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JP7554686B2 - Method and apparatus for diagnosing a programmable logic device - Google Patents
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本発明は、プログラマブルロジックデバイスの技術に関する。 The present invention relates to programmable logic device technology.

広義のプログラマブルロジックデバイス(PLDと記載する場合がある)は、ユーザロジックが設定(コンフィグレーション、言い換えるとプログラム)できる回路デバイスである。PLDは、例えば、ユーザロジックが設定できるロジック回路(言い換えるとプログラマブル領域)として、複数の論理ブロック(LBと記載する場合がある)を含むアレイを有する。また、論理ブロックは、例えば、ルックアップテーブル(LUTと記載する場合がある)と、フリップフロップ(FFと記載する場合がある)とを有して構成されている。フラッシュメモリ等のメモリ(言い換えると記憶デバイス)には、PLDにユーザロジックを設定するためのデータが記憶される。そのメモリからそのデータがPLD内のロジック回路にロードされ、これにより、PLDのロジック回路にユーザロジックが設定される。 In the broad sense, a programmable logic device (sometimes referred to as a PLD) is a circuit device in which user logic can be set (configured, in other words, programmed). A PLD, for example, has an array containing multiple logic blocks (sometimes referred to as LBs) as a logic circuit (in other words, a programmable area) in which user logic can be set. A logic block is also configured, for example, with a look-up table (sometimes referred to as a LUT) and a flip-flop (sometimes referred to as a FF). A memory (in other words, a storage device) such as a flash memory stores data for setting user logic in the PLD. The data is loaded from the memory into the logic circuit in the PLD, thereby setting the user logic in the logic circuit of the PLD.

上記PLDについて、製造業者は、診断(スキャンテスト等と呼ばれる場合もある)を行うことで、故障・不具合等があれば検出し、製品の品質を保証する。 For the above PLDs, manufacturers perform diagnostics (sometimes called scan tests, etc.) to detect any faults or defects and ensure the quality of the product.

上記PLDの診断に係わる先行技術例として、特開平9-139667号公報(特許文献1)が挙げられる。特許文献1には、プログラマブルロジック回路の自己点検回路として、論理情報を書き込む直前の自己点検および装置実装後の点検を実行できるようにし、プログラマブルロジック集積回路の故障分離を容易にする旨が記載されている。特許文献1では、通常の論理情報とチェック用の論理情報とから選択してプログラマブルロジック集積回路にプログラムできる旨が記載されている。 An example of prior art related to the diagnosis of the above-mentioned PLD is JP 9-139667 A (Patent Document 1). Patent Document 1 describes how a self-inspection circuit for a programmable logic circuit can perform self-inspection immediately before writing logic information and inspection after mounting on the device, making it easier to isolate faults in a programmable logic integrated circuit. Patent Document 1 also describes how normal logic information and check logic information can be selected and programmed into a programmable logic integrated circuit.

特開平9-139667号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-139667

LSIやFPGA等のICデバイスの製造業者は、PLDに対するスキャンテスト(診断)によって、不具合等を検出し、製品の品質を保証する。PLDの製造時に問題が無い場合でも、PLDに対する物理的なストレスや経年劣化等によって、PLDに故障・不具合が発生する場合がある。PLDが搭載された製品を製造する現場においても、PLD搭載製品に対し、出荷前に、スキャンテストを実施して、品質を検査する。また、ユーザの環境への製品出荷後においても、PLDに不具合が発生した場合には、PLDの物理故障であるか、単なる設計不良であるか等を切り分ける必要がある。その際にも、PLDにスキャンテストが実施される場合がある。 Manufacturers of IC devices such as LSIs and FPGAs perform scan tests (diagnoses) on PLDs to detect defects and ensure product quality. Even if there are no problems during the manufacture of a PLD, physical stress on the PLD or deterioration over time may cause the PLD to fail or malfunction. At the manufacturing site where products equipped with PLDs are manufactured, scan tests are performed on the PLD-equipped products before shipping to inspect their quality. Even after the product has been shipped to the user's environment, if a malfunction occurs in the PLD, it is necessary to determine whether the malfunction is due to a physical failure of the PLD or simply a design defect. In such cases, scan tests may be performed on the PLD.

上記PLDの診断においては、PLDのプログラマブル領域(ロジック回路)をより網羅的に診断できることが望ましい。従来のある方式のPLDは、デバイス内の大多数の面積が論理ブロックによって占められている。この論理ブロックは、主に、ルックアップテーブルと、フリップフロップとを有して構成されている。従来技術例のPLD診断方法は、論理ブロック内のルックアップテーブルおよびフリップフロップの入出力端子のレベルまでの診断の網羅性は実現されていない。 In diagnosing the above PLD, it is desirable to be able to diagnose the programmable area (logic circuit) of the PLD more comprehensively. In a conventional PLD of a certain type, the majority of the area within the device is occupied by logic blocks. These logic blocks are mainly composed of lookup tables and flip-flops. The PLD diagnosis method of the conventional technology example does not achieve comprehensive diagnosis down to the level of the input/output terminals of the lookup tables and flip-flops within the logic blocks.

特に、ルックアップテーブルは、構成回路であるユーザロジックに応じて、使用する入出力端子の位置が都度に変わる。そのため、従来技術例のPLD診断方法では、本来診断すべきである通常動作回路であるユーザロジックの構成時に使用している入出力端子のすべてについては検査・診断ができていないという状況が起こり得る。すなわち、例えば通常動作回路で使用しているルックアップテーブルの入力端子の1つが縮退故障(値が0あるいは1に固定されてしまう故障)していた場合に、診断回路の構成によっては、その入力端子の縮退故障を検出できない。 In particular, the positions of the input/output terminals used by a lookup table change each time depending on the user logic that constitutes the circuit. For this reason, with the PLD diagnostic method of the conventional technology, it is possible that a situation may arise in which all of the input/output terminals used when configuring the user logic, which is the normal operation circuit that should be diagnosed, are not inspected or diagnosed. In other words, for example, if one of the input terminals of a lookup table used in a normal operation circuit has a stuck-at fault (a fault in which the value is fixed at 0 or 1), depending on the configuration of the diagnostic circuit, the stuck-at fault of that input terminal cannot be detected.

例えば特許文献1のようなPLD診断技術では、診断回路の構成(例えばシフトレジスタ等による構成)によって、論理ブロック内のフリップフロップの部分しか診断できていない。従来のPLD診断技術は、ユーザロジックがコンフィグレーションされたロジック回路の部分(言い換えるとプログラマブル領域)に対する網羅的な故障診断はできていない。従来技術例では、ロジック回路である各論理ブロック内において、ルックアップテーブルの複数の入力信号線のうち、ユーザロジックで使用される特定の入力信号線のみしか診断されておらず、それ以外の入力信号線の診断はされていない。 For example, in the PLD diagnostic technology of Patent Document 1, only the flip-flop portion in the logic block can be diagnosed due to the configuration of the diagnostic circuit (e.g., a configuration using a shift register, etc.). Conventional PLD diagnostic technology cannot perform comprehensive fault diagnosis for the portion of the logic circuit in which user logic is configured (in other words, the programmable area). In the conventional technology example, within each logic block, which is a logic circuit, only the specific input signal line used by the user logic out of the multiple input signal lines of the lookup table is diagnosed, and other input signal lines are not diagnosed.

また、特許文献1を含め、従来のPLD診断技術では、PLDに、診断用に専用の回路(診断回路と記載する場合がある)の実装が必要である。例えば、PLD内において、通常動作回路であるユーザロジックの診断のために、診断用信号(言い換えるとパターン)を生成するための回路部と、診断結果を判定・出力するための回路部との実装が必要である。この場合、その診断回路について、効率的な診断用信号の設計や回路設計等も必要である。また、この場合、その診断回路の実装の分、プログラマブル領域における本来のユーザロジック用に使用できる面積も低減してしまう。 Furthermore, conventional PLD diagnostic techniques, including that of Patent Document 1, require the implementation of a dedicated circuit for diagnosis (sometimes referred to as a diagnostic circuit) in the PLD. For example, in order to diagnose the user logic, which is a normal operation circuit, within the PLD, it is necessary to implement a circuit section for generating a diagnostic signal (in other words, a pattern) and a circuit section for determining and outputting the diagnostic result. In this case, it is also necessary to design an efficient diagnostic signal and a circuit for the diagnostic circuit. In addition, in this case, the area that can be used for the original user logic in the programmable region is reduced by the amount of the implementation of the diagnostic circuit.

本発明の目的は、上記PLDの診断の技術に関して、PLDの故障・不具合をより網羅的に診断できる技術を提供することである。 The object of the present invention is to provide a technology for diagnosing the above-mentioned PLD that can more comprehensively diagnose failures and malfunctions in the PLD.

