JP2765232B2 - Semiconductor logic integrated circuit - Google Patents
Semiconductor logic integrated circuitInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体論理集積回路に関
し、特に高速動作用の半導体論理集積回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor logic integrated circuit, and more particularly to a semiconductor logic integrated circuit for high-speed operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の半導体論理集積回路(以下論理I
Cという)で、その動作速度を評価する場合に、一般に
は論理ICに供給するクロック周波数を徐々に上げてゆ
き、出力状態が期待値と一致しなくなる時のクロック周
波数を論理ICの最大動作周波数と定義するが、論理I
Cの動作周波数がLSIテスタの測定可能周波数よりも
高い場合には、評価することができない。2. Description of the Related Art A conventional semiconductor logic integrated circuit (hereinafter referred to as logic I)
C), when evaluating the operation speed, generally, the clock frequency supplied to the logic IC is gradually increased, and the clock frequency when the output state does not match the expected value is set to the maximum operation frequency of the logic IC. Is defined as logical I
If the operating frequency of C is higher than the measurable frequency of the LSI tester, it cannot be evaluated.
【0003】この為、例えば図6に示すように、基本と
なる回路素子のインバータ素子4を直列に奇数段ループ
状に接続して形成した発振回路部5と、測定周波数を下
げる為に発振回路部5からの信号S5を分周する分周回
路部6aとを接続して構成した回路を、論理ICで所望
する機能を実現する為の機能回路とは別に、スピード評
価用付属回路としてICチップに組み込み、この付属回
路の発振周波数をシンクロスコープや、周波数測定器等
の計測装置を用いて測定することにより、製造した論理
ICの本来の機能回路の動作速度を間接的に保証する目
安としていた。For this reason, for example, as shown in FIG. 6, an oscillation circuit section 5 formed by connecting an inverter element 4 as a basic circuit element in series in an odd-numbered loop form, and an oscillation circuit section for lowering a measurement frequency. A circuit constituted by connecting a frequency dividing circuit section 6a for dividing the signal S5 from the section 5 to an IC chip as an auxiliary circuit for speed evaluation is provided separately from a function circuit for realizing a desired function by a logic IC. By measuring the oscillation frequency of this accessory circuit using a measuring instrument such as a synchroscope or a frequency measuring instrument, it was used as a measure to indirectly guarantee the operating speed of the original functional circuit of the manufactured logic IC. .
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体論理
集積回路では、この論理IC本来の機能回路の動作速度
を保証する為に、スピード評価用の付属回路の発振周波
数をシンクロスコープや、周波数測定器等の計測装置を
用いて測定しなければならないので、例えば、LSIテ
スタを用いての簡易的な機能確認テストと同時に論理I
Cの動作速度評価を行なうことができないという欠点が
あった。In this conventional semiconductor logic integrated circuit, in order to guarantee the operation speed of the original functional circuit of the logic IC, the oscillation frequency of an accessory circuit for speed evaluation is measured by a synchroscope or a frequency measuring device. Since the measurement must be performed using a measuring device such as a tester, for example, a logic I
There is a disadvantage that the operating speed of C cannot be evaluated.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体論理集積
回路は、所定の機能を実現する為の機能回路と、この機
能回路の動作速度を評価するための付属回路手段とし
て、インバータを奇数段ループ状に接続した発振回路部
と、この発振回路部が出力する所定の発振周波数のパル
ス信号をカウントする分周回路部と、外部からあらかじ
め規定する周波数のクロック信号が与えられる入力端子
とを前記機能回路と共にチップ内に一体的に設けてなる
半導体集積回路において、前記分周回路部は、前記クロ
ック信号が所定時間遅延された信号の前半周期でリセッ
トされ、リセット解除後の後半周期内に入力される前記
パルス信号をカウントし前記所定の発振周波数に対応す
る値以上であれば2値論理レベルの一方レベルを出力す
るカウント手段からなり、前記付属回路手段は、前記ク
ロック信号の後半周期後縁の変化タイミングに応答して
前記一方レベルを記憶するフリップフロップと前記所定
時間の遅延を与える遅延素子とからなる周波数判別手段
を備え、前記所定の発振周波数が正常であれば前記周波
数判別手段が前記フリップフロップから前記一方レベル
を出力することを特徴とする。また、前記分周回路部の
カウント信号入力端に前記パルス信号および前記クロッ
ク信号の論理積結果の信号を入力し、かつ、前記遅延素
子に代えて、前記クロック信号から前記リセットのため
の信号を生成するワンショット回路部を用いることがで
きる。A semiconductor logic integrated circuit according to the present invention comprises a functional circuit for realizing a predetermined function and an odd number of inverters as an auxiliary circuit for evaluating the operation speed of the functional circuit. An oscillation circuit unit connected in a loop, a frequency dividing circuit unit for counting a pulse signal of a predetermined oscillation frequency output by the oscillation circuit unit, and an input terminal to which a clock signal of a predetermined frequency is externally supplied. In a semiconductor integrated circuit integrally provided in a chip together with a functional circuit, the frequency divider circuit is reset in a first half cycle of a signal obtained by delaying the clock signal by a predetermined time, and is input in a second half cycle after reset release. Counting means for counting the pulse signal and outputting one of two logical levels if the value is equal to or greater than the value corresponding to the predetermined oscillation frequency. Ri, the accessory circuit means includes frequency discrimination means comprising a delay element to provide a flip-flop delay of the predetermined time to store the other hand level in response to the change timing of the late period after an edge of said clock signal, If the predetermined oscillation frequency is normal, the frequency
Number discriminating means outputs the one-level signal from the flip-flop.
