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JP6367083B2 - Test circuit and test method - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置に搭載されたメモリのテストを行うテスト回路およびテスト方法に関するものである。   The present invention relates to a test circuit and a test method for testing a memory mounted on a semiconductor device.

プリント基板に実装された半導体装置が仕様通りに動作せず、半導体装置の故障が疑われるが、外部から故障場所を直接視認することができない場合、故障場所を特定するために、次の(1)および(2)のような方法がとられる。   When a semiconductor device mounted on a printed circuit board does not operate as specified and a failure of the semiconductor device is suspected, but the failure location cannot be directly visually recognized from the outside, in order to identify the failure location, the following (1 ) And (2).

(1)プリント基板に半導体装置を実装したままの状態でデバッグを行う場合
この場合、半導体装置を通常動作させて、故障の影響を受けていると疑われる不具合の症状から問題箇所の特定を行う。
(1) When debugging with a semiconductor device mounted on a printed circuit board In this case, the semiconductor device is normally operated, and the problem location is identified from the symptom of the problem suspected of being affected by the failure. .

(2)プリント基板から半導体装置を剥離してデバッグを行う場合
この場合、プリント基板から半導体装置を剥離し、半導体装置に内蔵されたテスト回路を用いて半導体装置の製品試験を行う。この製品試験は、プリント基板実装前に一度実施済みであり、その時は全ての試験項目をパスしていたものとする。
(2) When debugging by peeling the semiconductor device from the printed circuit board In this case, the semiconductor device is peeled from the printed circuit board and a product test of the semiconductor device is performed using a test circuit built in the semiconductor device. This product test has been performed once before mounting on the printed circuit board, and at that time, all test items have been passed.

ここで、パスしない試験項目が発生した場合、その試験項目に関する部分が壊れていると推測し、より詳しく原因を調査していくことで故障場所の特定を行うが、以下に述べるような問題がある。   Here, when a test item that does not pass occurs, it is assumed that the part related to the test item is broken, and the cause of failure is identified by investigating the cause in more detail, but there are problems as described below. is there.

(1)プリント基板に半導体装置を実装したままの状態でデバッグを行う場合
この状態では、半導体装置単体の製品試験が出来ないため、半導体装置を通常動作させ、不具合の症状を見つつ不具合原因を推定するが、これだけでは半導体装置内のどこが壊れているのか特定することが難しい。
また、予めデバッグを容易にするテスト回路を半導体装置に内蔵し、外部ピンからテスト回路を制御するとしても、半導体装置がプリント基板に実装された状態でデバッグに使用可能な外部ピンは限られており、多くの外部ピンは確保できない。
(1) When debugging with the semiconductor device mounted on the printed circuit board In this state, the product test of the semiconductor device alone cannot be performed. As estimated, it is difficult to specify what is broken in the semiconductor device by this alone.
In addition, even if a test circuit that facilitates debugging is built in the semiconductor device in advance and the test circuit is controlled from an external pin, the number of external pins that can be used for debugging is limited when the semiconductor device is mounted on a printed circuit board. Many external pins cannot be secured.

(2)プリント基板から半導体装置を剥離してデバッグを行う場合
プリント基板から半導体装置を剥離する時、半導体装置とプリント基板とを接続する外部ピンが折れるなど、接合部品が壊れる危険性がある。もし接合部品が壊れた場合、外部ピンからテストパターンを入力する製品試験ができなくなり、故障場所の特定が困難になる。
(2) When debugging by peeling the semiconductor device from the printed circuit board When the semiconductor device is peeled from the printed circuit board, there is a risk that the joint component may be broken, such as breaking an external pin connecting the semiconductor device and the printed circuit board. If the joint part is broken, it becomes impossible to perform a product test in which a test pattern is input from an external pin, and it becomes difficult to specify a failure location.

ここで、本発明に関連性のある先行技術文献としては、レジスタ装置に関する特許文献1、データ通信に用いられるFIFOレジスタ回路に関する特許文献2、アドレスの生成をフリップフロップ回路構成されたシフトレジスタ回路により行う大規模FIFO回路に関する特許文献3、データ転送の処理を行うインターフェース回路に関する特許文献4、複数のフリップフロップで構成された多段バッファを有する半導体装置等に関する特許文献5などがある。   Here, as prior art documents related to the present invention, Patent Document 1 relating to a register device, Patent Document 2 relating to a FIFO register circuit used for data communication, and a shift register circuit configured with a flip-flop circuit for generating addresses. There are Patent Document 3 regarding a large-scale FIFO circuit to be performed, Patent Document 4 regarding an interface circuit for performing data transfer processing, Patent Document 5 regarding a semiconductor device having a multistage buffer composed of a plurality of flip-flops, and the like.

特開平4−291641号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-291164 特開平11−120757号公報JP-A-11-120757 特開平11−328947号公報JP 11-328947 A 特開2006−323976号公報JP 2006-323976 A 特開2007−149201号公報JP 2007-149201 A

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、半導体装置がプリント基板に実装されたままの状態で、少数の外部ピンから半導体装置内部のメモリを制御してテストすることができるテスト回路およびテスト方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to test by controlling a memory inside a semiconductor device from a small number of external pins while the semiconductor device is still mounted on a printed circuit board. It is to provide a circuit and a test method.

上記目的を達成するために、本発明は、半導体装置に搭載されたメモリのテストを行うテスト回路であって、
出力イネーブル信号が非アクティブ状態になると入力モードになり、第1および第2の入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータ入力信号およびシリアルクロック入力信号を入力し、前記出力イネーブル信号がアクティブ状態になると出力モードになり、シリアルデータ出力信号およびシリアルクロック出力信号を、それぞれ、前記第1および第2の入出力ピンへ出力する入出力部と、
前記シリアルクロック入力信号に同期して、順次入力された一定ビット数の前記シリアルデータ入力信号をパラレルデータ入力信号に変換し、テスト設定データ信号として設定するメモリテスト設定部と、
一定周波数のテストクロック信号を生成するテストクロック発生部と、
前記テスト設定データ信号により指定されたテスト対象のメモリのメモリアドレスから前記テストクロック信号に同期して読み出されたパラレルメモリデータ出力信号をシリアルメモリデータ出力信号に変換するメモリデータ出力部と、
前記テストクロック信号に同期して、前記シリアルメモリデータ出力信号を前記シリアルデータ出力信号として順次出力し、かつ、前記テストクロック信号を前記シリアルクロック出力信号として順次出力するとともに、初期化されると非アクティブ状態となり、前記テスト設定データ信号が設定されると、前記テストクロック信号に同期してアクティブ状態となる前記出力イネーブル信号を出力する入出力制御部とを備えることを特徴とするテスト回路を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention is a test circuit for testing a memory mounted on a semiconductor device,
When the output enable signal becomes inactive, the input mode is entered. The serial data input signal and serial clock input signal are input from the first and second input / output pins, respectively, and output when the output enable signal becomes active. An input / output unit configured to output a serial data output signal and a serial clock output signal to the first and second input / output pins, respectively,
Synchronously with the serial clock input signal, the serial data input signal of a certain number of bits sequentially input is converted into a parallel data input signal and set as a test setting data signal;
A test clock generator for generating a test clock signal having a constant frequency;
A memory data output unit for converting a parallel memory data output signal read in synchronization with the test clock signal from a memory address of a memory to be tested designated by the test setting data signal into a serial memory data output signal;
In synchronization with the test clock signal, the serial memory data output signal is sequentially output as the serial data output signal, and the test clock signal is sequentially output as the serial clock output signal. Provided is a test circuit comprising: an input / output control unit that outputs the output enable signal that becomes active when the test setting data signal is set in an active state in synchronization with the test clock signal To do.

さらに、クリア信号がアクティブ状態になるとカウント値が初期化され、前記クリア信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期してカウントを行って前記カウント値を出力する第1カウンタと、
デバッグモード信号が通常動作モードを表す場合、および、前記デバッグモード信号がテストモードを表し、かつ、前記カウント値が一定値となった場合にアクティブ状態となり、前記デバッグモード信号が前記テストモードを表し、かつ、前記カウント値が前記一定値ではない場合に非アクティブ状態となる前記クリア信号を生成するクリア信号生成回路とを備えることが好ましい。
Furthermore, a count value is initialized when the clear signal is in an active state, and when the clear signal is in an inactive state, the first counter that counts in synchronization with the test clock signal and outputs the count value;
When the debug mode signal represents the normal operation mode, and when the debug mode signal represents the test mode and the count value becomes a constant value, the debug mode signal represents the test mode. And a clear signal generation circuit that generates the clear signal that is inactive when the count value is not the constant value.

また、前記メモリテスト設定部は、前記クリア信号がアクティブ状態になると初期化され、前記クリア信号が非アクティブ状態になると、前記シリアルクロック入力信号に同期して、順次入力された一定ビット数の前記シリアルデータ入力信号を順次シフトして前記パラレルデータ入力信号に変換して保持し、前記テスト設定データ信号として、前記テスト対象のメモリのメモリアドレスを指定するテストアドレス信号、および、非アクティブ状態のリセット信号を設定するシフトレジスタを備えることが好ましい。   The memory test setting unit is initialized when the clear signal is in an active state, and when the clear signal is in an inactive state, the memory test setting unit is sequentially input in a fixed number of bits in synchronization with the serial clock input signal. Serial data input signal is sequentially shifted to be converted into the parallel data input signal and held, and as the test setting data signal, a test address signal for designating a memory address of the memory to be tested, and an inactive state reset A shift register for setting a signal is preferably provided.

また、前記テストクロック発生部は、
前記デバッグモード信号が前記テストモードを表す場合に、一定周波数の発振クロックを生成するリングオシレータと、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化され、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記発振クロックに同期してカウントを行って前記テストクロック信号を生成する第2カウンタとを備えることが好ましい。
The test clock generator is
A ring oscillator that generates an oscillation clock of a constant frequency when the debug mode signal represents the test mode;
It is preferable to include a second counter that is initialized when the reset signal is in an active state and counts in synchronization with the oscillation clock to generate the test clock signal when the reset signal is in an inactive state.

前記メモリ出力制御部は、さらに、前記カウント値に対応する1ビットだけが順次アクティブ状態となる一定ビット数のメモリデータビット選択信号を出力するデコーダを備えることが好ましい。   Preferably, the memory output control unit further includes a decoder that outputs a memory data bit selection signal having a fixed number of bits that sequentially activates only one bit corresponding to the count value.

また、前記メモリデータ出力部は、前記デバッグモード信号が前記通常動作モードを表す場合に、前記通常動作モード時の内部信号を前記テスト対象のメモリに入力し、前記デバッグモード信号が前記テストモードを表す場合に、前記テスト対象のメモリから前記パラレルメモリデータ出力信号が読み出されるように、前記テストアドレス信号および前記テストクロック信号を含むテスト信号を前記テスト対象のメモリに入力する入力切替回路と、
アクティブ状態となった前記メモリデータビット選択信号のビットに対応する前記パラレルメモリデータ出力信号のビットを前記シリアルメモリデータ出力信号として順次出力する出力切替回路とを備えることが好ましい。
The memory data output unit inputs an internal signal in the normal operation mode to the memory to be tested when the debug mode signal represents the normal operation mode, and the debug mode signal indicates the test mode. An input switching circuit for inputting a test signal including the test address signal and the test clock signal to the test target memory so that the parallel memory data output signal is read from the test target memory.
It is preferable that an output switching circuit that sequentially outputs the bits of the parallel memory data output signal corresponding to the bits of the memory data bit selection signal in the active state as the serial memory data output signal is provided.

また、前記入出力制御部は、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化され、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期して前記シリアルメモリデータ出力信号を保持し、前記シリアルデータ出力信号として出力する第1保持回路と、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化されて非アクティブ状態となり、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期してアクティブ状態となるシリアルクロック出力制御信号を保持し、前記シリアルクロック出力制御信号がアクティブ状態になると、前記テストクロック信号を前記シリアルクロック出力信号として出力する第2保持回路と、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化されて非アクティブ状態となり、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期してアクティブ状態となる前記出力イネーブル信号を保持して出力する第3保持回路とを備えることが好ましい。
The input / output control unit
The reset signal is initialized when it is in an active state, and when the reset signal is in an inactive state, the serial memory data output signal is held in synchronization with the test clock signal and is output as the serial data output signal. A holding circuit;
When the reset signal becomes active, it is initialized and becomes inactive, and when the reset signal becomes inactive, the serial clock output control signal that becomes active in synchronization with the test clock signal is held, and the serial signal A second holding circuit that outputs the test clock signal as the serial clock output signal when a clock output control signal is in an active state;
When the reset signal becomes active, it is initialized and becomes inactive. When the reset signal becomes inactive, the output enable signal that becomes active in synchronization with the test clock signal is held and output. 3 holding circuit.

また、前記テスト回路は、複数の前記メモリデータ出力部を備え、
前記メモリテスト設定部のシフトレジスタは、前記テスト設定データ信号として、さらに、前記複数のメモリの中から前記テスト対象のメモリを指定するメモリ指定信号を設定するものであり、
前記入出力制御部は、さらに、前記複数のメモリデータ出力部の各々から出力されるシリアルメモリデータ出力信号の中から、前記メモリ指定信号により指定された前記テスト対象のメモリから出力されたシリアルメモリデータ出力信号を出力するマルチプレクサを備え、
前記入出力制御部の第1保持回路は、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期して前記マルチプレクサから出力されたシリアルメモリデータ出力信号を保持し、前記シリアルデータ出力信号として出力するものであることが好ましい。
The test circuit includes a plurality of the memory data output units,
The shift register of the memory test setting unit is for setting a memory specifying signal for specifying the test target memory from the plurality of memories as the test setting data signal,
The input / output control unit further includes a serial memory output from the test target memory designated by the memory designation signal from among the serial memory data output signals outputted from each of the plurality of memory data output units. It has a multiplexer that outputs the data output signal,
The first holding circuit of the input / output controller holds the serial memory data output signal output from the multiplexer in synchronization with the test clock signal when the reset signal becomes inactive, and the serial data output signal It is preferable that the output is as follows.