本発明のうち代表的な実施の形態は以下に示す構成を有する。実施の形態は、プログラマブルロジックデバイスの故障・不具合を診断するプログラマブルロジックデバイス診断方法であって、前記プログラマブルロジックデバイスは、プログラマブル領域に、複数の論理ブロックを備え、前記複数の論理ブロックにおける各々の論理ブロックは、複数の入力信号線と1つの出力信号線とを有するルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルの後段に接続されているフリップフロップと、を有し、前記プログラマブルロジックデバイス診断方法は、診断時に、診断回路を構成するための診断用データを、前記プログラマブルロジックデバイスのコンフィグレーションメモリにロードすることで、前記プログラマブル領域に前記診断回路をコンフィグレーションして診断を実行する診断ステップを有し、前記診断回路は、診断信号として0と1を繰り返す信号を生成する診断信号生成回路と、前記複数の論理ブロックが直列に接続され、各々の論理ブロックの1つの出力信号線が次の段の論理ブロックの複数の入力信号線に接続される論理ブロックチェーンと、を有し、前記診断信号生成回路から出力される前記診断信号は、前記論理ブロックチェーンの最初の論理ブロックの入力信号線に入力され、前記論理ブロックチェーンの最後の論理ブロックの出力信号線は、前記プログラマブルロジックデバイスの出力端子に接続され、前記診断ステップは、前記論理ブロックチェーンの各々の論理ブロックの前記ルックアップテーブルに、等価回路としてNANDまたはNORがコンフィグレーションされる第1ステップと、前記論理ブロックチェーンの最初の論理ブロックに対し、前記診断信号を入力する第2ステップと、前記プログラマブルロジックデバイスの出力端子からの出力信号を観測する第3ステップと、前記観測した信号値が、0と1を繰り返す信号値である場合には、前記論理ブロックチェーンに故障・不具合が無いと判定し、0と1を繰り返す信号値ではない場合には、前記論理ブロックチェーンに故障・不具合が有ると判定する第4ステップと、を有する。 A representative embodiment of the present invention has the following configuration. The embodiment is a programmable logic device diagnostic method for diagnosing a fault or malfunction of a programmable logic device, the programmable logic device having a plurality of logic blocks in a programmable area, each logic block in the plurality of logic blocks having a lookup table having a plurality of input signal lines and one output signal line, and a flip-flop connected to a stage subsequent to the lookup table, the programmable logic device diagnostic method has a diagnostic step of configuring the diagnostic circuit in the programmable area and executing a diagnosis by loading diagnostic data for configuring a diagnostic circuit into a configuration memory of the programmable logic device at the time of diagnosis, the diagnostic circuit having a diagnostic signal generation circuit that generates a signal that repeats 0 and 1 as a diagnostic signal, and a plurality of logic blocks connected in series, each logic block having one output signal line that is connected to a plurality of input signals of a logic block in a next stage. and a logic block chain connected to a signal line, the diagnostic signal output from the diagnostic signal generation circuit being input to an input signal line of the first logic block of the logic block chain, and the output signal line of the last logic block of the logic block chain being connected to an output terminal of the programmable logic device, and the diagnostic step includes a first step of configuring an equivalent circuit of NAND or NOR in the lookup table of each logic block of the logic block chain, a second step of inputting the diagnostic signal to the first logic block of the logic block chain, a third step of observing an output signal from an output terminal of the programmable logic device, and a fourth step of determining that there is no fault or defect in the logic block chain if the observed signal value is a signal value that repeats 0 and 1, and determining that there is a fault or defect in the logic block chain if the observed signal value is not a signal value that repeats 0 and 1.

本発明のうち代表的な実施の形態によれば、上記PLDの診断の技術に関して、PLDの故障・不具合をより網羅的に診断できる。上記以外の課題、構成および効果等については、[発明を実施するための形態]において説明される。 According to a representative embodiment of the present invention, the above-mentioned PLD diagnosis technology can diagnose PLD failures and malfunctions more comprehensively. Other issues, configurations, effects, etc. will be described in [Mode for carrying out the invention].

本発明の実施の形態1のPLD診断方法に対応したPLD診断システム(PLD搭載基板を含む)の構成例を示す。1 shows an example of the configuration of a PLD diagnostic system (including a PLD mounted board) compatible with a PLD diagnostic method according to a first embodiment of the present invention. 実施の形態1で、PLDの構成を示す。In the first embodiment, the configuration of a PLD is shown. 実施の形態1で、論理ブロック(LB)の構成を示す。In the first embodiment, the configuration of a logic block (LB) is shown. 実施の形態1のPLD診断方法のフローを示す。2 shows a flow of a PLD diagnosis method according to the first embodiment. 実施の形態1で、第1方式での診断信号生成部の構成例を示す。In the first embodiment, a configuration example of a diagnostic signal generating unit in the first method will be described. 実施の形態1の変形例で、第2方式での診断信号生成部の構成例を示す。In a modification of the first embodiment, a configuration example of a diagnostic signal generating section in the second method will be described. 実施の形態1で、PLDのより詳細な構成例を示す。In the first embodiment, a more detailed configuration example of a PLD will be shown. 実施の形態1で、論理ブロック(LB)のより詳細な構成例を示す。In the first embodiment, a more detailed configuration example of a logic block (LB) will be shown. 実施の形態1で、NANDまたはNORの構成を実現するためのコンフィグレーションメモリの設定例を示す。In the first embodiment, an example of the settings of the configuration memory for realizing a NAND or NOR configuration will be shown. 実施の形態1で、NANDまたはNORの構成を実現するための論理ブロック(LB)の構成例を示す。In the first embodiment, a configuration example of a logic block (LB) for realizing a NAND or NOR configuration will be shown. 実施の形態1の変形例で、他の配線も診断する場合の論理ブロック(LB)の構成例を示す。In a modification of the first embodiment, a configuration example of a logic block (LB) in a case where other wirings are also diagnosed will be shown.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、各構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、および範囲等を表していない場合があり、本発明は、図面に開示された位置、大きさ、形状、および範囲等には必ずしも限定されない。 Below, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are generally given the same reference numerals, and repeated explanations will be omitted. In the drawings, the depiction of each component may not represent the actual position, size, shape, range, etc., in order to facilitate understanding of the invention, and the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range, etc., disclosed in the drawings.

<実施の形態1>
図1~図10を用いて、本発明の実施の形態1のPLD診断方法等について説明する。図1等に示す実施の形態1のPLD診断方法は、PLD搭載基板10を含む診断システムにおいて、診断対象物であるPLD1に対し、診断時に診断用のコンフィグレーション(診断用回路の設定)を行って、診断を実行し、出力信号から診断結果を得るものである。実施の形態1のPLD診断装置は、図1のPLD搭載基板10を含むシステムが相当し、実施の形態1のPLD診断方法に従った動作や処理を行うものである。
<First embodiment>
A PLD diagnostic method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 10. The PLD diagnostic method according to the first embodiment shown in Figure 1 and the like is a method in which, in a diagnostic system including a PLD-mounted board 10, a diagnostic configuration (setting of diagnostic circuits) is performed at the time of diagnosis for a PLD 1 that is an object to be diagnosed, and a diagnostic result is obtained from an output signal. The PLD diagnostic device according to the first embodiment corresponds to a system including the PLD-mounted board 10 in Figure 1, and performs operations and processing according to the PLD diagnostic method according to the first embodiment.

[PLD診断システム]
図1は、実施の形態1のPLD診断方法に対応したPLD診断システムの構成を示す。このPLD診断システムは、言い換えると、PLD診断装置である。このPLD診断システムは、PLD1が搭載された基板であるPLD搭載基板10と、PLD搭載基板10に接続された波形観測装置16とを有し、それらをユーザUが操作・利用する。ユーザUは、PLD1の製造や診断を行う業者等における診断者であり、言い換えるとオペレータである。このPLD診断システムは、診断実行物(主体)である基板としてのPLD搭載基板10によって、診断対象物であるPLD1の診断を行う機能を有する。PLD搭載基板10は、ユーザUによる操作に基づいて、実施の形態1のPLD診断方法に従った処理を実行する。ユーザUは、このPLD診断システムを操作・利用して、PLD1の診断作業を行う。このPLD診断システムは、入出力インタフェース(入出力デバイスやユーザインタフェースなど)を介して、ユーザUからの操作の入力(例えば指示や設定等)を受け付け、ユーザUに対し、診断状態・診断結果等を出力する。
[PLD diagnostic system]
1 shows the configuration of a PLD diagnostic system corresponding to the PLD diagnostic method of the first embodiment. In other words, this PLD diagnostic system is a PLD diagnostic device. This PLD diagnostic system has a PLD mounted board 10, which is a board on which a PLD 1 is mounted, and a waveform observation device 16 connected to the PLD mounted board 10, and is operated and used by a user U. The user U is a diagnostician in a company that manufactures and diagnoses the PLD 1, in other words, an operator. This PLD diagnostic system has a function of diagnosing the PLD 1, which is a diagnostic target, by the PLD mounted board 10, which is a board that is a diagnostic execution object (subject). The PLD mounted board 10 executes processing according to the PLD diagnostic method of the first embodiment based on the operation by the user U. The user U operates and uses this PLD diagnostic system to perform diagnostic work on the PLD 1. This PLD diagnostic system accepts operational input (e.g., instructions, settings, etc.) from a user U via an input/output interface (such as an input/output device or user interface), and outputs the diagnostic state, diagnostic results, etc. to the user U.

PLD1は、診断対象物であり、ある方式(すなわちLUTやFFを備える方式)のPLDである。PLD1は、詳細には各ベンダが製造している各種のPLDがあり、実装詳細や性能等、種類が異なる。ベンダ毎のPLDの種類の例は、ロジック回路の配列、サイズ、LUTの入力信号線の本数、等の違いが挙げられる。実施の形態1のPLD診断方法は、これらの各種のPLDに同様に適用できる。PLD1は、コンフィグレーションメモリ1Mと、後述の論理ブロック等とを備える。 PLD1 is the object to be diagnosed, and is a PLD of a certain type (i.e., a type that includes an LUT and FFs). In detail, there are various types of PLDs manufactured by various vendors, and the types differ in terms of implementation details, performance, etc. Examples of the types of PLDs from each vendor include differences in the arrangement and size of the logic circuit, the number of input signal lines of the LUT, etc. The PLD diagnosis method of the first embodiment can be similarly applied to these various PLDs. PLD1 includes a configuration memory 1M and a logic block, etc., which will be described later.

PLD搭載基板10は、診断対象物であるPLD1が搭載された集積回路基板、言い換えると、PLD1が接続された集積回路基板であり、LSI等で構成される。PLD搭載基板10は、PLD1と、コンフィグレーションROM11と、回路データ選択スイッチ12と、クロック供給器13と、LED等の表示器14と、観測用端子(言い換えると出力端子)15と、それらを接続する信号線等とを備える。 The PLD-mounted board 10 is an integrated circuit board on which the PLD 1, which is the object to be diagnosed, is mounted, in other words, an integrated circuit board to which the PLD 1 is connected, and is composed of an LSI, etc. The PLD-mounted board 10 includes the PLD 1, a configuration ROM 11, a circuit data selection switch 12, a clock supplier 13, a display 14 such as an LED, an observation terminal (in other words, an output terminal) 15, and signal lines connecting them, etc.

