JPH0287400A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPH0287400A
JPH0287400A JP1179181A JP17918189A JPH0287400A JP H0287400 A JPH0287400 A JP H0287400A JP 1179181 A JP1179181 A JP 1179181A JP 17918189 A JP17918189 A JP 17918189A JP H0287400 A JPH0287400 A JP H0287400A
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ロベルタス・ウィルヘルムス・コルネリス・デッケル
Aloysius P Thijssen
アルイシウス・ペトルス・ティエイッセン
Franciscus P M Beenker
フランシスカス・ペトルス・マリア・ベーンケル
Joris F P Jansen
ヨリス・フランス・ピエテル・ヤンセン
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    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/18Address generation devices; Devices for accessing memories, e.g. details of addressing circuits
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スタティックRAMメモリと、これに接続さ
れたアドレスレジスタ、データ入力レジスタ及び制御レ
ジスタとを含み、これらの全てのしジスタが外部からア
クセスし得る情報通信用の相互接続部を有し、前記RA
Mメモリが機能データ出力端子を有しているメモリ装置
に関するものである。特に、斯かるメモリは容易にテス
トし得る必要がある。従来、斯かるテストは所定のデー
タパターンを所定のアドレス位置に書込むことにより実
行される。その後任意の瞬時にこのデータを再び読出す
。テストは読出されたデータパターンと書込んだデータ
パターンとの比較処理から成る。
十分な数の正しい比較が見出されるとメモリは正しいも
のとみなされる。埋込み型メモリとしての斯かるメモリ
装置のテストは例えばrlEEE 1984Inter
nat+onal Te5t Conference 
Proceedings J第148〜156頁、論文
4. 31”SelF−testingofembe+
j+jed RA!、I’ S Jに開示されている。
発明の要約 本発明の主目的は、埋込み用並びに独立用に好適であり
、セルフテストを実現し、テスト設備が自から容易にパ
ラメータ設定でき、テストパターンの数及び従って所要
のテスト時間が制限され、テストの初期化後に他のテス
ト処理を独立に実行することができる上述した種類のメ
モリ装置を提供することにある。
本発明においては、この目的を達成するために、スタテ
ィックRAMメモリと、これに接続されたアドレスレジ
スタ、データ入力レジスタ及び制御レジスタとを含み、
これらの全てのレジスタが外部からアクセスし得る情報
通信用の相互接続部を有し、前記晶)4メモリが機能デ
ータ出力端子を有しているメモリ装置において、前記機
能データ出力端子と並列にデータ出力レジスタをメモリ
に接続し、前記全てのレジスタの各々は逐次活動化し得
るテストスキャンチェーンの一部を構成するようにし、
且つ前記メモリ装置をスキャン状態、作動状態及びセル
フテスト状態に択一的に活動化させる第1制御手段を設
け、前記スキャン状態においては、前記全てのレジスタ
を前記スキャンチェーン内に直列シフトレジスタを形成
するよう結合し、前記作動状態においては前記全てのレ
ジスタをメモリに作動的に結合し、且つ前記セルフテス
ト状態においては前記アドレスレジスタと前記入力レジ
スタと前記制御レジスタを、メモリ装置の任意の情報入
力端子からの任意の情報通信のない状態において、順次
のデータテストパターン及びアドレステストパターンを
形成するよう動作させ、且つ前記データ出力レジスタを
順次のデータ結果パターンを受信するよう動作させると
共にこのレジスタには順次のデータ結果パターンをシグ
ネチュアパターンに変換する変換手段を設け、且つ前記
シストレジスタはプリセット情報を受信する直列入力端
子と前記シグネチュアパターンを出力する直列出力端子
を具えていることを特徴とする。
本発明の種々の他の目的は次の通りである。
1、セルフテストマシーンにより実行されるテストアル
ゴリズムは優れた障害検出能力を有する必要がある。
2、セルフテストマシーンの構造はアドレス及ヒデータ
スクランプリングと無関係である。
3、セルフテストマシーンはチップ上でデータバックグ
ラウンドを発生し、従ってビノトオリエンテノド5RA
I、l及びワードオリエンテンドSRへ)、1の双方に
好適である。
4 データ保存テストのオプンヨンを有する。
5、埋込み型S RA M及び独立型S RA 1.t
