JP3958586B2 - Signal processing apparatus and signal processing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理装置及び信号処理方法に関し、特に、入力クロック信号に同期して動作する信号処理回路の出力信号の位相を、該入力クロックの位相に対して調整する処理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置に搭載する複数の信号処理装置(以下、信号処理回路ともいう。)は、そのすべての回路の内部状態が基本クロックの立ち上がりエッジにおいて同時に変化する同期化回路であることが多い。近年、半導体装置では動作周波数の高速化が図られている。半導体装置では、動作周波数が低い場合には、電源電圧や周囲温度などの動作使用条件に拘わらず、基本クロックに合わせて出力が変化するが、その動作が高速になると、動作使用条件に変動があったとき、基本サイクルに合わせて出力が変化せず、基本サイクルに対応する出力の変化が次サイクルにて生ずることとなる。そのため、半導体装置の検査におけるマージン不足、周辺機器に対する設計マージンの確保などが課題となる。
【0003】
以下、図6、図7を用いて従来の信号処理回路の一例について説明をする。
図6は、従来の信号処理回路を搭載した半導体装置を説明するブロック図、図7は、図6に示す半導体装置の動作を説明する図である。
従来の半導体装置200は、外部からクロック信号(外部クロック信号)Ckが入力されるクロック入力端子20aと、データ信号(入力データ信号)Dinが入力されるデータ入力端子20bと、上記入力データ信号Din及び外部クロック信号Ckを受け、外部クロック信号Ckの立ち上がりエッジに同期して内部状態が変化する信号処理回路103と、該信号処理回路103から出力されるデータ信号(出力データ信号)Doutを外部に出力するためのデータ出力端子20cとを有している。
【0004】
ここで、上記信号処理回路103は、外部クロック信号Ckの立ち上がりエッジ毎に、上記入力データ信号Dinに応じて変化するフリップフロップ(以下、FF回路という。)と、入力信号の状態により出力信号の状態が決まる組み合わせ回路とから構成されている。具体的には、この信号処理回路103は上記外部クロック信号Ckと上記入力データ信号Dinとを入力とし、外部クロック信号Ckの立ち上がりエッジに同期して変化する出力データ信号Doutを出力するものである。
【0005】
次に動作について説明する。
クロック入力端子20aに外部クロック信号Ckとしてクロック信号300が入力され、データ入力端子20bにデータ信号Dinが入力されると、データ出力端子20cには、上記クロック信号300の立ち上がりエッジに同期して変化する出力データ信号(Dout1)304が得られる。
【0006】
この時、クロック信号300の立ち上がりタイミングT2から、その立ち上がりエッジをトリガとしてデータ出力信号304が変化するまでのデータ遅延時間Dde(=d1)は、次式(1)により表される。
d1=Ta+Tb+Tc+Td ・・・(1)
ここで、時間Taは、クロック信号300が半導体装置の外部からデータ入力端子20aに入力されてから、信号処理回路103に到達するまでの時間、時間Tbは、クロック信号300が信号処理回路103に到達してから、信号処理回路103の内部のFF回路に到達するまでの時間、時間Tcは、クロック信号300がFF回路に到達してからFF回路の出力が確定するまでの時間、時間Tdは、信号処理回路103の出力状態が確定してから出力データ信号として半導体装置の外部に伝わるまでの時間である。
従って、上記データ遅延時間d1は、半導体装置の動作使用条件(電源電圧、周囲温度)や、製造上生じる特性ばらつきにより変化するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の信号処理回路を搭載した半導体装置では、上記データ遅延時間がクロック信号の周期より大きくなると、クロック信号のあるサイクルの立ち上がりタイミングに対応する出力データの変化が、次にサイクルに生ずることとなり、上述した課題、つまり、半導体装置の検査マージンが不足したり、周辺機器に対する設計マージンを大きく確保することが必要となったりするという問題が生ずる。
【0008】
以下、この問題について具体的に説明する。
図7は、データ遅延時間Ddeが小さい場合(Dde=d1)のデータ出力信号304と、データ遅延時間Ddeが大きい場合(Dde=d2>d1)のデータ出力信号305とを対比して示している。ここで、上記データ遅延時間の差Δd(=d2−d1)は半導体装置の動作使用条件や、製造上生じる特性ばらつきによる出力データ信号のばらつき幅である。
【0009】
上記信号処理回路103の動作周波数が高くなった場合、クロック信号の立ち上がりエッジT2からT4までの期間が短くなるが、データ遅延時間Ddeは変わらない。従って、この場合、例えば、クロック信号300の立ち上がりエッジT2で確定したデータ出力信号304の出力値Q2は、該エッジT2からその次の立ち上がりエッジT4までの期間に出力されるのに対して、データ出力信号305の出力値Q2は、上記立ち上がりエッジT2の次の立ち上がりエッジT4からその次のクロックの立ち上がりエッジT6までの期間に出力されることとなる。
【0010】
そこで、このような信号処理回路を搭載した半導体装置の機能検査を行う場合には、データ出力信号304にもデータ出力信号305にも対応できるよう対処する必要がある。
【0011】
以下、クロック信号300の立ち下がりタイミングT3で、信号処理回路103の出力データ信号Doutの出力値とその期待値との比較を行なった場合について簡単に説明する。この場合、上記出力データ信号Doutとして、出力データ信号304が出力されているときは、このタイミングT3での出力値は、期待値と一致した正しい出力値Q2であると判定できる。ところが、上記出力データ信号Doutとして出力データ信号305が出力されているときには、上記信号処理回路103からは、上記タイミングT2をトリガーとする正しい出力値Q2が出力されているにもかかわらず、タイミングT3での出力値は、期待値と一致しない出力値Q1であると判定されてしまい、歩留の低下を招くこととなる。
【0012】
従来、半導体装置の検査では、上記のように出力データ信号304が出力される場合と出力データ信号305が出力される場合とで、半導体装置の検査を制御するプログラム(以下、検査プログラムという。)により検査条件を変更していた。このように検査条件を変更する検査プログラムは機械的に自動発生することができないため、検査プログラムの開発期間の長期化につながっていた。
【0013】
また、1つの半導体装置のために開発した検査プログラムは、別の半導体装置のための検査プログラムとしてそのまま流用することができない。これは、半導体装置が異なると、検査を行う信号本数、基準とする信号、検査の対象となる信号、検査規格、検査プログラム言語の種類などが異なるためである。
【0014】
また、図6に示す従来の半導体装置の周辺機器の設計を行なう場合、データ遅延時間Ddeが小さい場合のデータ出力信号304にも、データ遅延時間Ddeが大きい場合のデータ出力信号305にも対応できるようにする必要があり、データ遅延時間DdeのばらつきΔdを許容できるだけの設計マージンの確保が必要になる。
【0015】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、クロック信号をトリガーとして変化する出力データ信号の遅延時間のばらつきを抑制することができる信号処理装置及び信号処理方法を得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明(請求項1)に係る信号処理装置は、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理装置であって、外部から入力される外部クロック信号を受け、該外部クロック信号の単一エッジに同期して変化するモニタ信号を出力するモニタ出力回路と、上記外部クロック信号の位相を、該外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整回路と、上記位相調整クロック信号を基準クロック信号として受け、入力信号に対して該位相調整クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路と、を備え、前記モニタ信号は、前記外部クロック信号の単一エッジに対応する変化が、該外部クロック信号により前記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と該信号処理回路の出力信号との位相差に応じた時間だけ遅延する信号であることを特徴とするものである。
【0017】
この発明(請求項2)に係る信号処理装置は、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理装置であって、外部から入力される外部クロック信号を受け、該外部クロック信号の単一エッジに同期して変化するモニタ信号を出力するモニタ出力回路と、上記外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差を検出する位相差検出回路と、上記外部クロック信号を基準クロック信号として受け、入力信号に対して該外部クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路と、該信号処理回路から出力される出力信号の位相を、上記位相差検出回路にて検出された位相差に応じて遅延する遅延手段と、を備え、前記モニタ信号は、前記外部クロック信号の単一エッジに対応する変化が、該外部クロック信号により前記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と該信号処理回路の出力信号との位相差に応じた時間だけ遅延する信号であることを特徴とするものである。
【0018】
