JPS60142432A - シリアル・データ・スキャン・イン/アウト方法 - Google Patents

シリアル・データ・スキャン・イン/アウト方法

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JPS60142432A
JPS60142432A JP58248317A JP24831783A JPS60142432A JP S60142432 A JPS60142432 A JP S60142432A JP 58248317 A JP58248317 A JP 58248317A JP 24831783 A JP24831783 A JP 24831783A JP S60142432 A JPS60142432 A JP S60142432A
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Hiroyuki Kaneda
裕之 金田
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318572Input/Output interfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317Testing of digital circuits
    • G01R31/3181Functional testing
    • G01R31/3185Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning
    • G01R31/318533Reconfiguring for testing, e.g. LSSD, partitioning using scanning techniques, e.g. LSSD, Boundary Scan, JTAG
    • G01R31/318536Scan chain arrangements, e.g. connections, test bus, analog signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、大規模集積回路において、制御レジスタやフ
リップ・フロップ等を通常のバスとは別のバスによシひ
とつながシのスキャン・ルーズとしてシリアルに接続し
、制御レジスタやクリップ・フロッグ等のうち、データ
のパラレル・イン、パラレル・アウトを実現するために
存在するレジスタを使って複数ビット毎にスキャン・デ
ータを入出力するシリアル・データ・スキャン・イン/
アウト方式に関するものである。
〔従来技術と問題点〕
第1図は従来のシリアル・データ・スキャン・イン/ア
ウト方式を説明する図、第2図はLSI構成の論理回路
例を示す図である。図において、1−1ないしl−7は
制御レジスタやフリップ・フロップ等、2はLSI、3
はシフトレジスタ、XRとYRは入力データ・レジスタ
、ZRは出力データ・レジスタ、ALUは演算器、C0
NTはALUの制御用レジスタ、STSはALUの状態
保持レジスタを示す。
集積回路の大規模化に従って、lチップ上に実現できる
ゲート数が増大し、そのために機能が複雑、多様化して
、こうした集積回路の診断が困難になっている。その−
解決法として、所111LssD(Level 5en
sitive 5can Design)方式がある。
このLSSD方式は、第1図に示すように、制御レジス
タやフリップ・フロッグ等1−1ないし1−7をひとつ
ながシのスキャン・ループとしてシリアルに接続し、通
常のパスとは別のパスによシ外付けのシフトレジスタ3
を使ってデータを入出力するものである。
例えば、第2図に示すようなLSI2では、演算器AL
Uを除く他の資源がスキャンの対象となシ、点線の様な
スキャン・パスを設ける。そして、スキャン・データの
入出力は、LSI2の外付けのシフトレジスタ3に対し
て行う。これによって、診断の困難な順序回路の診断を
容易ならしめている。
ところで、上述の如き従来のLSSD方式においては、
ビット・シリアルなデータ操作を行うので、LSIに設
けられた入力用、出力用それぞれ1本のデータ線にデー
タを入出力しなければならず、LSI外部にパラレル/
シリアル変換のハードウェアが必要であ夛、その接続端
子(SI、5O1SDI、5DO)も必要である。また
、1ビツト毎の入出力であるので、診断の除用いるテス
)−データ・パターンがスキャン・ビット数に比例して
増大する。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の考察に基づくものであって、大規模集
積回路の診断時の外付は回路を減らし、さらには、テス
ト・パターンの増大をおさえ限られたパターン数に対し
て診断率を上げることができるシリアル・データ・スキ
ャンイン/アウト方式を提供することを目的とするもの
である。
〔発明の構成〕
そのために本発明のシリアル・データ・スキャンイン/
アウト方式は、集積回路に収納された制御レジスタやク
リップ・フロップ等を通常のパスとは別のパスによ勺ひ
とっながシのスキャン・ループとしてシリアルに接続し
、スキャン・データを入出力するシリアル・データ・ス
キャン・イン/アウト方式であって、上記制御レジスタ
や7リツプ・70ツブ等のうち、データのパラレル・イ
ン、パラレル・アウトを実現するために存在するレジス
タを使って複数ビット毎にスキャン・データをリード/
ライトすることを特徴とするものであり、さらには、上
記レジスタのビット数をシフト量とした場合に生じる余
りのビット数だけIJ−ド・モード時に上記レジスタを
バイパスするバイパス回路と、上記余シのビット数だけ
ライト・モード時に上記レジスタの前段をバイパスする
バイパス回路とを設け、固定シフト量でスキャン後の配
列を所望の状態に保持し得るように構成されたことを特
徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第3図は本発明の1実施例を説明する図、第4図は本発
明の具体的なl実施例構成を示す図である。図において
、1−1ないし1−7.2.3、XR,YR,ZR%A
LU、C0NTとSTSはそれぞれ第1図及び第2図に
対応するものを示す。
第3図において、制御レジスタや7リツプ・フロッグ等
1−1ないし1−7のうち、1−4は、元来、データの
パラレル・イン、パラレル・アウトを実現するために存
在するレジスタである。本発明は、このようなパラレル
・イン、パラレル・アウト用のレジスタ1−4を用いて
スキャン・データを入出力し、このレジスタ1−4をス
キャン・ループの一部として接続することによル、第1
図や第2図に示す専用のレジスタ3のような外付は回路
をなくしたものである。従って、ここでは、第3図から
明らかなように、新たに増加するノ・−ドウエアはない
第2図で示したLSI構成の論理回路例に本発明を適用
した具体的な本発明の1実施例を第4図に示す。第4図
において、スキャン・バスは点線で示すよう九なシ、第
2図と対比l、て明らかなように、LSI2の外付はレ
ジスタ3がなく、従って、5DO(スキャン・データ・
アウト〕端子や、5DI(スキャン・データ・イン)端
子もなくなっている。そして、出力データ・レジスタZ
Rにてスキャン・データのパラレル入出力を行うように
している。LSI2では、データのパラレル・イン、パ
ラレル・アウトを実現するために存在するレジスタとし
て、出力データ・レジスタZRQ外に、入力データ・レ
ジスタXRとYRもあるので、出力データ・レジスタZ
Rに代えて、入力デ=り・レジスタXR%YRにてスキ
ャン青データのパラレル入出力を行うようにしてもよい
ことは勿論である。
本発明は、上述の如く構成することによって、一度に多
ビットのデータをスキャン・ループに入出力できるので
、テスト・パターンを効率化し、ひいては診断率を向上
させることができる。この場合さらに、内部のレジスタ
のビット数は通常8あるいは16などの数であシ、シフ
ト量をこれに合わせると効率がよい。しかし、一般にス
キャン・ループに接続するスキャン・フリップ・フロッ
プ等のビット数は、8あるいは16の倍数にはならない
。第5図はスキャン・ループに連なるクリップ・フロッ
プ等の総ビ′ット数に余シが生ずる場合のシリアル・デ
ータ・スキャン・イン/アウト方式を説明する図である
。ここでは、スキャン・ループの一部のレジスタを読み
出し、書き込みレジスタとして用いるが、説明のために
、このレジスタのビット数′ft16ビツトとする。ま
たスキャン・ループに連なるクリップ・フロップ等の総
ピット数をγビットすると、一般に以下の式−が成立す
る。
γ=α(mod 16) O<α<15すなわち、γを
16で割った余シがαで、α+β=16 なるβが存在する。rが16の倍数であればα=0であ
る。第5図(a)はα→0の状態を示す。シリアル・デ
ータ・スキャン・イン/アウト方式では、第5図(b)
 K示すよう妬、スキャン・アウトとともにスキャン・
インが行われる。スキャン・アウトしたデータが直接、
あるいはスキャン・インしたいデータをセットしてスキ
ャン・シフトし、スキャン・インされる。これによると
、もしスキャン・アウト・データを直接スキャン・イン
する場合、リードされるデータは、第5図(d)に示す
ようになる。そして、この時のシフト量は、リード/ラ
イト・レジスタのビット幅の16に固定であるとすると
、余シのαビットシフトされた形となり、すべてのビッ
トのスキャン後、全体の配列が、第5図(C)に示すよ
うに、変化してしまっている。これでは、LSIの動作
を即開始できず、不都合である。このために、最後の部
分は、αビットのシフトを行うような付加回路を追加す
ることもできるが、回路数の増加を招いてしまう。また
、スキャン・ループに新しいデータをスキャン・インす
る場合も、第5図(b)に示すように[相]を書いて1
6ビツト右へシフト、■を書いて16ビツト右へシフト
、・・・・・・と繰シ返していくと、最後、■の部分の
書き込みと、αビットだけのシフトとをさら妬しなけれ
ばならない。いずれの場合も不都合で、回路の増加が生
ずる。このように、何らかの方法で、あまシのビット数
をシフトすべく工夫が必要となる。一つには、シフト量
の任意指定を可能圧する方法もあるが、これでは付加回
路が大きくなる。
次に、上述の如き問題を解決しに本発明の他の実施例を
説明する。第6図は本発明の他の実施例を説明する図で
ある。第6図において、4と5はマルチプレクサを示し
、スキャン・ループに連なるスリップ・フロップ等の総
ビット数をr%読み出し/書き込みレジスタとして使用
するり−ド/ライト部レジスタ(■と■)のビット数を
16(α+β=16)、γを16で割った余シをαとす
る。マルチプレクサ4は、スキャン・ループに連なるフ
リップ・フロップ等のαビット(■〕をバイパスする回
路を構成し、マルチプレクサ5は、リード/ライト部レ
ジスタのαビット(■)をバイパスする回路を構成する
ものである。リード・モードの場合、第6図に示す点線
のように、マルチプレクサ4は■のデータを選択し、マ
ルチプレクサ5は■のデータを選択する。そして、リー
ド、シフト、リードの繰シ返しで、第6図(bJに示す
ようなリード・データeパターンが得られる。スキャン
後のデータの配列は、リード/ライト部レジスタを除い
て保持されているが、リード/ライト部レジスタの■の
部分が■の内容と同じになる。
従って、この部分は最後に書き直すことによシ、完全に
配列は保持される。他方、ライト・モードの場合には、
第6図に示す点線とは逆に、マルチプレクサ4は■のデ
ータを選択し、マルチプレクサ5は■のデータを選択す
る。そして、第6図(c)に示すようなライト・データ