の双方に好適であり、境界−スキャン環境に完全に適合
する。
斯かる環境は特にオランダ国特許出願第8502476
号(米国特許出願第902910号及び特開昭62−6
2257号公報)に記載されている。セルフテストロジ
ンクのスキャンテストも実行できる。
6、テストアルゴリズムの規則正しく対称な構造のため
にシリコン経費が小さい(16にンンクロナスSRへ旧
こ対し3%)。
メモリ障害モデル 以下の障害を識別し得る。
メモリセルの論理値がセルへの作用又は池のセルからの
影響により変化し得ない場合、このメモリセルは固着障
害であるという。その読出し値が常に0(1〉の場合、
このセルは0(1)に固着されているという。
アクセスすることができないメモリセルはオープン固着
障害でるという。オープン固着障害の原因はセルのパス
トランジスタが常に開であることにある。
遷移障害を有するセルは0−1又は1→0の何れか一方
の遷移が不能である。
セルJが1つの特定の状態y (yE (0,1))に
ある場合にのみメモリセルlが所定の値X (Xε(0
,N) に固着されたものとして動作する場合、メモリ
セルlは他のメモリセルJに結合された状態にあるとい
う。換言すれば、セルJが1つの特定の状態にある場合
、セル1の状態はこれにより決まり、読出すことができ
るが、書込み動作において変化不能になる。これはセル
Jもセル1に結合された状態であることを意味しない。
セル1の遷移x−+x (xE (0,1))がセルJ
の遷移y→y (yE (0,l))を生ぜしめる場合
、メモリセル1はセル」に結合された遷移であるという
。これはセルフもセル〕に結合された遷移であることを
意味しない。
電気的/電子的障害の上述の機能障害への変換は回路の
実現に依存し、これ以上考察しない。
他の特徴及び利点 テストは初期パターンで出発させ、このパターンを同期
式に順次一連のテストパターンに変換し、各パターンか
ら結果パターンを導出し、各結果パターンがシグネチュ
アに寄与するようにするのが有利である。このセルフシ
ーケンス動作は高い組織レベルでの連続制御を不要にす
る。予備シグネチュアはその都度ラッチ形機構に保持し
、これは有利な同期式構成を表わす。一連のテストパタ
ーンは最初のパターンが最大数の(1−0) 遷移を有
し、即ち0−1−0−1・・・・・・又はl−0−10
・・・・・・のパターンであり、斯かる後にこのパター
ンをその半分のビットの各々を次のパターンの2ビン)
に転記又は投影して再生し、次のパターンが前より少な
い1−0遷移を有するようにする。
この再生を−(・清なピント渣を有するピントパターン
になるまでくり返す。nビットに対しては21ogn+
1個のパターンが必要であり、これは少数である点で有
利である。また、テスト制御設備及びメモリ自体を直接
スキャンテストし得るようにするのが有利である。不良
制御の確率は低いが(比較的小画情のため)、これらの
設備は特定の制御手段の高速テスト及び所定のメモリ装
置部分の高速テストができるようにする。メモリにはそ
のアドレスカウンタに加えて保存テストのための持ち時
間をカウントダウンする持ちカウンタを含めるのが有利
である。スタティックRA!、Iは合理的なデータ保存
時間を有する必要がある。この制御は有限状態マシーン
により実行するのが有利である。これをRO;I 、プ
ログラマブルロジックアレー、ワイルトロジンク又はそ
の池の手段により実現すれば、予想し得ないほど少数の
ロジック制御項目で実現し得る。n個のアドレスに対し
、メモリを9N又は13Nアドレスのテストシーケンス
方法に従って試験することができる。これは各位置に対
する極めて少数のアクセスを表し、アクセス数は位置の
数に比例するだけである。
本発明は上述の試験可能メモリ装置を含む集積回路にも
関するものであり、このメモリ装置は前記作動状態にお
いてこの集積回路上の少なくども1つの追加のデータ処
理サブンステムに作動的に接続される。この新しい埋込
み型RA +、Iメモリの試験性は全回路の信頼度を向
上する。
好適実施例の編成 第1図はデータ保存テストを含む13Nテストアルゴリ
ズムを示す。Nはアドレス0.・・・・・・N−1の数
であり、第1列に示す。第2列は初期化を示し、順次の
各アドレスにデータ0を書込む。アドレスシーケンスは
その都度アドレスを+1づつインクリメントさせること
により実行される。同様に第3及び第4列は増大するア
ドレスを有する。他方、第5及び第6列は−1づつイン
クリメントして減少するアドレスを有する。
このテストは固着障害、オープン固着障害、遷移障害、
結合障害及びデータ保存障害を含む現実的な障害モデル
に基づくものである。第1図において、RA )A書込
み命令は19「で、読出し命令はRdで示しである。デ
ータのオリエンテーションはかっこ内に示しである。命
令が実行されるRAI、lアドレスはこの図の第1列に
示しである。データ保存テストに対する所要の持ち時間
は設計により決まる。
本発明の設計では例えば5Qmsecを用いる。ビット
オリエンテッドSRAMはこのテストアルゴリズムで完
全に試験される。しかし、ワードオリエンテッドSRA
Mのテストでは各アドレス位置を完全な1ワードに対し
