DE19835258A1

DE19835258A1 - Integrierte Schaltung mit einer Selbsttesteinrichtung

Info

Publication number: DE19835258A1
Application number: DE19835258A
Authority: DE
Inventors: Robert Kaiser; Hans-Juergen Krasser; Florian Schamberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2018-08-05
Also published as: DE19835258B4; US6415406B1

Abstract

Die integrierte Schaltung weist einen Programmspeicher (2) mit wenigstens einem externen Anschluß (3) zum Laden externer Testprogramme (T) auf. Außerdem weist sie eine Selbsttesteinrichtung (1) auf, die mit dem Programmspeicher (2) verbunden ist, wobei sie zur Durchführung eines Selbsttests der Schaltung adressenmäßig aufeinanderfolgende Programmbefehle (C) eines in den Programmspeicher geladenen Testprogrammes (T) ausführt. Die Selbsttesteinrichtung (1) weist einen Eingang (4) für ein Interrupt-Signal (I) auf, aufgrund dessen sie die Ausführung eines gerade auszuführenden Testprogrammes (T) unterbricht, indem sie nicht den jeweils adressenmäßig folgenden Programmbefehl (C), sondern einen durch das Interrupt-Signal (I) ausgelösten Programmsprung innerhalb des Testprogrammes ausführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung mit einer Selbsttesteinrichtung.

In der US 5,173,906-A ist eine integrierte Schaltung mit ei ner Selbsttesteinrichtung (built-in self-test) beschrieben. Die Selbsttesteinrichtung führt in einer Testbetriebsart eine Überprüfung bestimmter Schaltungskomponenten der integrierten Schaltung durch. Gleichzeitig führt sie einen Soll-Ist- Vergleich von der zu überprüfenden Schaltungseinheit er zeugten Signalen durch. Während der Überprüfung werden Fehler von der Selbsttesteinrichtung registriert. Nach Abschluß der Überprüfung werden ein oder mehrere Ergebnissignale von der Selbsttesteinrichtung nach außerhalb der integrierten Schal tung gegeben, die angeben, inwieweit Fehler während der Durchführung der Selbstüberprüfung aufgetreten sind.

Eine Selbsttesteinrichtung kann entweder mittels verdrahteter Logik realisiert sein oder mittels einer programmierbaren Lo gik beziehungsweise mittels eines Controllers, die bezie hungsweise der in einen Programmspeicher der integrierten Schaltung ladbare Testprogramme ausführt. Im letztgenannten Fall arbeitet die Selbsttesteinrichtung ein im Programmspei cher befindliches Testprogramm Befehl für Befehl ab, ohne daß Einfluß auf den Programmablauf genommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine integrierte Schaltung mit einer Selbsttesteinrichtung und einem Programm speicher zum Speichern eines von extern ladbaren Testprogram mes für die Selbsttesteinrichtung anzugeben, bei dem eine Einflußnahme auf den Ablauf des Testprogrammes möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit einer integrierten Schaltung gemäß Pa tentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Die erfindungsgemäße integrierte Schaltung zeichnet sich da durch aus, daß ihre Selbsttesteinrichtung einen Eingang für ein Interrupt-Signal aufweist, aufgrund dessen sie die Aus führung eines gerade auszuführenden Testprogrammes unter bricht, indem sie nicht den jeweils adressenmäßig folgenden Programmbefehl des Testprogrammes ausführt, sondern einen durch das Interrupt-Signal ausgelösten Programmsprung inner halb des Testprogrammes ausführt.

Das Vorsehen einer Interrupt-Möglichkeit während der Ausfüh rung eines Testprogrammes durch die Selbsttesteinrichtung er möglicht vorteilhaft eine Beeinflussung des Testverlaufs. Das Interrupt-Signal kann entweder der integrierten Schaltung ex tern zugeführt werden, so daß beispielsweise ein Betreiber der integrierten Schaltung oder eine externe Testeinrichtung auf den Programmablauf Einfluß nehmen kann, oder on-chip ge neriert werden. Im letztgenannten Fall kann der Interrupt in Abhängigkeit bestimmter Betriebszustände bzw. bestimmter auf der integrierten Schaltung generierter Signale ausgelöst wer den. Die Erfindung eignet sich zur Anwendung bei beliebigen Arten von integrierten Schaltungen, beispielsweise bei Logik schaltungen oder Speicherschaltungen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die integrierte Schaltung eine dynamische Speicherschaltung mit Speicherzel len, bei der das Interrupt-Signal einen Programmsprung zu Programmbefehlen auslöst, bei deren Ausführung die Selbstte steinrichtung einen Refresh der Speicherzelleninhalte durch führt. Diese Weiterbildung bietet den Vorteil, daß ein Spei cherzellen-Refresh durch die Selbsttesteinrichtung durchge führt wird und somit hierfür keine zusätzlichen Einrichtungen vorgesehen werden müssen. Speicherzellen von dynamischen Speicherschaltungen (DRAMs) werden üblicherweise als 1- Transistor-Speicherzellen realisiert. Aufgrund des Leckstro mes ihres Speicherkondensators ist es notwendig, die gespei cherte Information regelmäßig wieder aufzufrischen. Dies wird als Refresh bezeichnet. Indem die Selbsttesteinrichtung den Refresh durchführt, erfolgt eine zeitlich optimerierte Ab stimmung von jeweils auszuführendem Testprogramm und dem Re fresh. Dies ist insbesondere günstig, wenn die Speicherzellen im Rahmen des Testprogrammes durch die Selbsttesteinrichtung überprüft werden. Prüfen und Refreshen der Speicherzellen er folgt dann durch die Selbsttesteinrichtung.

