DE3146721A1

DE3146721A1 - Logikschaltkreis mit pruefmoeglichkeit

Info

Publication number: DE3146721A1
Application number: DE19813146721
Authority: DE
Inventors: Masato Minato Tokyo Kawai
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1982-09-16
Also published as: FR2494868B1; US4424581A; FR2494868A1; JPS6117022B2; DE3146721C2; JPS5789154A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Logikschaltkreis mit Prüfmöglichkeit für Arithmetik- und/oder Logikeinheiten in Computern.

Ein bekanntes Prüfsystem benutzt einen sogenannten Abtastweg/ der beispielsweise aus einem aus kaskadenförmig miteinander verbundenen Flipflops (abgekürzt FF) Schieberegister besteht, das als Logikschaltkreis dient. Beim PrüfVorgang wird ein Prüfmuster in das Register eingelesen, und das Antwortmuster wird aus dem Register ausgelesen. Hierzu wird auf den Aufsatz "Test Generation Systems in Japan" von Funatsu et al in " 12th Design Automation Conference", Seiten 114 - 122 (1975 IEEE) verwiesen. Das Einlesen und Auslesen erfordert jedoch eine relativ lange Zeit.

Bei einem anderen bekannten Prüfsystem, das das System mit Abtastweg verbessern soll, sind mehrere Schieberegister ■ in Serie geschaltet, wobei jedes Register aus mehreren kaskadenförmig miteinander verbundenen F/F mit Mehrfachrückkopplung besteht. Dieses Prüfsystem erzeugt pseudozufällige Prüfmuster. Außerdem soll dieses System die Gesamtbitmenge minimalisieren, die zur Abgabe der Prüfergebnisse erforderlich sind; dies erfolgt durch die nachstehende Datenkompressionstechnik. Zu diesem Zweck versorgt das System sequentiell die Schieberegister mit jedem der vorgegebenen Prüfmuster, führt eine einzige vorgegebene arithmetische Operation nicht für jede Antwort sondern für alle Antworten der Muster durch und erzeugt dann das Rechenergebnis (jede Antwort ist aus dem Rechenergebnis unreproduzierbar). Hierzu wird insbesondere, auf den Aufsatz "Built-in Logic Block

³^ Observation Techniques" von Bernd Könemann et al in "1979 IEEE-Testkonferenz", Seiten 37 bis 41 (1979) verwiesen. Mit diesem System wird die Prüfdauer durch automatische

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Erzeugung der Prüfmuster sowie durch die Datenkompression zur Reduktion der Gesamtmenge der Ausgabedaten aus der Logikeinheit stark reduziert. Da jedoch ein zu prüfender Schaltkreis nicht in mehrere Blöcke unterteilt werden kann, um diese Blockweise mit dem System zu prüfen, sind zum Prüfen des gesamten Schaltkreises eine unerwünscht hohe Menge an Prüfdaten und lange Prüfzeit erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Logikschaltkreis mit Prüfmöglichkeit zu schaffen, der die vorstehenden Nachteile bei bekannten Prüfsystemen vermeidet und so die Zahl der zu verarbeitenden Prüfdaten und die Prüfdauer reduziert.

Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche sowie die in der Beschreibung erläuterten Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung 20

näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Figur 2 ein detailliertes Blockschaltbild eines in

Figur 1 dargestellten FF-Netzwerks,

Figuren 3A-3D Schaltbilder von vier Umschaltkreisen gemäß Figur 2 mit verschiedener Betriebsart,

Figuren 4-8 zeigt Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform, 30

Figuren 9-10 Modifikationen des FF-Netzwerks gemäß Figur 2, Figuren 11- 13 Tabellen zur Erläuterung der Arbeitsweise des FF-Netzwerks in Figur 9, und

Figuren 14- 16 Tabellen zur Erläuterung der Arbeitsweise des 35

FF-Netzwerks der Figur 10.

• _ 4 -

In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente, und die an Torschaltungen angebrachten Kreise weisen auf die Inversion eines bestimmten Eingangssignals hin.

