
号を(1/n)に分周するクロック(1/n)分周回路
と、前記クロック信号と前記クロック(1/n)分周回
路の出力信号をテストモード信号に制御されて切替える
セレクタとを備えて構成されている。
【0014】
【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。図1は本発明の一実施例のブロック図であ
る。半導体集積回路装置は、マイクロ命令語を複数個格
納可能な制御メモリ1と、制御メモリ1から読出したマ
イクロ命令語を保持するマイクロ命令レジスタ2と、制
御メモリ1に格納されている初期試験ファームウェアの
制御メモリの最終アドレスを保持しているアドレスレジ
スタ4と、制御メモリ1のアドレス情報を保持している
アドレスカウンタ5と、アドレスカウンタ5とアドレス
レジスタ4の内容を比較する比較回路6と、初期試験フ
ァームウェアを動作させるためにLSIを制御する制御
回路3と、外部からLSIに供給される主クロック信号
SMCに同期する副クロック信号SSCを(1/n)に
分周した(1/n)分周クロック信号S8を出力するク
ロック(1/n)分周回路8と、外部から供給される主
クロック信号SMCと(1/n)分周クロック信号S8
をテストモード信号SSTに制御されて切替えるセレク
タ9とを有している。
【0015】図2は図1のブロックを用いてLSIを電
気的に試験する際のフロー図である。はじめに、テスト
モード入力端子TSTテストモード信号SSTを“0”
に設定したことにより、ロジックテスタから主クロック
信号SMCが供給されるようにセレクタ9のパスが選択
される。
【0016】次に、入力信号の主クロック信号SMCに
基づき制御回路3が入力信号SINを経由して所望の初
期試験ファームウェアのマイクロ命令語をマイクロ命令
レジスタ2にシリアル・パラレル変換により格納するべ
く制御を開始する。
【0017】マイクロ命令レジスタ2が入力信号SIN
からのデータで満杯になり次第,順次マイクロ命令レジ
スタ2から制御メモリ1へ書込む動作の一連の制御を制
御回路3が実施する。
【0018】所望の初期試験ファームウェアが制御メモ
リ1に格納されると、次に制御メモリ1に格納されてい
る初期試験ファームウェアの制御メモリ1の最終アドレ
スを保持しているアドレスレジスタ4に制御回路3がそ
の最終アドレスをセットする。
【0019】続いて、テストモード信号SSTを“1”
に設定することにより、クロック(1/n)分周回路8
の出力である(1/n)クロック信号S8が出力信号S
9として供給されるようにセレクタ9のパスが選択され
る。
【0020】制御回路3が被試験回路7を試験すべく、
図3に示す主クロック信号SMCのクロック周期Tの
(1/2)のクロック周期をT1を有する副クロック信
号SSCを基準に(1/5)に分周するクロック(1/
n)分周回路8を作動させ、分周後の(1/n)クロッ
ク信号S8に基づくLSIの実動作周波数での試験が開
始される。
【0021】制御メモリ1に格納されているマイクロ命
令語が読出され制御回路3の中の命令デコーダ等により
解読された初期試験ファームウェアが被試験回路7に何
らかのエラーが検出されるか、又は正常終了されるまで
実行される。
【0022】初期試験ファームウェアの制御メモリ1で
の最終アドレスを保持しているアドレスレジスタ4と制
御メモリ1のアドレス情報を保持しているアドレスカウ
ンタ5の内容を比較する比較回路6の出力が“1”すな
わち、初期試験ファームウェアの最終ステップであるこ
とを示す情報と、初期試験ファームウェアが正常終了さ
れた情報の一致により制御回路3の出力信号ENDが
“1”にセットされる。
【0023】次にテスタの方で、LSIの出力信号のE
NDが“1”にセットされたのを検出し、LSIのテス
トモード信号SSTを“0”に設定された状態、すわち
従来方式である前もってLSIの論理回路を有効的に活
性化するようにシミュレーションされたLSIのテスト
モード信号SSTに特定の値(“0”又は“1”)を設
定して試験する方式と、スキャンパス方式を並用した電
気的試験方法に移行することになる。
【0024】本実施例では制御メモリ1をRAMで構成
したが、読出専用メモリROMで構成しても前述の予め
初期試験ファームウェアを格納したおくことで本実施例
と同様の効果が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来実施
していたLSIの試験方式だけでなく、LSI内部に内
蔵したクロック(1/n)分周回路を作動させ、さらに
初期試験ファームウェアを起動する電気的試験方式を採
用したので、今後のLSIに収納される回路増加に対応
できる有効な試験方式を提供できるという効果を有す
る。
【0026】又、本発明によって実動作周波数に近い状
態でLSIを試験できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】図1のブロックを用いたLSIの試験フロー図
である。
【図3】図1のブロックの動作を説明するためのクロッ
ク信号のタイムチャートである。
【図4】従来の半導体集積回路装置の一例のブロック図
である。
【符号の説明】
1 制御メモリ 2 マイクロ命令レジスタ 3 制御回路 4 アドレスレジスタ 5 アドレスカウンタ 6 比較回路 7 被試験回路 8 クロック(1/n)分周回路 9 セレクタ SMC 主クロック信号 SSC 副クロック信号 S8 (1/n)分周クロック信号 SST テストモード信号 SIN 入力信号 END 出力信号
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年9月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】図4に示すようなブロックからなる従来の
LSIを試験する場合は、LSIの入力信号S1にデー
タセットされた情報を基に、外部のロジックテスタから
LSIのクロック端子T3に印加されるクロック信号S
3によりLSIを起動し、その出力信号S2と期待値
外部の比較回路で比較して試験する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】論理回路の回路構成(ALU,RAM,R
OMおよびフリップフロップ等)に応じ各回路の全ての
動作を想定して各回路を動作させた場合に、テストパタ
ーンにより特定の回路が故障した際に、その故障を検出
できる割合を故障検出率という。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】すなわち従来方式では、LSIの回路規模
の増加に対応した有効的なテストパターンの形成が困難
であり、膨大なテストターンを形成しても故障検出率
が上昇しないという問題点があった。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】次にテスタの方で、LSIの出力信号のE
NDが“1”にセットされたのを検出し、LSIのテス
トモード信号SSTを“0”に設定された状態、すわち
従来方式である前もってLSIの論理回路を有効的に活
性化するようにシミュレーションされたLSIの入力デ
ータに特定の値(“0”又は“1”)を設定して試験す
る方式と、スキャンパス方式を並用した電気的試験方法
に移行することになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/00 B 8839−5J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ命令語を複数個格納可能な制御
    メモリと、該制御メモリから読出したマイクロ命令語を
    保持または前記制御メモリへ書込むマイクロ命令語を保
    持するマイクロ命令レジスタと、前記制御メモリに格納
    されている初期試験ファームウェアの制御メモリの最終
    アドレスを保持しているアドレスレジスタと、前記制御
    メモリのアドレス情報を保持しているアドレスカウンタ
    と、該アドレスカウンタと前記アドレスレジスタの内容
    を比較する比較回路と、前記初期試験ファームウェアを
    動作させるために制御する制御回路と、外部から供給さ
    れるクロック信号を基準にクロック信号を(1/n)に
    分周するクロック(1/n)分周回路と、供給され前記
    クロック信号と前記クロック(1/n)分周回路の出力
    信号を外部から印加されるテストモード信号によって切
    替えるセレクタとを有することを特徴とする半導体集積
    回路装置。
JP3161236A 1991-07-02 1991-07-02 半導体集積回路装置 Withdrawn JPH07167916A (ja)

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Effective date: 19981008