書込み、読出す必要がある。同一のアドレスのセル間の
結合障害を検出するためにはメモリテスト中にデータバ
ックグラウンドと称される数個のデータワードが必要と
される。
第2図は16ビット幅のRAM に対するデータバック
グラウンドを示す。第1データバックグラウンドでは順
次のビット位置の各対ごとにO−1遷移が存在する。次
の4つのデータバックグラウンドへの変換は次のように
して行うことができる。即ち、ピント位置0・・・・・
・1・・・・・・n−1に対し第1データバツクグラウ
ンドのビットlを次のデータバックグラウンドのビット
位置21及び(2i+1)  に転記又は投影する。4
回の順次の変換後に16ビットの全てが零のデータバッ
クグラウンドになる。この図の下半部は上半部の対応す
るデータバックグラウンドに対し各ビットが反転された
データバックグラウンドを示す。一般に、上述の変換は
種々の方法で実現することができ、半分のビットの各ビ
ットを2つのビット位置に転記することにより実現する
ことができる。所定の構成では、転記を反転と一緒に行
うこともできる。図示の設計は最も実現が容易である。
ワードオリエンテッドSRAMに対する完全なセルフテ
ストは次の通りである。最初に13Nテストアルゴリズ
ムを第1データハツクグラウンドで実行し、次いで第2
データバックグラウンドで実行し、以下同様に実行する
。最後に13Nテストアルゴリズムとデータ保存テスト
の双方を最後のデークツ・ツタグラウンドで実行する。
データ保存テストは第7及び第9列の双方において2つ
の持ちインターバルを含む。これろのインターバル中メ
モリは不作動にされ、従ってデータ内容は不変のままで
なければならない。この方法は書込み後直接読出し機能
を用いないでもっと速(することができる。これはこの
方法を9N方法に低減する。第2図の第2半部は後に示
すように反転により実現される。反転は変換前に実行さ
れる。保存テストは2つのデータバックグラウンド、全
O及び全1パターンに対してのみ行われる。
好適実施例の構成 第3図は本発明メモリ装置の全体的なアーキテクチャを
示す。メモリマトリクスはメモリセルの行列アレーを含
み、各メモリセルは慣例の回路を含むものとし得る。ア
ドレスレジスタ24に接続されたアドレス入力端子22
を有し、このアドレスレジスタ24は外部アドレスバス
26を経て図示してないソースからアドレス八〇ORを
受信することができる。データ入力レジスタ30に接続
されたデータ入力端子28を有し、このデータ入力レジ
スタ30は外部データバス32を経て図示してないデー
タソースからデータDATAを受信することができる。
データ出力レジスタ36と並列の外部データ出力端子3
4を有している。外部パス40を経て外部制御信号C0
NTR(読出し、書込み、チップ選択等)を受信し、ラ
イン41にメモリマトリクスに対する制j卸(苦吟を送
出する制御レジスタ38を具えている。レジスタセル6
8を含むセルフテストコントローラ(STC)42を具
え、このコントローラは制御信号ライン44.4650
、54を経て種々のサブシステムとコミュニケートする
。図示の5RAI、liまマイクロプロセンサ、モデム
又はS RA )、+が埋込みメモリとして作用する特
定用途装置のような複雑な集積回路の内部部分を表わす
ものとし得る。斯かる装置は演算論理装置(ALU)マ
ルチプライヤ、バレルシフタ、ワイルドロジック、プロ
グラマブルロジンクアレー、レジスタ、入出力回路、A
/D−D/Aコンバータ、ハス組織等を具えることがで
きる。これらの素子がメモリにアドレス、データ及び制
御信号を供給し、メモリからのデータを受信する。或い
は又、これらの機能の1つだけを選択して他のデータ/
アドレス及び制御接続はチップの関連するポンディング
パッドに直接接続することもできる。これらのサブシス
テムに関する限り、これらサブシステム自体は慣例のも
のであるからこれ以上の説明は不要と思われる。図示の
メモリは独立型とすることができ、外部接続を関連する
ポンディングパッドに直接接続する。
テストのために次の素子を設ける。既知の原理に従って
、ハツチングを付した素子を含むシリアルスキャンチェ
ーンを形成する。相互接続スキャンラインは入力端子6
2、相互接続線52.48.3139及び直列出力端子
64を有する。このように相互接続された全てのレジス
タを後に説明するようにライン58上の制御和信号CI
、 C2の制御の下で直列シフトレジスタとして制御す
ることができる。入力端子62と出力端子64を図示し
てないホストマシーンに接続することができる。ホスト
マシーンは更にライン58を適正な制御信号で駆動する
ことができる。データ入力レジスタ30にはデータパタ
ーンを変更するデータ発生機構70を設ける。このデー
タ発生機構は制御サブンステム42と制御信号を交換す
る。アドレスレジスタ24はカウンタを構成する追加の
素子72を具えている。同様にレジスタ66はデータ保
存テストを実行するための持ちカウンタを構成する素子
77を具えている。素子72.77はライン50を経て
制御サブシステム42と制御信号を交換する。データ出
力レジスフ36は一連の順次のデータ結果パターンから