Der in Figur 1 dargestellte Logikschaltkreis weist ein Kombinationsnetzwerk 101 und ein Master-Slave-FF-Netzwerk 102 auf, dem ein Teil der Ausgangssignale des Netzwerks 101 über Leitungen 130-1 bis 130-m zugeführt werden und das einen Teil seiner eigenen Ausgangssignale über Leitungen 140-1 bis 140-m dem Netzwerk 101 zuführt. Ferner sind fremde ■ Bestandteile vorgesehen:

Ein Anschluß 103 zum Zuführen iron Abtastprüfmustern zum Netzwerk 102, ein Anschluß 104 zum Auslesen eines Teils der Ausaanassiqnale des Netzwerks 102, Steuer sicrnalanschlüsse 105 und 106 zum Steuern der Arbeitsweise des Netzwerks 102, Einaanasanschlüsse 110-1 bis 110-1 und Ausgangsanschlüsse 120-1 bis 120-n für das Netzwerk 101.

Das Netzwerk 101 hat den gleichen Aufbau wie die Kombinationswetzwerke 40, 41 oder 42 gemäß Figur 5 der US-PS 3 761 695.

Bei der normalen Betriebsart verwendet der Logikschaltkreis das Netzwerk 102 als übliches Master-Slave-FF-Netzwerk und bewirkt das Prüfen eines Schaltkreises, wobei der gesamte in Figur 1 dargestellte Schaltkreis als synchroner, sequentieller Schaltkreis betrieben wird. In einem speziellen Prüfmodus werden Steuersignale von den Anschlüssen 105 und 106 zum Netzwerk 1Ο2 gegeben, so daß man Schieberegister erhält. Danach .wird ein Anfangsbitmuster zum Prüfen vom Anschluß 103 dem Netzwerk 102 seriell zugeführt, so daß das Kombinationsnetzwerk 101 mit einem gewünschten Prüfmuster versorgt werden kann. Das in das Netzwerk 102 geladene Prüfmuster kann über den Anschluß 104 seriell ausgelesen werden. Daher kann der Ausgang des Netzwerks 101 vollständig beobachtet werden, in-dem das am Anschluß 104 erzeugte Aus-

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gangsbit mit den parallel erzeugten Ausgangsbits an den Anschlüssen 120-1 bis 120-n kombiniert wird, um die Antwort eines vorgegebenen Prüfmusters zu bilden.

In Figur 2 ist eine erste Ausführungsform des Netzwerks 102 dargestellt. Dieses Netzwerk 102 weist eine Gruppe Master-FF-201 bis 208, eine Gruppe Slave-FF 211 bis 218, vierfach-Umsckaltkreise 220, 221-1 bis 221-3, 230 und 240-1 bis 240-3 sowie Exclusiv-ODER-Torschaltungen (abgekürzt EOR) 250 und 260 auf. Bei normaler Betriebsart wird ein Eingangs-Bitmuster von den Anschlüssen 110-1 bis 110-1 parallel dem Netzwerk 101 zugeführt. Das Ausgangs-Bitmuster des Netzwerks 101 wird dann dem FF 201 bis 208 des Netzwerks 102 über die Leitungen 130-1 bis 130-m zugeführt (vgl. Figur 1). Der in den FF 201 bis 208 gespeicherte Inhalt wird dann den FF 211 bis 218 parallel und synchron mit einem Taktimpuls zugeführt, der von dem Anschluß 110-1 über eine Leitung 231 zugeführt wird. Im Prüfmodus wird ein Anfangsprüfbitmuster sequentiell aus dem Einleseanschluß 103 in die Slave-FF 211 bis 218 geladen, die zur Bildung eines Schieberegisters kaskadenförmig miteinander verbunden werden. Das in den FF 201 bis 208 gespeicherte Bitmuster wird sequentiell an den Anschluß 104 über das Schieberegister (aus den FF 201 bis 208) zum Beobachten abgegeben.