コンフィグレーションROM11には、PLD1のコンフィグレーション用のデータが格納される。そのデータとしては、通常動作回路データ11Aと、診断用データ11Bとを有する。通常動作回路データ11Aは、通常動作回路(言い換えるとユーザロジック)をコンフィグレーションするためのデータである。診断用データ11Bは、診断回路をコンフィグレーションするためのデータである。診断用データ11Bは、NAND版診断回路データ11Cと、NOR版診断回路データ11Dとを有する。NAND版診断回路データ11Cは、後述のNAND版での診断(図4のステップS1~S5)を行う際に使用するデータであり、NOR版診断回路データ11Dは、後述のNOR版での診断(図4のステップS7~S11)を行う際に使用するデータであり、これらは1セットである。診断を行う業者は、予め、PLD搭載基板10のコンフィグレーションROM11に、診断用データ11Bを格納しておく。 The configuration ROM 11 stores data for configuring the PLD 1. The data includes normal operation circuit data 11A and diagnostic data 11B. The normal operation circuit data 11A is data for configuring the normal operation circuit (in other words, the user logic). The diagnostic data 11B is data for configuring the diagnostic circuit. The diagnostic data 11B includes NAND version diagnostic circuit data 11C and NOR version diagnostic circuit data 11D. The NAND version diagnostic circuit data 11C is data used when performing a diagnosis in the NAND version (steps S1 to S5 in FIG. 4) described below, and the NOR version diagnostic circuit data 11D is data used when performing a diagnosis in the NOR version (steps S7 to S11 in FIG. 4) described below, and these form one set. The company performing the diagnosis stores diagnostic data 11B in advance in the configuration ROM 11 of the PLD-mounted board 10.

コンフィグレーションROM11には、回路データ選択スイッチ12が接続されている。回路データ選択スイッチ12は、ユーザUの操作入力に従って、コンフィグレーションROM11内の各データのうちいずれのデータをPLD1へのコンフィグレーションに使用するかを切り替える。具体的には、回路データ選択スイッチ12は、通常(非診断)の時には、通常動作回路データ11Aが選択され、診断の時には、診断用データ11Bが選択されるように、切り替えられる。コンフィグレーションROM11からは、回路データ選択スイッチ12によって選択されたデータが、信号線を通じて、回路データ(言い換えるとコンフィグレーションデータ)c1として、PLD1内のコンフィグレーションメモリ1Mにロード(言い換えると、展開、書き込み、格納)される。 A circuit data selection switch 12 is connected to the configuration ROM 11. The circuit data selection switch 12 switches which of the data in the configuration ROM 11 is used to configure the PLD 1 according to an operation input by the user U. Specifically, the circuit data selection switch 12 is switched so that normal operation circuit data 11A is selected during normal (non-diagnostic) operation, and diagnostic data 11B is selected during diagnosis. The data selected by the circuit data selection switch 12 from the configuration ROM 11 is loaded (in other words, expanded, written, stored) into the configuration memory 1M in the PLD 1 as circuit data (in other words, configuration data) c1 via a signal line.

回路データ選択スイッチ12で通常動作回路データ11Aが選択されている場合には、コンフィグレーションメモリ1Mに通常動作回路データ11Aがロードされる。これにより、PLD1のプログラマブル領域内に通常動作回路がコンフィグレーションされる。回路データ選択スイッチ12で診断用データ11B(例えばNAND版診断回路データ11C)が選択されている場合には、コンフィグレーションメモリ1Mに診断用データ11B(例えばNAND版診断回路データ11C)がロードされる。これにより、PLD1のプログラマブル領域内に診断回路がコンフィグレーションされる。 When normal operation circuit data 11A is selected by circuit data selection switch 12, normal operation circuit data 11A is loaded into configuration memory 1M. This configures a normal operation circuit in the programmable area of PLD1. When diagnostic data 11B (e.g., NAND version diagnostic circuit data 11C) is selected by circuit data selection switch 12, diagnostic data 11B (e.g., NAND version diagnostic circuit data 11C) is loaded into configuration memory 1M. This configures a diagnostic circuit in the programmable area of PLD1.

なお、ユーザUが直接的に回路データ選択スイッチ12を操作してもよいし、ユーザUが、PLD搭載基板10に対し通信接続されるPC等の機器・コンピュータシステムからの操作を介して、間接的に回路データ選択スイッチ12を操作・設定してもよい。 The user U may directly operate the circuit data selection switch 12, or the user U may indirectly operate and set the circuit data selection switch 12 through operations from a device or computer system such as a PC that is communicatively connected to the PLD-mounted board 10.

また、PLD1には、PLD搭載基板10に備えるクロック供給器13からクロックc2が供給されてもよい。実施の形態1のPLD診断方法における一方式(後述の図5)では、そのクロックc2を用いてPLD1の診断のための診断信号を生成する。PLD搭載基板10は、クロック信号の供給源であるクロック供給器13として、例えば水晶振動子を備える。このクロック信号c1は、PLD搭載基板10の各部およびPLD1の各部に供給される。 The PLD1 may also be supplied with a clock c2 from a clock supplier 13 provided on the PLD-mounted board 10. In one method of the PLD diagnostic method of the first embodiment (see FIG. 5 below), the clock c2 is used to generate a diagnostic signal for diagnosing the PLD1. The PLD-mounted board 10 includes, for example, a quartz oscillator as the clock supplier 13, which is a source of the clock signal. This clock signal c1 is supplied to each part of the PLD-mounted board 10 and each part of the PLD1.

診断時には、PLD1からの出力信号としてスキャンアウト信号c3を有する。このスキャンアウト信号c3は、信号線を通じて、表示器14および観測用端子15に出力される。この出力信号であるスキャンアウト信号c3の観測には、表示器14を用いてもよいし、観測用端子15を用いてもよい。表示器14は、例えばLEDランプで構成され、スキャンアウト信号c3の信号値に応じた表示を行う。例えば、表示器14は、スキャンアウト信号c3の信号値が0である場合には非点灯とされ、1である場合には点灯とされる。このLEDランプの表示状態が、出力信号値を表している。ユーザU1がこの表示器14の表示状態を目で見ることで、スキャンアウト信号c3の信号値の状態を認識でき、後述の01繰り返し信号と0縮退信号などとを識別可能である。 During diagnosis, the PLD1 has a scan-out signal c3 as an output signal. This scan-out signal c3 is output to the display 14 and the observation terminal 15 through a signal line. Either the display 14 or the observation terminal 15 may be used to observe the scan-out signal c3, which is an output signal. The display 14 is, for example, an LED lamp, and displays according to the signal value of the scan-out signal c3. For example, the display 14 is not lit when the signal value of the scan-out signal c3 is 0, and is lit when the signal value is 1. The display state of this LED lamp represents the output signal value. By visually viewing the display state of this display 14, the user U1 can recognize the state of the signal value of the scan-out signal c3, and can distinguish between a 01 repeating signal and a 0 degenerate signal, which will be described later.

観測用端子15には、プローブ(信号線や通信線)を通じて、PLD搭載基板10の外部に、波形観測装置16が接続されている。波形観測装置16は、オシロスコープ等で構成されており、観測用端子15からのスキャンアウト信号c3を、画面で波形として表示する。ユーザU1は、波形観測装置16の画面に表示された波形を目で見ることで、スキャンアウト信号c3の信号値の状態を認識できる。 A waveform observation device 16 is connected to the observation terminal 15 via a probe (signal line or communication line) outside the PLD-mounted board 10. The waveform observation device 16 is composed of an oscilloscope or the like, and displays the scan-out signal c3 from the observation terminal 15 as a waveform on a screen. By visually viewing the waveform displayed on the screen of the waveform observation device 16, the user U1 can recognize the state of the signal value of the scan-out signal c3.

上記出力信号の観測は、波形観測装置16に限らず、例えばPLD搭載基板10に通信接続されるPC等のコンピュータシステムの液晶ディスプレイ等の画面を用いて行うようにしてもよい。また、波形観測装置16やPCの液晶ディスプレイ等の画面では、診断用のグラフィカルユーザインタフェース(GUI)を提供してもよい。例えば、画面のGUIにおいて、スキャンアウト信号c3の信号値や波形のみならず、診断対象物のID、日時、診断種別(例えば出荷前/出荷後など)、診断者(ユーザU)、診断状態メッセージ(例えば「診断開始」/「診断中」/「診断終了」など)、診断時間、診断結果(故障・不具合の有無や詳細)等の情報を表示するようにしてもよい。 The observation of the output signal is not limited to the waveform observation device 16, and may be performed using a screen such as a liquid crystal display of a computer system such as a PC that is connected to the PLD-mounted board 10 for communication. A diagnostic graphical user interface (GUI) may be provided on the screen of the waveform observation device 16 or the liquid crystal display of the PC. For example, the GUI on the screen may display not only the signal value and waveform of the scan-out signal c3, but also information such as the ID of the object to be diagnosed, date and time, diagnosis type (e.g., before shipment/after shipment), diagnostician (user U), diagnosis status message (e.g., "diagnosis started"/"diagnosis in progress"/"diagnosis completed"), diagnosis time, and diagnosis result (presence or absence of failure/failure and details).

表示器14や波形観測装置16では、出力信号値の0または1に応じて、表示状態が変化する。例えば、PLD1の正常時に、出力信号値が0と1の繰り返し信号である場合には、表示器14のLEDランプが一定周期で明滅する。PLD1に故障・不具合が有りの場合には、出力信号値が例えば0縮退信号となり、表示器14のLEDランプが非点灯状態に固定となる。よって、それらの表示状態の違いから、ユーザUは、PLD1の故障・不具合の有無などを判別可能である。 The display state of the display 14 and waveform observation device 16 changes depending on whether the output signal value is 0 or 1. For example, when the PLD 1 is normal and the output signal value is a repeating signal of 0 and 1, the LED lamp of the display 14 blinks at a constant cycle. If there is a failure or malfunction in the PLD 1, the output signal value becomes, for example, a 0 degenerate signal, and the LED lamp of the display 14 is fixed in an unlit state. Therefore, from the difference in these display states, the user U can determine whether there is a failure or malfunction in the PLD 1.