シグネチュアパターンを発生する素子76を具えている
。シグネチュアパターンはライン64を経て送出するこ
とかできる。この素子はライン54を経て制御信号を受
信する。最後に、制御サブンステム42はテストに関連
する種々のモードを制御する制御信号をライン44に送
出することができる。
第4図は第3図に用いる変更レジスタセルを示す。この
レジスタセルは記憶部92と入力マルチプレクサ90と
を含み、入力マルチプレクサ90は2つの制御信号C1
,C2を受信する。これらの制御信号の機能は表に示し
てあり、C1=C2=0に対してはノーマル入力Nが活
動化される。C1=0、叫−1の場合にはセルフテスト
入力Tが活動化される。
C1−1及びC2がどちらでもよい場合にはスキャン入
力Sが活動化される。記憶部92はクロックCLKで駆
動される。記イ意部からの出力信号はノーマル出力用、
走査出力用及び必要に応じセルフテスト出力用に用いる
ことができる。゛ノーマル″とはとは標準メモリ動作を
意味する。パ走査″とはこのレジスタセルがシフトレジ
スタの一部を構成することを意味する。“テスト″につ
いては後に述べる。゛′テスト′設備が必要ない場合に
は関連する接続を存在させる必要はない。
第5図は独立型メモリ用のレジスタセルの他の変形例を
示す。この場合には2個のマルチプレクサ94.96を
設ける。第1のマルチプレクサは第4図のマルチプレク
サ90の縮小版であり、第2のマルチプレクサは“ノー
マル°”状態と゛非ノーマル″状態との弁別にのみ用い
られる。ノーマル状態においては記憶が行われない。″
テスト出力″及び゛スキャン出力″信号は記憶セルの出
力端子に得ちれる。
実行プロセスの説明 この点に関しては第7図にコントローラのモードのシー
ケンスを示しである。最初に、C1=C2OにおいてR
A!、lがノーマルモードで動作される。
次にCl=C2=1 において全てのレジスタが初期化
される。次いでC2がOになった後にセルフテストが実
行され、このテストはその完了時に独自に停止する。斯
かる後にC2が再び1になり、シグネチュアパターンを
含むテスト結果を直列に出力することができる。最後に
、面制御信号がともにOになり、回路は再びノーマルモ
ード動作に開放される。
第6図は第1図の13Nテストを実行するセルフテスト
コントローラの状態図を示す。このテスト方法の規則的
構成の結果低複雑度の状態図が生じ、セルフテストコン
トローラの複雑度が低下する。
各状態を丸で示す。第1の状態SOは第1図の第2列を
実行し、従って連続的にループし、その都度次のアドレ
ス(列6)を発生する。この状態ではデータパックグラ
ウンドは不変であり(列9)、アドレス順序は反転され
ず(列8)、データは反転されず(列7)、最後のアド
レスにまだ到達していない(列6)。最後のアドレスに
到達すると、システムは次の状9S1に出る(行2)。
このときデータは反転され(列7)、アドレスはインク
リメントされて再び第1アドレスになる。次に、現在の
アドレスが読出され(状態S1)、データが書込まれ(
状態S2)、再び読出される(状態3)。
ここで、システムは次のアドレスに対し状態S1に戻り
、上記のサイクル(St、 S2. S3)をくり返す
最後のアドレスに到達すると(行42列5)、データが
反転され(列4)、アドレスがインクリメントされ(列
6)、且つアドレスの全範囲が再び循環される。この処
理は第1図の第4列の実行に対応する。全てのアドレス
の処理後に行5に到達する。ここではデータが反転され
(列7)、アドレス順序が反転され(列8)、アドレス
順序は″ノーマル″(列3)であり、即ち他の変化は実
行されず、データのこれ以上の反転は実行されない(列
4)。最後のアドレスに到達するとシステムは行6に進
む。ここではアドレス順序が反転され(列8)、次のデ
ータバックグラウンドが書込まれ(列9)、アドレス順
序が下向になるく列3)。
最後のデータバックグラウンドに到達しない限り、状g
33から状態SOへ戻り、新しいデータバックグラウン
ドを全てのメモリアドレスに順次に書込む。
次に、再び状態St、 S2. S3の反復サイクルが
実行される。しかし、最後のデータバックグラウンドに
到達すると、システムは状態S4に出る(列3)。
ここで、アドレスカウンタが駆動されるが(列6)、メ
モリ自体は不作動に維持される。持ち時間力< at、
−了すると(行91列1)、システムは状B35に進み
、ここで第1アドレスが読出される。次に状態6におい
て、新しいデータが書込まれ、この2つの状態が各アド
レスにつき1回くり返される。最後のアドレスに到達す
ると(行11)、/ステムは状態S7に進み、ここで再
びデータ保存テストのための持ち時間が実行される。斯
かる後に状態s8において全てのメモリ位置が読出され
、最後のアドレスに到達するとシステムは状gS9に進
み、ここでメモリが不作動にされ、テストが終了する。
後はシグネチュアパターンを含むテスト評価情報を出力
するだけであり、これはここには示してない。
種々のテストサブシステムの好適実施例第8図はセルフ
テストコントローラ(第3図のブロック42)の一実施
例を示す。プログラミングは十分な記憶容量ををするプ