Is output . Further, inputs a signal of the logical product result of the pulse signal and the clock signal to a count signal input terminal of the frequency division circuit portion, and, in place of the delay element, the signal for the reset from the clock signal A one-shot circuit portion to be generated can be used.
【0006】[0006]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0007】図1は本発明の第1の実施例のスピード評
価用付属回路のブロック図であり、図2は図1のスピー
ド評価用付属回路を有するICチップの平面模式図であ
る。この付属回路3は、反転論理素子のインバータ4を
51段ループ状に直列に接続した発振回路部5と、フリ
ップフロップ回路を4段直列に接続して4ビット2進数
カウンタとした分周回路部6と、分周回路部6のカウン
ト値をリセットする為の遅延素子7および分周回路6の
最上位ビット8を記憶するフリップフロップ回路9から
なる周波数判別回路部10とを有している。FIG. 1 is a block diagram of a speed evaluation accessory circuit according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of an IC chip having the speed evaluation accessory circuit of FIG. The auxiliary circuit 3 includes an oscillation circuit section 5 in which inverters 4 of inverting logic elements are connected in series in a 51-stage loop, and a frequency dividing circuit section in which flip-flop circuits are connected in series in four stages to form a 4-bit binary counter. And a frequency discriminating circuit section 10 comprising a delay element 7 for resetting the count value of the frequency dividing circuit section 6 and a flip-flop circuit 9 for storing the most significant bit 8 of the frequency dividing circuit 6.
【0008】図3は、図2のブロックの入力端子に11
に与えるクロック信号CLK,遅延素子7の出力信号S
9の動作タイミングチャートである。分周回路部6はク
ロック信号CLKを入力とする遅延素子7が“Low”
レベルの時にリセットされ、“Hi”レベルの時発振回
路部5からの信号をカウントする。フリップフロップ回
路9はクロック信号CLKの立ち上がりエッジで分周回
路部6の最上位ビット8の状態を記憶し出力する。FIG. 3 is a block diagram showing an input terminal of the block shown in FIG.
Clock signal CLK to be applied to output
9 is an operation timing chart of FIG. In the frequency dividing circuit section 6, the delay element 7 receiving the clock signal CLK is "Low".
The signal is reset when the signal is at the high level, and the signal from the oscillation circuit section 5 is counted when the signal is at the high level. The flip-flop circuit 9 stores and outputs the state of the most significant bit 8 of the frequency divider 6 at the rising edge of the clock signal CLK.
【0009】この為、フリップフロップ9の出力信号Q
1,Q2,Q3は遅延素子7の出力信号が立ち上がって
分周回路部6のリセットが解除されてから、クロック信
号CLKが立ち下がるまでの間t1,t2,t3に発振
回路部5から入力したパルス数が8以上であれば“H
i”レベルとなり、8以下であれば“Low”レベルと
なるので、単位時間あたりに発振回路部5が出力するパ
ルス数が8以上であるか8以下であるかを容易に判別す
ることができる。Therefore, the output signal Q of the flip-flop 9
1, Q2 and Q3 are inputted from the oscillation circuit unit 5 at t1, t2 and t3 from the time when the output signal of the delay element 7 rises and the reset of the frequency dividing circuit unit 6 is released to the time when the clock signal CLK falls. If the number of pulses is 8 or more, "H
If the number of pulses output from the oscillation circuit unit 5 per unit time is 8 or more, it is easy to determine whether the number is 8 or less. .
【0010】インバータ4の遅延時間が0.1nsec
の時、本実施例での発振回路部5の回路1周分の51段
の遅延は5.1nsecとなり、この時の発振周波数は
約100MHzとなる。この周波数を確認する為には、
発振周波数の8パルス分の遅延値約80nsecを半周
期とする約6.25MHzのクロック信号CLKを入力
端子11に与え、フリップフロップ9の出力信号が“H
i”レベルを保っていることを確かめれば良い。The delay time of inverter 4 is 0.1 nsec.