この発明(請求項3)に係る信号処理装置は、外部クロック信号と、該外部クロック信号の単一エッジに同期して出力レベルが変化するモニタ出力回路の出力信号とを受け、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路の出力信号の位相を調整する信号処理装置であって、上記基準クロック信号としての外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と上記出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出し、上記外部クロック信号を該位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整回路を備え、上記位相調整クロック信号を上記基準クロック信号として上記信号処理回路に供給することを特徴とするものである。
【0019】
この発明(請求項4)に係る信号処理装置は、外部クロック信号と、該外部クロック信号の単一エッジに同期して出力レベルが変化するモニタ出力回路の出力信号とを受け、入力信号に対して該外部クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路の出力信号の位相を調整する信号処理装置であって、上記外部クロック信号と上記信号処理回路の出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出する位相差検出回路と、該信号処理回路から出力される出力信号の位相を、上記位相差検出回路にて検出された位相差に応じて遅延する遅延手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【0020】
この発明(請求項5)は、請求項1記載の信号処理装置において、上記クロック位相調整回路は、上記外部クロック信号と上記モニタ信号の位相差の最大値を記憶する記憶部を有し、上記位相調整クロック信号として、上記外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差が、常にその最大値となるよう上記外部クロック信号の位相を遅らせたクロック信号を出力するものであることを特徴とするものである。
【0021】
この発明(請求項6)は、請求項3記載の信号処理装置において、上記クロック位相調整回路は、上記外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差の最大値を記憶する記憶部を有し、上記位相調整クロック信号として、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差が、常にその最大値となるよう上記外部クロック信号の位相を遅らせたクロック信号を出力するものであることを特徴とするものである。
【0022】
この発明(請求項7)に係る信号処理方法は、外部クロック信号と、該外部クロック信号の単一エッジに同期して出力レベルが変化するモニタ出力回路の出力信号とに基づいて、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路の出力信号の位相を調整する信号処理方法であって、上記基準クロック信号としての外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と上記出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出する位相検出ステップと、上記外部クロック信号を該位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整ステップとを含み、上記位相調整クロック信号を上記基準クロック信号として上記信号処理回路に供給することを特徴とするものである。
【0023】
この発明(請求項8)は、請求項7記載の信号処理方法において、上記クロック位相調整ステップは、上記外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差の最大値を記憶し、上記位相調整クロック信号として、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差が、常に、その最大値となるよう上記外部クロック信号の位相を遅らせたクロック信号を発生するものであることを特徴とするものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1による信号処理装置を説明するためのブロック図であり、該信号処理装置を搭載した半導体装置を示している。
この実施の形態1の半導体装置100aは、クロック信号(外部クロック信号)Ckが入力されるクロック入力端子10aと、データ信号(入力データ信号)Dinが入力されるデータ入力端子10bと、入力されたデータ信号Dinに対応するデータ信号(出力データ信号)Doutを出力するデータ出力端子10cとを有している。
【0025】
また、上記半導体装置100aは、上記外部クロック信号Ckを、モニタ信号Dmonに基づいて遅延して、クロック遅延信号(位相調整クロック信号)Ckadjを出力する遅延時間調整回路110aと、上記外部クロック信号Ck,クロック遅延信号Ckadj及び入力データ信号Dinを受け、上記出力データ信号Doutを出力するとともに、上記モニタ信号Dmonを出力する信号処理部101とを有している。
【0026】
また、上記信号処理部101は、上記モニタ信号Dmonとして、上記外部クロック信号Ckの立ち上がりエッジに同期してレベルが変化する信号を出力するモニター出力回路102と、上記クロック遅延信号Ckadj及び入力データ信号Dinを受け、外部クロック信号Ckの立ち上がりエッジに同期して内部状態が変化する信号処理回路103とから構成されている。
【0027】
ここで、上記モニター出力回路102及び信号処理回路103はともに、外部クロックCkに基づいて動作する同期回路である。また、モニタ信号Dmonは従来の半導体装置200における出力データ信号と同様、外部クロック信号の立ち上がりエッジに対応する変化が、動作使用条件や、製造上生じる特性ばらつきによって遅延するものである。
【0028】
また、上記遅延時間調整回路110aは、上記モニタ信号Dmonの変化が、外部クロック信号Ckの立ち上がりエッジに対してどれだけ遅れているか、つまり、外部クロック信号Ckの立ち上がりタイミングとモニタ信号Dmonの変化との位相差を検出し、外部クロック信号Ckを、検出した位相差に相当する位相だけ遅延したクロック遅延信号Ckadjを出力するものである。
【0029】
なお、この実施の形態1では、上記信号処理部101及び遅延時間調整回路110aは、半導体装置100aに搭載されたものであり、上記信号処理部101及び遅延時間調整回路110aにより信号処理装置1aが構成されている。また、この実施の形態1では、上記遅延時間調整回路110a及びモニター出力回路102により、外部クロック信号の位相を調整する位相調整手段120aが構成されている。
【0030】
次に動作について説明する。
図2は、上記半導体装置の動作を説明するための図であり、外部クロック信号Ck,モニタ信号Dmon,クロック遅延信号Ckadj,及び出力データ信号Doutの波形を示している。
【0031】
半導体装置100aのクロック入力端子10aに外部クロック信号Ckとしてクロック信号300が入力されると、該クロック信号300は、遅延時間調整回路110a及びモニター出力回路102に入力される。
【0032】
該モニター出力回路102では、クロック信号300の立ち上がりエッジ毎にレベルが変化するモニタ信号Dmonが生成され、該モニタ信号Dmonが出力される。このモニタ信号Dmonは上記クロック信号300の立ち上がりエッジからデータ遅延時間d3だけ遅れてレベル変化している。このデータ遅延時間d3は、図7におけるデータ遅延時間d1と同様、半導体装置の動作使用条件(電源電圧や周囲温度)、製造上生じる特性ばらつきなどにより変化するものであり、次式(2)により表される。
d3=Ta’+Tb’+Tc’+Td’ ・・・(2)
ここで、時間Ta’は、クロック信号300がクロック入力端子10aに入力されてから、モニター出力回路102に到達するまでの時間、Tb’は、クロック信号300がモニター出力回路102に到達してから、モニター出力回路102の内部のFF回路に到達するまでの時間、Tc’は、クロック信号300がFF回路に到達してからFF回路の出力が変化するまでの時間、Td’は、モニター出力回路102の出力状態が変化してからモニタ信号として外部に伝わるまでの時間である。
【0033】
上記遅延時間調整回路110aでは、クロック信号300とモニタ信号(Dmon)301の位相差として、上記データ遅延時間d3が検出される。また、この遅延時間調整回路110aの内部では、クロック信号300を、その周期に対して十分短い微小時間ΔTを単位として少しずつ遅延させた、遅延時間が異なる複数のクロック遅延信号が生成される。そして、遅延時間調整回路110aでは、上記遅延時間が、クロック信号300とモニタ信号Dmonの位相差d3に相当するクロック遅延信号が、上記複数のクロック遅延信号のうちから選択され、選択されたクロック遅延信号が位相調整クロック信号Ckadjとして出力される。
【0034】
そして、信号処理回路103では、入力データ信号Din及び位相調整クロック信号Ckadjが入力されると、入力データ信号Dinに対応する出力データ信号Doutとして、位相調整クロック信号Ckadjの立ち上がりエッジに同期して変化する出力データ信号(Dout)303が出力される。
【0035】
このように本実施の形態1では、動作クロックに基づいて入力データ信号Dinを処理する信号処理回路103を搭載した半導体装置101を、外部からのクロック信号Ckと同期して変化するモニタ信号Dmonを発生するモニタ出力回路102を有するものとし、外部クロック信号Ckと、外部からのクロック信号Ckと同期して変化するモニタ信号Dmonとの位相差d3に基づいて外部クロック信号の位相を調整して、該位相差d3に相当する時間だけ外部クロック信号を遅延したクロック遅延信号Ckadjを出力する遅延時間調整回路110aを備え、該クロック遅延信号Ckadjを、信号処理回路103の動作クロックとして供給するので、半導体装置の動作使用条件や、製造上の特性ばらつきに拘わらず、外部クロック信号300の立ち上がりエッジと、このエッジに対応する出力データ信号Doutの変化タイミングとの位相差を、常に一定にすることができる。