なお、出力信号での高速な0と1の繰り返しの場合に対応させて、表示器14等での表示出力は、ユーザU1が目視確認しやすいように、出力信号の周波数を低速になるように調整してもよい。上記のように、このPLD診断方法では、診断時の出力信号の観測・監視に関しては、ユーザU1が目で見ても判別可能である。特に、LED等の表示器14を用いる場合には、PLD搭載基板10に外部装置を設けることが不要であり、低コストで診断を実現できる。 In addition, in order to deal with the case where the output signal repeats 0 and 1 at high speed, the display output on the display 14 or the like may be adjusted to have a low frequency output signal so that the user U1 can easily visually confirm it. As described above, in this PLD diagnosis method, the user U1 can visually determine the observation and monitoring of the output signal during diagnosis. In particular, when a display 14 such as an LED is used, there is no need to provide an external device on the PLD mounting board 10, and diagnosis can be achieved at low cost.

なお、実施の形態1では、図1のように、PLD搭載基板10上で、PLD1の外に、フラッシュメモリ等によるコンフィグレーション用のデータを格納するメモリとして、コンフィグレーションROM11を備えている。変形例としては、PLD1内に、そのようなコンフィグレーション用のデータを格納するメモリを備える形態としてもよい。 In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a configuration ROM 11 is provided on the PLD mounting substrate 10 in addition to the PLD 1 as a memory for storing configuration data using a flash memory or the like. As a modified example, a memory for storing such configuration data may be provided within the PLD 1.

[診断実施タイミング]
実施の形態1のPLD診断方法における、PLD1の診断を実施するタイミングとしては、例えば以下が挙げられる。この診断(言い換えるとスキャンテスト等)は、基本的には、任意のタイミングで実行可能である。PLD搭載装置10の状態は、大別して以下のフェーズがある。
[Timing of diagnosis]
In the PLD diagnosis method of the first embodiment, the timing for diagnosing the PLD 1 can be, for example, as follows. This diagnosis (in other words, a scan test or the like) can basically be performed at any timing. The state of the PLD-mounted device 10 can be roughly divided into the following phases.

(1)システム運用フェーズ: システム運用フェーズは、PLD1に通常動作回路(ユーザロジック)をコンフィグレーションした状態で運用するフェーズである。予め、ユーザUが、図1のコンフィグレーションデータc1として通常動作回路データ11Aが選択されるように、回路データ選択スイッチ12を設定しておく。PLD搭載基板10の電源オンによって、回路データ選択スイッチ12の設定に従って、コンフィグレーションROM11から通常動作回路データ11Aがコンフィグレーションデータc1としてPLD1のコンフィグレーションメモリ1Mに展開される。これにより、PLD1のプログラマブル領域に通常動作回路がコンフィグレーションされる。また、クロック供給器13からはPLD1にクロックc2が供給される。そのクロックc2に基づいて、PLD1の通常動作回路が動作開始する。動作開始以降、もし運用中にPLD1の不具合が発生してしまった場合、下記の診断フェーズに移行する。 (1) System operation phase: The system operation phase is a phase in which the PLD1 is operated with a normal operation circuit (user logic) configured. The user U sets the circuit data selection switch 12 in advance so that the normal operation circuit data 11A is selected as the configuration data c1 in FIG. 1. When the PLD mounting board 10 is powered on, the normal operation circuit data 11A is loaded from the configuration ROM 11 to the configuration memory 1M of the PLD1 as the configuration data c1 according to the setting of the circuit data selection switch 12. This configures the normal operation circuit in the programmable area of the PLD1. In addition, a clock c2 is supplied to the PLD1 from the clock supplier 13. The normal operation circuit of the PLD1 starts operating based on the clock c2. After the start of operation, if a malfunction occurs in the PLD1 during operation, the system transitions to the following diagnosis phase.

(2)診断フェーズ: 診断フェーズは、PLD1に診断回路をコンフィグレーションした状態で診断を行うフェーズである。ユーザUは、PLD搭載基板10を電源オフにした後、図1のコンフィグレーションデータc1として診断回路データ11B(例えば最初にNAND版診断回路データ11C、次にNOR版診断回路データ11Dの順序)が選択されるように、回路データ選択スイッチ12を設定しておく。またここで、波形観測装置16を用いて観測・診断を行う場合、ユーザUは、PLD搭載基板10の観測用端子15に波形観測装置16を接続し、PLD1から出力されるスキャンアウト信号c3を監視・観測できる状態にしておく。ユーザUが表示器14の明滅の目視確認によって観測・診断を行う場合には、波形観測装置16は不要である。 (2) Diagnostic phase: The diagnostic phase is a phase in which diagnosis is performed with a diagnostic circuit configured in the PLD1. After turning off the power to the PLD-mounted board 10, the user U sets the circuit data selection switch 12 so that the diagnostic circuit data 11B (for example, first the NAND version diagnostic circuit data 11C, then the NOR version diagnostic circuit data 11D) is selected as the configuration data c1 in FIG. 1. If observation and diagnosis are to be performed using a waveform observation device 16, the user U connects the waveform observation device 16 to the observation terminal 15 of the PLD-mounted board 10 and sets the device in a state in which the scan-out signal c3 output from the PLD1 can be monitored and observed. If the user U performs observation and diagnosis by visually checking the blinking of the display 14, the waveform observation device 16 is not necessary.

その後、ユーザUは、PLD搭載基板10を電源オンにする。これにより、コンフィグレーションROM11からPLD1のコンフィグレーションメモリ1Mに診断回路データ11B(例えばNAND版診断回路データ11C)がコンフィグレーションデータc1として展開され、プログラマブル領域に診断回路(例えばNAND版診断回路)がコンフィグレーションされる。これにより、PLD搭載基板10でのPLD1の診断が自動で開始される。ユーザUは、例えば波形観測装置16の画面でスキャンアウト信号c3に対応した診断波形を観測する。そして、ユーザUは、その診断波形の状態から、PLD1(特にプログラマブル領域)の不具合、または通常動作回路の論理不良等を判定し、不具合を切り分ける。NAND版の診断の次に、NOR版の診断が同様に実施される。NAND版の診断とNOR版の診断とがセットで終了すると、そのPLD1の診断の完了となる。 After that, the user U turns on the power supply of the PLD-mounted board 10. This causes the diagnostic circuit data 11B (e.g., NAND version diagnostic circuit data 11C) to be deployed as configuration data c1 from the configuration ROM 11 to the configuration memory 1M of the PLD1, and a diagnostic circuit (e.g., a NAND version diagnostic circuit) is configured in the programmable area. This automatically starts the diagnosis of the PLD1 on the PLD-mounted board 10. The user U observes the diagnostic waveform corresponding to the scan-out signal c3, for example, on the screen of the waveform observation device 16. Then, the user U determines whether there is a malfunction of the PLD1 (particularly the programmable area) or a logic fault in the normal operation circuit, etc., from the state of the diagnostic waveform, and isolates the malfunction. Following the diagnosis of the NAND version, the diagnosis of the NOR version is similarly performed. When the diagnosis of the NAND version and the diagnosis of the NOR version are completed as a set, the diagnosis of the PLD1 is completed.

[PLD]
図2は、PLD1の内部の構成概要を示す。PLD1は、論理ブロックチェーン(LBCと記載する場合がある)110と、診断信号生成部101と、出力端子102とを有する。論理ブロックチェーン(LBC)110は、複数の論理ブロック(LB)100の直列接続によって構成されている。LBC110は、診断対象であるすべてのLB100を接続したチェーンである。図2の例では、LBC110は、LBC#1~LBC#LといったL個のLBCの直列接続で構成されている。
[PLD]
FIG. 2 shows an outline of the internal configuration of the PLD 1. The PLD 1 has a logic block chain (sometimes referred to as LBC) 110, a diagnostic signal generator 101, and an output terminal 102. The logic block chain (LBC) 110 is configured by a series connection of a plurality of logic blocks (LBs) 100. The LBC 110 is a chain that connects all the LBs 100 to be diagnosed. In the example of FIG. 2, the LBC 110 is configured by a series connection of L LBCs such as LBC#1 to LBC#L.

診断信号生成部101は、既存のPLD1内の構成要素を用いて診断用に構成される部分であり、診断回路の一部である。診断信号生成部101をコンフィグレーションするためのデータは、診断用データ11Bの一部として有する。このPLD診断方法における例では、後述するが、診断信号生成部101は、既存のPLD1内の一部のLBを用いて、診断信号生成回路としてコンフィグレーションされる。このPLD診断方法では、診断時にPLD1内にコンフィグレーションされた診断信号生成部101によって、診断用の信号である診断信号d1を生成して、LBC110に入力する。診断信号d1は、信号値(論理値)として0と1を交互に反転しながら繰り返す信号(“010101……”)であり、説明上、01繰り返し信号、反転信号等と記載する場合がある。診断時、診断信号生成部101は、生成した診断信号d1を診断対象のLBC110へと出力する。診断信号d1は、LBC110の最初のLB100に入力される。 The diagnostic signal generating unit 101 is a part configured for diagnosis using components in the existing PLD1, and is a part of the diagnostic circuit. Data for configuring the diagnostic signal generating unit 101 is included as part of the diagnostic data 11B. In an example of this PLD diagnostic method, which will be described later, the diagnostic signal generating unit 101 is configured as a diagnostic signal generating circuit using some LBs in the existing PLD1. In this PLD diagnostic method, the diagnostic signal generating unit 101 configured in the PLD1 generates a diagnostic signal d1, which is a signal for diagnosis, and inputs it to the LBC110. The diagnostic signal d1 is a signal (logical value) that alternately inverts 0 and 1 while repeating ("010101..."), and may be described as a 01 repeat signal, an inverted signal, etc., for the sake of explanation. During diagnosis, the diagnostic signal generating unit 101 outputs the generated diagnostic signal d1 to the LBC110 to be diagnosed. The diagnostic signal d1 is input to the first LB100 of the LBC110.

