專利名稱：內(nèi)設(shè)自測(cè)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(cè)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(jī)內(nèi)部設(shè)置測(cè)試電路的內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路。
另外，在產(chǎn)品出廠后還存在對(duì)裝入系統(tǒng)內(nèi)的微機(jī)難以測(cè)試的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于解決以上問(wèn)題，通過(guò)增加小型電路，獲得內(nèi)設(shè)自測(cè)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(jìn)行自測(cè)、降低測(cè)試成本，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的失效保險(xiǎn)(fail safe)。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種在要對(duì)外圍功能塊的輸出進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在端口寄存器內(nèi)對(duì)外圍功能塊的輸出設(shè)定預(yù)期值，同時(shí)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(jìn)行測(cè)試判定的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測(cè)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(cè)試判定結(jié)果進(jìn)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(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種能將比較器作出的測(cè)試判定結(jié)果通過(guò)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(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種在同時(shí)測(cè)試多個(gè)輸入輸出端口時(shí)，除了端口方向寄存器的值之外，還能根據(jù)比較許可信號(hào)來(lái)設(shè)定許可或不許可同時(shí)對(duì)多個(gè)輸入輸出端口進(jìn)行測(cè)試的半導(dǎo)體集成電路。
本發(fā)明的內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路，是一種設(shè)置有對(duì)應(yīng)于輸入輸出端口的各個(gè)端口寄存器而設(shè)的，能在同時(shí)測(cè)試多個(gè)輸入輸出端口時(shí)，根據(jù)比較許可信號(hào)將值重新裝入對(duì)應(yīng)于多個(gè)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(cè)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(cè)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(shí)或診斷時(shí)，都能對(duì)自身帶有的外圍功能塊進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)對(duì)于異常動(dòng)作的早期檢出和輸出檢出異常時(shí)的動(dòng)作停止信號(hào)或?qū)ι霞?jí)控制塊通知發(fā)生異常的信號(hào)或它們的組合而實(shí)現(xiàn)失效保險(xiǎn)功能的系統(tǒng)。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例1中內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路動(dòng)作的時(shí)間圖。
圖3是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路的問(wèn)題的說(shuō)明圖。
圖4是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路的問(wèn)題的說(shuō)明圖。
圖5是表示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路的結(jié)構(gòu)圖。符號(hào)說(shuō)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(hào)線(端口輸入信號(hào)線)；8重裝寄存器；A、B通路。
6是外圍功能塊，7是輸入信號(hào)線(端口輸入信號(hào)線)。A、B表示通路。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例1中內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路動(dòng)作的時(shí)間圖(timing chart)。
以下說(shuō)明動(dòng)作過(guò)程。
圖3、圖4是表示傳統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路的問(wèn)題的說(shuō)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(shí)，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(guò)從端口寄存器4讀出，能夠從通路B將那時(shí)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(hào)線讀出(此時(shí)端口寄存器4保持寫入的值而不用讀出值進(jìn)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(duì)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(duì)外圍功能塊6的輸入和輸出同時(shí)測(cè)試。也就是說(shuō)，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(cè)試的問(wèn)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(cè)試外圍功能塊6的輸出的值時(shí)，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(lái)進(jìn)行測(cè)試判定。
而且，在要對(duì)外圍功能塊6進(jìn)行輸入時(shí)，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(shí)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(jìn)行比較。
并且，在要測(cè)試外圍功能塊6的輸出時(shí)，在端口寄存器4中設(shè)定對(duì)于該外圍功能塊6輸出的預(yù)期值，同時(shí)在端口方向寄存器3中設(shè)定將輸入輸出端口變?yōu)檩斎攵丝诘闹担纭?”；將通過(guò)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(guò)比較器比較而進(jìn)行測(cè)試判定。此時(shí)，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(jìn)行比較。
如上所述，根據(jù)實(shí)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(duì)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(guò)采用比較器對(duì)外圍功能塊6的輸出值是否等于預(yù)期值進(jìn)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(shí)測(cè)試的問(wèn)題。
并且，對(duì)于用端口方向寄存器3對(duì)比較器5的控制，也可以同時(shí)將表示其它例如外圍功能塊6的輸出的信號(hào)共同用于控制。
這樣能夠?qū)⒄`差處理以中斷處理進(jìn)行處理，從而能夠有效地進(jìn)行測(cè)試判定。
這樣能夠通過(guò)外部引線將測(cè)試判定結(jié)果輸出到本裝置以外。