【0036】
この結果、個々の半導体装置の検査を、それぞれのデータ遅延時間のばらつきにより検査条件を変更することなく、しかも、高い動作検証効率でもって行うことができる。
また、基準とする動作クロックに対するデータ出力タイミングのばらつきが抑えられるので、上記半導体装置の周辺機器に対する設計マージンを小さくして、周辺機器の設計効率を高めることができる。
【0037】
なお、上記実施の形態1では、上記遅延時間調整回路110aは、外部クロック信号Ckとモニタ信号Dmonとの位相差を検出し、この位相差に相当する時間だけ外部クロック信号を遅延するものとしているが、外部クロック信号の遅延時間を調整する方法はこれに限るものではない。
【0038】
例えば、上記遅延時間調整回路110aは、外部クロック信号Ckとモニタ信号Dmonとの位相差として検出した位相差の最大値を記憶する記憶部を有し、現時点での位相差と、記憶されている位相差の最大値との比較により、その差分を求め、その差分に相当する時間だけ外部クロック信号を遅延させて、位相調整クロック信号を生成するものであってもよい。
【0039】
この場合、出力データ信号Doutは、外部クロック信号Ckに対して、常に、データ遅延時間Ddeが最大であるときと同じタイミングで変化することとなる。
【0040】
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2による信号処理装置を説明するためのブロック図であり、該信号処理装置を搭載した半導体装置を示している。
この実施の形態2の半導体装置100bは、実施の形態1の半導体装置100aにおける遅延時間調整回路110aに代えて、外部クロック信号Ckと、モニタ信号Dmonとの位相差を検出し、該位相差に応じた遅延制御信号Scontを出力する位相検出回路104bを備え、さらに、信号処理回路103から出力される出力データ信号Doutを、上記遅延制御信号Scontに基づいて遅延して、出力データ遅延信号Ddelをデータ出力端子10cに出力する遅延回路105を備えたものである。上記実施の形態2の半導体装置100bにおけるその他の部分は、実施の形態1の半導体装置100aにおけるものと同一である。
【0041】
ここで、上記位相差検出回路104bは、検出した位相差の最大値、つまり外部クロック信号Ckとモニタ信号Dmonの位相差の最大値を記憶する記憶部(図示せず)を有し、現時点で検出されている位相差と、記憶されている位相差の最大値との差分情報を遅延制御信号Scontとして出力するものである。また上記遅延回路105は、信号処理回路103からの出力データ信号Doutを、上記遅延制御信号Scontに基づいて上記最大位相差と現在の位相差との差分に相当する遅延時間だけ遅延して、上記出力データ遅延信号Ddelを出力するものである。
【0042】
なお、この実施の形態2では、上記信号処理部101,位相差検出回路104b及び遅延回路105は、半導体装置100bに搭載されたものであり、上記信号処理部101,位相差検出回路104b及び遅延回路105により、信号処理装置1bが構成されている。また、この実施の形態2では、上記位相差検出回路104b,モニター出力回路102,及び遅延回路105により、外部クロック信号Ckの位相に対して、信号処理回路103の出力データ信号Doutの位相を調整する位相調整手段120bが構成されている。
【0043】
次に動作について説明する。
この実施の形態2では、位相検出回路104b及び遅延回路105以外の動作は実施の形態1の半導体装置と同一であるので、以下、主として、位相検出回路104b及び遅延回路105の動作について説明する。
【0044】
上記位相検出回路104bでは、外部クロック信号Ckとモニタ信号Dmonとの位相差が検出され、該位相差の最大値は、その記憶部(図示せず)に記憶される。そして、該位相検出回路104bからは、現時点で検出された位相差と、その最大値との差分を示す情報が遅延制御信号Scontとして遅延回路105に出力される。
【0045】
すると、遅延回路105では、信号処理回路103からの出力データ信号Doutを、上記遅延制御信号Scontに基づいて上記最大位相差と現在の位相差との差分に相当する遅延時間だけ遅延させる遅延処理が行われ、上記出力データ遅延信号Ddelが出力される。
【0046】
このようにこの実施の形態2では、外部クロック信号Ckと、そのモニタ信号Dmonとの位相差を検出する位相差検出回路104bと、該位相差とその最大値との差分に応じた遅延時間だけ、信号処理回路103からの出力データ信号Doutを遅延する遅延回路105とを備えたので、上記遅延回路105から出力される出力データ遅延信号Ddelは、常に、外部クロック信号Ckに対して、動作使用条件や製造上の特性ばらつきにより変動する、外部クロック信号Ckと出力データ信号Doutとの位相差の最大値に相当する時間だけ遅延したものとなる。
【0047】
このため、上記実施の形態1と同様、半導体装置の使用条件や特性ばらつきによりデータ遅延時間Ddeが変動しても、外部クロック信号300の立ち上がりエッジと、このエッジに対応する出力データ信号Ddelの変化タイミングとの位相差を、常に一定にすることができる効果がある。
【0048】
また、この実施の形態2では、出力データ信号の位相を調整して、出力データ信号と外部クロック信号Ckの位相差を常に一定にするので、特に出力データ信号の数が少ない半導体装置では有効である。
【0049】
(実施の形態3)
図4は本発明の実施の形態3による信号処理装置を説明するためのブロック図である。
この実施の形態3の信号処理装置1cは、実施の形態1の信号処理装置1aにおける位相調整手段120aを構成する遅延時間調整回路110aを、半導体装置100aの外部に配置したものであり、その他の部分は、上記実施の形態1の信号処理装置1aのものと同一である。
【0050】
つまり、この実施の形態3の位相調整手段120cは、半導体装置100cに搭載され、外部クロック信号Ckに応じて信号レベルが変化するモニタ信号Dmonを出力するモニター出力回路102と、上記半導体装置100cの外部に配置され、上記モニタ信号Dmonに基づいて外部クロック信号Ckを遅延する遅延時間調整回路110cとから構成されている。
【0051】
ここで、上記半導体装置100cは、実施の形態1の半導体装置100aと同様、モニター出力回路102及び信号処理回路103からなる信号処理装置101を有している。また、この半導体装置100cは、上記半導体装置100aにおける、クロック入力端子10a,データ入力端子10b,及びデータ出力端子10cの他に、上記遅延時間調整回路110cから出力される位相調整クロック信号Ckadjを入力するための遅延クロック入力端子10d及び上記モニタ信号Dmonを上記遅延時間調整回路110cへ出力するためのモニタ信号出力端子10eとを有している。
【0052】
この実施の形態3では、遅延時間調整回路110cを半導体装置の外部に構成しているため、上記実施の形態1と同様な効果に加えて、実施の形態1のように遅延時間調整回路100aを搭載した半導体装置100aに比べて、半導体装置のコスト低減を図ることができるという効果がある。
【0053】
(実施の形態4)
図5は本発明の実施の形態4による信号処理装置を説明するためのブロック図である。
この実施の形態4の信号処理装置1dは、実施の形態2の信号処理装置1bにおける位相調整手段120bを構成する位相差検出回路104b及び遅延回路105を、半導体装置100dの外部に配置したものであり、その他の部分は、上記実施の形態2の信号処理装置1bのものと同一である。
【0054】
つまり、この実施の形態4の位相調整回路120dは、半導体装置100dに搭載され、外部クロック信号Ckに応じて信号レベルが変化するモニタ信号Dmonを出力するモニター出力回路102と、半導体装置100dの外部に配置され、上記外部クロック信号Ckと上記モニタ信号Dmonとの位相差を検出する位相差検出回路104dと、半導体装置100dの外部に配置され、半導体装置の信号処理回路103からの出力データ信号Doutを遅延して、遅延出力データ信号Ddelを出力する遅延回路105とから構成されている。
【0055】
ここで、上記半導体装置100dは、実施の形態2の半導体装置100cと同様、モニター出力回路102及び信号処理回路103からなる信号処理部101を有している。また、この半導体装置100dは、上記半導体装置100bにおける、クロック入力端子10a,データ入力端子10b,及びデータ出力端子10cの他に、上記モニタ信号Dmonを上記位相差検出回路104dへ出力するためのモニタ信号出力端子10eを有している。
【0056】
この実施の形態4では、位相差検出回路104d及び遅延回路105を半導体装置100dの外部に構成しているため、実施の形態2の効果の他に、実施の形態2のように位相差検出回路104b及び遅延回路105を搭載した半導体装置100bに比べて、半導体装置のコスト低減を図ることができる効果がある。
【0057】
【発明の効果】
以上のように、この発明(請求項1,5)に係る信号処理装置によれば、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理装置であって、外部から入力される外部クロック信号を受け、該外部クロック信号の単一エッジに同期して変化するモニタ信号を出力するモニタ出力回路と、上記外部クロック信号の位相を、該外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整回路と、上記位相調整クロック信号を基準クロック信号として受け、入力信号に対して該位相調整クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路と、を備え、前記モニタ信号は、前記外部クロック信号の単一エッジに対応する変化が、該外部クロック信号により前記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と該信号処理回路の出力信号との位相差に応じた時間だけ遅延する信号であることを特徴とするので、半導体装置の動作使用条件や製造上の特性ばらつきに拘わらず、外部クロック信号と信号処理回路の出力データ信号との位相差を、ほぼ一定にすることができる。