Nach einer Weiterbildung weist die integrierte Schaltung eine Zeitmeßeinrichtung zur Generierung des Interrupt-Signals auf. Diese kann dann vorteilhafterweise so dimensioniert werden, daß das Interrupt-Signal in gewünschten, regelmäßigen zeitli chen Abständen generiert wird. Daher eignet sich diese Wei terbildung insbesondere für die Generierung des Interrupt- Signals zur Auslösung eines durch die Selbsttesteinrichtung durchgeführten Refreshs. Bekanntlich wird ein Refresh zy klisch wiederholt.

Das Interrupt-Signal kann unter anderem auch dazu dienen, daß gerade von der Selbsttesteinrichtung bearbeitete Testprogramm bei Bedarf vorzeitig zu beenden. Außerdem kann es dazu die nen, das gerade ausgeführte Testprogramm zu unterbrechen, die Selbsttesteinrichtung zu initialisieren und anschließend er neut mit der Bearbeitung des Programms am Programmanfang zu beginnen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er läutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Ausführungsbeispiel aus Fig. 1, und

Fig. 3 zeigt einen detaillierteren Ausschnitt aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine integrierte Schaltung IC mit einer Selbsttesteinrichtung 1 und einem Programmspeicher 2 sowie einer Zeitmeßeinrichtung 5 und einer durch die Selbsttestein richtung 1 zu testenden Schaltungseinheit 6 dargestellt. Der Programmspeicher 2 dient zum Speichern von Testprogrammen T, die über Anschlüsse 3 der integrierten Schaltung IC von au ßerhalb dieser zuführbar sind. Die Selbsttesteinrichtung 1 ist mit dem Programmspeicher 2 in der Weise verbunden, daß über die Selbsttesteinrichtung mittels Adressen ADR angespro chene Programmbefehle C des jeweils im Programmspeicher 2 ge speicherten Testprogrammes T von diesem an die Selbsttestein richtung 1 übermittelt werden, die diese dann ausführt. Ent sprechend dem jeweils zu bearbeitenden Programmbefehl C führt die Selbsttesteinrichtung 1 der zu testenden Schaltungsein heit 6 Testsignale S1 zu und empfängt als Reaktion darauf von dieser Ausgangssignale S2. Weiterhin führt die Selbsttestein richtung 1 einen Soll-/Ist-Vergleich der von der zu testenden Schaltungseinheit 6 übermittelten Ausgangssignale S2 mit er warteten Werten durch und übermittelt entsprechende Ergeb nissignale R nach außerhalb der integrierten Schaltung IC. Bei diesem Ausführungsbeispiel übermittelt die Selbsttestein richtung 1 erst nach Abschluß eines jeweils zu bearbeitenden Testprogrammes T ein Ergebnissignal R nach außerhalb der in tegrierten Schaltung, welches angibt, ob während der Ausfüh rung des Tests ein Fehler aufgetreten ist oder nicht (Fail/No Fail-Signal). Bei anderen Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, daß auch während der Ausführung des Testprogrammes ständig Ergebnissignale von der Selbsttesteinrichtung 1 aus gegeben werden. Außerdem ist es möglich, daß die Ergeb nissignale detailliertere Informationen beinhalten als ledig lich diejenige, ob ein Test beständen wurde oder nicht. Diese zusätzliche Informationen betreffen z. B. Anzahl, Art und/oder Ort der aufgetretenen Fehler.

Die Selbsttesteinrichtung 1 in Fig. 1 weist weiterhin einen Eingang 4 für ein Interrupt-Signal I auf. Wird das Interrupt- Signal I aktiviert, führt dies dazu, daß die Selbsttestein richtung 1 die Abarbeitung des im Programmspeicher 2 gespei cherten Testprogrammes T unterbricht und einen Programmsprung durchführt.

Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die Selbsttesteinrichtung 1 nach dem Programmstart die Programmbefehle (Command) C nach einander abarbeitet, sofern kein Interrupt durch das Inter rupt-Signal I eingeleitet wird. Wird ein Interrupt eingelei tet, wird statt des nächstfolgenden Programmbefehles ein In terrupt-Programmbefehl ausgeführt, der durch einen Programm sprung innerhalb des abzuarbeitenden Testprogrammes T er reicht wird. Anschließend werden nachfolgende Interrupt- Programmbefehle ausgeführt, bis das Unterprogramm beendet wurde. Anschließend erfolgt ein Rücksprung zum jeweils nächstfolgenden regulären Programmbefehl.