ログラマブルロジックアレーPLA100に実現する。
これには9個の入力と9個の出力がある。入力は次の通
りである。状態入力102は第6図に示す10個の状B
(So、・・・・・・・・・S9)を決定することがで
きる。入力104はアドレスインクリメント方向を信号
する(ADI)RDIR)。入力108はデータが反転
された状態かノーマル状態かを信号する(第6図の列4
)。入力110は最終データパックグラウンド(LAS
T [18GR)の到達を信号する。この信号は後述す
るデータ発生器により発生され、ブロックは定常状態線
形化を示す。入力112は全メモリアドレスのサイクル
の最終アドレス(LAST ADDR)の到達を信号す
る。入力114は保存テスト持ち時間の終了(END 
OF IIIAIT)を信号する。信号112. 11
4は後述するアドレス/持ち時間カウンタにより発生さ
れ、ブロックは定常状態線形化を示す。
PLAの出力は次の通りである。出力116はシステム
が進むべき次の状態を信号し、これらの出力は保持レジ
スタセルを経て入力102に帰還される。
出力118はシグネチュアパターンを発生する後述する
LPSR(リニアフィードバックシフトレジスタ)を駆
動する(LFSI’l EN)。出力122はデータを
反転すべきことをイ苦吟する(INV DATA)。出
力124はアドレスインクリメント方向を反転すべきこ
とを信号する(INV ADDI? 0111)。出力
126は次のデータバックグラウンドを駆動すべきこと
を信号する(NEXTDBGR)。これらの出力は次の
ように処理される。
出力122. 12fliはブロック128で示すデー
タ発生器に接続する。出力120はブロック130で示
すアドレスカウンタに接続する。状態出力0UT4と0
UT3をプロZり134で示すRAMメモリに接続して
エネーブル/ディスエーブルモード及び書込み/読出し
モードを制御する。周孔入力(102,104,108
)  はフリップフロップ132により発生され、これ
らフリップフロップはブロック136内に詳細に示す構
成を有し、レジスフセル138はクロックCLKにより
制御されるデータフリップフロップであり、その前段に
前述した制御信号C1により制御される2:1マルチプ
レクサを具えている。このフリップフロップはセルフテ
スト入力及びシリアルスキャン入力用の2つの入力端子
を有している。素子142はPLAの出力118が供給
される他の同様のセルである。セル142. 132は
直列シフトレジスタに接続し、入力端子144から入力
し出力端子146から出力するようにしてスキャンテス
トを実行することもできる。これら素子は第3図のコン
トローラ42のハンチングした部分68を実現する。素
子142の出力は後述するシダネチュア形成装置に接続
する。
出力122.124は排他0’Rゲートを経てそれぞれ
関連するレジスタフリンプフロノプに供給する。PLA
looへの入力104. 102はアドレスカウンタ1
30 に接続してアドレスインクリメント方向を反転さ
せると共に保存持ち時間を活動化する。
PLAは同一の機能を有する組合せロジック(例えば標
準セル又はゲートマ) IJクス)と置換することがで
きる。PLAはテストアルゴリズムについての全ての情
報を含んでいる。従って、他のテストアルゴリズムを用
いる場合にはPLAを再設計するだけでよい。
第9図はパラメータ設定し得るデータ発生器の一実施例
を示す。8ビットのデータパターンに対しては、このデ
ータ発生器は各々3入力マルチプレクサ(200,・・
・・・・214)と、第4図に従った変更レジスタセル
(216,・・・・・・230)とを含む8個の段から
成る。これらのレジスタセルはそれらのS入力端子を介
してシリアルスキャンチェーンの一部を構成し得る。各
入力マルチプレクサはその出力をその出力端子に接続さ
れたレジスタセルに供給する。
次いで各レジスタセルがその出力をその入力マルチプレ
クサに供給する。信号[NV DATA= 1の制御及
び図示してない同期制御の下において反転入力器(丸で
示しである)によりデータが反転される。
このことは全ての記1.@データビットが同時に反転さ
れることを意味する。関連する制御ビットは第8図の回
路により発生される。反転されたデータビットが記憶さ
れる。
制御信号NEXT DBGR= 1の制御の下で、次の
データパターンがレジスタセルに記憶され、即ちレジス
タセル]の出力がレジスタセル2J及び2J+1に属す
る入力マルチプレクサの入力に供給される。
これがため、216がら200.202へ;218から
204゜206へ:220から208.210へ;22
2から212,214へと供給される。パラメータ設定
は次のように容易に実行される。2倍長く16ビント)
にするにはセル224〜230の出力を次の8段のマル
チプレクサの入力端子に供給すればよい。このことは、
パターンの1ビット長の増加につき1つの追加の相互接
続が必要になることを意味する。
制御信号[NV DATA= 0及びNEXT DBG
R= 0 (7)制御の下では各レジスタセル内に存在
するビットが関連するマルチプレクサの入力端子にレト