這樣雖然不能僅通過(guò)端口方向寄存器3對(duì)多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，但能根據(jù)比較許可信號(hào)來(lái)設(shè)置許可或不許可對(duì)多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。
下面說(shuō)明動(dòng)作過(guò)程。
在上述實(shí)施例4中所表示的內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路中，對(duì)應(yīng)于輸入輸出端口的各個(gè)端口寄存器4，設(shè)置按照比較許可信號(hào)將預(yù)先設(shè)定的重裝值重新裝入到對(duì)應(yīng)于多個(gè)輸入輸出端口的端口寄存器4中的寄存器8。
在對(duì)多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)測(cè)試的情況下，按照比較許可信號(hào)將重裝值同時(shí)重新裝入對(duì)應(yīng)于多個(gè)輸入輸出端口的端口寄存器4中，從而能夠?qū)Χ鄠€(gè)輸入輸出端口同時(shí)供給重裝值而同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠獲得具有失效保險(xiǎn)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(duì)外圍功能塊的輸出進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在端口寄存器內(nèi)設(shè)定對(duì)應(yīng)于外圍功能塊的輸出的預(yù)期值，同時(shí)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(jìn)行測(cè)試判定，因此，具有不使用昂貴的測(cè)試儀也能使多功能化的半導(dǎo)體集成電路的測(cè)試實(shí)現(xiàn)自測(cè)試化，并可降低測(cè)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(cè)試判定結(jié)果而進(jìn)行中斷處理，因此，具有能將誤差處理以中斷處理進(jìn)行處理和能夠高效地進(jìn)行測(cè)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(cè)試判定結(jié)果通過(guò)外部引線輸出到外部，因此具有能夠?qū)y(cè)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(duì)于多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，除了端口方向寄存器3的值之外，還根據(jù)比較許可信號(hào)來(lái)設(shè)置許可或不許可對(duì)多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，因此，具有能夠?qū)Χ鄠€(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)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(duì)應(yīng)于輸入輸出端口的各端口寄存器而設(shè)置，在同時(shí)對(duì)多個(gè)輸入輸出端口進(jìn)行測(cè)試時(shí)，根據(jù)比較許可信號(hào)將值重新裝入到對(duì)應(yīng)于多個(gè)輸入輸出端口的端口寄存器中，因此，具有能夠?qū)Χ鄠€(gè)輸入輸出端口同時(shí)給值而同時(shí)進(jìn)行測(cè)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(cè)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(shí)或診斷時(shí)，都能對(duì)自身帶有的外圍功能塊進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)對(duì)于異常動(dòng)作的早期檢出和輸出檢出異常時(shí)的動(dòng)作停止信號(hào)或?qū)ι霞?jí)控制塊通知異常的信號(hào)或它們的組合以實(shí)現(xiàn)失效保險(xiǎn)功能，因此，具有能夠獲得實(shí)現(xiàn)失效保險(xiǎn)功能的系統(tǒng)的效果。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)設(shè)自測(cè)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(shí)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(hào)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(duì)所述外圍功能塊進(jìn)行輸入時(shí)，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(duì)所述外圍功能塊的輸出進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在所述端口寄存器中設(shè)定對(duì)于該外圍功能塊的輸出的期待值，同時(shí)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(lái)進(jìn)行測(cè)試判定。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)自測(cè)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(cè)試判定結(jié)果進(jìn)行中斷處理。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)自測(cè)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(cè)試判定結(jié)果通過(guò)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(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于在同時(shí)對(duì)多個(gè)輸入輸出端口進(jìn)行測(cè)試時(shí)，除了端口方向寄存器的值之外，還根據(jù)比較許可信號(hào)來(lái)設(shè)定許可或不許可對(duì)多個(gè)輸入輸出端口同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)設(shè)自測(cè)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(duì)應(yīng)于輸入輸出端口的各端口寄存器而設(shè)，在同時(shí)對(duì)多個(gè)輸入輸出端口進(jìn)行測(cè)試時(shí)，根據(jù)比較許可信號(hào)將值重新裝入多個(gè)輸入輸出端口的對(duì)應(yīng)的端口寄存器。
6.一種安裝了內(nèi)設(shè)自測(cè)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(cè)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(shí)或診斷時(shí)，都能在所述內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路自身中對(duì)自身帶有的外圍功能塊進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)對(duì)于異常動(dòng)作的早期檢出和輸出異常檢出時(shí)的動(dòng)作停止信號(hào)或通知上級(jí)控制塊發(fā)生異常的信號(hào)或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)失效保險(xiǎn)功能。
全文摘要
一種內(nèi)設(shè)自測(cè)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(cè)試外圍功能塊6的輸出時(shí)，在端口寄存器4中設(shè)定對(duì)于外圍功能塊6輸出的期待值，同時(shí)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(guò)比較器5作比較而進(jìn)行測(cè)試判定。該內(nèi)設(shè)自測(cè)功能的半導(dǎo)體集成電路能夠?qū)ν鈬δ軌K6進(jìn)行自測(cè)，并降低測(cè)試成本。
文檔編號(hào)G01R31/3187GK1467637SQ0310703
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社