專利名稱：內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路及裝有該電路的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路及裝有該半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)。
因此出現(xiàn)了在微機內(nèi)部設(shè)置測試電路的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路。
另外，在產(chǎn)品出廠后還存在對裝入系統(tǒng)內(nèi)的微機難以測試的問題。
本發(fā)明的目的在于解決以上問題，通過增加小型電路，獲得內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路及裝有該半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)，它能夠?qū)ν鈬δ軌K進行自測、降低測試成本，并可實現(xiàn)對產(chǎn)品的失效保險(fail safe)。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種在要對外圍功能塊的輸出進行測試時，在端口寄存器內(nèi)對外圍功能塊的輸出設(shè)定預(yù)期值，同時在端口方向寄存器內(nèi)設(shè)定將輸入輸出端口設(shè)為輸入端口的值，并采用比較器將從外圍功能塊輸出并經(jīng)由端子的值和在端口寄存器內(nèi)已設(shè)定的預(yù)期值比較而進行測試判定的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種能根據(jù)比較器作出的測試判定結(jié)果進行中斷處理的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種能將比較器作出的測試判定結(jié)果通過外部引線輸出到外部的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種在同時測試多個輸入輸出端口時，除了端口方向寄存器的值之外，還能根據(jù)比較許可信號來設(shè)定許可或不許可同時對多個輸入輸出端口進行測試的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種設(shè)置有對應(yīng)于輸入輸出端口的各個端口寄存器而設(shè)的，能在同時測試多個輸入輸出端口時，根據(jù)比較許可信號將值重新裝入對應(yīng)于多個輸入輸出端口的端口寄存器的重裝寄存器(reload register)的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的安裝了內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)，是一種將內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路裝入系統(tǒng)內(nèi)的，在電源接入后或復(fù)位后，或者判定異常時或診斷時，都能對自身帶有的外圍功能塊進行測試，并通過對于異常動作的早期檢出和輸出檢出異常時的動作停止信號或?qū)ι霞壙刂茐K通知發(fā)生異常的信號或它們的組合而實現(xiàn)失效保險功能的系統(tǒng)。
圖2是表示本發(fā)明實施例1中內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路動作的時間圖。
圖3是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路的問題的說明圖。
圖4是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路的問題的說明圖。
圖5是表示依據(jù)本發(fā)明實施例5的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路的結(jié)構(gòu)圖。符號說明1端子；2通路選擇開關(guān)；3端口方向寄存器；4端口寄存器；5比較器；6外圍功能塊；7輸入信號線(端口輸入信號線)；8重裝寄存器；A、B通路。
6是外圍功能塊，7是輸入信號線(端口輸入信號線)。A、B表示通路。
圖2是表示本發(fā)明實施例1中內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路動作的時間圖(timing chart)。
以下說明動作過程。
圖3、圖4是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路的問題的說明圖。