・パターンによ少ライト、シフト、ライトを繰シ返すと
、スキャン後の配列は、第6図(a)に示すような所望
の結果が得られる。このように、マルチプレクサが2セ
ツトという極めて少ないハードウェアの追加によシ、固
定シフト量で、任意のビット数の構成のスキャン・ルー
プを、スキャン後の配列を所望の状態に保持し得るよう
に構成できる。なお、リード・データ・パターンとライ
ト・データ・パターンとの対応は、メモリ上に展開され
たデータの入れ替えだけであシ、ソフトウェアあるいは
ファームウェアによシ極めて容易圧行える。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、スキ
ャン専用のレジスタを設けずに、元来、データのパラレ
ル・イン、パラレル着アウトな実現するために存在する
レジスタを−使い、さらには、極めて少ないハードウェ
アの追加によυ固定シフト量で、任意ビット数構成のス
キャン・ループのシリアル・データをスキャン・イン/
アウトできるので、外付はノ・−ドウエアの削減を図る
とともに、診断パターンの単純化、診断効率の向上など
を図ることができる。また、外付はノ・−ドウエアと接
続するためのビン数も削減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のシリアル・データ・スキャン・イン/ア
ウト方式を説明する図、第2図はLSI構成の論理回路
例を示す図、第3図は本発明の1実施例を説明する図、
第4図は本発明の具体的な1実施例構成を示す図、第5
図はスキャン・ループに連なるスリップ・フロップ等の
総ビット数に余シが生ずる場合のシリアル・データ・ス
キャン・イン/アウト方式を説明する図、第6図は本発
明の他の実施例を説明する図である。 1−1ないし1−7・・・制御レジスタやスリップ・フ
ロップ、2・・・LSI(大規模集積回路)、3・・・
シフト・レジスタ、4と5・・・マルチプレクサ、XR
とYR・・・入力データ・レジスタ、ZR・・・出力デ
ータ・レジスタ、ALU・・・演算器、C0NT・・・
ALUの制御用レジスタ、STS・・・ALUの状態保
持レジスタ。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 京 谷 四 部 11 閏 ゲ ′l 図 臂 3 図 プ 4 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集積回路に収納された制御レジスタやスリップ・
    フロップ等を通常のバスとは別のバスによシひとつなI
    nのスキャン・ループとしてシリアルKm続し、スキャ
    ン・データを入出力するシリアル・データ・スキャン・
    イン/アウト方式であって、上記制御レジスタやスリッ
    プ・フロップ等のうち、データのパラレル・イン、パラ
    レル・アウトを実現するために存在するレジスタを使っ
    て複数ビット毎にスキャン・データをリード/ライトす
    ることを特徴とするシリアル・データ・スキャン・イン
    /アクト方式。
  2. (2)集積回路例収納された制御レジスタやフリップ・
    フロップ等を通常めバスとは別のバスによシひとつなが
    υのスキャン・ループとしてシリアルに接続し、上記制
    御レジスタや7リツグ・70ツグ等のうち、データのパ
    ラレル・イン、パラレル・アウトを実現するために存在
    するレジスタを使って複数ビット毎廻スキャン・データ
    を入出力するシリアル・データ・スキャン・イン/アウ
    ト方式であって、上記レジスタのビット数をシフト量と
    した場合に生じる余シのビット数だけリード・モード時
    に上記レジスタをバイパスするバイパス回路と、上記余
    漫のビット数だけライト・モード時に上記レジスタの前
    段をバイパスするバイパス回路とを設け、固定シフト量
    でスキャン後の配列を所望の状態に保持し得るように構
    成されたことを特徴とするシリアル・データ・スキャン
    ・イン/アウト方式。
JP58248317A 1983-12-28 1983-12-28 シリアル・データ・スキャン・イン/アウト方法 Granted JPS60142432A (ja)

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JPS60142432A true JPS60142432A (ja) 1985-07-27
JPS648861B2 JPS648861B2 (ja) 1989-02-15

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56168270A (en) * 1980-05-30 1981-12-24 Fujitsu Ltd Logical device
JPS58163049A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 Fujitsu Ltd 論理回路システムの試験方式

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56168270A (en) * 1980-05-30 1981-12-24 Fujitsu Ltd Logical device
JPS58163049A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 Fujitsu Ltd 論理回路システムの試験方式

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JPS648861B2 (ja) 1989-02-15

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