Gemäß Figur 3A weist der Modusumschaltkreis 220 ein ODER-Glied 3010, UND-Glieder 3020 bis 3022, ein EOR-Glied 3030 sowie Logikglieder 3040 und 3041 auf. Der Schaltkreis 220 wählt eines von drei Bitmustern durch eine Kombination von logischen Signalen "1" oder "0" aus, die an den Anschlüssen 105 und 106 anliegen (Figur 2). Eines der drei Bitmuster wird sequentiell vom Master-FF-2Ö1 dem UND-Glied 3021 des Schaltkreises 220 über eine Leitung 3210 zugeführt (Figur 3A). Ein anderes Bitmuster wird seriell vom Einleseeinschluß 103 zum UND-Glied 3020 über eine Leitung 3220 zugeführt. Das restliche Bitmuster wird seriell vom EOR-Glied 3030 dem UND-

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314672Ρ

Glied 3022 zugeführt. Das Glied 3030 erzeugt ein EOR Signal aus dem über eine Leitung 3230 anstehenden Ausgangesignal des Gliedes 260, an dessen Eingängen die Ausgangssignale des FF 212 sowie das Signal des Rückkoppelkreises 2180 anliegen. Einzelheiten der Arbeitsweise dieses Schaltkreises werden in der nachstehenden Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

10

Modus

106

Operation

Ruckstell-Modus

O Die FF 211 und 212 werden

synchron mit den Taktimpulsen auf "0" eingestellt

15

Normal-Modus

1 Die FF 211 und 212 speichern sequentiell die Ausgangssignale des Master-FF-201 synchron mit den Taktimpulsen

20

Schiebe-Modus

1 Die FF 211 und 212 speichern sequentiell das Bitmuster vom Anschluß 103 synchron mit den Taktimpulsen

Rückkoppel-Modus

1 Die FF 211 und 212'speichern sequentiell das EOR-Ergebnis des Bitmusters vom Anschluß 103 und des Bitmusters vom EOR-Glied 260 über die Leitung 323 synchron mit den Taktimpulsen

Gemäß Figur 3B weist der Modus-Umschaltkreis 221-1 ein ODER-Glied 3Ο11, UND-Glieder 3023 bis 3025 sowie Logikglieder 3042 und 3043 auf. Die Schaltkreise 221-2 und 221-3 haben den gleichen Aufbau wie der Schaltkreis 221-1. Liegen an den Anschlüssen 105 und 106 die logischen Signale "{"' oder "0" an, so wählt der Schaltkreis 221-1 ein Bitmuster aus zwei Bitmustern aus. Das eine der beiden Bitmuster wird seriell vom Master-FF 2Ο3 dem Glied 3024 des Schaltkreises 221-1 über eine Leitung 3211 zugeführt (Figur 3B). Das andere Bitmuster wird seriell

3 14 67 2

vom FF 212 den Gliedern 3023 und 3025 über eine Leitung 3 221 zugeführt. Die Schaltkreise 221-2 und 221-3 führen die gleiche Operation wie der Schaltkreis 22-1 aus. Einzelheiten der Arbeitsweise dieser Schaltkreise sind in Tabelle II wieder-

⁵ gegeben.

"■'■·;■ ' ' Tabelle II

Modus

106

Operation

Ruckstel1- Modus

Die FF 213 bis 218 werden synchron mit den Taktimpulsen auf "0" eingestellt.

Normal-Modus

Die FF 213 bis 218 speichern sequentiell die Ausgangssignale der entsprechenden Master-FF-203, 205 und 207 synchron mit den Taktimpulsen

Schiebe-Modus

1 0 Die FF 213 bis 218 speichern sequentiell die Ausgangssig-

0 1 nale der entsprechenden

FF 212 bis 217 synchron mit den Taktimpulsen

Gemäß Figur 3C weist der Modus-Umschaltkreis 230 ein ODER-Glied 212, UND -Glieder 3026 bis 3028, ein EOR-Glied 3031 sowie Logikglieder 3044 und 3045 auf. Durch logische Signale