At this time, the delay of 51 stages for one round of the oscillation circuit unit 5 in this embodiment is 5.1 nsec, and the oscillation frequency at this time is about 100 MHz. To check this frequency,
A clock signal CLK of about 6.25 MHz having a half cycle of a delay value of about 80 nsec for eight pulses of the oscillation frequency is applied to the input terminal 11 and the output signal of the flip-flop 9 is set to “H”.
What is necessary is just to confirm that the i ″ level is maintained.
【0011】本実施例では分周回路部6に4ビットのカ
ウンタを用いたが、ビット数を多くしてカウント数に合
わせて与えるクロック周波数を調整すれば、より正確な
判別が行なえるようになることは明らかである。In the present embodiment, a 4-bit counter is used for the frequency dividing circuit 6. However, if the number of bits is increased and the clock frequency applied according to the count is adjusted, more accurate discrimination can be performed. Obviously.
【0012】また本実施例では、あらかじめ与えるクロ
ック周波数を規定して周波数の判別を行なったが、入力
端子11に与えるクロック周波数を変化させてフリップ
フロップ9の出力信号S9が“Hi”レベルから“Lo
w”レベルに変化するときのクロック周波数を求めれ
ば、発振回路部5の発振周波数を求めることもできる。In this embodiment, the clock frequency to be applied is specified in advance to determine the frequency. However, the clock frequency to be applied to the input terminal 11 is changed to change the output signal S9 of the flip-flop 9 from "Hi" level to "Hi". Lo
If the clock frequency at the time of changing to the w ″ level is obtained, the oscillation frequency of the oscillation circuit unit 5 can be obtained.
【0013】図4は本発明の第2の実施例のスピード評
価用付属回路のブロック図である。本実施例の付属回路
3は、図1と同じく発振回路部4および分周回路6と、
発振回路部4からの信号S5を入力端子11からのクロ
ック信号CLKにより断・続する2入力NANDゲート
15と、クロック信号CLKを受けワンショットのパル
ス信号S16を出力するワンショット回路16および分
周回路6の最上位ビット8を記憶するフリップフロップ
9からなる周波数判別回路部10aとで構成されてい
る。FIG. 4 is a block diagram of a speed evaluation accessory circuit according to a second embodiment of the present invention. The accessory circuit 3 of this embodiment includes an oscillation circuit section 4 and a frequency dividing circuit 6 as in FIG.
A two-input NAND gate 15 that interrupts / continues a signal S5 from the oscillation circuit unit 4 with a clock signal CLK from an input terminal 11, a one-shot circuit 16 that receives a clock signal CLK and outputs a one-shot pulse signal S16, and frequency division The circuit 6 includes a frequency discriminating circuit unit 10a including a flip-flop 9 for storing the most significant bit 8 of the circuit 6.
【0014】図5は入力端子11に与えるクロック信号
CLK,2入力NAND15の出力信号S15,ワンシ
ョット回路16の出力信号S16,フリップフロップ回
路9の出力信号S9の動作タイミングチャートである。FIG. 5 is an operation timing chart of the clock signal CLK supplied to the input terminal 11, the output signal S15 of the two-input NAND 15, the output signal S16 of the one-shot circuit 16, and the output signal S9 of the flip-flop circuit 9.
【0015】分周回路部6はワンショット回路16の
“Low”パルスでリセットされ、クロック信号CLK
が“Hi”レベルの時、2入力NAND15を通って入
ってくる発振回路部4からの信号S15をカウントす
る。The frequency dividing circuit 6 is reset by the "Low" pulse of the one-shot circuit 16, and receives the clock signal CLK.
Is "Hi" level, the signal S15 from the oscillation circuit section 4 coming through the two-input NAND 15 is counted.
【0016】この為、カウント時間t1,t2,t3は
クロック信号CLKのちょうど半周期分となるので、回
路構成は多少複雑となるが第1の実施例よりも正確に周
波数の判別が可能となる。For this reason, since the count times t1, t2 and t3 are just half the cycle of the clock signal CLK, the circuit configuration is slightly complicated, but the frequency can be determined more accurately than in the first embodiment. .