また、前記第1および第2の入出力ピンは、前記半導体装置の通常動作モード時の動作に影響を与えない入出力ピンに割り当てられていることが好ましい。   The first and second input / output pins are preferably assigned to input / output pins that do not affect the operation of the semiconductor device in the normal operation mode.

また、本発明は、半導体装置に搭載されたメモリのテストを行うテスト方法であって、
入出力制御部が、出力イネーブル信号を非アクティブ状態にして入出力部を入力モードにするステップと、
前記入出力部が、第1および第2の入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータ入力信号およびシリアルクロック入力信号を入力するステップと、
メモリテスト設定部が、前記シリアルクロック入力信号に同期して、順次入力された一定ビット数の前記シリアルデータ入力信号をパラレルデータ入力信号に変換し、テスト設定データ信号として設定するステップと、
テストクロック発生部が、一定周波数のテストクロック信号を生成するステップと、
入出力制御部が、前記テスト設定データ信号が設定されると、前記テストクロック信号に同期して、前記出力イネーブル信号をアクティブ状態にして前記入出力部を出力モードにするステップと、
メモリデータ出力部が、前記テスト設定データ信号により指定されたテスト対象のメモリのメモリアドレスから前記テストクロック信号に同期して読み出されたパラレルメモリデータ出力信号をシリアルメモリデータ出力信号に変換するステップと、
入出力制御部が、前記テストクロック信号に同期して、前記シリアルメモリデータ出力信号をシリアルデータ出力信号として順次出力し、かつ、前記テストクロック信号をシリアルクロック出力信号として順次出力するステップと、
前記入出力部が、前記シリアルデータ出力信号および前記シリアルクロック出力信号を、それぞれ、前記第1および第2の入出力ピンへ出力するステップとを含むことを特徴とするテスト方法を提供する。
Further, the present invention is a test method for testing a memory mounted on a semiconductor device,
The input / output control unit sets the output enable signal to an inactive state and sets the input / output unit to the input mode;
The input / output unit inputs a serial data input signal and a serial clock input signal from the first and second input / output pins, respectively;
A memory test setting unit, in synchronization with the serial clock input signal, sequentially converting the serial data input signal having a fixed number of bits into a parallel data input signal, and setting as a test setting data signal;
A step of generating a test clock signal having a constant frequency by a test clock generator;
When the input / output control unit is set to the test setting data signal, in synchronization with the test clock signal, the output enable signal is activated to place the input / output unit in an output mode;
The memory data output unit converts the parallel memory data output signal read in synchronization with the test clock signal from the memory address of the test target memory designated by the test setting data signal into a serial memory data output signal When,
An input / output controller that sequentially outputs the serial memory data output signal as a serial data output signal in synchronization with the test clock signal, and sequentially outputs the test clock signal as a serial clock output signal;
The input / output unit includes a step of outputting the serial data output signal and the serial clock output signal to the first and second input / output pins, respectively.

本発明では、2つの外部ピンを確保することにより、半導体装置をプリント基板に実装したままの状態で、半導体装置に搭載されたメモリから読み出されたメモリデータを、外部ピンから順次出力することができる。そのため、本発明によれば、プリント基板から半導体装置を剥離する場合に生じる接合部分の破壊リスクを避けつつ、メモリデータがL(ローレベル)またはH(ハイレベル)にスタックしているか否か等の状態を外部で観測することができるようになる。   In the present invention, by securing two external pins, memory data read from the memory mounted on the semiconductor device can be sequentially output from the external pins while the semiconductor device is still mounted on the printed circuit board. Can do. Therefore, according to the present invention, whether or not the memory data is stacked at L (low level) or H (high level) while avoiding the risk of destruction of the joint portion that occurs when the semiconductor device is peeled from the printed circuit board. The state of can be observed externally.

本発明のテスト回路の構成を表す一実施形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment showing composition of a test circuit of the present invention. 図1に示す入出力部の構成を表す一例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of an input / output unit illustrated in FIG. 1. 図1に示すメモリテスト設定部の構成を表す一例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a memory test setting unit illustrated in FIG. 1. 図1に示すテストクロック発生部の構成を表す一例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a test clock generation unit illustrated in FIG. 1. 図1に示すメモリ出力制御部の構成を表す一例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a memory output control unit illustrated in FIG. 1. 図1に示すメモリデータ出力部の構成を表す一例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a memory data output unit illustrated in FIG. 1. 図1に示す入出力制御部の構成を表す一例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of an input / output control unit illustrated in FIG. 1. 図1に示すテスト回路の概略動作を表す一例のフローチャートである。2 is a flowchart illustrating an example of a schematic operation of the test circuit illustrated in FIG. 1. デバッグモード信号が、通常動作モードを表す状態からテストモードを表す状態に変化した場合のテスト回路の動作を表す一例のタイミングチャートである。5 is an example timing chart illustrating an operation of a test circuit when a debug mode signal changes from a state representing a normal operation mode to a state representing a test mode. メモリテスト設定部のシフトレジスタに設定されたテスト設定データ信号を表す一例の概念図である。It is a conceptual diagram of an example showing a test setting data signal set in the shift register of the memory test setting unit. テスト設定データ信号がシフトレジスタに設定される様子を表す一例の概念図である。It is a conceptual diagram of an example showing a mode that a test setting data signal is set to a shift register. テスト設定データ信号がシフトレジスタに設定される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。It is an example timing chart showing operation | movement in case a test setting data signal is set to a shift register. テストクロック信号が生成される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。It is a timing chart of an example showing operation when a test clock signal is generated. メモリデータビット選択信号が生成される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。6 is an example timing chart illustrating an operation when a memory data bit selection signal is generated. メモリからパラレルメモリデータ出力信号が読み出される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of an operation when a parallel memory data output signal is read from a memory. パラレルメモリデータ出力信号がシリアルメモリデータ出力信号に変換される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of an operation when a parallel memory data output signal is converted into a serial memory data output signal. 複数のシリアルメモリデータ出力信号の中から、メモリ指定信号によって指定されるシリアルメモリデータ出力信号が出力される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。4 is an example timing chart showing an operation when a serial memory data output signal designated by a memory designation signal is output from a plurality of serial memory data output signals. 出力イネーブル信号がアクティブ状態になる場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。It is a timing chart of an example showing operation | movement in case an output enable signal will be in an active state. シリアルデータ出力信号およびシリアルクロック出力信号が出力される場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of an operation when a serial data output signal and a serial clock output signal are output. テスト回路が初期状態となり、次のテスト設定データ信号が設定されるのを待つ待機状態となる場合の動作を表す一例のタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of an operation when the test circuit is in an initial state and is in a standby state waiting for the next test setting data signal to be set.

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のテスト回路およびテスト方法を詳細に説明する。   Hereinafter, a test circuit and a test method of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明のテスト回路の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示すテスト回路10は、プリント基板に実装された半導体装置に搭載され、半導体装置がプリント基板に実装されたままの状態で、半導体装置に搭載されたメモリのテストを行うものであり、入出力部12と、メモリテスト設定部14と、テストクロック発生部16と、メモリ出力制御部18と、(p+1)個のメモリデータ出力部20[p:0]と、入出力制御部22とによって構成されている。   FIG. 1 is a block diagram of an embodiment showing a configuration of a test circuit of the present invention. The test circuit 10 shown in the figure is mounted on a semiconductor device mounted on a printed circuit board, and tests the memory mounted on the semiconductor device while the semiconductor device is mounted on the printed circuit board. An input / output unit 12, a memory test setting unit 14, a test clock generation unit 16, a memory output control unit 18, (p + 1) memory data output units 20 [p: 0], and an input / output control unit 22 It is constituted by.

DEBUG_MODEが、Hの場合に、入出力部12は、出力イネーブル信号ENLが非アクティブ状態になると入力モードとなり、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピン(第1および第2の入出力ピン)から、それぞれ、シリアルデータ入力信号SDIおよびシリアルクロック入力信号CLKを入力し、出力イネーブル信号ENLがアクティブ状態になると出力モードとなり、シリアルデータ出力信号SDOおよびシリアルクロック出力信号SCLKOを、それぞれ、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンへ出力するものである。   When DEBUG_MODE is H, the input / output unit 12 enters the input mode when the output enable signal ENL becomes inactive, and input / output pins (first and second input / output pins) for the serial data SDA and the serial clock SCL. The serial data input signal SDI and the serial clock input signal CLK are input, and when the output enable signal ENL becomes active, the output mode is entered. The serial data output signal SDO and the serial clock output signal SCLKO are converted into the serial data SDA, respectively. And output to the input / output pins of the serial clock SCL.

入出力部12は、図2に示すように、シリアルデータSDAの入出力ピンに対応する第1入出力回路24Aと、シリアルクロックSCLの入出力ピンに対応する第2入出力回路24Bとを備えている。   As shown in FIG. 2, the input / output unit 12 includes a first input / output circuit 24A corresponding to the input / output pin of the serial data SDA and a second input / output circuit 24B corresponding to the input / output pin of the serial clock SCL. ing.

第1入出力回路24Aは、入力バッファ26Aおよび出力バッファ28Aからなる入出力バッファと、2つのマルチプレクサ32A,34Aとを備えている。
出力バッファ28Aの入力端子および反転出力イネーブル端子には、それぞれ、マルチプレクサ32A,34Aの出力信号が入力されている。出力バッファ28Aの出力信号は、シリアルデータSDAの入出力ピンに入力されている。
入力バッファ26Aには、シリアルデータSDAの入出力ピンからシリアルデータSDAが入力され、入力バッファ26Aからは、シリアルデータSDAに相当するシリアルデータ入力信号SDIが出力されている。
The first input / output circuit 24A includes an input / output buffer including an input buffer 26A and an output buffer 28A, and two multiplexers 32A and 34A.
The output signals of the multiplexers 32A and 34A are input to the input terminal and the inverted output enable terminal of the output buffer 28A, respectively. The output signal of the output buffer 28A is input to the input / output pin of the serial data SDA.
Serial data SDA is input from the input / output pin of the serial data SDA to the input buffer 26A, and a serial data input signal SDI corresponding to the serial data SDA is output from the input buffer 26A.

同様に、第2入出力回路24Bは、入力バッファ26Bおよび出力バッファ28Bからなる入出力バッファと、2つのマルチプレクサ32B,34Bとを備えている。
出力バッファ28Bの入力端子および反転出力イネーブル端子には、それぞれ、マルチプレクサ32B,34Bの出力信号が入力されている。出力バッファ28Bの出力信号は、シリアルクロックSCLの入出力ピンに入力されている。
入力バッファ26Bには、シリアルクロックSCLの入出力ピンからシリアルクロックSCLが入力され、入力バッファ26Bからは、シリアルクロックSCLに相当するシリアルクロック入力信号CLKが出力されている。
Similarly, the second input / output circuit 24B includes an input / output buffer including an input buffer 26B and an output buffer 28B, and two multiplexers 32B and 34B.
The output signals of the multiplexers 32B and 34B are input to the input terminal and the inverted output enable terminal of the output buffer 28B, respectively. The output signal of the output buffer 28B is input to the input / output pin of the serial clock SCL.
A serial clock SCL is input to the input buffer 26B from an input / output pin of the serial clock SCL, and a serial clock input signal CLK corresponding to the serial clock SCL is output from the input buffer 26B.

マルチプレクサ32A,34Aおよびマルチプレクサ32B,34Bの入力端子0には、それぞれ対応する通常動作モード時の内部信号(図示省略)が入力され、選択入力端子には、通常動作モードとテストモードとを切り替えるデバッグモード信号DEBUG_MODEが入力されている。また、マルチプレクサ32Aの入力端子1にはシリアルデータ出力信号SDOが、マルチプレクサ32Bの入力端子1にはシリアルクロック出力信号SCLKOが、マルチプレクサ34A,34Bの入力端子1には出力イネーブル信号ENLが、入出力制御部22からそれぞれ入力されている。   The internal signals (not shown) in the corresponding normal operation mode are input to the input terminals 0 of the multiplexers 32A and 34A and the multiplexers 32B and 34B, respectively, and debugging for switching between the normal operation mode and the test mode is performed on the selected input terminal. A mode signal DEBUG_MODE is input. The serial data output signal SDO is input to the input terminal 1 of the multiplexer 32A, the serial clock output signal SCLKO is input to the input terminal 1 of the multiplexer 32B, and the output enable signal ENL is input to the input terminal 1 of the multiplexers 34A and 34B. Each is input from the control unit 22.

シリアルデータ入力信号SDIおよびシリアルクロック入力信号CLKは、テスト設定データ信号を設定するために使用される信号であり、例えば、半導体装置の通常動作モード時の動作(通常動作)に影響を与えない外部ピンに割り当てることができる。半導体装置の通常動作モード時の動作に影響を与えない外部ピンには、例えば、余っていて通常動作中は使用していない外部ピン、通常動作中は動作しない(レベルが変化しない)外部ピン(例えば、半導体装置が動作を開始した直後、初期値を入力するためだけに使用され、初期値入力後は使用されなくなる外部ピン)などが含まれる。   The serial data input signal SDI and the serial clock input signal CLK are signals used for setting the test setting data signal. For example, the external operation that does not affect the operation (normal operation) of the semiconductor device in the normal operation mode. Can be assigned to a pin. The external pins that do not affect the operation of the semiconductor device in the normal operation mode include, for example, extra external pins that are not used during normal operation and external pins that do not operate during normal operation (the level does not change) ( For example, immediately after the semiconductor device starts its operation, it is used only for inputting an initial value and is not used after the initial value is input.

図2では、入出力ピンを使用しているが、半導体装置の通常動作モード時の動作に影響を与えない外部ピンの数に余裕がある場合には、入力ピン(外部ピン)と出力ピン(外部ピン)を組み合わせて使用することもできる。   In FIG. 2, input / output pins are used. However, if there is a margin in the number of external pins that do not affect the operation of the semiconductor device in the normal operation mode, input pins (external pins) and output pins ( External pins) can be used in combination.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEは、半導体装置の内部信号であって、メモリ以外の回路のテストを行う場合にも使用されるものであり、例えば、通常動作中に使用されている外部ピンにより設定される。   The debug mode signal DEBUG_MODE is an internal signal of the semiconductor device, and is used when testing a circuit other than the memory. For example, the debug mode signal DEBUG_MODE is set by an external pin used during normal operation. The

続いて、メモリテスト設定部14は、シリアルクロック入力信号CLKに同期して、順次入力された一定ビット数のシリアルデータ入力信号SDIをパラレルデータ入力信号に変換し、テスト設定データ信号として設定するものである。
メモリテスト設定部14は、図3に示すように、OR回路36と、シフトレジスタ38とを備えている。
Subsequently, in synchronization with the serial clock input signal CLK, the memory test setting unit 14 converts the serial data input signal SDI having a certain number of bits sequentially input into a parallel data input signal and sets it as a test setting data signal. It is.
As shown in FIG. 3, the memory test setting unit 14 includes an OR circuit 36 and a shift register 38.