ロ結合され、そのレジスタセルに再記憶される。このよ
うにこの構成は完全に同期して動作する。レジスタセル
の詳細は図の上部に示しである。全てのレジスタセルの
出力をメモリのデータビット入力端子に供給することが
できる。更に、全てのレジスタセルをそれらのS入力端
子を用いてシリアルスキャンチェーンに接続することが
できる。
制御信号NEXT DBGR= 1及びINV DAT
A= 1 ノ組合せは生じない。レジスタセル230は
追加のセル232  (2入力マルチプレクサ234と
2入力マルチプレクサ236を具える)をフィードする
。このレジスタセルの出力は最終テ°−タバンクグラウ
ンドが発生したことを信号する。マルチプレクサ234
はスキャン動作とセルフテスト動作の選択を行う。
マルチプレクサ236はレトロ結合され再記憶される現
在のデータパックグラウンドと制御信号NEXTDBG
Rの制御の下でその“1”入力端子に供給される次のデ
ータバックグラウンドの選択を行う。
最終データバックグラウンドはセル216及び222内
のビットが同一の符号を有する場合に検出される。これ
は8ピントバツクグラウンドに対しては3回の変化後で
ある。16ビットパターンに対しては排他ORゲート2
38 に第1及び第8レジスタセルを入力する。セル2
32の出力を第8図の入力110として用いる。データ
バッタグラウンドの順次のパターンを別の方法で発生さ
せる場合には最終データバックグラウンドの検出はこれ
に応じて変更する必要がある。
他方、ビットオリエンテッドメモリに対するデータ発生
器は特に簡単であり、1個のフリップ70ツブと数個の
ゲートで構成することができる。
所要の2個のデータパックグラウンドはフリップフロッ
プを反転させるだけで発生させることができる。
第1Qa、 b、  c、  d図は8ビットアドレス
発生器カウンタ及び3ビットディジタル持ちカウンタの
一実施例と、これに用いるために特に変更したセルとを
示す。
アドレス発生器と持ちカウンタとをシリコン掛費を低減
するために組合せた。アドレスビットの数と持ちカウン
タビットの数の和がクロンク周波数と関連してデータ保
存テストのための総持ち時間を決定する。
アドレスカウンタの2つの可能な実現回路例、リニアフ
ィードバックシフトレジスク(LPSR)及ヒ2進アッ
プ/ダウンカウンクについて考慮した。
しかし、LPSRはこの目的のためにはいくつかの欠点
がある。
1、アドレススキャン順序をあまり多くの追加のロジッ
クを必要とすることなく反転させることができない。
2、全零アドレスの発生に゛追加のハードウェアを必要
とする。
3、実行信号の発生のために追加のロジックを必要とす
る。
ここでは2進アツプ/ダウンカウンクを用いて実現した
。これは小型の回路が得られるからである。2進カウン
タを用いる場合にはりノプルキャリー信号の遅延が問題
になる。持ちカウンタを含めてこのカウンタの段数は2
0ビットまでとすることができる。本発明ではこの問題
を、アップ/ダウンカウンタをパイプラインキャリー信
号方式で設計することにより解決した。このようにする
と最大遅延が4個の2入力ゲートの直列接続の遅延に減
少する。
このアドレス発生器は全てのアドレスを発生することが
できる。シーケンスは特定のアドレスでもとに戻ること
ができる。任意のアドレスにおいてカウントを停止する
ことができ、アドレス発生を同期させることができる。
両カウント方向に対して最終カウント位置の到達を示す
信号を発生することができる。この設計はパラメータ設
定が可能である。アドレスカウンタセルは第10b図に
従って構成される。このセルは入力マルチプレクサと2
個の追加の排他ORゲートを有する。マルチプレクサは
第8図に130で示すように信号NEXT ADDR及
びADDRDIRにより制御される。第1排他ORゲー
トは桁上げ入力信号CARRY INの制御の下でレジ
スフセルの内容を変化する。アドレスインクリメント方
向信号ADDRDIRとセル出力との第2排他ORゲー
トは次段に対する桁上げ出力信号CARRY OUTを
発生する。ANDゲートの列はCARRY IN及びC
ARRYO[JT倍信号制御の下でリップル桁上げ信号
を発生ずる。本例では持ちカウンタは第10d図に詳細
に示す3つの段を具える。これらの役は一方向にのみカ
ウントすればよいのでずっと簡単である。持ちカウンタ
はアドレスカウンタに対し上位ビット段を構成する。
カウンタの高速化のために、リップルANDゲートの列
間に第10C図に詳細に示す2個のパイプラインフリン
プフロノプを挿入する。それらの機能は入力信号を出力
信号から絶縁分離するだけであるから、それらの構成は
基本的なものである。アドレスカウンタの最終アドレス
の到達は第8段の出力端子に位置するANDゲートによ
り信号される。この信号は第8図の入力端子112に入
力される。持ちカウンタの最下位ピント位置は第8図(
ブロック130 )からエネーブル信号EN l’1A
ITを受信する。持ちカウンタの最上位ビット位置は第
8図の入力端子114に信号END l’1AITを供
給する。
第10a図に示す高速リップル回路網自体はオランダ国
特許出願第8800860号の要旨であり、簡略にする