【0058】
これにより、半導体装置の検査を、機械的に自動発生した検査プログラムを使用して行うことが可能となる。また、外部クロック信号に対する半導体装置の出力データ信号の位相のばらつき範囲が狭くなるため、半導体装置の周辺機器の設計を行う際の設計マージンを小さくすることができる。
【0059】
この発明(請求項2)に係る信号処理装置によれば、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理装置であって、外部から入力される外部クロック信号を受け、該外部クロック信号の単一エッジに同期して変化するモニタ信号を出力するモニタ出力回路と、上記外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差を検出する位相差検出回路と、上記外部クロック信号を基準クロック信号として受け、入力信号に対して該外部クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路と、該信号処理回路から出力される出力信号の位相を、上記位相差検出回路にて検出された位相差に応じて遅延する遅延手段と、を備え、前記モニタ信号は、前記外部クロック信号の単一エッジに対応する変化が、該外部クロック信号により前記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と該信号処理回路の出力信号との位相差に応じた時間だけ遅延する信号であることを特徴とするので、半導体装置の動作使用条件や製造上の特性ばらつきに拘わらず、信号処理回路の出力データ信号の位相が、該出力データ信号と外部クロック信号と位相差がほぼ一定になるよう調整されることとなる。
【0060】
これにより、半導体装置の検査を、機械的に自動発生した検査プログラムを使用して行うことができる。また、外部クロック信号に対する半導体装置の出力データ信号の位相のばらつき範囲が狭まり、半導体装置の周辺機器の設計を行う際の設計マージンを小さくすることができる。
【0061】
この発明(請求項3,6)に係る信号処理装置によれば、外部クロック信号と、該外部クロック信号の単一エッジに同期して出力レベルが変化するモニタ出力回路の出力信号とを受け、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路の出力信号の位相を調整する信号処理装置であって、上記基準クロック信号としての外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と上記出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出し、上記外部クロック信号を該位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整回路を備え、上記位相調整クロック信号を上記基準クロック信号として上記信号処理回路に供給することを特徴とするので、半導体装置の動作使用条件や製造上の特性ばらつきに拘わらず、半導体装置を駆動する外部クロック信号と、半導体装置から出力される出力データ信号との位相差を、ほぼ一定にすることができる。
【0062】
この結果、個々の半導体装置の検査を、それぞれのデータ遅延時間のばらつきにより検査条件を変更することなく、しかも、高い動作検証効率でもって行うことができる。また、上記クロック位相調整回路は半導体装置の外部に配置することにより、半導体装置のコスト低減を図ることができる。
【0063】
この発明(請求項4)に係る信号処理装置によれば、外部クロック信号と、該外部クロック信号の単一エッジに同期して出力レベルが変化するモニタ出力回路の出力信号とを受け、入力信号に対して該外部クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路の出力信号の位相を調整する信号処理装置であって、上記外部クロック信号と上記信号処理回路の出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出する位相差検出回路と、該信号処理回路から出力される出力信号の位相を、上記位相差検出回路にて検出された位相差に応じて遅延する遅延手段と、を備えたことを特徴とするので、半導体装置の動作使用条件や製造上の特性ばらつきに拘わらず、信号処理回路の出力データ信号の位相が、該出力データ信号と外部クロック信号と位相差がほぼ一定になるよう調整されることとなる。
【0064】
この結果、個々の半導体装置の検査を、それぞれのデータ遅延時間のばらつきにより検査条件を変更することなく、しかも、高い動作検証効率でもって行うことができる。また、上記クロック位相調整回路は半導体装置の外部に配置することにより、半導体装置のコスト低減を図ることができる。
【0065】
この発明(請求項7,8)に係る信号処理方法によれば、外部クロック信号と、該外部クロック信号の単一エッジに同期して出力レベルが変化するモニタ出力回路の出力信号とに基づいて、入力信号に対して基準クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路の出力信号の位相を調整する信号処理方法であって、上記基準クロック信号としての外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と上記出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出する位相検出ステップと、上記外部クロック信号を該位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整ステップとを含み、上記位相調整クロック信号を上記基準クロック信号として上記信号処理回路に供給することを特徴とするので、半導体装置の動作使用条件や製造上の特性ばらつきに拘わらず、半導体装置を駆動する外部クロック信号と、半導体装置から出力される出力データ信号との位相差を、ほぼ一定にすることができる。
【0066】
この結果、個々の半導体装置の検査を、それぞれのデータ遅延時間のばらつきにより検査条件を変更することなく、しかも、高い動作検証効率でもって行うことができる。また、上記クロック位相調整回路は半導体装置の外部に配置することにより、半導体装置のコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による信号処理装置を説明するためのブロック図である。
【図2】上記実施の形態1の信号処理装置の動作を説明するための図であり、該信号処理装置内部での信号の波形を示している。
【図3】本発明の実施の形態2による信号処理装置を説明するためのブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態3による信号処理装置を説明するためのブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態4による信号処理装置を説明するためのブロック図である。
【図6】従来の信号処理装置の一例を示すブロック図である。
【図7】上記従来の信号処理装置の動作を説明するための信号波形図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d 信号処理装置
10a クロック入力端子
10b データ入力端子
10c データ出力端子
10d 遅延クロック入力端子
10e モニタ信号出力端子
100a,100b,100c,100d 半導体装置
101 信号処理部
102 モニター出力回路
103 信号処理回路
104b,104d 位相差検出回路
105 遅延回路
110a,110c 遅延時間調整回路
120a,120b,120c,120d 位相調整手段
Ck 外部クロック信号
Ckadj 位相調整クロック信号(クロック遅延信号)
Ddel 出力データ遅延信号
Din 入力データ信号
Dmon モニタ信号
Dout 出力データ信号
Scont 遅延制御信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal processing apparatus and a signal processing method, and more particularly to a process for adjusting the phase of an output signal of a signal processing circuit that operates in synchronization with an input clock signal with respect to the phase of the input clock.
[0002]
[Prior art]