LBC110の各LB100は、図示のように、複数の入力信号線111と、1つの出力信号線112とを有する。あるLB100の1つの出力信号線112は、そのまま、次の段のLB100の複数の入力信号線111に接続されている。なお、入力信号線は入力端子や入力信号と対応しており、出力信号線は出力端子や出力信号と対応している。 As shown in the figure, each LB100 of the LBC110 has multiple input signal lines 111 and one output signal line 112. One output signal line 112 of a certain LB100 is directly connected to multiple input signal lines 111 of the LB100 in the next stage. Note that the input signal lines correspond to input terminals and input signals, and the output signal lines correspond to output terminals and output signals.

LBC100の最後のLB100は、PLD100の出力端子102と接続されている。LBC100からの出力信号d2は、出力端子102を通じて、図1のスキャンアウト信号c3として出力される。出力信号d2およびスキャンアウト信号c3は、言い換えると、診断用出力信号、観測信号、等である。この出力信号d2は、LBC110が正常、すなわち故障・不具合が無い状態である場合には、入力時の診断信号d1の内容と同様に、01繰り返し信号となる。 The last LB100 of the LBC100 is connected to the output terminal 102 of the PLD100. The output signal d2 from the LBC100 is output as the scan-out signal c3 in FIG. 1 through the output terminal 102. In other words, the output signal d2 and the scan-out signal c3 are diagnostic output signals, observation signals, etc. This output signal d2 becomes a 01 repeating signal, similar to the contents of the diagnostic signal d1 at the time of input, when the LBC110 is normal, i.e., when there are no failures or defects.

一方、この出力信号d2は、LBC110に故障・不具合が有る状態である場合には、01繰り返し信号ではなくなる。すなわち、その場合、この出力信号d2は、ある時点から0または1のいずれかの信号値(論理値)に固定された信号、言い換えると、0縮退信号または1縮退信号となる。よって、診断者であるユーザUは、その出力信号d2であるスキャンアウト信号c3を、波形観測装置16等で監視・観測して、信号内容がいずれの状態であるかを判別することで、対象のLBC110(対応するPLD1)の故障・不具合の有無等を判定できる。 On the other hand, if the LBC 110 is in a state where there is a failure or malfunction, this output signal d2 is no longer a 01 repeating signal. That is, in that case, this output signal d2 is a signal that is fixed to a signal value (logical value) of either 0 or 1 from a certain point in time, in other words, a 0-stuck signal or a 1-stuck signal. Therefore, the user U, who is the diagnostician, can monitor and observe the scan-out signal c3, which is the output signal d2, using a waveform observation device 16 or the like to determine which state the signal content is in, thereby determining whether the target LBC 110 (corresponding PLD 1) is in a failure or malfunction.

なお、診断結果として、LBC110(対応するPLD1)に故障・不具合が有ると判定された場合には、業者は、その故障・不具合に対する対応を行う。対処の一例としては、PLD1の交換、あるいは、故障があるLB100の特定、および故障があるLB100を使用しないようなプログラマブル領域の設定を行うこと、が挙げられる。 If the diagnosis results indicate that there is a fault or defect in the LBC 110 (corresponding PLD 1), the vendor will take action to address the fault or defect. One example of such action would be to replace the PLD 1, or to identify the faulty LB 100 and set the programmable area so that the faulty LB 100 is not used.

図2のように、診断時に構成されるLBC110は、ある段のLB100の1つの出力は、分岐するようにされて、次の段のLB100の複数の入力(後述のLUTの複数の入力)のすべてに接続される。このようなLBC110の接続と、後述のNANDまたはNORが等価回路として構成されるLUTにより、各LB100のLUTは、NOTゲート(反転論理)として機能する。LBC110のすべてのLB100における各LB100は、1クロックサイクル毎に、前段のLB100から受けた信号(例えば0)を反転した信号(例えば1)として出力する。LBC110は、複数のLB100において、流れる信号(診断信号d1)の値を、LUT毎に0と1とで繰り返し反転させる。 As shown in FIG. 2, in the LBC110 configured during diagnosis, one output of the LB100 in a certain stage is branched and connected to all of the multiple inputs of the LB100 in the next stage (multiple inputs of the LUT described below). With such a connection of the LBC110 and the LUT configured with a NAND or NOR as an equivalent circuit described below, the LUT of each LB100 functions as a NOT gate (inversion logic). Each LB100 in all LB100 of the LBC110 outputs a signal (e.g., 1) that is the inversion of a signal (e.g., 0) received from the LB100 in the previous stage every clock cycle. The LBC110 repeatedly inverts the value of the signal (diagnosis signal d1) flowing through the multiple LB100 between 0 and 1 for each LUT.

NANDが設定されたLUTでは、LUTの複数の入力端子の入力信号が1つでも0に縮退した場合には、前段のLB100から信号値1を受けたとしても、信号値0に変化しない。また、NORが設定されたLUTでは、LUTの複数の入力端子の入力信号が1つでも1に縮退した場合には、前段のLB100から信号値0を受けたとしても、信号値1に変化しない。 In an LUT with NAND configured, if even one of the input signals to the multiple input terminals of the LUT degenerates to 0, the signal value will not change to 0 even if a signal value of 1 is received from the previous LB100. Also, in an LUT with NOR configured, if even one of the input signals to the multiple input terminals of the LUT degenerates to 1, the signal value will not change to 1 even if a signal value of 0 is received from the previous LB100.

LUTの複数の入力のいずれかに縮退故障がある場合、各LB100のLUTはNOTゲートとして機能しなくなる。そのため、診断信号d1に基づいた出力信号d2は、縮退した出力データ(0縮退信号または1縮退信号)となる。よって、その出力信号d2を観測すれば、PLD1のLBC110の故障・不具合の有無の判別が可能である。 If there is a stuck-at fault in any of the multiple inputs of the LUT, the LUT of each LB100 will no longer function as a NOT gate. Therefore, the output signal d2 based on the diagnostic signal d1 will be a stuck-at-0 signal or a stuck-at-1 signal. Therefore, by observing the output signal d2, it is possible to determine whether or not there is a failure or malfunction in the LBC110 of the PLD1.

[LB]
図3は、LBC110の各LB100の構成概要を示す。LB100は、複数の入力信号線111に対して入力側が接続されるルックアップテーブル(LUT)2と、LUT2の1つの出力信号線に対して入力側が接続されるフリップフロップ(FF)5と、それらを接続する信号線等とを含む。言い換えると、LUT2は、複数の入力信号線111と1つの出力信号線とを有する。FF5の1つの出力信号線は、LB100の1つの出力信号線112に相当する。
[LB]
3 shows an outline of the configuration of each LB 100 of the LBC 110. The LB 100 includes a look-up table (LUT) 2 whose input side is connected to a plurality of input signal lines 111, a flip-flop (FF) 5 whose input side is connected to one output signal line of the LUT 2, and signal lines connecting them. In other words, the LUT 2 has a plurality of input signal lines 111 and one output signal line. One output signal line of the FF 5 corresponds to one output signal line 112 of the LB 100.

LUT2は、診断時には、等価回路として、NAND21またはNOR22のいずれかがコンフィグレーションされる。これらは、前述のNAND版診断回路データ11CまたはNOR版診断回路データ11Dによって構成される。 During diagnosis, LUT2 is configured as an equivalent circuit with either NAND21 or NOR22. These are configured with the aforementioned NAND version diagnostic circuit data 11C or NOR version diagnostic circuit data 11D.

[PLD診断方法のフロー]
図4は、実施の形態1のPLD診断方法のフローを示す。このフローは、図1のPLD診断システムによる自動的な処理・動作と、診断者であるユーザUによる操作・動作とを含む。このフローは、前述の診断実行タイミングおよび診断フェーズで実施される。このフローは、ステップS1~S15を有する。
[Flow of PLD diagnosis method]
4 shows a flow of the PLD diagnostic method of the first embodiment. This flow includes automatic processing and operations by the PLD diagnostic system of FIG. 1 and operations and operations by a user U who is a diagnostician. This flow is performed at the above-mentioned timing and phase for performing the diagnosis. This flow has steps S1 to S15.

まずステップS1では、回路データ選択スイッチ12において、NAND版診断回路11Cを使用するように、ユーザUによる選択入力・設定がされる。例えば、ユーザUは、回路データ選択スイッチ12を操作してその設定を行う。回路データ選択スイッチ12の操作および実装の一例としては、ボタンやレバーを用いて、通常モードと診断モードとを手動で切り替えられる構成としてもよい。 First, in step S1, the user U selects and sets the circuit data selection switch 12 to use the NAND diagnostic circuit 11C. For example, the user U operates the circuit data selection switch 12 to perform this setting. As an example of the operation and implementation of the circuit data selection switch 12, a button or lever may be used to manually switch between normal mode and diagnostic mode.

ステップS2では、PLD1を含むPLD搭載基板10の電源がオンにされる。例えば、ユーザUは、PLD搭載基板10の電源ボタンをオンにする。これにより、PLD搭載基板10が起動する。このPLD診断方法では、PLD搭載基板10は、電源オン後にフリーラン動作して、自動的に診断を実行する。 In step S2, the power supply of the PLD mounted board 10 including the PLD 1 is turned on. For example, the user U turns on the power button of the PLD mounted board 10. This starts up the PLD mounted board 10. In this PLD diagnostic method, the PLD mounted board 10 performs a free-running operation after the power supply is turned on, and automatically executes a diagnosis.

ステップS3では、PLD搭載基板10は、ステップS1の設定に基づいて、コンフィグレーションROM11内のNAND版診断回路データ11Cを、回路データc1として、PLD1のコンフィグレーションメモリ1Mにロードする。これにより、PLD1内のプログラマブル領域にNAND版診断回路がコンフィグレーションされる。すなわち、この際には、図2の診断信号生成部101が構成されるとともに、LBC110内の各LB100で、図3のLUT2においてNAND21が構成される。この構成に基づいて、自動的にNAND版の診断処理が開始・実行される。 In step S3, the PLD-mounted board 10 loads the NAND version diagnostic circuit data 11C in the configuration ROM 11 as circuit data c1 into the configuration memory 1M of the PLD 1 based on the settings in step S1. This configures a NAND version diagnostic circuit in the programmable area of the PLD 1. That is, at this time, the diagnostic signal generating unit 101 in FIG. 2 is configured, and NAND 21 is configured in LUT 2 in FIG. 3 in each LB 100 in the LBC 110. Based on this configuration, the NAND version diagnostic process is automatically started and executed.

