JP2962232B2 - スキャンパス回路の自動配置配線方法 - Google Patents

スキャンパス回路の自動配置配線方法

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JP2962232B2 JP8203672A JP20367296A JP2962232B2 JP 2962232 B2 JP2962232 B2 JP 2962232B2 JP 8203672 A JP8203672 A JP 8203672A JP 20367296 A JP20367296 A JP 20367296A JP 2962232 B2 JP2962232 B2 JP 2962232B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSIのテスト容
易化設計方法の1つであるスキャンパス回路に関し、特
にスキャンパス回路の自動配置配線方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIの機能テストを容易にするために
行なうスキャンパス方式は、LSIの回路機能のテスト
のための専用回路であるスキャンパス回路をLSIの内
部に持つ。このスキャンパス回路は、スキャンパスフリ
ップフロップを直列に接続した回路で構成され、シフト
レジスタとして動作する。このスキャンパス回路は、L
SIの外部からスキャンパステスト用のデータを入力す
るテストデータ入力端子、LSIの外部からスキャンパ
ステスト用のクロックを入力するテストクロック端子、
スキャンパステストのテスト結果であるデータが出力さ
れるテストデータ出力端子を有している。スキャンパス
方式は、テストモード時に、テストデータ入力端子から
テスト用のデータを入力し、テストクロック端子にテス
ト用のクロックを入力し、そのデータをLSI内部の組
み合わせ回路により論理演算させ、その演算結果である
所定の出力がテストデータ出力端子から出力されること
を確認することにより、LSIの組み合わせ回路が正常
に動作していることを確認するものである。
【0003】また、スキャンパス回路はシフトレジスタ
として動作するため、テストデータ入力端子より入力さ
れたデータは各スキャンパスフリップフロップ間をクロ
ックごとにシフトして行くが、このときスキャンパスフ
リップフロップが正常にデータを取り込むためには、ク
ロックの入力の後一定時間はデータを保持しなければな
らない。この時間をホールド時間という。
【0004】スキャンパス回路のスキャンパスフリップ
フロップのホールド時間を保証するための従来の自動配
置配線方法として下記の方法がある。 (1)配置、配線前の予想遅延量に従って、クロックの
配線に起因する遅延量を推定し、各スキャンパスフリッ
プフロップ間のホールド時間を満たすように、遅延量を
調整する方法。 (2)配置、配線時に、クロック配線に起因する遅延量
によるクロック信号のずれであるクロックスキューが最
小となるように配置、配線処理を行なうクロックツリー
シンセシス方法。 (3)配置、配線後に遅延解析を行ない、遅延制約が満
たされない部分に対しバッファ等の遅延素子の挿入また
は遅延量の異なる同一機能素子への置き換えをすること
により、遅延調整を行なう方法。
【0005】上記の従来方法(1)、(3)の処理手順
を図4を用いて説明する。まず、配置、配線すべき各素
子の接続情報であるネットリストの入力を行なう(ステ
ップ502)。このネットリストに基づき、自動的にス
キャンパスフリップフロップの接続を行なう(ステップ
503)。また、ステップ503において、配置、配線
前の予想遅延量に基づいて、スキャンパスフリップフロ
ップ間に、スキャンパスのシフト動作におけるホールド
時間制約を保証するために、スキャンパスフリップフロ
ップ間にバッファ等の遅延素子を挿入する処理を行な
う。そして、配置処理および配線処理を行なう(ステッ
プ504、505)。次に、配置、配線後のレイアウト
から求まる遅延量を用いて、遅延量の計算を行なう(ス
テップ506)。この遅延量の計算に基づいてスキャン
パスフリップフロップ間のホールド時間の検証を行な
い、その判定を行なう(ステップ507)。ホールド時
間のエラーがなければ、処理は終了する。ホールド時間
の検証処理において、エラーがある場合は、ホールド時
間を満たすまでスキャンパスフリップフロップ間の遅延
量を増加させるために、バッファ等の遅延素子を挿入す
る(ステップ508)。その後、必要に応じ、配置、配
線処理を行ない(ステップ509、510)、処理を終
了する。
【0006】次に、図5によりスキャンパス回路の自動
配置配線方法のホールド時間制約検証処理を説明する。
スキャンパスフリップフロップ(スキャンパスF/F)
405、406はスキャンパス回路を構成するフリップ
フロップであり、バッファ403、404は、テストク
ロック端子402より入力されたスキャンパステスト用
クロックをスキャンパスフリップフロップ405、40
6のそれぞれのクロック入力端子に分配する。
【0007】スキャンパスフリップフロップ405、4
06はそれぞれにスキャン入力端子SIN、スキャン出
力端子SOUT、クロック入力端子CLK、通常データ
入力端子DATAを有している。スキャンパスフリップ
フロップは通常のフリップフロップの入力をスキャン入