A plurality of signal processing devices (hereinafter also referred to as signal processing circuits) mounted on a semiconductor device are often synchronization circuits in which the internal states of all the circuits change simultaneously at the rising edge of the basic clock. In recent years, the operating frequency of semiconductor devices has been increased. In semiconductor devices, when the operating frequency is low, the output changes according to the basic clock regardless of operating conditions such as power supply voltage and ambient temperature, but when the operation speed increases, the operating conditions vary. When this happens, the output does not change in accordance with the basic cycle, and the output corresponding to the basic cycle changes in the next cycle. Therefore, there are problems such as a shortage of margin in the inspection of the semiconductor device and securing a design margin for peripheral devices.
[0003]
Hereinafter, an example of a conventional signal processing circuit will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a semiconductor device equipped with a conventional signal processing circuit, and FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the semiconductor device shown in FIG.
The
[0004]
Here, the
[0005]
Next, the operation will be described.
When the
[0006]
At this time, the data delay time Dde (= d1) from the rising timing T2 of the
d1 = Ta + Tb + Tc + Td (1)
Here, the time Ta is the time from when the
Therefore, the data delay time d1 varies depending on the operating usage conditions (power supply voltage, ambient temperature) of the semiconductor device and variations in characteristics that occur in manufacturing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a semiconductor device equipped with a conventional signal processing circuit, when the data delay time becomes longer than the cycle of the clock signal, a change in output data corresponding to the rising timing of a certain cycle of the clock signal occurs in the next cycle. Thus, the above-mentioned problem, that is, the problem that the inspection margin of the semiconductor device is insufficient or a large design margin for the peripheral device needs to be secured arises.
[0008]
Hereinafter, this problem will be described in detail.
FIG. 7 shows a comparison between the
[0009]
When the operating frequency of the
[0010]
Therefore, when performing a function test of a semiconductor device equipped with such a signal processing circuit, it is necessary to cope with both the
[0011]
Hereinafter, the case where the output value of the output data signal Dout of the
[0012]
Conventionally, in the inspection of a semiconductor device, a program for controlling the inspection of a semiconductor device (hereinafter referred to as an inspection program) depending on whether the
[0013]
Also, an inspection program developed for one semiconductor device cannot be used as it is as an inspection program for another semiconductor device. This is because different semiconductor devices have different numbers of signals to be inspected, reference signals, signals to be inspected, inspection standards, types of inspection program languages, and the like.
[0014]
Further, when designing the peripheral device of the conventional semiconductor device shown in FIG. 6, both the
[0015]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a signal processing apparatus and a signal processing method capable of suppressing variations in delay time of an output data signal that changes using a clock signal as a trigger. With the goal.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A signal processing apparatus according to the present invention (Claim 1) is a signal processing apparatus that performs signal processing on an input signal in synchronization with a reference clock signal, receives the external clock signal input from the outside, and receives the external clock A monitor output circuit that outputs a monitor signal that changes in synchronization with a single edge of the signal; and the phase of the external clock signal, the external clock signal and the monitor signal When The phase adjustment clock signal that is shifted by an amount corresponding to the phase difference between the phase adjustment clock signal and a signal that receives the phase adjustment clock signal as a reference clock signal and is synchronized with the input signal relative to the phase adjustment clock signal. A signal processing circuit for performing processing The monitor signal changes between the external clock signal and the output signal of the signal processing circuit when a change corresponding to a single edge of the external clock signal is driven by the external clock signal. This signal is delayed by the time corresponding to the phase difference. It is characterized by this.