Fig. 3 sind noch einmal die Selbsttesteinrichtung 1 und der Programmspeicher 2 aus Fig. 1 zu entnehmen. Die Selbstte steinrichtung 1 weist einen Befehlszähler 8 auf, der die Adressen ADR zur Adressierung der einzelnen Programmbefehle C generiert. Die Abarbeitung des im Programmspeicher 2 gespei cherten Testprogramms beginnt mit dem an der niedrigsten Adresse befindlichen Programmbefehl, das heißt am Beginn des Testprogramms. Daraufhin werden die einzelnen Programmbefeh le, die über den Befehlszähler 8 adressiert werden, in die Selbsttesteinrichtung 1 geladen und von dieser ausgeführt. Sofern das Interrupt-Signal I nicht aktiviert wird, wird das Testprogramm ohne Unterbrechung bis zum Ende durchlaufen. Tritt dagegen ein Interrupt auf, erfolgt durch den Befehls zähler 8 eine Umadressierung, so daß der Programmsprung zu den Interrupt-Programmbefehlen erfolgt. Nach deren Abarbei tung erfolgt durch einen Return-Befehl der Rücksprung in das Hauptprogramm.

Während bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung das Interrupt-Signal I über einen externen Anschluß 7 der inte grierten Schaltung IC zugeführt wird, so daß von extern auf die Ausführung des Testprogramms durch die Selbsttesteinrich tung 1 Einfluß genommen werden kann, weist im vorliegenden Fall die integrierte Schaltung IC die Zeitmeßeinrichtung 5 auf, die in regelmäßigen zeitlichen Abständen das Interrupt- Signal I liefert beziehungsweise aktiviert. Bei diesem Aus führungsbeispiel wird jedesmal bei Auftreten des Interrupt- Signales ein Refresh von dynamischen Speicherzellen der inte grierten Schaltung IC durchgeführt. Das bedeutet, daß die In terrupt-Programmbefehle einen durch die Selbsttesteinrichtung 1 ausgelösten Refresh der Speicherzellen ermöglichen. Die Selbsttesteinrichtung 1 liefert entsprechende Steuersignal 10, die für einen derartigen Refresh benötigt werden, an ein Speicherzellenfeld 9 der integrierten Schaltung IC. Bei ande ren Ausführungsbeispielen der Erfindung kann das Speicherzel lenfeld 9 auch Teil der zu testenden Schaltungseinheit 6 sein oder mit dieser übereinstimmen. Die Selbsttesteinrichtung 1 dient in solchen Fällen sowohl zum Testen der Speicherzellen als auch zur Durchführung des Speicherzellen-Refreshs.

Der Interrupt des Testprogrammes ermöglicht beliebige regulä re Programmbefehle innerhalb des Testprogrammes in beliebiger Reihenfolge vorzusehen, wobei der Refresh der Speicherzellen immer sichergestellt ist, sofern das entsprechende Interrupt- Unterprogramm Bestandteil desselben ist. Hierdurch wird eine große Flexibilität der Gestaltung des Testprogrammes er reicht.

Claims

1. Integrierte Schaltung mit einer Selbsttesteinrichtung (1) und einem Programmspeicher (2),

1. deren Programmspeicher (2) mit wenigstens einem externen Anschluß (3) der Schaltung verbunden ist zum Laden externer Testprogramme (T) in den Programmspeicher,
2. und deren Selbsttesteinrichtung (1) mit dem Programmspei cher (2) verbunden ist, wobei sie zur Durchführung eines Selbsttests der Schaltung adressenmäßig aufeinanderfolgende Programmbefehle (C) eines in den Programmspeicher geladenen Testprogrammes (T) ausführt,
3. wobei die Selbsttesteinrichtung (I) einen Eingang (4) für ein Interrupt-Signal (I) aufweist, aufgrund dessen sie die Ausführung eines gerade auszuführenden Testprogrammes (T) unterbricht, indem sie nicht den jeweils adressenmäßig fol genden Programmbefehl (C) des Testprogrammes ausführt, son dern einen durch das Interrupt-Signal (I) ausgelösten Pro grammsprung innerhalb des Testprogrammes ausführt.

2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, die eine dynamische Speicherschaltung mit Speicherzellen ist, bei der das Interrupt-Signal (I) einen Programmsprung zu Pro grammbefehlen auslöst, bei deren Ausführung die Selbstte steinrichtung einen Refresh der Speicherzelleninhalte durch führt.

3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Zeitmeßeinrichtung (5) zur Generierung des Inter rupt-Signals (I).

4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem weiteren externen Anschluß (7) zur Zuführung des Interrupt-Signales (I) von außerhalb der integrierten Schal tung.