"1" oder "0" an den Anschlüssen 105 und 106 wählt dieser Schaltkreis 230 aus drei Bitmustern ein Bitmuster aus. Das eine der drei Bitmuster wird von dem Netzwerk 101 (Figur 1) seriell dem Glied 3027 des Schaltkreises 230 über die Leitung 130-1 zugeführt (Figur 3C). Ein anderes Bitmuster wird sequentiell vom EOR-Glied 3031 dem UND-Glied 3028 zugeführt. Das EOR-Glied 3031 erzeugt ein EOR-Signal aus dem Ausgangssignal des Netzwerks 101 (Leitung 130-1) und aus dem Ausgangssignal des Gliedes 250 (über eine Lei-

3U672T

tung 333) vom Rückkopplungskreis. Das restliche Bitmuster wird dem Glied 3026 seriell von der Masse G zugeführt. Einzelheiten der Betriebsweise dieses Schaltkreises 230 sind in Tabelle III dargestellt.

Tabelle III

• Modus

105

Operation

Ruckstell-Modu s

Die FF 201 und 202 werden synchron mit den Taktimpulsen auf *0" eingestellt

Normal-Modus

Die FF 201 und 202 speichern sequentiell die Ausgangssignale des Netzwerks 101 synchron mit den Taktimpulsen

Rückkoppel-Modus

Die FF 201 und 202. speichern sequentiell das EOR-Ergebnis des Ausgangssignals des Netzwerks 101 und das Bitmuster vom EOR-Glied 250 über die Leitung 333 synchron mit den Taktimpulsen.

Gemäß Figur 3D besteht der Modus-Umschaltkreis 240-1 aus einem ODER-Glied 3012, UND-Gliedern 3029, 3033 und 3034, einem EOR-Glied 3032 und Logikgliedern 3046 und 304 7. Die Schaltkreise 240-2 und 240-3 haben den gleichen Aufbau wie der Schaltkreis 240-1. Bei Anliegen von Logiksignalen "1" oder "0" an den Anschlüssen 105 und 106 wählt der Schaltkreis 240-1 eines aus drei Bitmustern aus. Das eine Bitmuster wird vom FF 202 seriell dem UND-Glied 3Ο29 des Schaltkreises 240-1 über eine Leitung 3411 (Figur 3D) zugeführt. Ein anderes Bitmuster wird vom Netzwerk 101 (Figur 1) dem UND-Glied 3033 über eine Leitung 130-2 sequentiell zugeführt. Das restliche Bitmuster wird vom EOR-Glied 3032 dem

3Η672Ϊ-

ÜND-Glied 3034 seriell zugeführt. Das EOR-Glied 3032 erzeugt ein EOR-Signal aus dem Ausgangssignal des FF 202 und dem des Netzwerks 101. Die Schaltkreise 240-2 und 240—3 arbeiten in der gleichen Weise wie der Schaltkreis 240—1. Einzelheiten der Arbeitsweise des Schaltkreises 240 sind in Tabelle IV erläutert.

Tabelle IV

Modus

105

Operation

Rückstell-Modus

Die FF 203 bis 208 werden
synchron mit den Taktimpulsen auf "0" eingestellt

Normal-Modus

Die FF 203 bis 208 speichern sequentiell die Ausgangssignale des Netzwerks 101
synchron mit den Taktimpulsen

Schiebe-Modus

Die FF 203 bis 208 speichern sequentiell das Bitmuster
von den entsprechenden FF 202, 2Ό4 und 206 synchron mit den Taktimpulsen

25 Rückkoppel-Modus

Die FF 203 bis 208 speichern sequentiell das EOR-Ergebnis des Ausgangssignals des
Netzwerks 101 und der Ausgangs signale der entsprechenden FF 202, 204 bzw. 206
synchron mit den Taktimpulsen

Die Betriebsweise der vorstehenden Ausführungsform wird mit Bezug auf die Figuren 1 bis 8 und Tabellen I bis IV näher erläutert.

Der Logikschaltkreis führtdie Normaloperation und die speziel-

Ie Prüfoperation aus. Die Prüfoperation besteht aus den aufeinanderfolgenden Schritten der Initialisierung, der Prüfung und der Beobachtung der Antwort auf ein vorgegebenes Prüfmuster.