[0017]
A signal processing device according to the present invention (Claim 2) is a signal processing device that performs signal processing on an input signal in synchronization with a reference clock signal, receives an external clock signal input from the outside, and receives the external clock signal. A monitor output circuit that outputs a monitor signal that changes in synchronization with a single edge of the signal; the external clock signal; and the monitor signal When A phase difference detection circuit that detects a phase difference between the external clock signal, a signal processing circuit that receives the external clock signal as a reference clock signal, performs signal processing on the input signal in synchronization with the external clock signal, and outputs from the signal processing circuit Delay means for delaying the phase of the output signal in accordance with the phase difference detected by the phase difference detection circuit. The monitor signal changes between the external clock signal and the output signal of the signal processing circuit when a change corresponding to a single edge of the external clock signal is driven by the external clock signal. This signal is delayed by the time corresponding to the phase difference. It is characterized by this.
[0018]
A signal processing apparatus according to the present invention (Claim 3) Receiving an external clock signal and an output signal of a monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal; A signal processing device that adjusts the phase of an output signal of a signal processing circuit that performs signal processing on an input signal in synchronization with a reference clock signal, of External clock signal By The signal processing circuit Drive The external clock signal and the output signal When The phase difference of , Based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit with respect to the external clock signal, indicating a value corresponding to the phase difference A clock phase adjustment circuit that detects and shifts the external clock signal by an amount corresponding to the phase difference to generate a phase adjustment clock signal, and supplies the phase adjustment clock signal as the reference clock signal to the signal processing circuit It is characterized by doing.
[0019]
A signal processing apparatus according to the present invention (claim 4) is provided. Receiving an external clock signal and an output signal of a monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal; For input signal The outside A signal processing device that adjusts the phase of an output signal of a signal processing circuit that performs signal processing in synchronization with a clock signal, the external clock signal and Of signal processing circuit Output signal When The phase difference of , Based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit with respect to the external clock signal, indicating a value corresponding to the phase difference A phase difference detection circuit for detecting, and delay means for delaying the phase of the output signal output from the signal processing circuit according to the phase difference detected by the phase difference detection circuit, To do.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the signal processing device according to the first aspect, the clock phase adjustment circuit includes a storage unit that stores a maximum value of a phase difference between the external clock signal and the monitor signal. External clock signal and monitor signal as phase adjustment clock signal When A clock signal in which the phase of the external clock signal is delayed so as to always have the maximum phase difference is output.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, in the signal processing device according to the third aspect, the clock phase adjusting circuit includes the external clock signal. By The signal processing circuit Drive If the external clock signal and the output signal When A storage unit for storing a maximum value of the phase difference between the external clock signal and the output signal as the phase adjustment clock signal. When A clock signal in which the phase of the external clock signal is delayed so as to always have the maximum phase difference is output.
[0022]
The signal processing method according to the present invention (invention 7) is as follows: Based on the external clock signal and the output signal of the monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal, A signal processing method for adjusting the phase of an output signal of a signal processing circuit that performs signal processing on an input signal in synchronization with a reference clock signal, of External clock signal By The signal processing circuit Drive The external clock signal and the output signal When The phase difference of , Based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit with respect to the external clock signal, indicating a value corresponding to the phase difference A phase detection step for detecting, and a clock phase adjustment step for generating a phase adjustment clock signal by shifting the external clock signal by an amount corresponding to the phase difference, wherein the phase adjustment clock signal is used as the reference clock signal. The signal processing circuit is supplied to the signal processing circuit.
[0023]
The present invention (invention 8) is the signal processing method according to claim 7, wherein the clock phase adjusting step includes the external clock signal. By The signal processing circuit Drive If the external clock signal and the output signal When The maximum value of the phase difference between the external clock signal and the output signal is stored as the phase adjustment clock signal. When The clock signal is generated by delaying the phase of the external clock signal so that the phase difference is always the maximum value.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to
In the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Here, the
[0028]
The delay
[0029]
In the first embodiment, the
[0030]
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the semiconductor device, and shows waveforms of the external clock signal Ck, the monitor signal Dmon, the clock delay signal Ckadj, and the output data signal Dout.
[0031]
When the
[0032]
The
d3 = Ta ′ + Tb ′ + Tc ′ + Td ′ (2)
Here, the time Ta ′ is the time from when the
[0033]
The delay
[0034]
When the input data signal Din and the phase adjustment clock signal Ckadj are input to the
[0035]
As described above, in the first embodiment, the monitor signal Dmon that changes in synchronization with the clock signal Ck from the outside is applied to the
[0036]
As a result, individual semiconductor devices can be inspected without changing inspection conditions due to variations in data delay times and with high operation verification efficiency.
In addition, since variations in data output timing with respect to the reference operation clock can be suppressed, the design margin for the peripheral device of the semiconductor device can be reduced, and the design efficiency of the peripheral device can be increased.
[0037]
In the first embodiment, the delay
[0038]
For example, the delay
[0039]
In this case, the output data signal Dout always changes with respect to the external clock signal Ck at the same timing as when the data delay time Dde is maximum.
[0040]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention, and shows a semiconductor device on which the signal processing apparatus is mounted.
The
[0041]
Here, the phase
[0042]
In the second embodiment, the
[0043]
Next, the operation will be described.
In the second embodiment, the operations other than the
[0044]
In the
[0045]
Then, the
[0046]
As described above, in this second embodiment, the phase
[0047]
Therefore, as in the first embodiment, even if the data delay time Dde varies due to variations in the usage conditions and characteristics of the semiconductor device, the rising edge of the
[0048]
In the second embodiment, the phase of the output data signal is adjusted so that the phase difference between the output data signal and the external clock signal Ck is always constant, which is effective particularly in a semiconductor device having a small number of output data signals. is there.
[0049]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to
In the
[0050]
That is, the phase adjusting means 120c of the third embodiment is mounted on the
[0051]
Here, the
[0052]
In the third embodiment, since the delay
[0053]
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
In the
[0054]
In other words, the
[0055]
Here, the
[0056]
In the fourth embodiment, since the phase
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the signal processing device of the present invention (claims 1 and 5), the signal processing device performs signal processing in synchronization with the reference clock signal on the input signal, and is input from the outside. A monitor output circuit that receives an external clock signal and outputs a monitor signal that changes in synchronization with a single edge of the external clock signal; and the phase of the external clock signal, the external clock signal and the monitor signal When The phase adjustment clock signal that is shifted by an amount corresponding to the phase difference between the phase adjustment clock signal and a signal that receives the phase adjustment clock signal as a reference clock signal and is synchronized with the input signal relative to the phase adjustment clock signal. A signal processing circuit for performing processing The monitor signal changes between the external clock signal and the output signal of the signal processing circuit when a change corresponding to a single edge of the external clock signal is driven by the external clock signal. This signal is delayed by the time corresponding to the phase difference. Therefore, the phase difference between the external clock signal and the output data signal of the signal processing circuit can be made substantially constant regardless of the operation use conditions of the semiconductor device and variations in manufacturing characteristics.