ためにその動作はこれ以上説明しない。
第11図は8ビノトシクネチュア発生器又はデータレセ
プタの一実施例を示し、第11a図はこのための変更レ
ジスタセルを示す。
テストアルゴリズムの読出し動作中にRA Mにより発
生されたデータはデータレセプクに送られる。
このデータを予測データと比較するには2つの方法があ
る。
1、各読出し動作中に読出されたデータを予測データと
比較し、差が検出される場合に合/否ピントをセットす
る。
2、チップとのテ゛−夕をパラレルシグネチュアアナラ
イザ(PSA) において多項分割により圧縮する。P
SAの最終内容はシグネチュアと称されている。
本発明ではこれをLFSRを用いて実現することにした
。その理由は、このアプローチはンリコンの掛費が少な
く、且つLPSRの遅延が小さく、ビン)数に無関係で
あるためである。
セルフテストの終了後に、最終シグネチュアを専用のソ
フトウェアツールにより予め計算されたシグネチュアと
比較する必要がある。この比較はチップ外で実行される
。これがためシグネチュアをテストの終了後にPSAか
らシフトさせる必要がある。PSA内の最終シグネチュ
アがテスト終了後に失われないようにするためにPSA
を保持モードにする必要がある。
PSAのエラーカバレージはPSAの段数の減少につれ
て指数的に減少する。従ってPSAは最低8段を必要と
する。通常、PSAの段数はS RA Mのデータ出力
の数に等しくする。SR八へのデータ出力の数が8より
少ない場合には残りのPSA入力端子をVSSに接続す
る。
図は8ピツ) PSAの可能な一実現回路例を示す。
最小数の多゛項式をPSAに用いてエラーカバレージを
最大にすると共にPSA内の多項式のフィードバックに
よるタイミングの問題を最低にする。PSAの速度の選
択(初期設定)は任意である。ここでは便宜上全零ワー
ドを選択した。
第11a図は1つのセルの構成を詳細に示すものである
。このセルは標準記憶ボートを具え、その前段にテスト
動作とシリアルスキャン動作との間の選択を行うマルチ
プレクサと、現在のセルの内容(レトロ結合による)と
εXORゲートにより制御されるテスト信号との間の選
択を行う第2のマルチプレクサとを具える。後者の選択
は第8図の素子142により発生されるしFSRエネー
ブル信号により制御される。入力HXORはRAMから
のデータビットを直接受信することができる。池のεX
ORゲートは従来既知のように最大長のフィードバック
レノスフを実現するためのものである。出力は直列に読
出される。RAMが小データ幅である場合には少数の没
にデータ出力を供給すればよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はデータ保存テストを含む13Nテストアルコリ
ズムを示す図、 第2図は16ビントワイドS RA +、Iテスト用の
データバックグラウンドを示す図、 第3図は本発明のメモリ装置のグローバルアーキテクチ
ャを示す図、 第4図は第3図に用いる変形レジスタセルを示す図、 第5図は独立型RA 1,1メモリ用の他の変形レジス
タセルを示す図、 第6図はセルフテストコントローラの状態図、第7図は
セルフテストコントローラの種々のモードを示す図、 第8図はセルフテストコントローラの一実施例の回路図
、 第9図はパラメータ設定可能なデータ発生器の一実施例
の回路図、 第10a、 10b、 10c、 lod図は8ビット
アドレス発生器及び3ビy)持ちカウンタの一実施例と
これに用いる変形レジスタセルの回路図、 第11図及び第11a図は8ビットシグネチュア発生器
の一実施例とこれに用いる変形レジスタセルの回路であ
る。 20・・・RA M          24・・・ア
ドレスレジスタ30・・・データ入力レジスタ 34・
・・データ出力端子36・・・データ出力レジスタ 42・・・セルフテストコントローラ 62・・・スキャンイン    64・・・スキャンア
ウト70・・・データ発生器    72・・・アドレ
スカウンク74・・・持ちカウンタ 76・・・シダネチュア発生器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、スタティックRAMメモリと、これに接続されたア
    ドレスレジスタ、データ入力レジスタ及び制御レジスタ
    とを含み、これらの全てのレジスタが外部からアクセス
    し得る情報通信用の相互接続部を有し、前記RAMメモ
    リが機能データ出力端子を有しているメモリ装置におい
    て、前記機能データ出力端子と並列にデータ出力レジス
    タをメモリに接続し、前記全てのレジスタの各々は逐次
    活動化し得るテストスキャンチェーンの一部を構成する
    ようにし、且つ前記メモリ装置をスキャン状態、作動状
    態及びセルフテスト状態に択一的に活動化させる第1制
    御手段を設け、前記スキャン状態においては、前記全て
    のレジスタを前記スキャンチェーン内に直列シフトレジ
    スタを形成するよう結合し、前記作動状態においては前
    記全てのレジスタをメモリに作動的に結合し、且つ前記
    セルフテスト状態においては前記アドレスレジスタと前