OR回路36には、入出力部12からシリアルクロック入力信号CLKが、シフトレジスタ38の最終段のフリップフロップ(FF)44からリセット信号RSTNが入力されている。   The OR circuit 36 receives the serial clock input signal CLK from the input / output unit 12 and the reset signal RSTN from the flip-flop (FF) 44 at the final stage of the shift register 38.

シフトレジスタ38は、メモリ出力制御部18から入力されたクリア信号CLRがアクティブ状態になると初期化され、クリア信号CLRが非アクティブ状態になると、シリアルクロック入力信号CLKに同期して、順次入力された一定ビット数のシリアルデータ入力信号SDIを順次シフトしてパラレルデータ入力信号に変換して保持し、テスト設定データ信号として、テスト対象のメモリのメモリアドレスを指定するテストアドレス信号ADR1[i:0]、複数のメモリの中からテスト対象のメモリを指定するメモリ指定信号ADR2[j:0]、および、非アクティブ状態のリセット信号RSTNを設定するものである。   The shift register 38 is initialized when the clear signal CLR input from the memory output control unit 18 becomes active, and is sequentially input in synchronization with the serial clock input signal CLK when the clear signal CLR becomes inactive. A serial data input signal SDI having a certain number of bits is sequentially shifted to be converted into a parallel data input signal and held, and a test address signal ADR1 [i: 0] for designating a memory address of a test target memory as a test setting data signal A memory designation signal ADR2 [j: 0] for designating a memory to be tested from a plurality of memories and a reset signal RSTN in an inactive state are set.

シフトレジスタ38は、テストアドレス信号ADR1[i:0]を保持する(i+1)段のFF40[i:0]と、メモリ指定信号ADR2[j:0]を保持する(j+1)段のFF42[j:0]と、リセット信号RSTNを保持する最終段のFF44とを直列に接続して構成されている。   The shift register 38 holds (i + 1) stages of FFs 40 [i: 0] holding the test address signal ADR1 [i: 0] and (j + 1) stages of FFs 42 [j] holding the memory designation signal ADR2 [j: 0]. : 0] and the last stage FF 44 holding the reset signal RSTN are connected in series.

FF40[i:0]、FF42[j:0]、FF44のクロック入力端子にはOR回路36の出力信号CLKMが入力され、反転リセット入力端子Rには、メモリ出力制御部18からクリア信号CLRが入力されている。   The output signal CLKM of the OR circuit 36 is input to the clock input terminals of the FF 40 [i: 0], FF 42 [j: 0], and FF 44, and the clear signal CLR from the memory output control unit 18 is input to the inverted reset input terminal R. Have been entered.

FF40[i:0]のうち、FF40[0]のデータ入力端子Dには、入出力部12からシリアルデータ入力信号SDIが入力されている。FF40[i:1]のデータ入力端子Dには、それぞれ、前段のFF40[i−1:0]のデータ出力端子Qからテストアドレス信号ADR1[i−1:0]が入力されている。FF40[i:0]のデータ出力端子Qからは、それぞれ、テストアドレス信号ADR1[i:0]が出力されている。   The serial data input signal SDI is input from the input / output unit 12 to the data input terminal D of the FF 40 [0] of the FF 40 [i: 0]. The test address signal ADR1 [i-1: 0] is input to the data input terminal D of the FF 40 [i: 1] from the data output terminal Q of the preceding FF 40 [i-1: 0]. Test address signals ADR1 [i: 0] are output from the data output terminals Q of the FFs 40 [i: 0], respectively.

FF42[j:0]のうち、FF42[0]のデータ入力端子Dには、前段のFF40[i]のデータ出力端子Qからテストアドレス信号ADR1[i]が入力されている。FF42[j:1]のデータ入力端子Dには、それぞれ、前段のFF42[j−1:0]のデータ出力端子Qからメモリ指定信号ADR2[j−1:0]が入力されている。FF42[j:0]のデータ出力端子Qからは、それぞれ、メモリ指定信号ADR2[j:0]が出力されている。   Among the FFs 42 [j: 0], the test address signal ADR1 [i] is input to the data input terminal D of the FF 42 [0] from the data output terminal Q of the preceding FF 40 [i]. The memory designation signal ADR2 [j-1: 0] is input from the data output terminal Q of the preceding FF42 [j-1: 0] to the data input terminal D of the FF42 [j: 1]. From the data output terminals Q of the FFs 42 [j: 0], memory designation signals ADR2 [j: 0] are output, respectively.

最終段のFF44のデータ入力端子Dには、前段のFF42[j]のデータ出力端子Qからメモリ指定信号ADR2[j]が入力されている。FF44のデータ出力端子Qからは、リセット信号RSTNが出力されている。   The memory designation signal ADR2 [j] is input from the data output terminal Q of the previous stage FF42 [j] to the data input terminal D of the last stage FF44. A reset signal RSTN is output from the data output terminal Q of the FF 44.

続いて、テストクロック発生部16は、一定周波数のテストクロック信号CLKOUTを生成するものである。
テストクロック発生部16は、図4に示すように、リングオシレータ(Ring−OSC)46と、カウンタ48(第2カウンタ)とを備えている。
Subsequently, the test clock generator 16 generates a test clock signal CLKOUT having a constant frequency.
As shown in FIG. 4, the test clock generator 16 includes a ring oscillator (Ring-OSC) 46 and a counter 48 (second counter).

リングオシレータ46は、デバッグモード信号DEBUG_MODEがテストモードを表す場合に、一定周波数の発振クロックを生成するものである。
リングオシレータ46のイネーブル入力端子ENには、デバッグモード信号DEBUG_MODEが入力され、発振クロック出力端子CLKからは、発振クロックが出力されている。
The ring oscillator 46 generates an oscillation clock having a constant frequency when the debug mode signal DEBUG_MODE indicates the test mode.
A debug mode signal DEBUG_MODE is input to the enable input terminal EN of the ring oscillator 46, and an oscillation clock is output from the oscillation clock output terminal CLK.

カウンタ48は、リセット信号RSTNがアクティブ状態になると初期化され、リセット信号RSTNが非アクティブ状態になると、発振クロックに同期してカウントを行ってテストクロック信号CLKOUTを生成するものであり、直列に接続された(k+1)個のFF50[k:0]を備えている。
FF50[k:0]の反転リセット端子には、メモリテスト設定部14からリセット信号RSTNが入力されている。FF50[0]のクロック入力端子には、リングオシレータ46から発振クロックが入力されている。FF50[k−1:0]の反転データ出力端子QBからは、それぞれ、内部クロック信号CLK[k−1:0]が出力され、自分自身のデータ入力端子DおよびFF50[k:1]のクロック入力端子に入力されている。そして、FF50[k]の反転データ出力端子QBからは、内部クロック信号CLK[k]が出力されて自分自身のデータ入力端子Dに入力され、データ出力端子Qからは、テストクロック信号CLKOUTが出力されている。
The counter 48 is initialized when the reset signal RSTN enters an active state, and generates a test clock signal CLKOUT by counting in synchronization with the oscillation clock when the reset signal RSTN enters an inactive state and is connected in series. The (k + 1) FFs 50 [k: 0] are provided.
A reset signal RSTN is input from the memory test setting unit 14 to the inverting reset terminal of the FF 50 [k: 0]. An oscillation clock is input from the ring oscillator 46 to the clock input terminal of the FF 50 [0]. From the inverted data output terminal QB of FF50 [k-1: 0], the internal clock signal CLK [k-1: 0] is output, respectively, and the clock of its own data input terminal D and FF50 [k: 1]. Input to the input terminal. The internal clock signal CLK [k] is output from the inverted data output terminal QB of the FF 50 [k] and input to its own data input terminal D, and the test clock signal CLKOUT is output from the data output terminal Q. Has been.

続いて、メモリ出力制御部18は、テストクロック信号CLKOUTに同期して、メモリデータビット選択信号SEL[m:0]を生成し、さらに、クリア信号CLRを生成するものである。
メモリ出力制御部18は、図5に示すように、カウンタ52(第1カウンタ)と、クリア信号生成回路54と、デコーダ(Decoder)56とを備えている。
Subsequently, the memory output control unit 18 generates a memory data bit selection signal SEL [m: 0] in synchronization with the test clock signal CLKOUT, and further generates a clear signal CLR.
As shown in FIG. 5, the memory output control unit 18 includes a counter 52 (first counter), a clear signal generation circuit 54, and a decoder 56.

カウンタ52は、クリア信号CLRがアクティブ状態になるとカウント値CNT[n:0]が初期化され、クリア信号CLRが非アクティブ状態になると、テストクロック信号CLKOUTに同期してカウントを行ってカウント値CNT[n:0]を出力するものであり、直列に接続された(n+1)個のFF58[n:0]を備えている。   When the clear signal CLR becomes active, the counter 52 initializes the count value CNT [n: 0], and when the clear signal CLR becomes inactive, the counter 52 counts in synchronization with the test clock signal CLKOUT and counts CNT. [N: 0] is output, and (n + 1) FFs 58 [n: 0] connected in series are provided.

FF58[n:0]の反転リセット端子には、クリア信号生成回路54からクリア信号CLRが入力されている。FF58[0]の反転クロック入力端子には、テストクロック発生部16からテストクロック信号CLKOUTが入力されている。FF58[n−1:0]の反転データ出力端子QBからは、それぞれ、カウント値CNT[n−1:0]の反転信号が出力され、自分自身のデータ入力端子DおよびFF58[n:1]のクロック入力端子に入力されている。FF58[n]の反転データ出力端子QBからは、カウント値CNT[n]の反転信号が出力されて自分自身のデータ入力端子Dに入力されている。そして、FF58[n:0]のデータ出力端子Qからは、それぞれ、カウント値CNT[n:0]が出力されている。   The clear signal CLR is input from the clear signal generation circuit 54 to the inverting reset terminal of the FF 58 [n: 0]. The test clock signal CLKOUT is input from the test clock generator 16 to the inverted clock input terminal of the FF 58 [0]. An inverted signal of the count value CNT [n-1: 0] is output from the inverted data output terminal QB of FF58 [n-1: 0], respectively, and its own data input terminal D and FF58 [n: 1]. Is input to the clock input terminal. From the inverted data output terminal QB of the FF 58 [n], an inverted signal of the count value CNT [n] is output and input to its own data input terminal D. The count value CNT [n: 0] is output from the data output terminal Q of the FF 58 [n: 0].

クリア信号生成回路54は、デバッグモード信号DEBUG_MODEが通常動作モードを表す場合、および、デバッグモード信号DEBUG_MODEがテストモードを表し、かつ、カウント値CNT[n:0]が一定値となった場合にアクティブ状態となり、デバッグモード信号DEBUG_MODEがテストモードを表し、かつ、カウント値CNT[n:0]が一定値ではない場合に非アクティブ状態となるクリア信号CLRを生成するものであり、(n−1)個のAND回路60[n−1:1]と、NAND回路62と、直列に接続された複数のバッファ回路64と、出力段のAND回路66とを備えている。   The clear signal generation circuit 54 is active when the debug mode signal DEBUG_MODE indicates the normal operation mode, and when the debug mode signal DEBUG_MODE indicates the test mode and the count value CNT [n: 0] becomes a constant value. When the debug mode signal DEBUG_MODE indicates the test mode and the count value CNT [n: 0] is not a constant value, the clear signal CLR that becomes inactive is generated, and (n−1) Each AND circuit 60 [n−1: 1], a NAND circuit 62, a plurality of buffer circuits 64 connected in series, and an AND circuit 66 in the output stage are provided.

AND回路60[n−1:1]のうち、AND回路60[1]には、カウンタ52のFF58[1:0]のデータ出力端子Qからカウント値CNT[1:0]が入力されている。AND回路60[n−1:2]には、それぞれ、AND回路60[n−2:1]の出力信号、および、FF58[n−1:2]のデータ出力端子Qからカウント値CNT[n−1:2]が入力されている。
NAND回路62には、AND回路60[n−1]の出力信号、および、FF58[n]のデータ出力端子Qからカウント値CNT[n]が入力されている。
複数のバッファ回路64の初段のバッファ回路64には、NAND回路62の出力信号が入力されている。
出力段のAND回路66には、デバッグモード信号DEBUG_MODE、および、複数のバッファ回路64の最終段のバッファ回路64の出力信号が入力され、AND回路66からは、クリア信号CLRが出力されている。
Of the AND circuit 60 [n−1: 1], the count value CNT [1: 0] is input to the AND circuit 60 [1] from the data output terminal Q of the FF 58 [1: 0] of the counter 52. . The AND circuit 60 [n-1: 2] has an output signal from the AND circuit 60 [n-2: 1] and a count value CNT [n from the data output terminal Q of the FF 58 [n-1: 2]. −1: 2] is input.
The NAND circuit 62 receives the output signal of the AND circuit 60 [n−1] and the count value CNT [n] from the data output terminal Q of the FF 58 [n].
The output signal of the NAND circuit 62 is input to the buffer circuit 64 at the first stage of the plurality of buffer circuits 64.
The output stage AND circuit 66 receives the debug mode signal DEBUG_MODE and the output signal of the last stage buffer circuit 64 of the plurality of buffer circuits 64, and the AND circuit 66 outputs a clear signal CLR.