[0058]
As a result, the semiconductor device can be inspected using an inspection program generated automatically mechanically. In addition, since the variation range of the phase of the output data signal of the semiconductor device with respect to the external clock signal is narrowed, the design margin when designing peripheral devices of the semiconductor device can be reduced.
[0059]
According to the signal processing device of the present invention (claim 2), the signal processing device performs signal processing on the input signal in synchronization with the reference clock signal, receives the external clock signal input from the outside, A monitor output circuit that outputs a monitor signal that changes in synchronization with a single edge of the external clock signal, and the external clock signal and the monitor signal When A phase difference detection circuit that detects a phase difference between the external clock signal, a signal processing circuit that receives the external clock signal as a reference clock signal, performs signal processing on the input signal in synchronization with the external clock signal, and outputs from the signal processing circuit Delay means for delaying the phase of the output signal in accordance with the phase difference detected by the phase difference detection circuit. The monitor signal changes between the external clock signal and the output signal of the signal processing circuit when a change corresponding to a single edge of the external clock signal is driven by the external clock signal. This signal is delayed by the time corresponding to the phase difference. Therefore, the phase of the output data signal of the signal processing circuit is substantially constant between the output data signal and the external clock signal, regardless of the operating usage conditions of the semiconductor device and variations in manufacturing characteristics. Will be adjusted.
[0060]
As a result, the semiconductor device can be inspected using an inspection program that is automatically generated mechanically. Further, the variation range of the phase of the output data signal of the semiconductor device with respect to the external clock signal is narrowed, and the design margin when designing peripheral devices of the semiconductor device can be reduced.
[0061]
According to the signal processing apparatus according to the present invention (claims 3 and 6), Receiving an external clock signal and an output signal of a monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal; A signal processing device that adjusts the phase of an output signal of a signal processing circuit that performs signal processing on an input signal in synchronization with a reference clock signal, of External clock signal By The signal processing circuit Drive The external clock signal and the output signal When The phase difference of , Based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit with respect to the external clock signal, indicating a value corresponding to the phase difference A clock phase adjustment circuit that detects and shifts the external clock signal by an amount corresponding to the phase difference to generate a phase adjustment clock signal, and supplies the phase adjustment clock signal as the reference clock signal to the signal processing circuit Therefore, the phase difference between the external clock signal for driving the semiconductor device and the output data signal output from the semiconductor device is almost equal, regardless of the operational usage conditions of the semiconductor device and variations in manufacturing characteristics. Can be constant.
[0062]
As a result, individual semiconductor devices can be inspected without changing inspection conditions due to variations in data delay times and with high operation verification efficiency. Further, the cost of the semiconductor device can be reduced by arranging the clock phase adjusting circuit outside the semiconductor device.
[0063]
According to the signal processing apparatus of the present invention (claim 4), Receiving an external clock signal and an output signal of a monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal; For input signal The outside A signal processing device that adjusts the phase of an output signal of a signal processing circuit that performs signal processing in synchronization with a clock signal, the external clock signal and Of signal processing circuit Output signal When The phase difference of , Based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit with respect to the external clock signal, indicating a value corresponding to the phase difference A phase difference detection circuit for detecting, and delay means for delaying the phase of the output signal output from the signal processing circuit according to the phase difference detected by the phase difference detection circuit, Therefore, the phase of the output data signal of the signal processing circuit is adjusted so that the phase difference between the output data signal and the external clock signal is substantially constant regardless of the operation use conditions of the semiconductor device and the variation in manufacturing characteristics. It will be.
[0064]
As a result, individual semiconductor devices can be inspected without changing inspection conditions due to variations in data delay times and with high operation verification efficiency. Further, the cost of the semiconductor device can be reduced by arranging the clock phase adjusting circuit outside the semiconductor device.
[0065]
According to the signal processing method of the present invention (Claims 7 and 8), Based on the external clock signal and the output signal of the monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal, A signal processing method for adjusting the phase of an output signal of a signal processing circuit that performs signal processing on an input signal in synchronization with a reference clock signal, of External clock signal By The signal processing circuit Drive The external clock signal and the output signal When The phase difference of , Based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit with respect to the external clock signal, indicating a value corresponding to the phase difference A phase detecting step for detecting, and a clock phase adjusting step for generating a phase adjusted clock signal by shifting the external clock signal by an amount corresponding to the phase difference, wherein the phase adjusted clock signal is used as the reference clock signal. Since it is supplied to the signal processing circuit, an external clock signal for driving the semiconductor device and an output data signal output from the semiconductor device regardless of operating conditions of the semiconductor device and variations in manufacturing characteristics. The phase difference can be made substantially constant.
[0066]
As a result, individual semiconductor devices can be inspected without changing inspection conditions due to variations in data delay times and with high operation verification efficiency. Further, the cost of the semiconductor device can be reduced by arranging the clock phase adjusting circuit outside the semiconductor device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of the signal processing apparatus according to the first embodiment, and shows a waveform of a signal inside the signal processing apparatus.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram for explaining a signal processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a conventional signal processing apparatus.
FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the conventional signal processing apparatus.
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c, 1d Signal processing device
10a Clock input terminal
10b Data input terminal
10c Data output terminal
10d Delay clock input terminal
10e Monitor signal output terminal
100a, 100b, 100c, 100d Semiconductor device
101 Signal processor
102 Monitor output circuit
103 Signal processing circuit
104b, 104d phase difference detection circuit
105 Delay circuit
110a, 110c delay time adjustment circuit
120a, 120b, 120c, 120d Phase adjusting means
Ck External clock signal
Ckadj Phase adjustment clock signal (clock delay signal)
Ddel output data delay signal
Din input data signal
Dmon monitor signal
Dout output data signal
Scont Delay control signal
Claims (8)
外部から入力される外部クロック信号を受け、該外部クロック信号の単一エッジに同期して変化するモニタ信号を出力するモニタ出力回路と、
上記外部クロック信号の位相を、該外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整回路と、
上記位相調整クロック信号を基準クロック信号として受け、入力信号に対して該位相調整クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路と、
を備え、
前記モニタ信号は、前記外部クロック信号の単一エッジに対応する変化が、該外部クロック信号により前記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と該信号処理回路の出力信号との位相差に応じた時間だけ遅延する信号である、
ことを特徴とする信号処理装置。A signal processing device that performs signal processing in synchronization with a reference clock signal on an input signal,
A monitor output circuit that receives an external clock signal input from the outside and outputs a monitor signal that changes in synchronization with a single edge of the external clock signal;
The phase of the external clock signal, by shifting by an amount corresponding to the phase difference between the external clock signal and the monitor signal, a clock phase adjusting circuit for generating a phase adjusted clock signal,
A signal processing circuit that receives the phase-adjusted clock signal as a reference clock signal and applies signal processing to the input signal in synchronization with the phase-adjusted clock signal;
Equipped with a,
The monitor signal has a phase difference between the external clock signal and an output signal of the signal processing circuit when a change corresponding to a single edge of the external clock signal is driven by the signal processing circuit by the external clock signal. Is a signal delayed by a time corresponding to
A signal processing apparatus.