診断時間中では、図2の診断信号生成回路101で生成された診断信号d1がLBC110に入力され、各LB100を経由した後、最後段から、NAND版での診断の状態を表す出力信号d2が出力され、スキャンアウト信号c3となる。 During the diagnosis time, the diagnostic signal d1 generated by the diagnostic signal generation circuit 101 in FIG. 2 is input to the LBC 110, and after passing through each LB 100, the output signal d2 indicating the diagnosis state in the NAND version is output from the last stage, and becomes the scan-out signal c3.

ステップS4では、診断開始から所定時間以上の時間で、観測用端子15からのスキャンアウト信号c3が監視・観測される。例えば波形観測装置16の画面で、スキャンアウト信号c3の診断波形が観測される。ステップS5では、出力信号であるスキャンアウト信号c3の信号値について、0,1の繰り返しが正常であるかが判断される。正常である場合(Y)、すなわち、0,1の繰り返しの信号値である場合には、ステップS6に進む。正常ではない場合(N)、すなわち、0,1の繰り返しの信号値ではない場合には、ステップS14に進む。上記正常ではない場合(N)とは、例えば0が続く信号値(0縮退信号)や、1が続く信号値(1縮退信号)になった場合である。上記のように正常ではない場合(N)は、概略的には故障・不具合有りを示唆しているわけであるが、詳細な判定結果は後述のステップS12~S14で出される。 In step S4, the scan-out signal c3 from the observation terminal 15 is monitored and observed for a predetermined time or more from the start of the diagnosis. For example, the diagnostic waveform of the scan-out signal c3 is observed on the screen of the waveform observation device 16. In step S5, it is determined whether the repetition of 0 and 1 is normal for the signal value of the scan-out signal c3, which is the output signal. If it is normal (Y), that is, if the signal value is a repetition of 0 and 1, proceed to step S6. If it is not normal (N), that is, if the signal value is not a repetition of 0 and 1, proceed to step S14. The above-mentioned case of not being normal (N) is, for example, when the signal value becomes a signal value with successive 0s (a 0-degenerate signal) or a signal value with successive 1s (a 1-degenerate signal). As described above, the case of not being normal (N) generally suggests the presence of a failure or malfunction, but the detailed judgment result is given in steps S12 to S14 described later.

ステップS6では、一旦、PLD搭載基板10の電源がオフにされる。次に、ステップS7では、回路データ選択スイッチ12において、NOR版診断回路11Dを使用するように、選択入力・設定がされる。例えば、ユーザU1は、回路データ選択スイッチ12を操作してその設定を行う。ステップS8では、再び、PLD搭載基板10の電源がオンにされる。 In step S6, the power supply to the PLD-mounted board 10 is temporarily turned off. Next, in step S7, the circuit data selection switch 12 is selected and set to use the NOR diagnostic circuit 11D. For example, user U1 operates the circuit data selection switch 12 to make this setting. In step S8, the power supply to the PLD-mounted board 10 is turned on again.

ステップS9では、ステップS7の設定に基づいて、コンフィグレーションROM11のNOR版診断回路データ11Dが、回路データc1として、PLD1のコンフィグレーションメモリ1Mにロードされる。これにより、PLD1内のプログラマブル領域に、NOR版診断回路がコンフィグレーションされる。すなわち、図2の診断信号生成部101が構成されるとともに、LBC110内の各LB100では、図3のLUT2においてNOR22が構成される。この構成に基づいて、自動的にNOR版の診断処理が開始・実行される。 In step S9, based on the settings in step S7, the NOR version diagnostic circuit data 11D in the configuration ROM 11 is loaded as circuit data c1 into the configuration memory 1M of the PLD1. This configures a NOR version diagnostic circuit in the programmable area of the PLD1. That is, the diagnostic signal generating unit 101 in FIG. 2 is configured, and in each LB100 in the LBC110, NOR22 is configured in LUT2 in FIG. 3. Based on this configuration, the NOR version diagnostic process is automatically started and executed.

診断時間中では、図2の診断信号生成回路101で生成された診断信号d1がLBC110に入力され、最後段から、NOR版での診断の状態を表す出力信号d2が出力され、スキャンアウト信号c3となる。 During the diagnosis time, the diagnosis signal d1 generated by the diagnosis signal generation circuit 101 in FIG. 2 is input to the LBC 110, and the output signal d2 representing the diagnosis state in the NOR version is output from the last stage, becoming the scan-out signal c3.

ステップS10では、診断開始から所定時間以上の時間で、観測用端子15からのスキャンアウト信号c3が監視・観測される。ステップS11では、出力信号であるスキャンアウト信号の信号値について、0,1の繰り返しが正常であるかが判断される。正常である場合(Y)、すなわち0,1の繰り返しの信号値である場合には、ステップS12に進む。正常ではない場合(N)、すなわち0,1の繰り返しの信号値ではない場合には、ステップS13に進む。 In step S10, the scan-out signal c3 from the observation terminal 15 is monitored and observed for a period of time equal to or longer than a predetermined time from the start of the diagnosis. In step S11, it is determined whether the signal value of the scan-out signal, which is an output signal, is normal in that it repeats 0 and 1. If it is normal (Y), that is, if the signal value is a repetition of 0 and 1, proceed to step S12. If it is not normal (N), that is, if the signal value is not a repetition of 0 and 1, proceed to step S13.

ステップS12は、診断判定であり、診断結果の詳細の1つとして、LB100の縮退故障に起因するデバイス不具合は無い、となる。これは、言い換えれば、このPLD1のLBC110のいずれのLB100にも、「1縮退故障」や「0縮退故障」が発生していない、ということを意味する。「1縮退故障」は、信号値が1に固定(縮退)されてしまう故障である。「0縮退故障」は、信号値が0に固定(縮退)されてしまう故障である。 Step S12 is a diagnostic judgment, and one of the detailed diagnostic results is that there is no device malfunction due to a stuck-at fault in LB100. In other words, this means that no "stuck-at-1 fault" or "stuck-at-0 fault" has occurred in any of the LB100 in the LBC110 of this PLD1. A "stuck-at-1 fault" is a fault in which a signal value becomes fixed (stuck) at 1. A "stuck-at-0 fault" is a fault in which a signal value becomes fixed (stuck) at 0.

ステップS13は、診断判定であり、診断結果の詳細の1つとして、いずれかのLB100に「1縮退故障」が発生している、となる。また、ステップS14は、診断判定であり、診断結果の詳細の1つとして、いずれかのLB100に「0縮退故障」が発生している、となる。 Step S13 is a diagnostic judgment, and one of the details of the diagnostic result is that a "stuck-at-1 fault" has occurred in one of the LBs 100. Also, step S14 is a diagnostic judgment, and one of the details of the diagnostic result is that a "stuck-at-0 fault" has occurred in one of the LBs 100.

ステップS12,S13,S14の後、ステップS15につながる。ステップS15は、診断完了であり、PLD1の不具合の切り分けが完了したことを意味する。上記のように、実施の形態1のPLD診断方法では、対象のPLD1の正常/不具合に関して、ステップS12,S13,S14のような診断結果(対応する故障・不具合の状態)への切り分けができる。 After steps S12, S13, and S14, the process proceeds to step S15. Step S15 marks the end of the diagnosis, which means that isolation of the malfunction of PLD1 has been completed. As described above, in the PLD diagnosis method of embodiment 1, it is possible to isolate the normality/malfunction of the target PLD1 into diagnosis results (corresponding fault/malfunction states) such as those in steps S12, S13, and S14.

上記PLD1の診断に要する最低限の時間(ステップS4およびステップS10での所定時間)は、上記診断回路を含むPLD搭載基板10における[クロック周期]×[LB数]で見積もることができる。なお、上記処理フローは、最初にNAND版の診断のステップ、次にNOR版の診断のステップを設ける例であるが、これに限らず、逆の順序の処理フローとしてもよい。 The minimum time required to diagnose the PLD 1 (the predetermined time in steps S4 and S10) can be estimated by multiplying the clock period by the number of LBs in the PLD-mounted board 10 that includes the diagnostic circuit. Note that the above process flow is an example in which a step for diagnosing the NAND version is first provided, followed by a step for diagnosing the NOR version, but this is not limiting and the process flow may be in the reverse order.

[診断信号生成部(1)]
図5は、実施の形態1での診断信号生成部101の構成例としての診断信号生成回路101Aを示す。この構成例を第1方式とも記載する。この第1方式の構成例は、外部クロック供給を用いる。診断信号生成回路101Aは、前述の図1のクロック供給器13からのクロック信号c2を入力して使用し、診断信号生成回路101A内ではクロック信号を生成しない。
[Diagnostic signal generating unit (1)]
5 shows a diagnostic signal generating circuit 101A as a configuration example of the diagnostic signal generating unit 101 in the first embodiment. This configuration example is also referred to as a first method. This configuration example of the first method uses an external clock supply. The diagnostic signal generating circuit 101A receives and uses the clock signal c2 from the clock supplier 13 in FIG. 1 described above, and does not generate a clock signal within the diagnostic signal generating circuit 101A.