    記入力レジスタと前記制御レジスタを、メモリ装置の任
    意の情報入力端子からの任意の情報通信のない状態にお
    いて、順次のデータテストパターン及びアドレステスト
    パターンを形成するよう動作させ、且つ前記データ出力
    レジスタを順次のデータ結果パターンを受信するよう動
    作させると共にこのレジスタには順次のデータ結果パタ
    ーンをシグネチュアパターンに変換する変換手段を設け
    、且つ前記シストレジスタはプリセット情報を受信する
    直列入力端子と前記シグネチュアパターンを出力する直
    列出力端子を具えていることを特徴とするメモリ装置。 2、前記アドレスレジスタ及び前記データ入力レジスタ
    には初期パターンを順次に一連の順次パターンに変換す
    る変換手段を設け、且つ前記変換手段は前記順次パター
    ンの発生と同期して作動するようにしてあることを特徴
    とする請求項1記載のメモリ装置。 3、前記変換手段は発生した予備のシグネチュアパター
    ンを保持する保持状態を有していることを特徴とする請
    求項2記載のメモリ装置。 4、前記データ入力レジスタに対し順次のビット位置間
    に最大数の1−0遷移を有する部分テストパターンを発
    生するプリセット機構を設け、且つ前記変換手段は前記
    部分テストパターンから一連の順次の部分テストパター
    ンを発生し、各部分テストパターンは少なくとも1つの
    任意のビット位置対間に1−0遷移を有することを特徴
    とする請求項2又は3記載のメモリ装置。 5、前記シリアルテストスキャンチェーンは前記制御手
    段及び前記変換手段のテストも実行するようにしてある
    ことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のメモリ
    装置。 6、前記アドレスレジスタはそのアドレス位置の全てを
    同期的にカウントするカウンタ手段を具えると共に、前
    記カウンタ手段で駆動され且つ前記第1制御手段により
    制御され、特定のアドレス位置の制御の下で前記RAM
    メモリを不作動にし、持ち時間を測定する持ちカウンタ
    手段を具え、この持ち時間の終了後にデータ保存テスト
    を実行するようにしてあることを特徴とする請求項1〜
    5の何れかに記載のメモリ装置。 7、前記第1制御手段は有限状態マシーンを含み、この
    有限状態マシーンの各別の状態の変化の制御の下で前記
    スタティックRAMメモリの全テストを実行するように
    してあることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載
    のメモリ装置。 8、前記有限状態マシーンは一連の状態を有し、全ての
    メモリ位置に対する書込み状態から出発し、全てのメモ
    リ位置に対し第1のデータバックグラウンドを用いて第
    1のアドレスインクリメント方向に第1の読出し−変更
    処理シーケンスを実行し、前記第1のデータバックグラ
    ウンドの反転を用いて同一の処理シーケンスをくり返し
    、前記第1のデータバックグラウンドの反転を用いて前
    記第1のアドレスインクリメント方向と反対方向に同一
    の処理シーケンスをくり返し、次にメモリを前記待ち時
    間に亘って不作動にし、斯かる後に全てのメモリ位置に
    対し第2の読出し−変更処理シーケンスを任意のアドレ
    ス順序で実行し、最後にメモリを再び前記持ち時間に等
    しい時間に亘って不作動にすると共に全てのメモリ位置
    の読出しを他の任意のアドレス順序で実行するようにし
    てあることを特徴とする請求項7記載のメモリ装置。 9、前記第1の各読出し−変更処理シーケンスは読出し
    −変更−読出しシーケンスであることを特徴とする請求
    項8記載のメモリ装置。 10、前記第1及び第2のデータバックグラウンドは“
    0−1”データパターンの複数の反復を有するnビット
    から成り、斯かるデータバックグラウンドをそのビット
    の半分の各ビットを順次の2ビットに転記又は投影して
    得られる投影データバックグラウンドに再生し、この再
    生処理を2logn回くり返して任意のデータビット対
    が少なくとも1つの“0−1”パターンを有するように
    したことを特徴とする請求項8又は9記載のメモリ装置
    。 11、メモリ自体に対しスキャンテストを実行する第3
    の制御手段を設けてあることを特徴とする請求項2〜1
    0の何れかに記載のメモリ装置。 12、請求項1〜11の何れかに記載のメモリ装置と、
    前記作動モードにおいて前記データ入力レジスタ、又は
    前記アドレスレジスタ、又は前記機能データ出力端子に
    作動的に接続されるデータ処理サブシステムとを具えて
    いることを特徴とする集積回路。
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