デコーダ56は、カウント値CNT[n:0]に対応する1ビットだけが順次アクティブ状態となる一定ビット数のメモリデータビット選択信号SEL[m:0](ここで、m=2(n+1)−1)を出力するものである。
デコーダ56のカウント値入力端子CNT[n:0]には、カウンタ52からカウント値CNT[n:0]が入力され、メモリデータビット選択信号出力端子SEL[m:0]からは、メモリデータビット選択信号SEL[m:0]が出力されている。
The decoder 56 selects a memory data bit selection signal SEL [m: 0] having a certain number of bits in which only one bit corresponding to the count value CNT [n: 0] is sequentially activated (where m = 2 (n + 1) − 1) is output.
The count value input terminal CNT [n: 0] of the decoder 56 receives the count value CNT [n: 0] from the counter 52, and the memory data bit selection signal output terminal SEL [m: 0] receives the memory data bit. The selection signal SEL [m: 0] is output.

続いて、メモリデータ出力部20[p:0]は、テスト設定データ信号により指定されたテスト対象のメモリのメモリアドレスからテストクロック信号CLKOUTに同期して読み出されたパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]をシリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]に変換するものである。
例えば、メモリデータ出力部20[p]は、図6に示すように、入力切替回路68と、出力切替回路70とを備えている。
Subsequently, the memory data output unit 20 [p: 0] reads the parallel memory data output signal Q [] read in synchronization with the test clock signal CLKOUT from the memory address of the test target memory specified by the test setting data signal. x: 0] is converted into a serial memory data output signal QOUT [p: 0].
For example, the memory data output unit 20 [p] includes an input switching circuit 68 and an output switching circuit 70 as shown in FIG.

入力切替回路68は、デバッグモード信号DEBUG_MODEが通常動作モードを表す場合に、通常動作モード時の内部信号をテスト対象のメモリ76に入力し、デバッグモード信号DEBUG_MODEがテストモードを表す場合に、テスト対象のメモリ76からパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]が読み出されるように、テストアドレス信号ADR1[i:0]およびテストクロック信号CLKOUTを含むテスト信号をテスト対象のメモリ76に入力するものであり、4つのマルチプレクサ72A,72B,72C,72Dを備えている。   When the debug mode signal DEBUG_MODE indicates the normal operation mode, the input switching circuit 68 inputs an internal signal in the normal operation mode to the test target memory 76, and when the debug mode signal DEBUG_MODE indicates the test mode, The test signal including the test address signal ADR1 [i: 0] and the test clock signal CLKOUT is input to the test target memory 76 so that the parallel memory data output signal Q [x: 0] is read from the memory 76. There are four multiplexers 72A, 72B, 72C, 72D.

マルチプレクサ72A,72B,72C,72Dの入力端子0には、それぞれ対応する通常動作モード時の内部信号(図示省略)が入力され、選択入力端子には、デバッグモード信号DEBUG_MODEが入力されている。マルチプレクサ72A,72B,72C,72Dの入力端子1には、メモリ76をテストするためのテスト信号が入力されている。つまり、マルチプレクサ72Aの入力端子1には、メモリテスト設定部14から、テストアドレス信号ADR1[i:0]のうちの、メモリ76のアドレス信号のビット数に対応するビット数のテストアドレス信号ADR1[y:0]が、メモリアドレス信号A[y:0]として入力され、マルチプレクサ72Dの入力端子1には、テストクロック信号CLKOUTが入力されている。また、テストモード時に、テスト対象のメモリ76からパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]が読み出されるように、マルチプレクサ72Bの入力端子1は電源に接続され、マルチプレクサ72Cの入力端子1はグランドに接続されている。
マルチプレクサ72A,72B,72C,72Dの出力信号は、それぞれ、メモリ76のアドレス入力端子A[y:0](y≦i)、ライトイネーブル信号入力端子WEN、チップセレクト入力端子CSN、クロック入力端子に入力されている。
また、メモリ76のデータ入力端子D[x:0]には、対応する通常動作モード時の内部信号(図示省略)が入力されている。
The corresponding internal signal (not shown) in the normal operation mode is input to the input terminals 0 of the multiplexers 72A, 72B, 72C, and 72D, and the debug mode signal DEBUG_MODE is input to the selection input terminal. A test signal for testing the memory 76 is input to the input terminals 1 of the multiplexers 72A, 72B, 72C, and 72D. In other words, the input address 1 of the multiplexer 72A is supplied from the memory test setting unit 14 to the test address signal ADR1 [[number of bits corresponding to the number of bits of the address signal of the memory 76] of the test address signal ADR1 [i: 0]. y: 0] is input as the memory address signal A [y: 0], and the test clock signal CLKOUT is input to the input terminal 1 of the multiplexer 72D. Further, in the test mode, the input terminal 1 of the multiplexer 72B is connected to the power supply, and the input terminal 1 of the multiplexer 72C is connected to the ground so that the parallel memory data output signal Q [x: 0] is read from the test target memory 76. It is connected.
The output signals of the multiplexers 72A, 72B, 72C, 72D are respectively sent to the address input terminal A [y: 0] (y ≦ i), the write enable signal input terminal WEN, the chip select input terminal CSN, and the clock input terminal of the memory 76. Have been entered.
A corresponding internal signal (not shown) in the normal operation mode is input to the data input terminal D [x: 0] of the memory 76.

ここで、メモリ76の種類は何ら限定されず、例えば、SRAM(スタティックRAM)、DRAM(ダイナミックRAM)等の各種のRAM(ランダムアクセスメモリ)、PROM(プログラマブルROM),EPROM(消去型プログラマブルROM)、フラッシュメモリ等の各種のROM(リードオンリーメモリ)であってもよい。   Here, the type of the memory 76 is not limited at all. For example, various types of RAM (random access memory) such as SRAM (static RAM) and DRAM (dynamic RAM), PROM (programmable ROM), EPROM (erasable programmable ROM). Various ROMs (read-only memories) such as flash memories may be used.

出力切替回路70は、アクティブ状態となったメモリデータビット選択信号SEL[m:0]のビットに対応するパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]のビットをシリアルメモリデータ出力信号QOUT[p]として順次出力するものであり、メモリ76から出力されるパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]のビット数に相当する(x+1)個のマルチプレクサ74[x:0](ここで、m≧x)を備えている。   The output switching circuit 70 converts the bit of the parallel memory data output signal Q [x: 0] corresponding to the bit of the memory data bit selection signal SEL [m: 0] in the active state to the serial memory data output signal QOUT [p]. And (x + 1) multiplexers 74 [x: 0] corresponding to the number of bits of the parallel memory data output signal Q [x: 0] output from the memory 76 (where m ≧ x ).

マルチプレクサ74[x:0]のうち、マルチプレクサ74[x]の入力端子0はグランドに接続され、マルチプレクサ74[x−1:0]の入力端子0には、それぞれ、マルチプレクサ74[x:1]の出力信号が入力されている。マルチプレクサ74[x:0]の入力端子1には、それぞれ、メモリ76のデータ出力端子Q[x:0]からパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]が入力され、選択入力端子には、それぞれ、メモリ出力制御部18から、メモリデータビット選択信号SEL[m:0]のうち、パラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]のビット数に対応するビット数のメモリデータビット選択信号SEL[x:0]が入力されている。マルチプレクサ74[0]からは、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[p]が出力されている。   Among the multiplexers 74 [x: 0], the input terminal 0 of the multiplexer 74 [x] is connected to the ground, and the input terminal 0 of the multiplexer 74 [x-1: 0] is connected to the multiplexer 74 [x: 1]. Output signal is input. The parallel memory data output signal Q [x: 0] is input from the data output terminal Q [x: 0] of the memory 76 to the input terminal 1 of the multiplexer 74 [x: 0], respectively. From the memory output control unit 18, the memory data bit selection signal SEL [] having the number of bits corresponding to the number of bits of the parallel memory data output signal Q [x: 0] in the memory data bit selection signal SEL [m: 0]. x: 0] is input. The multiplexer 74 [0] outputs a serial memory data output signal QOUT [p].

他のメモリデータ出力部20[p−1:0]の構成も同じであり、メモリデータ出力部20[p:0]からは、それぞれ、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]が出力されている。   The other memory data output unit 20 [p-1: 0] has the same configuration, and the memory data output unit 20 [p: 0] outputs a serial memory data output signal QOUT [p: 0]. ing.

続いて、入出力制御部22は、テストクロック信号CLKOUTに同期してシリアルメモリデータ出力信号QOUTをシリアルデータ出力信号SDOとして順次出力し、テストクロック信号CLKOUTをシリアルクロック出力信号SCLKOとして順次出力するとともに、初期化されると非アクティブ状態となり、テスト設定データ信号が設定されると、テストクロック信号CLKOUTに同期してアクティブ状態となる出力イネーブル信号ENLを出力するものである。   Subsequently, the input / output control unit 22 sequentially outputs the serial memory data output signal QOUT as the serial data output signal SDO in synchronization with the test clock signal CLKOUT, and sequentially outputs the test clock signal CLKOUT as the serial clock output signal SCLKO. When the test setting data signal is set, the output enable signal ENL that becomes active in synchronization with the test clock signal CLKOUT is output when the test setting data signal is set.

入出力制御部22は、図7に示すように、マルチプレクサ78と、FF80A(第1保持回路)と、FF80B(第3保持回路)と、FF80CおよびOR回路82(第2保持回路)とを備えている。   As shown in FIG. 7, the input / output control unit 22 includes a multiplexer 78, an FF 80A (first holding circuit), an FF 80B (third holding circuit), an FF 80C, and an OR circuit 82 (second holding circuit). ing.

マルチプレクサ78は、複数のメモリデータ出力部20[p:0]の各々から出力されるシリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]の中から、メモリ指定信号ADR2[j:0]により指定されたテスト対象のメモリ76から出力されたシリアルメモリデータ出力信号QOUTを出力するものである。
マルチプレクサ78の入力端子には、メモリデータ出力部20[p:0]からシリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]が入力され、選択入力端子には、メモリテスト設定部14からメモリ指定信号ADR2[j:0]が入力されている。マルチプレクサ78からは、メモリデータ出力部20[p:0]から入力されるシリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]の中から、メモリ指定信号ADR2[j:0]によって指定されるメモリデータ出力部20のシリアルメモリデータ出力信号QOUTが出力されている。
The multiplexer 78 is designated by the memory designation signal ADR2 [j: 0] from the serial memory data output signal QOUT [p: 0] output from each of the plurality of memory data output units 20 [p: 0]. The serial memory data output signal QOUT output from the memory 76 to be tested is output.
The serial memory data output signal QOUT [p: 0] is input from the memory data output unit 20 [p: 0] to the input terminal of the multiplexer 78, and the memory designation signal ADR2 from the memory test setting unit 14 is input to the selection input terminal. [J: 0] is input. From the multiplexer 78, the memory data output designated by the memory designation signal ADR2 [j: 0] from the serial memory data output signal QOUT [p: 0] inputted from the memory data output unit 20 [p: 0]. The serial memory data output signal QOUT of the unit 20 is output.

FF80Aは、リセット信号RSTNがアクティブ状態になると初期化され、リセット信号RSTNが非アクティブ状態になると、テストクロック信号CLKOUTに同期して、マルチプレクサ78から出力されたシリアルメモリデータ出力信号QOUTを保持し、シリアルデータ出力信号SDOとして出力するものである。   The FF 80A is initialized when the reset signal RSTN enters an active state, and holds the serial memory data output signal QOUT output from the multiplexer 78 in synchronization with the test clock signal CLKOUT when the reset signal RSTN enters an inactive state. This is output as the serial data output signal SDO.

FF80Bは、リセット信号RSTNがアクティブ状態になると初期化されて非アクティブ状態となり、リセット信号RSTNが非アクティブ状態になると、テストクロック信号CLKOUTに同期してアクティブ状態となる出力イネーブル信号ENLを保持して出力するものである。   The FF 80B is initialized and deactivated when the reset signal RSTN becomes active, and holds the output enable signal ENL that becomes active in synchronization with the test clock signal CLKOUT when the reset signal RSTN becomes inactive. Output.

FF80Cは、リセット信号RSTNがアクティブ状態になると初期化されて非アクティブ状態となり、リセット信号RSTNが非アクティブ状態になると、テストクロック信号に同期してアクティブ状態となるシリアルクロック出力制御信号SCLKO_preを保持するものである。OR回路82は、シリアルクロック出力制御信号SCLKO_preがアクティブ状態になると、テストクロック信号CLKOUTをシリアルクロック出力信号SCLKOとして出力するものである。   The FF 80C is initialized and deactivated when the reset signal RSTN becomes active, and holds the serial clock output control signal SCLKO_pre that becomes active in synchronization with the test clock signal when the reset signal RSTN becomes inactive. Is. The OR circuit 82 outputs the test clock signal CLKOUT as the serial clock output signal SCLKO when the serial clock output control signal SCLKO_pre becomes active.

FF80Aの反転クロック入力端子およびFF80B,80Cのクロック入力端子には、テストクロック発生部16からテストクロック信号CLKOUTが入力され、反転セット端子Sには、メモリテスト設定部14からリセット信号RSTNが入力されている。FF80Aのデータ入力端子Dには、マルチプレクサ78の出力信号が入力され、FF80B,80Cのデータ入力端子はグランドに接続されている。OR回路82には、FF80Cのデータ出力端子Qからシリアルクロック出力制御信号SCLKO_pre、および、テストクロック発生部16からテストクロック信号CLKOUTが入力されている。FF80A,80BおよびOR回路82からは、それぞれ、シリアルデータ出力信号SDO、出力イネーブル信号ENL、シリアルクロック出力信号SCLKOが出力されている。   The test clock signal CLKOUT is input from the test clock generator 16 to the inverted clock input terminal of the FF 80A and the clock input terminals of the FFs 80B and 80C, and the reset signal RSTN is input from the memory test setting unit 14 to the inverted set terminal S. ing. The output signal of the multiplexer 78 is input to the data input terminal D of the FF 80A, and the data input terminals of the FFs 80B and 80C are connected to the ground. The OR circuit 82 receives the serial clock output control signal SCLKO_pre from the data output terminal Q of the FF 80 </ b> C, and the test clock signal CLKOUT from the test clock generator 16. A serial data output signal SDO, an output enable signal ENL, and a serial clock output signal SCLKO are output from the FFs 80A and 80B and the OR circuit 82, respectively.