如圖3所示，端口寄存器4和外圍功能塊6連接在同一端子1時，在向端口寄存器4寫入的命令下，能夠從通路A向外圍功能塊6輸入(圖4中以IN表示)。相反地，通過從端口寄存器4讀出，能夠從通路B將那時的外圍功能塊6的輸出經(jīng)由端子1作為端口寄存器4的輸入從輸入信號線讀出(此時端口寄存器4保持寫入的值而不用讀出值進行更新)，因此能夠讀出外圍功能塊6的輸出(圖4中以O(shè)UT表示)。
但是由于對外圍功能塊6的輸入和外圍功能塊6的輸出使用同一端口寄存器4，因此不能對外圍功能塊6的輸入和輸出同時測試。也就是說，存在外圍功能塊6的輸出值只能在從端口寄存器4讀出的期間測試的問題。
因此，設(shè)置如

圖1所示的端口方向寄存器3與比較器5。端口方向寄存器3根據(jù)設(shè)定的值將輸入輸出端口設(shè)定為輸出端口或輸入端口；比較器5根據(jù)端口方向寄存器3中設(shè)定的值，即在端口方向寄存器3中設(shè)定的值為測試外圍功能塊6的輸出的值時，將端口寄存器4中已設(shè)定的預(yù)期值和從外圍功能塊6輸出的值比較來進行測試判定。
而且，在要對外圍功能塊6進行輸入時，在端口方向寄存器3中設(shè)定將輸入輸出端口設(shè)為輸出端口的值，例如“0”，從通路A將端口寄存器4中已設(shè)定的值經(jīng)由端子1送到外圍功能塊6。此時根據(jù)端口方向寄存器3的“0”設(shè)定，比較器被設(shè)為不可進行比較。
并且，在要測試外圍功能塊6的輸出時，在端口寄存器4中設(shè)定對于該外圍功能塊6輸出的預(yù)期值，同時在端口方向寄存器3中設(shè)定將輸入輸出端口變?yōu)檩斎攵丝诘闹?，例如?”；將通過通路B從外圍功能塊6輸出而經(jīng)由端子1的值與在端口寄存器4中已設(shè)定的預(yù)期值通過比較器比較而進行測試判定。此時，根據(jù)端口方向寄存器3的“1”設(shè)定，比較器5被設(shè)為可進行比較。
如上所述，根據(jù)實施例1，如圖2所示，將寫入端口寄存器4中的值按照端口方向寄存器3中設(shè)定的值分為對外圍功能塊6的輸入值和外圍功能塊6的輸出值的預(yù)期值，通過采用比較器對外圍功能塊6的輸出值是否等于預(yù)期值進行經(jīng)常比較，這樣只能在從前面的端口寄存器4讀出的期間比較外圍功能塊6的輸出值，從而能夠解決輸入和輸出不能同時測試的問題。
并且，對于用端口方向寄存器3對比較器5的控制，也可以同時將表示其它例如外圍功能塊6的輸出的信號共同用于控制。
這樣能夠?qū)⒄`差處理以中斷處理進行處理，從而能夠有效地進行測試判定。
這樣能夠通過外部引線將測試判定結(jié)果輸出到本裝置以外。
這樣雖然不能僅通過端口方向寄存器3對多個輸入輸出端口同時進行測試，但能根據(jù)比較許可信號來設(shè)置許可或不許可對多個輸入輸出端口同時進行測試，對多個輸入輸出端口同時進行測試。
下面說明動作過程。
在上述實施例4中所表示的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路中，對應(yīng)于輸入輸出端口的各個端口寄存器4，設(shè)置按照比較許可信號將預(yù)先設(shè)定的重裝值重新裝入到對應(yīng)于多個輸入輸出端口的端口寄存器4中的寄存器8。
在對多個輸入輸出端口同時測試的情況下，按照比較許可信號將重裝值同時重新裝入對應(yīng)于多個輸入輸出端口的端口寄存器4中，從而能夠?qū)Χ鄠€輸入輸出端口同時供給重裝值而同時進行測試。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠獲得具有失效保險功能的系統(tǒng)。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在要對外圍功能塊的輸出進行測試時，在端口寄存器內(nèi)設(shè)定對應(yīng)于外圍功能塊的輸出的預(yù)期值，同時在端口方向寄存器內(nèi)設(shè)定將輸入輸出端口變?yōu)檩斎攵丝诘闹?，并采用比較器將從外圍功能塊輸出并經(jīng)由端子的值和在端口寄存器內(nèi)設(shè)定的預(yù)期值比較而進行測試判定，因此，具有不使用昂貴的測試儀也能使多功能化的半導(dǎo)體集成電路的測試實現(xiàn)自測試化，并可降低測試成本的效果。
依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)比較器作出的測試判定結(jié)果而進行中斷處理，因此，具有能將誤差處理以中斷處理進行處理和能夠高效地進行測試判定的效果。
依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏鶕?jù)比較器作出的測試判定結(jié)果通過外部引線輸出到外部，因此具有能夠?qū)y試判定結(jié)果輸出到本裝置以外的效果。
依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在對于多個輸入輸出端口同時進行測試時，除了端口方向寄存器3的值之外，還根據(jù)比較許可信號來設(shè)置許可或不許可對多個輸入輸出端口同時進行測試，因此，具有能夠?qū)Χ鄠€輸入輸出端口同時進行測試的效果。