Normaloperation

Liegt an den Anschlüssen 105 und 106 in Figur jeweils logisch "1" an, so erzeugt das Kombinationsnetzwerk 101 parallel an den Leitungen 130-1 bis 130-n ein Bitmuster. Dieses Bitmuster wird an das Netzwerk 101 über die Modusumschaltkreise23O und 240, di« Master-FF 201, 203, 205 und 207, die Modus-Umschaltkreise 220 und 221, die Slave-FF 211, 213, 215 und 217 (Figur 2) und die Leitungen 140-1 bis 140-4 parallel zurückgeführt. Bei dieser Betriebsart arbeiten die Schaltkreise 220, 221, 230 und 240 in ihren jeweiligen Normalmoden gemäß den Tabellen I bis IV.

Prüfoperation
■

1. Initialisierung

Dazu wird der Logikschaltkreis zunächst im Rückstellmodus und dann im Schiebemodus betrieben. Im Rückstellmodus sind alle FF 201 bis 208 und 211 bis 218 (Figur 2) auf "0" eingestellt. Die Schaltkreise 220, 221, 230 und 240 arbeiten gemeinsam in den Normalmoden gemäß den Tabellen I bis IV. Im anschließenden Schiebemodus arbeiten die Master-FF 201 bis 208 als Schieberegister mit den Taktimpulsen vom An-Schluß 110-1 über die Leitung 231. Das Eingangs-Bitmuster für dieses Schieberegister wird durch das Ausgangs-Bitmuster des Umschaltkreises 230 bestimmt. Da die Steuersignale von den Anschlüssen 105 und 106 "1" und "0" sind, arbeitet der Umschaltkreis 230 gemäß Tabelle III im Rückstellmodus. Daher ist das Ausgangsbit des Schaltkreises 230 "0". Der Umschaltkreis 240 wird gemäß Tabelle IV im Schiebemodus be-

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trieben, so daß die Master-FF201 bis 208 als Schieberegister * geschaltet sind und ihre Ausgangsbits jeweils "0" werden.

Ähnlich arbeiten die Umschaltkreise 220 und 221 in ihren Schiebemoden, so daß die Slave FF 211 bis 218 als Schieberegister arbeiten. Sobald als Eingangs-Bitmuster

*0 0 Ο 1" sequentiell am Einschreib-Anschluß 103 |

eingestellt wird, werden die Slave FF 211 bis 218 seriell j

mit dem Bitmuster "1 1 0 0 0 0 0" geladen. Dies ist der | Anfangswert, der in das Netzwerk 101 als Prüfmuster geladen ■

werden soll. ■

2. Prüfoperation

Die Prüfung erfolgt in dem Rückkoppelmodus. Bei Anliegen von logisch "0" und "1" an den Anschluß 105 und 106 arbeiten die Umschaltkreise 220, 230 und 240 in den Rückkoppelmoden entsprechend den Tabellen I, III bzw. IV. Dagegen wird der Umschaltkreis 221 im Schiebemodus gemäß Tabelle II bei den gleichen Steuersignalen betrieben. Dadurch wird der gesamte Schaltkreis in Figur 2 äquivalent zu den kombinierten Schaltkreisen der Figuren 4 und 6. Die Figur 4 zeigt die Slave FF 2H bis 2l8 und ihre zugehörigen Bauelemente und Verschaltungen. Die Figur 6 zeigt die Master-FF 201 bis und ihre zugehörigen Bauelemente und Verschaltungen.

Gemäß Figur 4 wird durch die Taktimpulse von den einzelnen Slave-FF 211 bis 218 das Ausgangs-Bitmuster der FF 211, 213, 215 und 217 entsprechend Q₅, Q_ß, Q₇ und 0- in Figur 5 sequentiell geändert.

Gemäß Figur 5 wird das Ausgangs-Bitmuster (Q₅ bis Qg) beim Taktzyklus "0" auf "1 0 0 0" eingestellt. Danach werden zueinander unterschiedliche Bitmuster bei den Taktzyklen 1

bis 14 sequentiell erzeugt. In ähnlicher Weise werden Bitmuster seriell durch die FF 211, 213, 215 und 217 in den anschließenden sukzessiven Taktzyklen 15 bis 29, obwohl in

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.::!"!=" I i'O I 3U6721 r - 12 - ^π

Figur 5 nicht dargestellt, seriell erzeugt. Diese Bitmuster werden durch die Kombination der Inhalte der Bits Q_c bis Q_Q

D

bestimmt und sind daher als zufällige Muster verwendbar. Die in Figur 4 dargestellte Schaltung dient somit als Zufallsgenerator zur Erzeugung eines zufälligen Musters, der ein lineares Rückkoppelregister aufweist.