次に、図8に示すフローチャートを参照しながら、テスト回路10の概略動作を説明する。   Next, the schematic operation of the test circuit 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

プリント基板に実装された半導体装置が仕様通りに動作しない場合、デバッグモード信号DEBUG_MODEをLにして通常動作モードに設定し、通常動作モードにて不具合状態を再現する(ステップS1)。   If the semiconductor device mounted on the printed circuit board does not operate as specified, the debug mode signal DEBUG_MODE is set to L to set the normal operation mode, and the failure state is reproduced in the normal operation mode (step S1).

通常動作モードにて不具合の発生が再現された場合、続いて、デバッグモード信号DEBUG_MODEをHにしてテストモードに設定する(ステップS2)。   If the occurrence of a failure is reproduced in the normal operation mode, the debug mode signal DEBUG_MODE is set to H to set the test mode (step S2).

デバッグモード信号DEBUG_MODEがテストモードを表すHになると、メモリ出力制御部18の、クリア信号CLRは非アクティブ状態のH(クリア解除)になる(ステップS3)。   When the debug mode signal DEBUG_MODE becomes H representing the test mode, the clear signal CLR of the memory output control unit 18 becomes H (clear release) in an inactive state (step S3).

クリア信号CLRがHとなることで、メモリ出力制御部18のFF58[n:0]と、メモリテスト設定部14のFF40[i:0],42[j:0],44のクリアが解除される。しかし、メモリテスト設定部14のクリア信号CLRが解除されても、リセット信号RSTNは、Lを維持されるため、入出力制御部22の、出力イネーブル信号ENLは初期化されて非アクティブ状態のHであり、入出力部12は入力モードとなる。つまり、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンは入力モードに固定される(ステップS4)。   When the clear signal CLR becomes H, the clearing of the FF 58 [n: 0] of the memory output control unit 18 and the FFs 40 [i: 0], 42 [j: 0], 44 of the memory test setting unit 14 is released. The However, even if the clear signal CLR of the memory test setting unit 14 is canceled, the reset signal RSTN is maintained at L, so that the output enable signal ENL of the input / output control unit 22 is initialized and is inactive in the H state. The input / output unit 12 is in the input mode. That is, the input / output pins of the serial data SDA and the serial clock SCL are fixed to the input mode (step S4).

これにより、テスト回路10は、テストアドレス信号ADR1[i:0]、メモリ指定信号ADR2[j:0]、リセット信号RSTNを含むテスト設定データ信号が設定されるのを待機する状態となる(ステップS5)。   As a result, the test circuit 10 enters a state of waiting for the test setting data signal including the test address signal ADR1 [i: 0], the memory designation signal ADR2 [j: 0], and the reset signal RSTN to be set (step). S5).

続いて、テストを終了するか否かの判定を行う(ステップS6)。   Subsequently, it is determined whether or not to end the test (step S6).

テストを続行する場合(ステップS6でNo)、続いて、テスト設定データ信号の入力があるか否かの判定を行う(ステップS7)。   When the test is continued (No in step S6), it is subsequently determined whether or not a test setting data signal is input (step S7).

テスト設定データ信号の入力がない場合(ステップS7でNo)、ステップS5に戻り、テスト設定データ信号が入力されるのを待機する。   If no test setting data signal is input (No in step S7), the process returns to step S5 and waits for the test setting data signal to be input.

テスト設定データ信号が入力される場合(ステップS7でYes)、入出力部12のシリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータ入力信号SDIおよびシリアルクロック入力信号CLKが順次入力され、メモリテスト設定部14のテストアドレス信号ADR1[i:0]、メモリ指定信号ADR2[j:0]、リセット信号RSTNを含むテスト設定データ信号がシフトレジスタ38に設定される(書き込まれる)(ステップS8)。   When the test setting data signal is input (Yes in step S7), serial data input signal SDI and serial clock input signal CLK are sequentially input from the input / output pins of serial data SDA and serial clock SCL of input / output unit 12, respectively. Then, the test setting data signal including the test address signal ADR1 [i: 0], the memory designation signal ADR2 [j: 0], and the reset signal RSTN of the memory test setting unit 14 is set (written) in the shift register 38 ( Step S8).

続いて、シフトレジスタ38の最上位ビット、つまり、リセット信号RSTNがH(1)に設定されたか否かの判定を行う(ステップS9)。   Subsequently, it is determined whether or not the most significant bit of the shift register 38, that is, the reset signal RSTN is set to H (1) (step S9).

リセット信号RSTNがHに設定されていない場合(ステップS9でNo)、ステップS8に戻り、テスト設定データ信号の設定が終了するのを待機する。   If the reset signal RSTN is not set to H (No in step S9), the process returns to step S8 and waits for the setting of the test setting data signal to end.

リセット信号RSTNがHに設定された場合(ステップS9でYes)、テストクロック発生部16のテストクロック信号CLKOUTが動作を開始する(ステップS10)。   When the reset signal RSTN is set to H (Yes in step S9), the test clock signal CLKOUT of the test clock generator 16 starts operation (step S10).

入出力制御部22の出力イネーブル信号ENLは、テストクロック信号CLKOUTに同期してLになり、入出力部12は出力モードになる。つまり、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンは出力モードに固定される(ステップS11)。   The output enable signal ENL of the input / output control unit 22 becomes L in synchronization with the test clock signal CLKOUT, and the input / output unit 12 enters the output mode. That is, the input / output pins of the serial data SDA and the serial clock SCL are fixed to the output mode (step S11).

続いて、テストアドレス信号ADR1[i:0]によって指定されるメモリデータ出力部20のメモリ76のメモリアドレスからパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]が読み出される。そして、メモリデータビット選択信号SEL[x:0]の順序で1ビットだけが順次アクティブ状態のHとなる度に、対応するパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]のビットが、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]に変換される。   Subsequently, the parallel memory data output signal Q [x: 0] is read from the memory address of the memory 76 of the memory data output unit 20 specified by the test address signal ADR1 [i: 0]. Each time only one bit sequentially becomes active H in the order of the memory data bit selection signal SEL [x: 0], the corresponding bit of the parallel memory data output signal Q [x: 0] It is converted into an output signal QOUT [p: 0].

続いて、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]の中から、メモリ指定信号ADR2[j:0]によってメモリデータ出力部20のシリアルメモリデータ出力信号QOUTが一つ指定され、シリアルデータ出力信号SDOとして出力される。このシリアルデータ出力信号SDOは、入出力部12からシリアルデータSDAの入出力ピンから出力される(読み出される)(ステップS12)。   Subsequently, one serial memory data output signal QOUT of the memory data output unit 20 is designated by the memory designation signal ADR2 [j: 0] from the serial memory data output signal QOUT [p: 0], and the serial data output signal Output as SDO. The serial data output signal SDO is output (read out) from the input / output pin of the serial data SDA from the input / output unit 12 (step S12).

また、テストクロック信号CLKOUTが、入出力制御部22のシリアルクロック出力信号SCLKOとして出力される。このシリアルクロック出力信号SCLKOは、入出力部12からシリアルクロックSCLの入出力ピンに出力される(読み出される)(ステップS12)。   Also, the test clock signal CLKOUT is output as the serial clock output signal SCLKO of the input / output control unit 22. The serial clock output signal SCLKO is output (read) from the input / output unit 12 to the input / output pin of the serial clock SCL (step S12).

続いて、メモリ出力制御部18のカウンタ52のカウント値CNT[n:0]がカウントアップ(+1)され(ステップS13)、カウントアップされたカウント値CNT[n:0]に対応するメモリデータビット選択信号SEL[x:0]のビットがアクティブ状態のHとなる。   Subsequently, the count value CNT [n: 0] of the counter 52 of the memory output control unit 18 is counted up (+1) (step S13), and the memory data bits corresponding to the counted up value CNT [n: 0] The bit of the selection signal SEL [x: 0] becomes H in the active state.

続いて、カウント値CNT[n:0]が一定値、図5の例では最大値であるオール1になったか否かの判定を行う(ステップS14)。   Subsequently, it is determined whether or not the count value CNT [n: 0] has become a constant value, which is all 1 which is the maximum value in the example of FIG. 5 (step S14).

カウント値CNT[n:0]がオール1になっていない場合(ステップS14でNo)、ステップS12に戻り、シリアルデータ出力信号SDOおよびシリアルクロック出力信号SCLKOの出力を続ける。   If the count value CNT [n: 0] is not all 1 (No in step S14), the process returns to step S12, and the output of the serial data output signal SDO and the serial clock output signal SCLKO is continued.

カウント値CNT[n:0]がオール1になった場合(ステップS14でYes)、つまり、パラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]の全てのビットに対応するシリアルメモリデータ出力信号QOUTの出力が終了した場合、クリア信号CLRはアクティブ状態のLになり(ステップS15)、テスト回路10は初期状態になる。   When the count value CNT [n: 0] is all 1 (Yes in step S14), that is, the output of the serial memory data output signal QOUT corresponding to all the bits of the parallel memory data output signal Q [x: 0]. When the process is finished, the clear signal CLR becomes L in the active state (step S15), and the test circuit 10 enters the initial state.

続いて、ステップS2に戻り、上記の動作を繰り返し行う。つまり、ステップS5〜S7において、新たなテスト設定データ信号をシフトレジスタ38に設定し、テスト対象のメモリおよびメモリアドレスを変更してテストを続行する。   Then, it returns to step S2 and repeats said operation | movement. That is, in steps S5 to S7, a new test setting data signal is set in the shift register 38, the test target memory and the memory address are changed, and the test is continued.

テストを続行しない場合(ステップS6でYes)、テストを終了する。   If the test is not continued (Yes in step S6), the test is terminated.

次に、テスト回路10の詳細動作を説明する。   Next, the detailed operation of the test circuit 10 will be described.

通常動作モード時には、デバッグモード信号DEBUG_MODEはLに設定される。   In the normal operation mode, the debug mode signal DEBUG_MODE is set to L.

デバッグモード信号DEBUG_MODEが通常動作モードを表すLに設定されると、図9に示すように、メモリ出力制御部18のクリア信号生成回路54を構成する出力段のAND回路66から出力されるクリア信号CLRはアクティブ状態のLになる。クリア信号CLRがLになると、カウンタ52はリセット(初期化)されてカウント値CNT[n:0]は0、クリア信号生成回路54を構成する(n−1)個のAND回路60[n−1:1]の出力信号はオールL、従って、NAND回路62の出力信号はH、複数のバッファ回路64の出力信号もH、デコーダ56から出力されるメモリデータビット選択信号SEL[0]はアクティブ状態のH、その他のメモリデータビット選択信号SEL[m:1]は非アクティブ状態のLになる。   When the debug mode signal DEBUG_MODE is set to L representing the normal operation mode, as shown in FIG. 9, the clear signal output from the AND circuit 66 of the output stage constituting the clear signal generation circuit 54 of the memory output control unit 18 CLR becomes L in the active state. When the clear signal CLR becomes L, the counter 52 is reset (initialized), the count value CNT [n: 0] is 0, and (n−1) AND circuits 60 [n−] constituting the clear signal generation circuit 54. 1: 1] is all L, therefore the output signal of the NAND circuit 62 is H, the output signals of the plurality of buffer circuits 64 are also H, and the memory data bit selection signal SEL [0] output from the decoder 56 is active. The state H and the other memory data bit selection signal SEL [m: 1] are in the inactive state L.

また、クリア信号CLRがLになると、メモリテスト設定部14のシフトレジスタ38はリセット(初期化)され、テストアドレス信号ADR1[i:0]、メモリ指定信号ADR2[j:0]はオールL(オール0)、リセット信号RSTNはアクティブ状態のL(0)になる。従って、OR回路36は、入出力部12から入力されるシリアルクロック入力信号CLKを、出力信号CLKMとして出力することができる状態となる。   When the clear signal CLR becomes L, the shift register 38 of the memory test setting unit 14 is reset (initialized), and the test address signal ADR1 [i: 0] and the memory designation signal ADR2 [j: 0] are all L ( All 0), the reset signal RSTN becomes L (0) in the active state. Therefore, the OR circuit 36 can output the serial clock input signal CLK input from the input / output unit 12 as the output signal CLKM.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEがLになると、テストクロック発生部16のリングオシレータ46は停止する。リセット信号RSTNはLになるから、カウンタ48を構成するFF50[k]〜[0]はリセット(初期化)されて内部クロック信号CLK[k:0]はオールH、テストクロック信号CLKOUTはLになる。つまり、テストクロック信号CLKOUTは動作しない。   Further, when the debug mode signal DEBUG_MODE becomes L, the ring oscillator 46 of the test clock generator 16 stops. Since the reset signal RSTN becomes L, the FFs 50 [k] to [0] constituting the counter 48 are reset (initialized), the internal clock signal CLK [k: 0] is all H, and the test clock signal CLKOUT is L. Become. That is, the test clock signal CLKOUT does not operate.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEがLになると、メモリデータ出力部20[p:0]の入力切替回路68を構成するマルチプレクサ72A,72B,72C,72Dからは、入力端子0に入力された信号、つまり、それぞれ対応する通常動作モード時の内部信号が出力されてメモリ76に入力される。メモリデータビット選択信号SEL[0]はH、その他のメモリデータビット選択信号SEL[m:1]はLになるから、出力切替回路70を構成するマルチプレクサ74[x:0]のうち、マルチプレクサ74[x:1]からは、入力端子0に入力された信号、つまり、Lが出力され、マルチプレクサ74[0]からは、入力端子1に入力された信号、つまり、パラレルメモリデータ出力信号Q[0]が、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]として出力される。   When the debug mode signal DEBUG_MODE is set to L, the multiplexers 72A, 72B, 72C, and 72D constituting the input switching circuit 68 of the memory data output unit 20 [p: 0], that is, signals input to the input terminal 0, that is, , Internal signals corresponding to the respective normal operation modes are output and input to the memory 76. Since the memory data bit selection signal SEL [0] is H and the other memory data bit selection signals SEL [m: 1] are L, the multiplexer 74 among the multiplexers 74 [x: 0] constituting the output switching circuit 70. From [x: 1], the signal input to the input terminal 0, that is, L is output, and from the multiplexer 74 [0], the signal input to the input terminal 1, that is, the parallel memory data output signal Q [ 0] is output as the serial memory data output signal QOUT [p: 0].