依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中設(shè)有重裝寄存器，它對應(yīng)于輸入輸出端口的各端口寄存器而設(shè)置，在同時對多個輸入輸出端口進行測試時，根據(jù)比較許可信號將值重新裝入到對應(yīng)于多個輸入輸出端口的端口寄存器中，因此，具有能夠?qū)Χ鄠€輸入輸出端口同時給值而同時進行測試的效果。
依據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于將內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路裝入系統(tǒng)內(nèi)，在電源接入后或復(fù)位后，或者判定異常時或診斷時，都能對自身帶有的外圍功能塊進行測試，通過對于異常動作的早期檢出和輸出檢出異常時的動作停止信號或?qū)ι霞壙刂茐K通知異常的信號或它們的組合以實現(xiàn)失效保險功能，因此，具有能夠獲得實現(xiàn)失效保險功能的系統(tǒng)的效果。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于設(shè)有由在物理上或者邏輯上連接于端子的端口方向寄存器、在作為輸出端口時存放輸出值的端口寄存器、共用該端口寄存器和地址空間的端口輸入信號線和比較器構(gòu)成的可編程輸入輸出端口，以及在物理上或者邏輯上連接于所述端子的外圍功能塊；在要對所述外圍功能塊進行輸入時，在所述端口方向寄存器中設(shè)定將所述輸入輸出端口設(shè)為輸出端口的值，將所述端口寄存器中已設(shè)定的值經(jīng)由所述端子供給該外圍功能塊；在要對所述外圍功能塊的輸出進行測試時，在所述端口寄存器中設(shè)定對于該外圍功能塊的輸出的期待值，同時在所述端口方向寄存器中設(shè)定將所述輸入輸出端口設(shè)為輸入端口的值，并用所述比較器將從該外圍功能塊輸出并經(jīng)由所述端子的值和在該端口寄存器中已設(shè)定的期待值作比較來進行測試判定。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于它能根據(jù)比較器作出的測試判定結(jié)果進行中斷處理。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于它能將比較器作出的測試判定結(jié)果通過外部引線輸出到外部。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于在同時對多個輸入輸出端口進行測試時，除了端口方向寄存器的值之外，還根據(jù)比較許可信號來設(shè)定許可或不許可對多個輸入輸出端口同時進行測試。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于還設(shè)有重裝寄存器，它對應(yīng)于輸入輸出端口的各端口寄存器而設(shè)，在同時對多個輸入輸出端口進行測試時，根據(jù)比較許可信號將值重新裝入多個輸入輸出端口的對應(yīng)的端口寄存器。
6.一種安裝了內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)，其特征在于將權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路裝入系統(tǒng)內(nèi)，在電源接入后或復(fù)位后，或者判定異常時或診斷時，都能在所述內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路自身中對自身帶有的外圍功能塊進行測試，并通過對于異常動作的早期檢出和輸出異常檢出時的動作停止信號或通知上級控制塊發(fā)生異常的信號或它們的組合來實現(xiàn)失效保險功能。
全文摘要
一種內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路，包括連接在端子1上的由端口方向寄存器3、端口寄存器4與比較器5構(gòu)成的輸入輸出端口，以及連接在端子1上的外圍功能塊6。在要測試外圍功能塊6的輸出時，在端口寄存器4中設(shè)定對于外圍功能塊6輸出的期待值，同時在端口方向寄存器3中設(shè)定將輸入輸出端口設(shè)為輸入端口的值，將從外圍功能塊6輸出而經(jīng)由端子1的值和在端口寄存器4中已設(shè)定的期待值通過比較器5作比較而進行測試判定。該內(nèi)設(shè)自測功能的半導(dǎo)體集成電路能夠?qū)ν鈬δ軌K6進行自測，并降低測試成本。
文檔編號G01R31/3187GK1467637SQ0310703
公開日2004年1月14日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者木村建二 申請人:三菱電機株式會社