Gemäß Figur 6 wird das Ausgangs-Bitmuster Q₁ bis Q, der FF 201, 203, 205 und 207 durch die Taktimpulse sukzessive variiert, die den einzelnen Master-FF 201 bis 208 zugeführt werden. Diese sequentielle Variation ist in Figur dargestellt.

Gemäß Figur 7 ist das Ausgangs-Bitmuster (Q₁ bis Q.) der FF 201, 203, 205 und 207 beim Taktzyklus "0" gleich "0 0 0". Bei nächsten Taktzyklus "1" wird das Ausgangs-Bitmuster (Q₁ bis Q₄) der FF 201, 203, 205 und 207 aufgrund eines Bitmusters "0 0 0 1", das über die Signalleitungen 130-1 bis 130-4 übertragen wird, "0 0 0 1". Wenn danach der 15. Taktimpuls zusammen mit dem Bitmuster gemäß Figur 7 zugeführt wird, liegt an dem FF 201, 203, 205 und 207 das Ausgangs-Bitmuster "1 O 0 1".

3. Beobachtung der Antwort auf ein vorgegebenes Prüfmuster

Gemäß Figur 8 wird ein Fehler im Kombinations-Netzwerk in der nachstehenden.Weise festgestellt. Wenn in dem Netzwerk 101 ein Fehler auftritt, so wird vom Netzwerk 101 zum Netzwerk 102 über die Leitungen 130-1 bis 130-4 ein Prüfmuster parallel übertragen. Wenn beispielsweise der Fehler im Netzwerk 101 auf der Leitung 130-3 beim Taktzyklus 9 auftritt, so wird die Wirkung dieses Fehlers sequentiell auf die Master-FF 201 bis 208 übertragen, so daß an dem FF 201, 203, 205 und 207 das Ausgangs-Bitmuster "1 1 1 0" beim Taktzyklus 15 anliegt. Dieses Ausgangs-Bitmuster der FF 201, 203, 205 und 207 unterscheidet sich vom Ausgangs-

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3H6721

^Γ - 13 -

Bitmuster "1 O O 1'^das von den gleichen FF bei fehlerfreiem (normalem) Zustand gemäß Figur 5 erzeugt werden soll. Dieser Unterschied im Bitmuster zeigt einen Fehler im Netzwerk 101 an.

Die Master-FF 201 bis 208 dienen als "Kompressoren" zum - komprimieren der Ausgangsdaten eines der Prüfung unterworfenen Schaltkreises da ein Fehler lediglich durch Beobachten des Ausgangs-Bitmusters Q- bis Q₄ der FF 201, 203, 205 und 207 bei einem bestimmten Beobachtungszyklus {Taktzyklus 15 bei der vorstehenden Ausführungsform) ermittelt werden kann, d.h. ohne überprüfen jedes Ausgangs-Bitmusters Q₁ bis Q₄ bei allen Zyklen. Wenn die Master-FF 201 bis 208 (Figur 2) gemäß Figur .5 angeordnet sind, so können die Bitmuster vom Netzwerk 101 unter Verwendung der Master-FF 201 bis 208 als Datenkompressor wirksam geprüft werden.

Eine alternative Anordnung des Netzwerks 102 ist in Figur 9 dargestellt. Während bei dem Netzwerk 102 gemäß Figur 2 der eine Eingangsanschluß des EOR-Gliedes 250 mit dem Ausgangsanschluß des FF 202 und ein Eingang des EOR-Gliedes 260 mit dem Ausgang des FF 212 verbunden ist, sind beim Netzwerk 102 gemäß Figur 9 der eine Eingang der EOR-Glieder 250 und 260 mit den Ausgängen der FF 204 bzw. 214 verbunden.