力端子SINと通常データ入力端子DATAに切り換え
られるようにしたものである。通常データ入力端子DA
TAはテストを行なう組み合わせ回路の演算結果である
データを入力するための端子である。
【0008】ここで、Dclk1は、テストクロック端
子402からスキャンパスフリップフロップ406のク
ロック入力端子CLKまでの遅延時間、Dclk2はテ
ストクロック端子402からスキャンパスフリップフロ
ップ405のクロック入力端子CLKまでの遅延時間、
Dff1はスキャンパスフリップフロップ406のスキ
ャン入力端子SINからスキャン出力端子SOUTまで
の遅延時間、Dnetはスキャンパスフリップフロップ
406のスキャン出力端子SOUTとスキャンパスフリ
ップフロップ405のスキャン入力端子SIN間の配線
の遅延時間、FFholdはスキャンパスフリップフロ
ップ405のクロック入力端子SINに対するスキャン
入力端子SINのホールド時間とすると、下記の式を満
たす時にホールド時間が確保されたと判定する。
【0009】Dclk1+Dff1+Dnet−Dcl
k2≧FFhold
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のスキャ
ンパス回路の自動配置配線方法では、下記のような問題
点があった。 (1)配置、配線後の実際の遅延量が予想遅延量と異な
った場合に、ホールド時間が満たされず、スキャンパス
回路のシフト動作が正常に行なえない。 (2)クロックスキューを最小にする配置、配線を行な
うクロックツリーシンセシス方法を用いても、クロック
スキューを無くすことはできないため、バッファ等の遅
延素子を挿入する必要があり、チップ面積のオーバーヘ
ッドを増大させる。 (3)配置、配線後に遅延調整を行なう場合、ホールド
時間を満たすまでバッファ等の遅延素子を追加するた
め、チップ面積のオーバーヘッドを増大させる。
【0011】本発明の目的は、チップ面積のオーバーヘ
ッドを最小限におさえ、スキャンパス回路の安定動作を
保証できる、スキャンパス回路の自動配置配線方法を提
供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスキャンパス回路の自動配置配線方法は、
スキャンパス回路を一旦自動配置配線した後に、前記ス
キャンパス回路を構成する各スキャンパスフリップフロ
ップのクロック入力端子と、LSIのテストクロック端
子間の配線による遅延量を計算し、前記各スキャンパス
フリップフロップを、前記遅延量が大きい順に接続され
るように、前記各スキャンパスフリップフロップのスキ
ャン入力端子とスキャン出力端子間の配線の再配線を行
なう。
【0013】本発明は、クロックネットの遅延時間の大
きい順にスキャンパスフリップフロップを配線すること
により、遅延素子を追加せずにホールド時間を満たすよ
うにしたものである。
【0014】したがって、チップ面積のオーバーヘッド
を最小限に押えることができる。
【0015】また、本発明の実施態様によれば、前記各
スキャンパスフリップフロップ間のスキャンパステスト
用のデータのシフト動作におけるホールド時間の検証を
行ない、前記ホールド時間が保証値以内でない場合、そ
のスキャンパスフリップフロップ間の配線のみ前記ホー
ルド時間が保証値以内となるように再配線する。
【0016】本実施態様は、再配線の処理を必要最少限
にするものである。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0018】図1は本発明の一実施形態のスキャンパス
回路の自動配置配線方法のフローチャートである。
【0019】まず、ネットリストを入力し各スキャンパ
スフリップフロップの接続を行なう(ステップ10
2)。次に、各スキャンパスフリップフロップを接続し
たネットリスト情報に基づき配置、配線を行なう(ステ
ップ104、105)。次に、遅延量の計算を行ない
(ステップ106)、スキャンパス接続間にホールド時
間制約エラーがあるか否かの判断をする(ステップ10
7)。この判定においてエラーが無い場合は処理を終了
する。エラーが検出された場合、スキャンパスフリップ
フロップの再接続処理を行なう(ステップ108)。そ
して、再度スキャンパス接続間にホールド時間制約エラ
ーがあるか否かの判断を行なう(ステップ107)。そ
してこの判定においてエラーが無い場合は処理を終了す
るが、エラーがある場合はエラーがなくなるまでこの処
理を続ける。ここで、スキャンパス接続において、すべ
てのスキャンパスフリップフロップをそのクロック入力
端子までの遅延量の大きい順に、LSIのテストデータ
入力端子に近い側から並べ直すことが可能な場合、ステ
ップ107のホールド時間検証処理を再度実行すること
は不要である。そのため、この場合は、ステップ108
の再接続処理が完了すれば、すべての処理を終了するよ
うなフローにしてもよい。
【0020】次に、図1中のステップ108におけるス
キャンパスフリップフロップの再接続処理を図2、3を
用いて説明する。
【0021】図2は、図1中のスキャンパス回路の自動
配置配線方法を適用する前のスキャンパス回路の回路図
である。
【0022】このスキャンパス回路は、組み合わせ回路
201と、テストデータ入力端子202と、テストクロ
ック端子203と、テストデータ出力端子210と、バ