また、メモリ指定信号ADR2[j:0]はオールLであるから、入出力制御部22のマルチプレクサ78からは、メモリデータ出力部20[0]のシリアルメモリデータ出力信号QOUT[0]が出力される。リセット信号RSTNはLになるから、入出力制御部22を構成するFF80A,80B,80Cはセット(初期化)され、シリアルデータ出力信号SDOはH、シリアルクロック出力制御信号SCLKO_preは非アクティブ状態のH、OR回路82から出力されるシリアルクロック出力信号SCLKOもH、出力イネーブル信号ENLは非アクティブ状態のHになる。   Since the memory designation signal ADR2 [j: 0] is all L, the multiplexer 78 of the input / output control unit 22 outputs the serial memory data output signal QOUT [0] of the memory data output unit 20 [0]. The Since the reset signal RSTN becomes L, the FFs 80A, 80B, 80C constituting the input / output control unit 22 are set (initialized), the serial data output signal SDO is H, and the serial clock output control signal SCLKO_pre is inactive H The serial clock output signal SCLKO output from the OR circuit 82 is also H, and the output enable signal ENL is H in the inactive state.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEがLになると、入出力部12のマルチプレクサ32A,34Aおよびマルチプレクサ32B,34Bからは、入力端子0に入力された信号、つまり、それぞれ対応する通常動作モード時の内部信号が出力される。   When the debug mode signal DEBUG_MODE becomes L, the signals input to the input terminal 0 from the multiplexers 32A and 34A and the multiplexers 32B and 34B of the input / output unit 12, that is, the corresponding internal signals in the normal operation mode, respectively. Is output.

一方、テストモード時には、デバッグモード信号DEBUG_MODEがHに設定される。   On the other hand, in the test mode, the debug mode signal DEBUG_MODE is set to H.

メモリ出力制御部18のクリア信号生成回路54を構成する出力段のAND回路66の他方の入力端子はHであるから、デバッグモード信号DEBUG_MODEがテストモードを表すHになると、図9に示すように、クリア信号CLRは非アクティブ状態のH(クリア解除)になる。クリア信号CLRがHになると、カウンタ52のリセットは解除され、テストクロック信号CLKOUTの立ち下がりに同期して、カウント値CNT[n:0]が順次カウントアップする状態となる。   Since the other input terminal of the AND circuit 66 of the output stage constituting the clear signal generation circuit 54 of the memory output control unit 18 is H, when the debug mode signal DEBUG_MODE becomes H representing the test mode, as shown in FIG. The clear signal CLR becomes H (clear release) in an inactive state. When the clear signal CLR becomes H, the reset of the counter 52 is released, and the count value CNT [n: 0] is sequentially counted up in synchronization with the falling edge of the test clock signal CLKOUT.

また、クリア信号CLRがHになると、メモリテスト設定部14のシフトレジスタ38のリセットが解除され、OR回路36の出力信号CLKMの立ち上がりに同期して、シフトレジスタ38がシフトする状態となる。   When the clear signal CLR becomes H, the reset of the shift register 38 of the memory test setting unit 14 is released, and the shift register 38 shifts in synchronization with the rise of the output signal CLKM of the OR circuit 36.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEがHになると、テストクロック発生部16のリングオシレータ46は発振クロックの生成を開始する。なお、リセット信号RSTNが非アクティブ状態のHに設定されるまで、テストクロック発生部16のカウンタ48のリセットは解除されないため、テストクロック信号CLKOUTはLのままの状態である。   When the debug mode signal DEBUG_MODE becomes H, the ring oscillator 46 of the test clock generator 16 starts generating an oscillation clock. Note that the reset of the counter 48 of the test clock generation unit 16 is not released until the reset signal RSTN is set to H in the inactive state, so the test clock signal CLKOUT remains in the L state.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEがHになると、メモリデータ出力部20[p:0]の入力切替回路68を構成するマルチプレクサ72A,72B,72C,72Dからは、入力端子1に入力された信号、つまり、マルチプレクサ72Aからはメモリアドレス信号A[y:0]が、マルチプレクサ72Dからはテストクロック信号CLKOUTが、マルチプレクサ72Bからはライトイネーブル信号WENとしてディスエーブル状態であるHが、マルチプレクサ72Cからはチップセレクト信号CSNとしてセレクト状態であるLが出力され、メモリ76の対応する入力端子に入力される。つまり、メモリ76は、テストクロック信号CLKOUTの立ち上がりに同期して、メモリアドレス信号A[y:0]によって指定されるメモリアドレスからパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]を読み出すことができる状態になる。   Further, when the debug mode signal DEBUG_MODE becomes H, the multiplexer 72A, 72B, 72C, 72D constituting the input switching circuit 68 of the memory data output unit 20 [p: 0], that is, the signal input to the input terminal 1, that is, The multiplexer 72A receives the memory address signal A [y: 0], the multiplexer 72D receives the test clock signal CLKOUT, the multiplexer 72B receives H as the write enable signal WEN, and the multiplexer 72C receives the chip select signal. L in the selected state is output as CSN and input to the corresponding input terminal of the memory 76. That is, the memory 76 can read the parallel memory data output signal Q [x: 0] from the memory address specified by the memory address signal A [y: 0] in synchronization with the rising edge of the test clock signal CLKOUT. become.

また、デバッグモード信号DEBUG_MODEがHになると、入出力部12のマルチプレクサ32Aからはシリアルデータ出力信号SDOが、マルチプレクサ32Bからはシリアルクロック出力信号SCLKOが、マルチプレクサ34A,34Bからは出力イネーブル信号ENLが出力される。出力イネーブル信号ENLはHであるから、入出力部12は入力モードになり、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンは入力モードに固定される。   When the debug mode signal DEBUG_MODE becomes H, the serial data output signal SDO is output from the multiplexer 32A of the input / output unit 12, the serial clock output signal SCLKO is output from the multiplexer 32B, and the output enable signal ENL is output from the multiplexers 34A and 34B. Is done. Since the output enable signal ENL is H, the input / output unit 12 is in the input mode, and the input / output pins of the serial data SDA and the serial clock SCL are fixed in the input mode.

つまり、テスト回路10は、テストアドレス信号ADR1[i:0]、メモリ指定信号ADR2[j:0]、リセット信号RSTNを含むテスト設定データ信号が設定されるのを待機する状態となる。つまり、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータ入力信号SDIおよびシリアルクロック入力信号CLKを入力することができる状態になる。   That is, the test circuit 10 waits for the test setting data signal including the test address signal ADR1 [i: 0], the memory designation signal ADR2 [j: 0], and the reset signal RSTN to be set. That is, the serial data input signal SDI and the serial clock input signal CLK can be input from the input / output pins of the serial data SDA and the serial clock SCL, respectively.

続いて、テストアドレス信号ADR1[i:0]、メモリ指定信号ADR2[j:0]、リセット信号RSTNを含むテスト設定データ信号の設定が行われる。   Subsequently, the test setting data signal including the test address signal ADR1 [i: 0], the memory designation signal ADR2 [j: 0], and the reset signal RSTN is set.

出力イネーブル信号ENLはHであるから、入出力部12の第1および第2入出力回路24A,24Bは入力モードになっている。この状態で、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLが同期されて順次入力される。入力バッファ26A,26Bからは、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLに相当するシリアルデータ入力信号SDIおよびシリアルクロック入力信号CLKが順次出力される。   Since the output enable signal ENL is H, the first and second input / output circuits 24A and 24B of the input / output unit 12 are in the input mode. In this state, serial data SDA and serial clock SCL are sequentially input from the input / output pins of serial data SDA and serial clock SCL in synchronization. From the input buffers 26A and 26B, serial data input signal SDI and serial clock input signal CLK corresponding to serial data SDA and serial clock SCL are sequentially output.

メモリテスト設定部14のシフトレジスタ38は、シリアルクロック入力信号CLK、つまり、OR回路36の出力信号CLKMの立ち上がりに同期して、順次入力された一定ビット数のシリアルデータ入力信号SDIを順次シフトしてパラレルデータ入力信号に変換して保持する。これにより、図10に示すように、テスト設定データ信号として、テストアドレス信号ADR1[i:0]、メモリ指定信号ADR2[j:0]、リセット信号RSTNがシフトレジスタ38に設定される。   The shift register 38 of the memory test setting unit 14 sequentially shifts the serial data input signal SDI having a certain number of bits sequentially input in synchronization with the rising of the serial clock input signal CLK, that is, the output signal CLKM of the OR circuit 36. Converted into parallel data input signals and held. Thereby, as shown in FIG. 10, the test address signal ADR1 [i: 0], the memory designation signal ADR2 [j: 0], and the reset signal RSTN are set in the shift register 38 as test setting data signals.

ここでは、図11に示すように、8ビットのテストアドレス信号ADR1[7:0]としてa17〜a10、および、メモリ指定信号ADR2[7:0]としてa27〜a20を設定する場合を例に挙げて説明する。
シリアルデータ入力信号SDIは、リセット信号RSTN、メモリ指定信号ADR2[7:0]のa27〜a20、テストアドレス信号ADR1[7:0]のa17〜a10の順序で順次入力される。また、リセット信号RSTNには必ずH(1)が入力される。
Here, as shown in FIG. 11, a case where a17 to a10 are set as the 8-bit test address signal ADR1 [7: 0] and a27 to a20 are set as the memory designation signal ADR2 [7: 0] is taken as an example. I will explain.
The serial data input signal SDI is sequentially input in the order of the reset signal RSTN, the memory designation signal ADR2 [7: 0] a27 to a20, and the test address signal ADR1 [7: 0] a17 to a10. Further, H (1) is always input to the reset signal RSTN.

図12に示すように、まず、図11に示すシフト0(初期値)の状態から、リセット信号RSTNのH(1)にあたる信号が、シリアルデータSDA,つまり、シリアルデータ入力信号SDIとして入力されると、シリアルクロックSCL、つまり、シリアルクロック入力信号CLK、つまり、OR回路36の出力信号CLKMの立ち上がりに同期して、シフトレジスタ38のFF40[0]に保持され、図11に示すシフト1の状態になる。   As shown in FIG. 12, first, a signal corresponding to H (1) of the reset signal RSTN is input as serial data SDA, that is, a serial data input signal SDI from the state of shift 0 (initial value) shown in FIG. 11 is held in the FF 40 [0] of the shift register 38 in synchronization with the rising of the serial clock SCL, that is, the serial clock input signal CLK, that is, the output signal CLKM of the OR circuit 36, and the shift 1 state shown in FIG. become.

続いて、図11に示すシフト1の状態から、シリアルデータ入力信号SDIとして、メモリ指定信号ADR2[7]のa27が入力されると、次のシリアルクロック入力信号CLKの立ち上がりに同期して、FF40[0]に保持されたリセット信号RSTNのH(1)が次段のFF40[1]へシフトされるのと同時に、メモリ指定信号ADR2[7]のa27はFF40[0]に保持され、図11に示すシフト2の状態になる。   Subsequently, when a27 of the memory designation signal ADR2 [7] is input as the serial data input signal SDI from the shift 1 state shown in FIG. 11, the FF 40 is synchronized with the rising of the next serial clock input signal CLK. At the same time as H (1) of the reset signal RSTN held in [0] is shifted to the next stage FF40 [1], a27 of the memory designation signal ADR2 [7] is held in FF40 [0]. The state of shift 2 shown in FIG.

これ以後同様に、図11のシフト3〜16に示すように、シリアルデータ入力信号SDIが入力される度に、シリアルクロック入力信号CLKの立ち上がりに同期して、FF40[7:0]、および、FF42[7:0]のデータ出力端子Qから出力された信号が順次次段のFF40[7:1]、FF42[7:0]、および、最終段のFF44にシフトされて保持される。   Thereafter, similarly, as shown in shifts 3 to 16 in FIG. 11, every time the serial data input signal SDI is input, FF40 [7: 0] and The signal output from the data output terminal Q of the FF 42 [7: 0] is sequentially shifted to the next stage FF 40 [7: 1], FF 42 [7: 0] and the final stage FF 44 and held.

そして、図11のシフト17に示すように、最終段のFF44にリセット信号RSTNのH(1)が設定される、つまり、テストアドレス信号ADR1[7:0]およびメモリ指定信号ADR2[7:0]が、それぞれ、FF40[7:0]、および、FF42[7:0]に設定されると、OR回路36の出力信号CLKMはHに固定されるため、これ以後、シリアルクロック入力信号CLKの変化に係わらずシフト動作は行われない。   Then, as indicated by shift 17 in FIG. 11, the reset signal RSTN H (1) is set in the final stage FF 44, that is, the test address signal ADR1 [7: 0] and the memory designation signal ADR2 [7: 0]. ] Are set to FF40 [7: 0] and FF42 [7: 0], respectively, the output signal CLKM of the OR circuit 36 is fixed to H, and thereafter, the serial clock input signal CLK The shift operation is not performed regardless of the change.

続いて、テストクロック発生部16では、図13に示すように、リセット信号RSTNがHになると、カウンタ48は、リセットが解除され、リングオシレータ46から出力される発振クロックの立ち上がりに同期して動作する。   Subsequently, in the test clock generator 16, as shown in FIG. 13, when the reset signal RSTN becomes H, the counter 48 is released from the reset and operates in synchronization with the rising of the oscillation clock output from the ring oscillator 46. To do.

ここでは、図13に示すように、カウンタ48が4ビットのダウンカウンタであり、FF50[3:0]の反転データ出力端子QBから内部クロック信号CLK[3:0]が出力される場合を例に挙げて説明する。   In this example, as shown in FIG. 13, the counter 48 is a 4-bit down counter, and the internal clock signal CLK [3: 0] is output from the inverted data output terminal QB of the FF 50 [3: 0]. Will be described.