Eine andere alternative Anordnung des Netzwerks 102 ist in Figur 10 dargestellt. Bei den Figuren 2 und 9 sind die zweiten Eingänge der EOR-Glieder 250 und 260 mit den Ausgangen der FF 208 bzw. 218 verbunden. Dagegen sind die zweiten Eingänge der EOR-Glieder 250 und 260 bei Figur 10 mit den Ausgängen der FF 208 bzw. 218 verbunden.

Die Arbeitsweise des Netzwerks 102 gemäß Figur 9 ergibt sich aus den Figuren 11 bis 13.

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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 9 und 11 bis 13 wird

die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform näher erläu- ■

i tert. Diese Ausführungsform führt die gleichen Operationen wie die erste Ausführungsform im .Normalbetrieb und die Initialisierung im Prüfbetrieb durch. Beim Initialisierungsschritt erzeugen jedoch die Slave FP 211 bis 218 der zweiten Ausführungsform das Bitmuster "110 0 1 O" in Antwort auf ein Eingangs-Bitmuster "0 10 1" vom Einschreibanschluß 103 gemäß Figur 9.

Gemäß Figur 11 wird beim Taktzyklus 0 das Ausgangs-Bitmuster (Q_g bis Q_ß) auf "1 0 1 0" eingestellt. Daraufhin folgen sequentiell erzeugte Bitmuster bei den Taktzyklen 1 bis 8, die jeweils voneinander verschieden sind. Diese Bitmuster werden durch die Kombination der Inhalte der Bits Qc bis Q_R festgelegt und können daher als Zufallsmuster verwendet werden.

Gemäß Figur 12 ist beim Taktzyklus 0 an den FF 201, 203, 205 und 207 das Ausgangs-Bitmuster (Q₁ bis Q₄) "0 0 0 0". Wenn ein Bitmuster "0 0 0 1" beim nächsten Taktzyklus 1 über die Leitungen 130-1 bis 130-4 zugeführt wird, so wird das Ausgangs-Bitmuster "0 0 0 0".

Gemäß Figur 13 wird ein Fehler im Netzwerk 101 in der nachstehenden Weise ermittelt. Wenn ein bestimmter Fehler im Netzwerk 101 auftritt, der über die Leitungen 130-1 bis 130-4 dem Netzwerk 102 zugeführt wird, so wird dessen negative Wirkung dem Master-FF 203 über die Leitung 130-2 beim Taktzyklus 1 sequentiell zugeführt. Dies wird durch ein Ausgangs-Bitmuster "1 1 1 0" der FF 201, 203, 205 und 207 beim Taktzyklus 8 wiedergegeben. Dieses Ausgangs-Bitmuster ist nicht identisch mit dem Bitmuster "0 1 0 1" gemäß Figur 12, das durch die gleichen FF im fehlerfreien Zustand erzeugt werden soll, was einen Fehler im Netzwerk 101 anzeigt.

^Γ - 15 -

Die Master-FF 201 bis 208 wirken als Datenkompressor, so daß ein Fehler lediglich durch Beobachten des Ausgangs-Bitmusters Q- bis Q₄ der FF 201, 203, 205 und 207 bei dem Taktzyklus 8 herausgefunden werden kann, d.h. ohne jegliche Beobachtung jedes Bitmusters Q₁ bis Q₄ bei allen Taktzyklen.

Die Figuren 14 bis 16 zeigen die Operation des dritten Ausführungsbeispiels des Netzwerks 102 gemäß Figur 10.

Gemäß den Figuren 1, 10 und 14 bis 16 führt diese Ausführungsform die gleichen Operationen aus wie die erste Ausführungsform im Normalbetrieb und die Initialisierung im Prüfbetrieb.

Gemäß Figur 14 erzeugen die Slave FF 211, 213, 215 und 217 beim Taktzyklus 0 ein Ausgangs-Bitmuster (Q₅ bis Qg) "1 0 0 0". Danach erzeugen diese sequentiell andere Bitmuster, die bei den Taktzyklen 1 bis 5 jeweils voneinander verschieden sind. Wiederum werden diese Bitmuster durch die Kombination der Inhalte der Bits Q_c bis Q_Q festgelegt und können daher als zufällige Muster verwendet werden.