ッファ204〜206と、スキャンパスフリップフロッ
プ207〜209で構成されている。ここで、バッファ
204〜206の遅延量の関係は、バッファ204の遅
延量が一番大きく、バッファ205が次に大きく、バッ
ファ206の遅延量が一番小さいものとする。各スキャ
ンパスフリップフロップ207〜209のクロック入力
端子CLKに至る経路の遅延量も、スキャンパスフリッ
プフロップ207に至る遅延量が一番大きく、次にスキ
ャンパスフリップフロップ208に至る遅延量が大き
く、スキャンパスフリップフロップ209に至る遅延量
が一番小さいものとする。また、スキャンパスフリップ
フロップ207、208のクロック入力端子CLKに至
るクロック配線の遅延量の差が大きく、スキャンパスフ
リップフロップ208のスキャン入力端子SINからス
キャン出力端子SOUTを経由しスキャンパスフリップ
フロップ207のスキャン入力端子SINに至る遅延量
に対し、スキャンパスフリップフロップ207のスキャ
ン入力端子SINとクロック入力端子CLKのホールド
時間の関係から、このままの接続では、ホールド時間の
制約を満たさないものとする。また同様に、スキャンパ
スフリップフロップ208、209の間においても、そ
のクロックの遅延時間差が大きく、ホールド時間の制約
を満たさないものとする。
【0023】そこで、テストクロック端子203から各
スキャンパスフリップフロップ207〜209のクロッ
ク入力端子CLKへの配線であるクロック配線の遅延量
の計算を行なう。その結果スキャンパスフリップフロッ
プ207に至るクロック配線の遅延量が一番大きく、ス
キャンパスフリップフロップ208、スキャンパスフリ
ップフロップ209の順に小さくなるため、スキャンパ
スフリップフロップの再接続の処理を行なう。テストデ
ータ入力端子202をスキャンパスフリップフロップ2
07のスキャン入力端子SINに接続し、スキャンパス
フリップフロップ207のスキャン出力端子SOUTを
スキャンパスフリップフロップ208のスキャン入力端
子SINに接続する。同様にしてスキャンパスフリップ
フロップ208とスキャンパスフリップフロップ209
を接続し、スキャンパスフリップフロップ209のスキ
ャン出力端子SOUTをテストデータ出力端子210に
接続し再接続の処理を終了し、図3に示すスキャンパス
回路が得られる。
【0024】この再接続処理により、遅延素子を追加せ
ずにスキャンパスフリップフロップ間のホールド時間は
満たされ、スキャンパス回路の安定動作が保証される。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、素子を
追加せず接続順序の変更のみを行なうことにより、スキ
ャンパス回路のシフト動作におけるホールド時間を満た
すことにより、LSIのチップ面積のオーバーヘッドを
最小限におさえ、動作が安定したスキャンパス回路を提
供できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のスキャンパス回路の自動
配置配線方法を示すフローチャートである。
【図2】図1中のスキャンパス回路の自動配置配線方法
を適用する前のスキャンパス回路の回路図である。
【図3】図1中のスキャンパス回路の自動配置配線方法
を適用した後のスキャンパス回路の回路図である。
【図4】従来のスキャンパス回路の自動配置配線方法を
示すフローチャートである。
【図5】スキャンパス回路の自動配置配線方法のホール
ド時間制約検証処理の説明図である。
【符号の説明】
102〜108 ステップ 201 組み合わせ回路 202 テストデータ入力端子 203 テストクロック端子 204〜206 バッファ 207〜209 スキャンパスフリップフロップ 210 テストデータ出力端子 401 テストデータ入力端子 402 テストクロック端子 403、404 バッファ 405、406 スキャンパスフリップフロップ 502〜510 ステップ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LSI内部の組み合わせ回路が正常に動
    作していることを確認するスキャンパステストを行なう
    スキャンパス回路の自動配置配線方法であって、スキャ
    ンパス回路を一旦自動配置配線した後に、前記スキャン
    パス回路を構成する各スキャンパスフリップフロップの
    クロック入力端子と、LSIのテストクロック端子間の
    配線による遅延量を計算し、前記各スキャンパスフリッ
    プフロップを、前記遅延量が大きい順にLSIのテスト
    データ入力端子に近い順に接続されるように、前記各ス
    キャンパスフリップフロップのスキャン入力端子とスキ
    ャン出力端子間の配線の再配線を行なう、スキャンパス
    回路の自動配置配線方法。
  2. 【請求項2】 前記各スキャンパスフリップフロップ間
    のスキャンパステスト用のデータのシフト動作における
    ホールド時間の検証を行ない、前記ホールド時間が保証
    値以内でない場合、そのスキャンパスフリップフロップ
    間の配線のみ前記再配線を行なう請求項1記載のスキャ
    ンパス回路の自動配置配線方法。
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