カウンタ48は、リセット信号RSTNがHになった後、発振クロックの立ち上がりに同期して、内部クロック信号CLK[3:0]がオールHの状態からダウンカウントを開始する。そして、内部クロック信号CLK[3:0]がオールLになると、その次の発振クロックの立ち上がりに同期して再びオールHとなり、これ以後、ダウンカウントを繰り返す。
テストクロック信号CLKOUTは、内部クロック信号CLK[3]の反転信号であり、Lの状態から、内部クロック信号CLK[3]の周期で発振する。
The counter 48 starts down-counting from the state in which the internal clock signal CLK [3: 0] is all H in synchronization with the rising edge of the oscillation clock after the reset signal RSTN becomes H. When the internal clock signal CLK [3: 0] becomes all-L, it becomes all-H again in synchronization with the rising edge of the next oscillation clock, and thereafter, down-counting is repeated.
The test clock signal CLKOUT is an inverted signal of the internal clock signal CLK [3], and oscillates from the L state at the cycle of the internal clock signal CLK [3].

続いて、メモリ出力制御部18では、テストクロック信号CLKOUTが発振を開始すると、カウンタ52は、テストクロック信号CLKOUTの立ち下がりに同期して動作する。   Subsequently, in the memory output control unit 18, when the test clock signal CLKOUT starts oscillating, the counter 52 operates in synchronization with the falling edge of the test clock signal CLKOUT.

図14に示すように、カウンタ52は、クリア信号CLRがHになった後、テストクロック信号CLKOUTの立ち下がりに同期して、カウント値CNT[n:0]が0の状態からアップカウントを開始する。   As shown in FIG. 14, after the clear signal CLR becomes H, the counter 52 starts counting up from the state where the count value CNT [n: 0] is 0 in synchronization with the fall of the test clock signal CLKOUT. To do.

カウント値CNT[n:0]が0の時、カウント値CNT[n:0]の0に対応するメモリデータビット選択信号SEL[0]のみがアクティブ状態のHであり、その他のメモリデータビット選択信号SEL[m:1]は非アクティブ状態のLとなっている。カウント値CNT[n:0]が1になると、カウント値CNT[n:0]の1に対応するメモリデータビット選択信号SEL[1]のみがHとなり、これ以後同様に、カウント値CNT[n:0]がアップカウントされる度に、カウント値CNT[n:0]に対応する1ビットのメモリデータビット選択信号SELのみが順次Hとなる。   When the count value CNT [n: 0] is 0, only the memory data bit selection signal SEL [0] corresponding to 0 of the count value CNT [n: 0] is H in the active state, and other memory data bit selection The signal SEL [m: 1] is L in the inactive state. When the count value CNT [n: 0] becomes 1, only the memory data bit selection signal SEL [1] corresponding to 1 of the count value CNT [n: 0] becomes H, and thereafter the count value CNT [n : 0] is up-counted, only the 1-bit memory data bit selection signal SEL corresponding to the count value CNT [n: 0] sequentially becomes H.

続いて、リセット信号RSTNがH、つまり、テスト設定データ信号のテストアドレス信号ADR1[i:0]およびメモリ指定信号ADR2[j:0]がメモリテスト設定部14のシフトレジスタ38に設定されると、テストアドレス信号ADR1[i:0]のうち、メモリ76のアドレス信号のビット数に対応するビット数のテストアドレス信号ADR1[y:0]が、メモリアドレス信号A[y:0]としてメモリデータ出力部20[p:0]に入力される。   Subsequently, when the reset signal RSTN is H, that is, the test address signal ADR1 [i: 0] and the memory designation signal ADR2 [j: 0] of the test setting data signal are set in the shift register 38 of the memory test setting unit 14. Among the test address signals ADR1 [i: 0], the test address signal ADR1 [y: 0] having the number of bits corresponding to the number of bits of the address signal of the memory 76 is stored as the memory address signal A [y: 0]. Input to the output unit 20 [p: 0].

例えば、メモリデータ出力部20[0]では、入力切替回路68を構成するマルチプレクサ72Aからはメモリアドレス信号A[y:0]が、マルチプレクサ72Dからはテストクロック信号CLKOUTが、マルチプレクサ72Bからはライトイネーブル信号WENとしてディスエーブル状態であるHが、マルチプレクサ72Cからはチップセレクト信号CSNとしてセレクト状態であるLが出力され、メモリ76の対応する入力端子に入力される。従って、図15に示すように、テストクロック信号CLKOUTの立ち上がりに同期して、メモリアドレス信号A[y:0]によって指定されるメモリアドレスからパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]が読み出される。   For example, in the memory data output unit 20 [0], the memory address signal A [y: 0] is output from the multiplexer 72A configuring the input switching circuit 68, the test clock signal CLKOUT is output from the multiplexer 72D, and the write enable is output from the multiplexer 72B. H in the disabled state is output as the signal WEN, and L in the selected state is output from the multiplexer 72C as the chip select signal CSN, which is input to the corresponding input terminal of the memory 76. Therefore, as shown in FIG. 15, the parallel memory data output signal Q [x: 0] is read from the memory address specified by the memory address signal A [y: 0] in synchronization with the rising edge of the test clock signal CLKOUT. .

メモリデータビット選択信号SEL[x:0]は、テストクロック信号CLKOUTの立ち下がりに同期して、メモリデータビット選択信号SEL[x:0]の順序で1ビットだけが順次アクティブ状態のHであるから、図16に示すように、メモリデータビット選択信号SEL[0]だけがHになると、出力切替回路70を構成するマルチプレクサ74[x:1]からは、入力端子0に入力された信号、つまり、Lが出力され、マルチプレクサ74[0]からは、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[0]として、入力端子1に入力された信号、つまり、パラレルメモリデータ出力信号Q[0]が出力される。   The memory data bit selection signal SEL [x: 0] is H in which only one bit is sequentially active in the order of the memory data bit selection signal SEL [x: 0] in synchronization with the fall of the test clock signal CLKOUT. As shown in FIG. 16, when only the memory data bit selection signal SEL [0] becomes H, the multiplexer 74 [x: 1] constituting the output switching circuit 70 receives the signal input to the input terminal 0, That is, L is output, and the signal input to the input terminal 1, that is, the parallel memory data output signal Q [0] is output from the multiplexer 74 [0] as the serial memory data output signal QOUT [0]. .

続いて、メモリデータビット選択信号SEL[1]だけがHになると、マルチプレクサ74[x:2]からは、入力端子0に入力された信号、つまり、Lが出力され、マルチプレクサ74[1]からは、入力端子1に入力された信号、つまり、パラレルメモリデータ出力信号Q[1]が出力され、マルチプレクサ74[0]からは、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[0]として、入力端子0に入力された信号、つまり、マルチプレクサ74[1]の出力信号であるパラレルメモリデータ出力信号Q[1]が出力される。   Subsequently, when only the memory data bit selection signal SEL [1] becomes H, the signal input to the input terminal 0, that is, L is output from the multiplexer 74 [x: 2], from the multiplexer 74 [1]. Is a signal input to the input terminal 1, that is, a parallel memory data output signal Q [1], and the multiplexer 74 [0] inputs to the input terminal 0 as a serial memory data output signal QOUT [0]. That is, the parallel memory data output signal Q [1], which is the output signal of the multiplexer 74 [1], is output.

これ以後も同様に動作する。つまり、メモリデータビット選択信号SEL[x:0]の順序で1ビットだけが順次Hとなる度に、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[0]として、対応するパラレルメモリデータ出力信号Q[x:0]のビットが順次出力される。
他のメモリデータ出力部20[p:1]の動作も同様であり、メモリデータ出力部20[p:0]からは、それぞれ、シリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]が順次出力される。
Thereafter, the same operation is performed. That is, every time when only one bit sequentially becomes H in the order of the memory data bit selection signal SEL [x: 0], the corresponding parallel memory data output signal Q [x: 0] is used as the serial memory data output signal QOUT [0]. ] Bits are sequentially output.
The operation of the other memory data output unit 20 [p: 1] is the same, and the serial memory data output signal QOUT [p: 0] is sequentially output from the memory data output unit 20 [p: 0]. .

続いて、入出力制御部22では、図17に示すように、メモリデータ出力部20[p:0]のシリアルメモリデータ出力信号QOUT[p:0]の中から、メモリ指定信号ADR2[j:0]によって指定されるメモリデータ出力部20のシリアルメモリデータ出力信号QOUTがマルチプレクサ(MUX)78から出力される。図17の例では、メモリデータ出力部20[0]のシリアルメモリデータ出力信号QOUT[0]がマルチプレクサ(MUX)78から出力されている。   Subsequently, as shown in FIG. 17, the input / output control unit 22 selects the memory designation signal ADR2 [j: from the serial memory data output signal QOUT [p: 0] of the memory data output unit 20 [p: 0]. 0], the serial memory data output signal QOUT of the memory data output unit 20 is output from the multiplexer (MUX) 78. In the example of FIG. 17, the serial memory data output signal QOUT [0] of the memory data output unit 20 [0] is output from the multiplexer (MUX) 78.

また、図18に示すように、リセット信号RSTNがHになると、入出力制御部22を構成するFF80A,80B,80Cのセットが解除される。
これにより、出力イネーブル信号ENLは、テストクロック信号CLKOUTの立ち上がりに同期してアクティブ状態のLとなり、入出力部12の第1および第2入出力回路24A,24Bは出力モードとなる。この場合、出力バッファ28A,28Bから、それぞれ、シリアルデータ出力信号SDOおよびシリアルクロック出力信号SCLKOが、シリアルデータSDAおよびシリアルクロックSCLの入出力ピンに出力される状態となる。
Also, as shown in FIG. 18, when the reset signal RSTN becomes H, the set of the FFs 80A, 80B, 80C constituting the input / output control unit 22 is released.
As a result, the output enable signal ENL becomes active L in synchronization with the rising edge of the test clock signal CLKOUT, and the first and second input / output circuits 24A and 24B of the input / output unit 12 enter the output mode. In this case, the serial data output signal SDO and the serial clock output signal SCLKO are output from the output buffers 28A and 28B to the input / output pins of the serial data SDA and the serial clock SCL, respectively.

また、図19に示すように、リセット信号RSTNがHになると、テストクロック信号CLKOUTの立ち下がりに同期して、マルチプレクサ78から出力されるシリアルメモリデータ出力信号QOUTが、シリアルデータ出力信号SDOとして順次出力される。このシリアルデータ出力信号SDOは、第1入出力回路24Aの出力バッファ28AからシリアルデータSDAの入出力ピンに順次出力される。   As shown in FIG. 19, when the reset signal RSTN becomes H, the serial memory data output signal QOUT output from the multiplexer 78 is sequentially outputted as the serial data output signal SDO in synchronization with the fall of the test clock signal CLKOUT. Is output. The serial data output signal SDO is sequentially output from the output buffer 28A of the first input / output circuit 24A to the input / output pins of the serial data SDA.

また、シリアルクロック出力制御信号SCLKO_preは、テストクロック信号CLKOUTの立ち上がりに同期してアクティブ状態のLになり、OR回路82から、テストクロック信号CLKOUTが、シリアルクロック出力信号SCLKOとして順次出力される。このシリアルクロック出力信号SCLKOは、第2入出力回路24Bの出力バッファ28BからシリアルクロックSCLの入出力ピンに順次出力される。   Further, the serial clock output control signal SCLKO_pre becomes L in an active state in synchronization with the rising of the test clock signal CLKOUT, and the test clock signal CLKOUT is sequentially output from the OR circuit 82 as the serial clock output signal SCLKO. The serial clock output signal SCLKO is sequentially output from the output buffer 28B of the second input / output circuit 24B to the input / output pins of the serial clock SCL.

メモリ出力制御部18のカウンタ52のカウント値CNT[n:0]が一定値、図5の例では最大値になると、図20に示すように、クリア信号生成回路54を構成するAND回路60[n−1:1]の出力信号はオールH、従って、NAND回路62の出力信号はL、複数のバッファ回路64の出力信号もLになり、AND回路66から出力されるクリア信号CLRは再びLになる。   When the count value CNT [n: 0] of the counter 52 of the memory output control unit 18 is a constant value, which is the maximum value in the example of FIG. 5, as shown in FIG. 20, an AND circuit 60 [ n-1: 1] is all H, the output signal of the NAND circuit 62 is L, the output signals of the plurality of buffer circuits 64 are also L, and the clear signal CLR output from the AND circuit 66 is again L. become.

クリア信号CLRがLになった場合の動作は、通常動作モードにおいて、クリア信号CLRがLになった場合の動作と同様である。つまり、テスト回路10は初期状態となり、次のテスト設定データ信号が設定されるのを待つ待機状態となる。
これ以後の動作は同じである。
The operation when the clear signal CLR becomes L is the same as the operation when the clear signal CLR becomes L in the normal operation mode. That is, the test circuit 10 is in an initial state and is in a standby state waiting for the next test setting data signal to be set.
The subsequent operation is the same.

なお、図20に示すように、クリア信号CLRがLとなり、メモリ出力制御部18のカウンタ52がリセットされて、カウント値CNT[n:0]が0になると、クリア信号生成回路54のAND回路60[n−1:1]の出力信号はオールL、NAND回路62の出力信号はH、複数のバッファ回路64の出力信号もHになり、AND回路66から出力されるクリア信号CLRはHに戻る。   As shown in FIG. 20, when the clear signal CLR becomes L, the counter 52 of the memory output control unit 18 is reset, and the count value CNT [n: 0] becomes 0, the AND circuit of the clear signal generation circuit 54 The output signal of 60 [n−1: 1] is all L, the output signal of the NAND circuit 62 is H, the output signals of the plurality of buffer circuits 64 are also H, and the clear signal CLR output from the AND circuit 66 is H. Return.

以上のように、テスト回路10では、2つの外部ピンを確保することにより、半導体装置をプリント基板に実装したままの状態で、半導体装置に搭載されたメモリ76から読み出されたメモリデータを、外部ピンから順次出力することができる。そのため、プリント基板から半導体装置を剥離する場合に生じる接合部分の破壊リスクを避けつつ、メモリデータがLまたはHにスタックしているか否か等の状態を外部で観測することができるようになる。   As described above, in the test circuit 10, by securing two external pins, the memory data read from the memory 76 mounted on the semiconductor device while the semiconductor device is still mounted on the printed circuit board, Can be output sequentially from external pins. For this reason, it is possible to externally observe a state such as whether or not the memory data is stacked at L or H, while avoiding the risk of destruction of the joint portion that occurs when the semiconductor device is peeled from the printed board.