この診断信号生成回路101Aは、LBC110の先頭のLB100に対し前段に接続される。この診断信号生成回路101Aは、主に1つのLB501を用いて構成されている。この診断信号生成回路101AのLB501は、LUT502とFF505とを備える。LUT502は、複数の入力信号線504を有し、1つの出力信号線503はFF505の入力信号線として接続されている。FF505の出力信号線506は、診断信号d1の出力となる。この診断信号生成回路101AのLB501は、LBC110の各LB100との違いとしては、FF505の出力信号線506が、LUT502の複数の入力信号線504に戻ってループとなるように、信号線507を通じて図示のように接続されている。FF505は、LUT502の出力信号線503からの出力信号と、外部から入力端子508で入力されたクロック信号c3に対応したクロック信号CLKとを入力し、信号値を保持する。 This diagnostic signal generating circuit 101A is connected to the front stage of the LB100 at the head of the LBC110. This diagnostic signal generating circuit 101A is mainly composed of one LB501. The LB501 of this diagnostic signal generating circuit 101A includes an LUT502 and an FF505. The LUT502 has a plurality of input signal lines 504, and one output signal line 503 is connected as an input signal line of the FF505. The output signal line 506 of the FF505 outputs the diagnostic signal d1. The LB501 of this diagnostic signal generating circuit 101A is different from each LB100 of the LBC110 in that the output signal line 506 of the FF505 returns to the plurality of input signal lines 504 of the LUT502 and is connected as shown in the figure through a signal line 507 so as to form a loop. FF505 inputs the output signal from output signal line 503 of LUT502 and a clock signal CLK corresponding to clock signal c3 input from the outside at input terminal 508, and holds the signal value.

[診断信号生成部(2)]
図6は、実施の形態1の変形例での、診断信号生成部101の構成例として、診断信号生成回路101Bを示す。この構成例を第2方式とも記載する。この第2方式の構成例は、外部クロック供給が不要であり、この診断信号生成回路101A内でクロック信号を生成する。この第2方式の適用の場合、PLD搭載基板10にクロック供給器13が無くてもよい。
[Diagnostic signal generating unit (2)]
6 shows a diagnostic signal generating circuit 101B as a configuration example of the diagnostic signal generating unit 101 in a modification of the first embodiment. This configuration example is also referred to as the second method. This configuration example of the second method does not require an external clock supply, and generates a clock signal within this diagnostic signal generating circuit 101A. When this second method is applied, the PLD mount board 10 does not need to have the clock supplier 13.

この診断信号生成回路101Bは、LBC110の先頭のLB100に対し前段に接続される。この診断信号生成回路101Bは、奇数の複数(m)のLUTを用いて、リングオシレータ回路として構成される。この診断信号生成回路101Bは、主に複数(m)のLB601{601-1~601-m}を用いて構成されている。この診断信号生成回路101Bの各LB601は、LUT602を備える。LUT602は、複数の入力信号線604と1つの出力信号線606とを有し、1つの出力信号線606は、次の段のLB601のLUT602の入力信号線604として接続されている。 This diagnostic signal generation circuit 101B is connected to the front stage of the LB 100 at the head of the LBC 110. This diagnostic signal generation circuit 101B is configured as a ring oscillator circuit using an odd number (m) of LUTs. This diagnostic signal generation circuit 101B is mainly configured using a plurality (m) of LBs 601 {601-1 to 601-m}. Each LB 601 of this diagnostic signal generation circuit 101B has an LUT 602. The LUT 602 has a plurality of input signal lines 604 and one output signal line 606, and the one output signal line 606 is connected as an input signal line 604 of the LUT 602 of the LB 601 in the next stage.

最後の段のLB601-mのLUT602の出力信号線606は、診断信号d1およびクロック信号CLKの出力となる。最後の段のLB601-mのLUT602の出力信号線606は、最初の段のLB601-1の複数の入力信号線604に戻ってループとなるように、信号線607を通じて図示のように接続されている。 The output signal line 606 of the LUT 602 of the LB 601-m in the last stage outputs the diagnostic signal d1 and the clock signal CLK. The output signal line 606 of the LUT 602 of the LB 601-m in the last stage is connected as shown through the signal line 607 so as to return to the multiple input signal lines 604 of the LB 601-1 in the first stage and form a loop.

この診断信号生成回路101Bは、連結するLB100(対応するLUT602)の数に応じて、診断信号d1の周波数を調整可能である。 This diagnostic signal generating circuit 101B can adjust the frequency of the diagnostic signal d1 according to the number of LBs 100 (corresponding LUTs 602) that are connected.

[PLD構成例]
図7は、一般的なPLDのより詳細な構成例を示し、実施の形態1で診断対象とする方式のPLD1もこのような構成を基本として有する。このPLDは、図示のように、複数のLB701(対応するLB100)が、2次元の配列のアレイとして配置されている。LB701の周囲には、配線705(本例では1本線で示す)および配線接続ボックス(CB)704を通じて配線706(本例では3本線で示す縦横の列)が接続されている。配線接続ボックス(CB)704を通じた配線706(縦横の列)同士は、配線スイッチボックス(SB)703を介して接続されている。また、PLDの基板700の配線の外周部には、配線接続ボックス(CB)704に対し、入出力ブロック(IOB)702も接続されて設けられている。
[PLD configuration example]
7 shows a more detailed configuration example of a general PLD, and the PLD 1 of the type to be diagnosed in the first embodiment also has such a basic configuration. As shown in the figure, this PLD has a plurality of LBs 701 (corresponding LBs 100) arranged as a two-dimensional array. Around the LBs 701, wiring 706 (vertical and horizontal rows shown by three lines in this example) is connected through wiring 705 (shown by one line in this example) and a wiring connection box (CB) 704. The wiring 706 (vertical and horizontal rows) through the wiring connection box (CB) 704 are connected to each other via a wiring switch box (SB) 703. In addition, an input/output block (IOB) 702 is also connected to the wiring connection box (CB) 704 on the outer periphery of the wiring on the PLD board 700.

このPLDでは、配線接続ボックス(CB)704および配線スイッチボックス(SB)703での配線制御に基づいて、LB701同志をチェーンのように接続して、LBCを構成することができる。本例では、矢印で示すようなLBC710が構成されている。図2のLBC110は、上記のような機構に基づいて構成される。 In this PLD, LBs 701 can be connected together like a chain based on wiring control in a wiring connection box (CB) 704 and a wiring switch box (SB) 703 to form an LBC. In this example, an LBC 710 is configured as shown by the arrow. The LBC 110 in Figure 2 is configured based on the mechanism described above.

[LB構成例]
図8は、一般的なLBのより詳しい構成例を示し、実施の形態1でもこのような構成のLB100を使用する。図8は、図3のより詳細な構成例に相当する。図8のLB100は、LUT2と、FF5と、セレクタ4と、それらを接続する信号線(言い換えると配線)とを有する。LUT2は、LB100の複数の入力信号線111(例:a1,a2,……,am)に対応して、複数の入力端子801(例:a,b,……,c)を有する。LUT2の出力端子802からの信号線(例:信号y)は、LB100の出力信号線112となっているとともに、分岐によって、セレクタ4の一方の入力となっている。セレクタ4は、LB100の1つの入力信号(例:信号d)をもう一方の入力とする。セレクタ4は、出力データ選択器であり、一方の入力(信号y)と、他方の入力(信号d)とから選択した方の信号を出力する。セレクタ4の出力信号803(すなわち信号yまたは信号d)は、FF5の1つの入力信号となっている。また、FF5には、LB100の入力のクロック信号CLKが入力される。FF5の出力信号(例:信号q)は、LB100の出力信号線112のうちのもう1つの出力信号となる。
[LB configuration example]
FIG. 8 shows a more detailed configuration example of a general LB, and the LB 100 having such a configuration is used in the first embodiment. FIG. 8 corresponds to a more detailed configuration example of FIG. 3. The LB 100 in FIG. 8 has an LUT 2, a FF 5, a selector 4, and a signal line (in other words, wiring) connecting them. The LUT 2 has a plurality of input terminals 801 (e.g., a, b, . . ., c) corresponding to a plurality of input signal lines 111 (e.g., a1, a2, . . ., am) of the LB 100. A signal line (e.g., signal y) from an output terminal 802 of the LUT 2 becomes the output signal line 112 of the LB 100, and is also branched to become one input of the selector 4. The selector 4 takes one input signal (e.g., signal d) of the LB 100 as the other input. The selector 4 is an output data selector, and outputs a signal selected from one input (signal y) and the other input (signal d). An output signal 803 (i.e., signal y or signal d) of the selector 4 is one input signal of the FF 5. The clock signal CLK of the input of the LB 100 is also input to the FF 5. An output signal of the FF 5 (e.g., signal q) is another output signal of the output signal line 112 of the LB 100.

[LBに対するNANDまたはNORの設定]
図9および図10は、PLD1の診断時に、上記LB100内にNAND(否定論理積回路)21またはNOR(否定論理和回路)22の等価回路をコンフィグレーションする場合の、より具体的な構成例を示す。まず、図9の(a)は、NAND21の構成を実現する場合のメモリの設定値を示す。このメモリは、図1でのコンフィグレーションメモリ1Mに相当し、図10でのコンフィグレーションメモリ3(3A)に相当する。本例では、このコンフィグレーションメモリ3(3A)の設定値は、8ビットの場合を示し、“11111110”(最後のビットのみ0)である。
[NAND or NOR Settings for LB]
9 and 10 show a more specific example of the configuration when an equivalent circuit of a NAND (negative logical product) 21 or a NOR (negative logical product) 22 is configured in the LB 100 when diagnosing the PLD 1. First, FIG. 9(a) shows the memory setting values when realizing the configuration of NAND 21. This memory corresponds to the configuration memory 1M in FIG. 1 and to the configuration memory 3 (3A) in FIG. 10. In this example, the setting value of this configuration memory 3 (3A) is "11111110" (only the last bit is 0) in the case of 8 bits.

同様に、図9の(b)は、NOR22の構成を実現する場合のコンフィグレーションメモリ3(3A)の設定値を示す。本例では、このコンフィグレーションメモリ3(3A)の設定値は、“10000000”(最初のビットのみ1)である。これらのコンフィグレーションメモリ3(3A)の設定値は、前述のNAND版診断回路データ11C等に基づいて設定される。 Similarly, FIG. 9(b) shows the setting values of the configuration memory 3 (3A) when realizing the configuration of NOR22. In this example, the setting value of this configuration memory 3 (3A) is "10000000" (only the first bit is 1). These setting values of the configuration memory 3 (3A) are set based on the aforementioned NAND version diagnostic circuit data 11C, etc.