外部から入力される外部クロック信号を受け、該外部クロック信号の単一エッジに同期して変化するモニタ信号を出力するモニタ出力回路と、
上記外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差を検出する位相差検出回路と、
上記外部クロック信号を基準クロック信号として受け、入力信号に対して該外部クロック信号に同期した信号処理を施す信号処理回路と、
該信号処理回路から出力される出力信号の位相を、上記位相差検出回路にて検出された位相差に応じて遅延する遅延手段と、
を備え、
前記モニタ信号は、前記外部クロック信号の単一エッジに対応する変化が、該外部クロック信号により前記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と該信号処理回路の出力信号との位相差に応じた時間だけ遅延する信号である、
ことを特徴とする信号処理装置。A signal processing device that performs signal processing in synchronization with a reference clock signal on an input signal,
A monitor output circuit that receives an external clock signal input from the outside and outputs a monitor signal that changes in synchronization with a single edge of the external clock signal;
A phase difference detecting circuit for detecting a phase difference between the external clock signal and the monitor signal,
A signal processing circuit that receives the external clock signal as a reference clock signal and performs signal processing on the input signal in synchronization with the external clock signal;
Delay means for delaying the phase of the output signal output from the signal processing circuit in accordance with the phase difference detected by the phase difference detection circuit;
Equipped with a,
The monitor signal has a phase difference between the external clock signal and an output signal of the signal processing circuit when a change corresponding to a single edge of the external clock signal is driven by the signal processing circuit by the external clock signal. Is a signal delayed by a time corresponding to
A signal processing apparatus.
上記基準クロック信号としての外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と上記出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出し、上記外部クロック信号を該位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整回路を備え、
上記位相調整クロック信号を上記基準クロック信号として上記信号処理回路に供給することを特徴とする信号処理装置。 A signal processing circuit which receives an external clock signal and an output signal of a monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal, and performs signal processing in synchronization with the reference clock signal on the input signal A signal processing device for adjusting the phase of the output signal of
When the signal processing circuit is driven by an external clock signal as the reference clock signal , the phase difference between the external clock signal and the output signal indicates a value corresponding to the phase difference, A clock phase adjustment circuit that detects a delay amount of the output signal of the monitor output circuit and shifts the external clock signal by an amount corresponding to the phase difference to generate a phase adjustment clock signal;
The signal processing apparatus, wherein the phase adjustment clock signal is supplied to the signal processing circuit as the reference clock signal.
上記外部クロック信号と上記信号処理回路の出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出する位相差検出回路と、
該信号処理回路から出力される出力信号の位相を、上記位相差検出回路にて検出された位相差に応じて遅延する遅延手段と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。 Signal processing that receives an external clock signal and an output signal of a monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal, and performs signal processing in synchronization with the external clock signal on the input signal A signal processing device for adjusting a phase of an output signal of a circuit,
The phase difference between the output signal of the external clock signal and the signal processing circuit, the phase difference indicates a value corresponding to the phase difference detected based on the amount of delay of the output signal of the monitor output circuit for external clock signal A detection circuit;
Delay means for delaying the phase of the output signal output from the signal processing circuit in accordance with the phase difference detected by the phase difference detection circuit;
A signal processing apparatus comprising:
上記クロック位相調整回路は、上記外部クロック信号と上記モニタ信号の位相差の最大値を記憶する記憶部を有し、上記位相調整クロック信号として、上記外部クロック信号と上記モニタ信号との位相差が、常にその最大値となるよう上記外部クロック信号の位相を遅らせたクロック信号を出力するものであることを特徴とする信号処理装置。The signal processing device according to claim 1,
The clock phase adjustment circuit includes a storage unit that stores a maximum value of a phase difference between the external clock signal and the monitor signal, and the phase difference between the external clock signal and the monitor signal is the phase adjustment clock signal. A signal processing apparatus for outputting a clock signal obtained by delaying the phase of the external clock signal so as to always have the maximum value.
上記クロック位相調整回路は、上記外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差の最大値を記憶する記憶部を有し、上記位相調整クロック信号として、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差が、常にその最大値となるよう上記外部クロック信号の位相を遅らせたクロック信号を出力するものであることを特徴とする信号処理装置。The signal processing device according to claim 3,
The clock phase adjustment circuit has a storage unit for storing when by the external clock signal the signal processing circuit is driven, the maximum value of the phase difference between the external clock signal and the output signal, the phase adjusted clock A signal processing apparatus for outputting, as a signal, a clock signal obtained by delaying the phase of the external clock signal so that the phase difference between the external clock signal and the output signal is always the maximum value.
上記基準クロック信号としての外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、該外部クロック信号と上記出力信号との位相差を、該位相差に応じた値を示す、該外部クロック信号に対する上記モニタ出力回路の出力信号の遅延量に基づいて検出する位相検出ステップと、
上記外部クロック信号を該位相差に相当する分だけずらせて、位相調整クロック信号を発生するクロック位相調整ステップとを含み、
上記位相調整クロック信号を上記基準クロック信号として上記信号処理回路に供給する ことを特徴とする信号処理方法。Signal processing that performs signal processing synchronized with the reference clock signal on the input signal based on the external clock signal and the output signal of the monitor output circuit whose output level changes in synchronization with a single edge of the external clock signal A signal processing method for adjusting a phase of an output signal of a circuit,
When the signal processing circuit is driven by an external clock signal as the reference clock signal , the phase difference between the external clock signal and the output signal indicates a value corresponding to the phase difference, A phase detection step for detecting based on the delay amount of the output signal of the monitor output circuit ;
A clock phase adjusting step for generating a phase adjusted clock signal by shifting the external clock signal by an amount corresponding to the phase difference;
A signal processing method comprising supplying the phase adjustment clock signal as the reference clock signal to the signal processing circuit.
上記クロック位相調整ステップは、上記外部クロック信号により上記信号処理回路が駆動する場合の、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差の最大値を記憶し、上記位相調整クロック信号として、上記外部クロック信号と上記出力信号との位相差が、常に、その最大値となるよう上記外部クロック信号の位相を遅らせたクロック信号を発生するものであることを特徴とする信号処理方法。The signal processing method according to claim 7, wherein
The clock phase adjustment step, when by the external clock signal the signal processing circuit is driven, and stores the maximum value of the phase difference between the external clock signal and the output signal, as the phase adjusted clock signal, the external signal processing method phase difference between the clock signal and the output signal is always and characterized in that for generating a clock signal obtained by delaying the phase of the external clock signal so that its maximum value.
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