なお、テスト回路を構成する入出力部、メモリテスト設定部、テストクロック発生部、メモリ出力制御部、メモリデータ出力部、入出力制御部の具体的な回路構成は何ら限定されず、同様の機能を実現する各種構成のものを使用することができる。   The specific circuit configurations of the input / output unit, the memory test setting unit, the test clock generation unit, the memory output control unit, the memory data output unit, and the input / output control unit that constitute the test circuit are not limited at all, and the same function The thing of the various structures which implement | achieve can be used.

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
The present invention is basically as described above.
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

10 テスト回路
12 入出力部
14 メモリテスト設定部
16 テストクロック発生部
18 メモリ出力制御部
20 メモリデータ出力部
22 入出力制御部
24A 第1入出力回路
24B 第2入出力回路
26A、26B 入力バッファ
28A、28B 出力バッファ
32A、32B、34A、34B、72A、72B、72C、72D、74、78 マルチプレクサ
36、82 OR回路
38 シフトレジスタ
40、42、44、50、58、80A、80B、80C FF
46 リングオシレータ
48、52 カウンタ
54 クリア信号生成回路
56 デコーダ
60、66 AND回路
62 NAND回路
64 バッファ回路
68 入力切替回路
70 出力切替回路
76 メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test circuit 12 Input / output part 14 Memory test setting part 16 Test clock generation part 18 Memory output control part 20 Memory data output part 22 Input / output control part 24A 1st input / output circuit 24B 2nd input / output circuit 26A, 26B Input buffer 28A 28B Output buffer 32A, 32B, 34A, 34B, 72A, 72B, 72C, 72D, 74, 78 Multiplexer 36, 82 OR circuit 38 Shift register 40, 42, 44, 50, 58, 80A, 80B, 80C FF
46 Ring oscillator 48, 52 Counter 54 Clear signal generating circuit 56 Decoder 60, 66 AND circuit 62 NAND circuit 64 Buffer circuit 68 Input switching circuit 70 Output switching circuit 76 Memory

Claims (10)

半導体装置に搭載されたメモリのテストを行うテスト回路であって、
出力イネーブル信号が非アクティブ状態になると入力モードになり、第1および第2の入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータ入力信号およびシリアルクロック入力信号を入力し、前記出力イネーブル信号がアクティブ状態になると出力モードになり、シリアルデータ出力信号およびシリアルクロック出力信号を、それぞれ、前記第1および第2の入出力ピンへ出力する入出力部と、
前記シリアルクロック入力信号に同期して、順次入力された一定ビット数の前記シリアルデータ入力信号をパラレルデータ入力信号に変換し、テスト設定データ信号として設定するメモリテスト設定部と、
一定周波数のテストクロック信号を生成するテストクロック発生部と、
前記テスト設定データ信号により指定されたテスト対象のメモリのメモリアドレスから前記テストクロック信号に同期して読み出されたパラレルメモリデータ出力信号をシリアルメモリデータ出力信号に変換するメモリデータ出力部と、
前記テストクロック信号に同期して、前記シリアルメモリデータ出力信号を前記シリアルデータ出力信号として順次出力し、かつ、前記テストクロック信号を前記シリアルクロック出力信号として順次出力するとともに、初期化されると非アクティブ状態となり、前記テスト設定データ信号が設定されると、前記テストクロック信号に同期してアクティブ状態となる前記出力イネーブル信号を出力する入出力制御部とを備えることを特徴とするテスト回路。
A test circuit for testing a memory mounted on a semiconductor device,
When the output enable signal becomes inactive, the input mode is entered. The serial data input signal and serial clock input signal are input from the first and second input / output pins, respectively, and output when the output enable signal becomes active. An input / output unit configured to output a serial data output signal and a serial clock output signal to the first and second input / output pins, respectively,
Synchronously with the serial clock input signal, the serial data input signal of a certain number of bits sequentially input is converted into a parallel data input signal and set as a test setting data signal;
A test clock generator for generating a test clock signal having a constant frequency;
A memory data output unit for converting a parallel memory data output signal read in synchronization with the test clock signal from a memory address of a memory to be tested designated by the test setting data signal into a serial memory data output signal;
In synchronization with the test clock signal, the serial memory data output signal is sequentially output as the serial data output signal, and the test clock signal is sequentially output as the serial clock output signal. A test circuit comprising: an input / output control unit that outputs the output enable signal that becomes active in synchronization with the test clock signal when the test setting data signal is set in an active state.
さらに、クリア信号がアクティブ状態になるとカウント値が初期化され、前記クリア信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期してカウントを行って前記カウント値を出力する第1カウンタと、
デバッグモード信号が通常動作モードを表す場合、および、前記デバッグモード信号がテストモードを表し、かつ、前記カウント値が一定値となった場合にアクティブ状態となり、前記デバッグモード信号が前記テストモードを表し、かつ、前記カウント値が前記一定値ではない場合に非アクティブ状態となる前記クリア信号を生成するクリア信号生成回路とを備える請求項1に記載のテスト回路。
Furthermore, a count value is initialized when the clear signal is in an active state, and when the clear signal is in an inactive state, the first counter that counts in synchronization with the test clock signal and outputs the count value;
When the debug mode signal represents the normal operation mode, and when the debug mode signal represents the test mode and the count value becomes a constant value, the debug mode signal represents the test mode. 2. The test circuit according to claim 1, further comprising: a clear signal generation circuit configured to generate the clear signal that becomes inactive when the count value is not the constant value.
前記メモリテスト設定部は、前記クリア信号がアクティブ状態になると初期化され、前記クリア信号が非アクティブ状態になると、前記シリアルクロック入力信号に同期して、順次入力された一定ビット数の前記シリアルデータ入力信号を順次シフトして前記パラレルデータ入力信号に変換して保持し、前記テスト設定データ信号として、前記テスト対象のメモリのメモリアドレスを指定するテストアドレス信号、および、非アクティブ状態のリセット信号を設定するシフトレジスタを備える請求項2に記載のテスト回路。   The memory test setting unit is initialized when the clear signal is in an active state, and when the clear signal is in an inactive state, the serial data having a certain number of bits sequentially input in synchronization with the serial clock input signal. The input signal is sequentially shifted and converted into the parallel data input signal and held, and as the test setting data signal, a test address signal designating a memory address of the memory to be tested and a reset signal in an inactive state The test circuit according to claim 2, further comprising a shift register to be set. 前記テストクロック発生部は、
前記デバッグモード信号が前記テストモードを表す場合に、一定周波数の発振クロックを生成するリングオシレータと、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化され、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記発振クロックに同期してカウントを行って前記テストクロック信号を生成する第2カウンタとを備える請求項3に記載のテスト回路。
The test clock generator is
A ring oscillator that generates an oscillation clock of a constant frequency when the debug mode signal represents the test mode;
4. A second counter that is initialized when the reset signal enters an active state and counts in synchronization with the oscillation clock to generate the test clock signal when the reset signal enters an inactive state. Test circuit described.
さらに、前記カウント値に対応する1ビットだけが順次アクティブ状態となる一定ビット数のメモリデータビット選択信号を出力するデコーダを備える請求項3または4に記載のテスト回路。   5. The test circuit according to claim 3, further comprising a decoder that outputs a memory data bit selection signal having a fixed number of bits in which only one bit corresponding to the count value is sequentially activated. 前記メモリデータ出力部は、前記デバッグモード信号が前記通常動作モードを表す場合に、前記通常動作モード時の内部信号を前記テスト対象のメモリに入力し、前記デバッグモード信号が前記テストモードを表す場合に、前記テスト対象のメモリから前記パラレルメモリデータ出力信号が読み出されるように、前記テストアドレス信号および前記テストクロック信号を含むテスト信号を前記テスト対象のメモリに入力する入力切替回路と、
アクティブ状態となった前記メモリデータビット選択信号のビットに対応する前記パラレルメモリデータ出力信号のビットを前記シリアルメモリデータ出力信号として順次出力する出力切替回路とを備える請求項5に記載のテスト回路。
When the debug mode signal represents the normal operation mode, the memory data output unit inputs an internal signal in the normal operation mode to the memory to be tested, and the debug mode signal represents the test mode. An input switching circuit for inputting a test signal including the test address signal and the test clock signal to the test target memory so that the parallel memory data output signal is read from the test target memory;
6. The test circuit according to claim 5, further comprising: an output switching circuit that sequentially outputs, as the serial memory data output signal, the bits of the parallel memory data output signal corresponding to the bits of the memory data bit selection signal in the active state.
前記入出力制御部は、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化され、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期して前記シリアルメモリデータ出力信号を保持し、前記シリアルデータ出力信号として出力する第1保持回路と、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化されて非アクティブ状態となり、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期してアクティブ状態となるシリアルクロック出力制御信号を保持し、前記シリアルクロック出力制御信号がアクティブ状態になると、前記テストクロック信号を前記シリアルクロック出力信号として出力する第2保持回路と、
前記リセット信号がアクティブ状態になると初期化されて非アクティブ状態となり、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期してアクティブ状態となる前記出力イネーブル信号を保持して出力する第3保持回路とを備える請求項4〜6のいずれか1項に記載のテスト回路。
The input / output control unit
The reset signal is initialized when it is in an active state, and when the reset signal is in an inactive state, the serial memory data output signal is held in synchronization with the test clock signal and is output as the serial data output signal. A holding circuit;
When the reset signal becomes active, it is initialized and becomes inactive, and when the reset signal becomes inactive, the serial clock output control signal that becomes active in synchronization with the test clock signal is held, and the serial signal A second holding circuit that outputs the test clock signal as the serial clock output signal when a clock output control signal is in an active state;
When the reset signal becomes active, it is initialized and becomes inactive. When the reset signal becomes inactive, the output enable signal that becomes active in synchronization with the test clock signal is held and output. A test circuit according to any one of claims 4 to 6, further comprising a 3 holding circuit.
前記テスト回路は、複数の前記メモリデータ出力部を備え、
前記メモリテスト設定部のシフトレジスタは、前記テスト設定データ信号として、さらに、前記複数のメモリの中から前記テスト対象のメモリを指定するメモリ指定信号を設定するものであり、
前記入出力制御部は、さらに、前記複数のメモリデータ出力部の各々から出力されるシリアルメモリデータ出力信号の中から、前記メモリ指定信号により指定された前記テスト対象のメモリから出力されたシリアルメモリデータ出力信号を出力するマルチプレクサを備え、
前記入出力制御部の第1保持回路は、前記リセット信号が非アクティブ状態になると、前記テストクロック信号に同期して前記マルチプレクサから出力されたシリアルメモリデータ出力信号を保持し、前記シリアルデータ出力信号として出力するものである請求項7に記載のテスト回路。
The test circuit includes a plurality of the memory data output units,
The shift register of the memory test setting unit is for setting a memory specifying signal for specifying the test target memory from the plurality of memories as the test setting data signal,
The input / output control unit further includes a serial memory output from the test target memory designated by the memory designation signal from among the serial memory data output signals outputted from each of the plurality of memory data output units. It has a multiplexer that outputs the data output signal,
The first holding circuit of the input / output controller holds the serial memory data output signal output from the multiplexer in synchronization with the test clock signal when the reset signal becomes inactive, and the serial data output signal The test circuit according to claim 7, which is output as:
前記第1および第2の入出力ピンは、前記半導体装置の通常動作モード時の動作に影響を与えない入出力ピンに割り当てられている請求項1〜8のいずれか1項に記載のテスト回路。   The test circuit according to claim 1, wherein the first and second input / output pins are assigned to input / output pins that do not affect the operation of the semiconductor device in a normal operation mode. . 半導体装置に搭載されたメモリのテストを行うテスト方法であって、
入出力制御部が、出力イネーブル信号を非アクティブ状態にして入出力部を入力モードにするステップと、
前記入出力部が、第1および第2の入出力ピンから、それぞれ、シリアルデータ入力信号およびシリアルクロック入力信号を入力するステップと、
メモリテスト設定部が、前記シリアルクロック入力信号に同期して、順次入力された一定ビット数の前記シリアルデータ入力信号をパラレルデータ入力信号に変換し、テスト設定データ信号として設定するステップと、
テストクロック発生部が、一定周波数のテストクロック信号を生成するステップと、
入出力制御部が、前記テスト設定データ信号が設定されると、前記テストクロック信号に同期して、前記出力イネーブル信号をアクティブ状態にして前記入出力部を出力モードにするステップと、
メモリデータ出力部が、前記テスト設定データ信号により指定されたテスト対象のメモリのメモリアドレスから前記テストクロック信号に同期して読み出されたパラレルメモリデータ出力信号をシリアルメモリデータ出力信号に変換するステップと、
入出力制御部が、前記テストクロック信号に同期して、前記シリアルメモリデータ出力信号をシリアルデータ出力信号として順次出力し、かつ、前記テストクロック信号をシリアルクロック出力信号として順次出力するステップと、
前記入出力部が、前記シリアルデータ出力信号および前記シリアルクロック出力信号を、それぞれ、前記第1および第2の入出力ピンへ出力するステップとを含むことを特徴とするテスト方法。
A test method for testing a memory mounted on a semiconductor device,
The input / output control unit sets the output enable signal to an inactive state and sets the input / output unit to the input mode;
The input / output unit inputs a serial data input signal and a serial clock input signal from the first and second input / output pins, respectively;
A memory test setting unit, in synchronization with the serial clock input signal, sequentially converting the serial data input signal having a fixed number of bits into a parallel data input signal, and setting as a test setting data signal;
A step of generating a test clock signal having a constant frequency by a test clock generator;
When the input / output control unit is set to the test setting data signal, in synchronization with the test clock signal, the output enable signal is activated to place the input / output unit in an output mode;
The memory data output unit converts the parallel memory data output signal read in synchronization with the test clock signal from the memory address of the test target memory designated by the test setting data signal into a serial memory data output signal When,
An input / output controller that sequentially outputs the serial memory data output signal as a serial data output signal in synchronization with the test clock signal, and sequentially outputs the test clock signal as a serial clock output signal;
And a step of outputting the serial data output signal and the serial clock output signal to the first and second input / output pins, respectively.
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