Gemäß Figur 15 erzeugen die FF 201, 203, 205 und 207 beim Taktzyklus 0 ein Ausgangs-Bitmuster (Q₁ bis Q₄) "0 0 0 0" als Operation des Schaltkreises gemäß Figur 12. Beim nächsten Taktzyklus 1 wird das Ausgangs-Bitmuster (Q.. bis Q₄) "0 0 0 0".

Das Feststellen eines Fehlers im Kombinationsschaltkreis 101 wird nachstehend mit Bezug auf Figur 16 erläutert. Wenn ein bestimmter Fehler im Netzwerk 101 auftritt, der über die Leitungen 130-1 bis 130-4 zum Netzwerk 102 übertragen wird, so erscheint die negative Auswirkung dieses Fehlers auf der Leitung 130-2 beim Taktzy.klus 1 und wird sequentiell den Master-FF 201 bis 208 zugeführt. Dann wird beim Taktzyklus 5 das Ausgangs-Bitmuster (Q₁ bis Q₄) "1 1 0 1". Dieses Aus-

""":- I ; · "■■- "■ 3Κ6721

gangs-Bitmuster unterscheidet sich von dem Ausgangs-Bitmuster "1 1 1 1" gemäß Figur 15, das im Normalzustand erzeugt werden soll, so daß das Auftreten eines Fehlers im Netzwerk 101 wiedergegeben wird. Diese Ausführungsform sowie die erste und die zweite Ausführungsform verwenden die

Master-FF 201 bis 208 als Datenkompressor mit Fehlerermitt- -·■· lung ohne Beobachtung der Bitmuster der FF 201," 203, 205 und 207 bei allen Taktzyklen, und zwar lediglich durch Beobachten des Ausgangs-Bitmusters Q bis Q₄ beim Taktzyklus

Die Erfindung ermöglicht somit die einfache Erzeugung von Prüfmustern und eine erhebliche Reduktion der erforderlichen Beobachtungsdauer aufgrund der hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit der Muster mit Hilfe der Schieberegister-Anordnungen mit den Rückkoppelkreisen.

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Claims

VOSSIUS · VOSSIUS · TAUCH.NER _:ΉΕϋ NEMAN N · RAUH

PATENTANWÄLTE

SIEBERTSTRASSE 4 ■ 8OOO MÜNCHEN 86 ■ PHONE; (O39) 47 4OM CABLE: BENZOLPATENT MÜNCHEN -TELEX 5-29 453 VOPAT D

3 η 6;: ι

u.Z.: ,R 565 (He/kä) 25. November 1981

Case: 166 074/80

Nippon Electric Company, Ltd.
Tokio, Japan
10

" Lpgikschaltkreis mit Prüfmöglichkeit "

Patentanspruch 15

Logikschaltkreis mit Prüfmöglichkeit gekennzeichnet durch

a) ein Kombinationsnetzwerk (101) zum Empfang eines

parallel anstehenden Bitmusters aus mehreren Signalen und zum Erzeugen eines parallel anstehenden Bitmusters ,

b) eine Gruppe von Master-Flip-Flops (201 bis 208) zum sequentiellen Empfang eines Teils des Ausgangs-Bitmusters des Kombinationsnetzwerks (101),

c) eine Gruppe von Slave-Flipflops (211 bis 218) entsprechend den einzelnen Flipflops (201 bis 208) in der Master-Gruppe, wobei die Slave-Flipflopgruppe sequentiell das Ausgangsbitmuster der Master-Flipflopgruppe empfängt und dieses zum Kombinationsnetzwerk (101) zurückführt,

d) eine Einrichtung zum kaskadenförmigen Verbinden der Flipflops in der Mastergruppe zur Ausbildung eines Schieberegisters mit einem Rückkoppelkreis und durch

e) eine zweite Einrichtung zum kaskadenförmigen Verbinden der Flipflops der Slave-Gruppe zum Bilden eines Schieberegisters mit einem Rückkoppelkreis.

L . · -J