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体論
理集積回路として所定する機能を実現する為の本来の機
能回路とは別に設けた基本素子のスピード評価用付属回
路内に単位時間あたりの分周回路部のカウント値を求
め、次にそのカウント状態を定常的に保持する周波数判
別回路部を付加したので、周波数測定器等の計測装置を
用意しなくても基本素子回路の周波数を容易に判別する
ことができるという効果を有する。As described above, according to the present invention, the per-unit-time speed evaluation circuit of the basic element provided separately from the original functional circuit for realizing the predetermined function as the semiconductor logic integrated circuit is provided. A frequency discriminating circuit that calculates the count value of the frequency divider circuit and then keeps the count state steadily is added, so that the frequency of the basic element circuit can be easily calculated without preparing a measuring device such as a frequency measuring device. Has the effect of being able to determine
【図1】本発明の第1の実施例のスピード評価用付属回
路のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a speed evaluation accessory circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施例の半導体チップの平面模式図であ
る。FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor chip of the first embodiment.
【図3】第1図のブロックの動作を説明する為のタイミ
ングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the block in FIG. 1;
【図4】・本発明の第2の実施例のスピード評価用付属
回路のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a speed evaluation accessory circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図5】図4のブロックの動作を説明する為のタイミン
グチャートである。FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the block in FIG. 4;
【図6】従来の半導体論理集積回路の一例を説明する為
のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram for explaining an example of a conventional semiconductor logic integrated circuit.
1 ICチップ 2 機能回路 3 スピード評価用付属回路 4 インバータ素子 5 発振回路部 6 分周回路部 7 遅延素子 8 最上位ビット 9 フリップフロップ回路 10,10a 周波数判別回路 11 入力端子 15 2入力NAND素子 16 ワンショット回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 IC chip 2 Function circuit 3 Speed evaluation accessory circuit 4 Inverter element 5 Oscillation circuit part 6 Divider circuit part 7 Delay element 8 Most significant bit 9 Flip-flop circuit 10, 10a Frequency discriminating circuit 11 Input terminal 15 2-input NAND element 16 One shot circuit
Claims (2)
この機能回路の動作速度を評価するための付属回路手段
として、インバータを奇数段ループ状に接続した発振回
路部と、この発振回路部が出力する所定の発振周波数の
パルス信号をカウントする分周回路部と、外部からあら
かじめ規定する周波数のクロック信号が与えられる入力
端子とを前記機能回路と共にチップ内に一体的に設けて
なる半導体集積回路において、前記分周回路部は、前記
クロック信号が所定時間遅延された信号の前半周期でリ
セットされ、リセット解除後の後半周期内に入力される
前記パルス信号をカウントし前記所定の発振周波数に対
応する値以上であれば2値論理レベルの一方レベルを出
力するカウント手段からなり、前記付属回路手段は、前
記クロック信号の後半周期後縁の変化タイミングに応答
して前記一方レベルを記憶するフリップフロップと前記
所定時間の遅延を与える遅延素子とからなる周波数判別
手段を備え、前記所定の発振周波数が正常であれば前記
周波数判別手段が前記フリップフロップから前記一方レ
ベルを出力することを特徴とする半導体論理集積回路。A functional circuit for realizing a predetermined function;
As an attached circuit means for evaluating the operation speed of this functional circuit, an oscillator circuit section in which inverters are connected in an odd-numbered loop, and a frequency divider circuit for counting a pulse signal of a predetermined oscillation frequency output from the oscillator circuit section A semiconductor integrated circuit having a unit and an input terminal to which a clock signal of a predetermined frequency is externally provided together with the functional circuit in a chip. The pulse signal is reset in the first half cycle of the delayed signal and is input in the second half cycle after the reset is released, and outputs one of the binary logic levels if the value is equal to or more than the value corresponding to the predetermined oscillation frequency. The attached circuit means responds to the change timing of the trailing edge of the latter half cycle of the clock signal. Comprising a frequency discriminating means consisting of a delay element to provide a flip-flop delay of the predetermined time to store the long said is normal predetermined oscillation frequency
Frequency discriminating means outputs the one-level signal from the flip-flop.
A semiconductor logic integrated circuit that outputs a bell .
前記パルス信号および前記クロック信号の論理積結果の
信号を入力し、かつ、前記遅延素子に代えて、前記クロ
ック信号から前記リセットのための信号を生成するワン
ショット回路部を用いる請求項1記載の半導体論理集積
回路。2. A signal obtained as a logical product of the pulse signal and the clock signal is input to a count signal input terminal of the frequency dividing circuit unit, and the clock signal is output from the clock signal instead of the delay element. 2. The semiconductor logic integrated circuit according to claim 1, wherein a one-shot circuit unit for generating the reset signal is used.
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|---|---|---|---|
| JP2400284A JP2765232B2 (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Semiconductor logic integrated circuit |
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| JP2400284A JP2765232B2 (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Semiconductor logic integrated circuit |
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Family Cites Families (2)
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Also Published As
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|---|---|---|---|
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