図10は、図9の(a)のメモリ設定値に基づいてNAND21が構成された場合のLB100の構成例を示す。このLB100は、LUT2、FF5、セレクタ4(4A,4B)、コンフィグレーションメモリ3(3A,3B)、およびそれらを接続する信号線(配線)を備える。コンフィグレーションメモリ3は、メモリ3Aとメモリ3Bとを有する。セレクタ4は、セレクタ4Aとセレクタ4Bとを有する。メモリ3Aは、LUT2のセレクタ4Aに接続されている。メモリ3Bは、FF5の前のセレクタ4Bに接続されている。 Figure 10 shows an example of the configuration of LB100 when NAND21 is configured based on the memory setting values in Figure 9 (a). This LB100 includes an LUT2, FF5, selector 4 (4A, 4B), configuration memory 3 (3A, 3B), and signal lines (wiring) connecting them. The configuration memory 3 has memory 3A and memory 3B. The selector 4 has selector 4A and selector 4B. Memory 3A is connected to selector 4A of LUT2. Memory 3B is connected to selector 4B before FF5.

コンフィグレーションメモリ3Aは、LUTコンフィグレーションテーブルに相当する。例えばPLD1の起動時、外部のコンフィグレーションROM11(NAND版診断回路データ11C)からこのコンフィグレーションメモリ3Aに、図9の(a)のような設定値がロードされ格納される。これにより、自動的に、LUT2にNAND21がコンフィグレーションされる。この設定値は、LUT2の構成、すなわち、入力値と出力値との対応関係を規定する情報であり、言い換えると、複数の入力によるビットをインデックスとして出力する真理値を決める情報である。 The configuration memory 3A corresponds to an LUT configuration table. For example, when the PLD1 is started up, a setting value such as that shown in FIG. 9(a) is loaded and stored in this configuration memory 3A from the external configuration ROM 11 (NAND version diagnostic circuit data 11C). This automatically configures NAND 21 in the LUT2. This setting value is information that defines the configuration of the LUT2, that is, the correspondence between the input value and the output value, in other words, information that determines the truth value that is output using bits based on multiple inputs as an index.

LUT2は、本例では、3入力LUT(3つの入力信号線・入力端子を有するLUT)であり、3つの入力値の組み合わせに応じた1つの出力値を出力する回路である。LUT2は、メモリ3Aとセレクタ4Aとを備える。メモリ3Aの複数の出力信号線901は、セレクタ4Aの複数の入力信号線として接続されている。セレクタ4Aの制御入力端子には、LUT2の複数の入力信号線801(本例ではa,b,cで示す3本)が接続されている。セレクタ4AおよびLUT2の1つの出力信号線802は、信号yで示すようにLB100の出力信号線の1つとなるとともに、分岐によって、セレクタ4Bの2つの入力信号線のうちの一方の入力信号線として接続されている。セレクタ4Bのもう一方の入力信号線としては、信号dで示す入力信号線903が接続されている。 In this example, LUT2 is a three-input LUT (a LUT having three input signal lines/input terminals), and is a circuit that outputs one output value according to a combination of three input values. LUT2 includes memory 3A and selector 4A. A plurality of output signal lines 901 of memory 3A are connected as a plurality of input signal lines of selector 4A. A plurality of input signal lines 801 (three lines indicated by a, b, and c in this example) of LUT2 are connected to the control input terminal of selector 4A. One output signal line 802 of selector 4A and LUT2 becomes one of the output signal lines of LB100 as indicated by signal y, and is connected by branching as one of the two input signal lines of selector 4B. An input signal line 903 indicated by signal d is connected as the other input signal line of selector 4B.

セレクタ4Bの制御入力端子には、メモリ3Bから設定値が供給される。図9でのメモリ3Bには例えば0が設定されている。セレクタ4Bは、制御入力端子に接続されるメモリ3Bの設定値に応じて、2つの入力信号(y,d)から出力値を選択して出力する。セレクタ4Bで選択された出力データは、1つの出力信号線803で、FF5の1つの入力信号線として接続されている。FF5は、その出力データを一時保持する。また、FF5には、クロック信号CLK(前述の診断信号生成部101から供給される)が、1つの入力信号線904で入力される。FF5は、1つの出力信号線906から信号qを出力し、出力信号線112のうちのもう一方の出力信号となる。 The control input terminal of the selector 4B is supplied with a set value from the memory 3B. For example, 0 is set in the memory 3B in FIG. 9. The selector 4B selects and outputs an output value from two input signals (y, d) according to the set value of the memory 3B connected to the control input terminal. The output data selected by the selector 4B is connected to one input signal line of FF5 via one output signal line 803. FF5 temporarily holds the output data. In addition, the clock signal CLK (supplied from the above-mentioned diagnostic signal generating unit 101) is input to FF5 via one input signal line 904. FF5 outputs a signal q from one output signal line 906, which becomes the other output signal of the output signal line 112.

このLUT2は、コンフィグレーションメモリ3Aの設定値のデータを、入力信号線801(例ではa,b,c)からの入力値に応じて選択するブロックである。図中では、説明をわかりやすくするために、セレクタ4A内においてLUT2の設定例を模式で行列として図示している。このセレクタ4Aでは、列(入力信号線801側の入力)の値の組合せに応じて、行(信号線901での入力)に対応するコンフィグレーションメモリ3Aの設定値から、出力データ値が選択・決定されて、出力信号線802から出力される。この行列は、LUT2入力(a,b,c)の値のすべての組合せ(本例では8通り)に応じて、メモリ3Aの設定値のうちどの値が選択出力されるかを表している。例えば、NAND21構成で、ある時のLUT2入力(a,b,c)の組の値が(0,0,0)である場合には、それに対応する図示する1行目の行に対応したメモリ3Aの設定値“1”が選択され出力される。ある時のLUT2入力(a,b,c)の組の値が(1,1,1)である場合には、それに対応する図示する8行目の行に対応したメモリ3Aの設定値“0”が選択され出力される。 This LUT2 is a block that selects the setting value data of the configuration memory 3A according to the input value from the input signal line 801 (a, b, c in this example). In the figure, for ease of explanation, an example of the setting of LUT2 in the selector 4A is illustrated as a matrix in a schematic manner. In this selector 4A, an output data value is selected and determined from the setting value of the configuration memory 3A corresponding to the row (input on the signal line 901) according to the combination of values of the column (input on the input signal line 801 side), and output from the output signal line 802. This matrix indicates which value of the setting value of the memory 3A is selected and output according to all combinations (8 in this example) of the values of the LUT2 input (a, b, c). For example, in a NAND21 configuration, when the value of the set of LUT2 inputs (a, b, c) at a certain time is (0, 0, 0), the setting value "1" of the memory 3A corresponding to the first row shown in the figure is selected and output. If the value of the LUT2 input (a, b, c) pair at a given time is (1, 1, 1), the setting value "0" of memory 3A corresponding to the eighth row shown in the figure is selected and output.

このPLD診断方法における診断の仕組みの概要としては以下である。診断時、LUT2の入力信号線801の各入力(a,b,c)には、同じ値(0または1)が入力される。そのため、例えば上記図9の(a)のようにNAND21の構成になる値がメモリ3Aに設定された場合、正常でのLUT2の出力信号値は、必ず、時系列上で0と1を交互に繰り返す信号(01繰り返し信号)となる。 The diagnostic mechanism in this PLD diagnostic method is outlined below. During diagnosis, the same value (0 or 1) is input to each input (a, b, c) of the input signal line 801 of LUT2. Therefore, for example, if a value that results in the configuration of NAND21 as shown in FIG. 9(a) above is set in memory 3A, the output signal value of LUT2 under normal conditions will always be a signal that alternates between 0 and 1 on a time series (01 repetition signal).

例えば図10のようにNAND21の構成の場合において、LUT2の複数の入力(入力信号線801)のうち少なくともいずれか(1つ以上)の入力値が0に固着した場合(「0縮退」と記載する)を考える。この場合、図示のようにLUT2設定の組み合わせでは上から7種類の組み合わせのいずれかに対応しており、いずれであっても、メモリ3Aから出力値として0((1,1,1)の組に対応する値)が選択されることは無くなる。すなわち、LUT2の出力として、メモリ3Aから選択された1だけが出力されるようになる。そのため、LB100の出力信号は、このような1に固定された、1が継続する信号値・出力データ(“1111……”、「1縮退信号」)となる。診断時に、このような出力信号値を観測すれば、このLUT2の故障・不具合、特に「0縮退故障」を検出できる。上記のように、図10のLUT2の構成は、例えばすべての入力が1の場合にのみ0が出力される機能を持つ構成であるから、等価回路としてのNANDの構成である。 For example, in the case of the configuration of NAND21 as shown in FIG. 10, consider the case where at least one (one or more) of the multiple inputs (input signal lines 801) of LUT2 is fixed to 0 (described as "stuck at 0"). In this case, as shown in the figure, the combination of LUT2 settings corresponds to one of the seven combinations from the top, and in any case, 0 (a value corresponding to the set (1, 1, 1)) will not be selected as the output value from memory 3A. In other words, only 1 selected from memory 3A will be output as the output of LUT2. Therefore, the output signal of LB100 becomes such a signal value/output data ("1111...", "stuck at 1 signal") that is fixed to 1 and continues to be 1. If such an output signal value is observed during diagnosis, a fault/fault in this LUT2, particularly a "stuck at 0 fault", can be detected. As described above, the configuration of LUT2 in FIG. 10 has a function of outputting 0 only when all inputs are 1, and is therefore a NAND configuration as an equivalent circuit.

NOR22の構成での診断時でも、基本的には上記と同様の仕組みである。図示しないが、図10の構成で、メモリ3Aの設定値が、図9の(b)の設定値“0000……1”に置換された場合を考えればよい。このNOR21の構成の場合には、LUT2のいずれかの入力値が1に固着した場合(「1縮退」と記載)、LUT2設定の組み合わせでは下から7種類の組み合わせのいずれかに対応しており、いずれであっても、メモリ3Aから出力値として1が選択されることは無くなる。すなわち、LUT2の出力として、0だけが出力されるようになる。そのため、LB100の出力信号は、このような0に固定された、0が継続する信号値・出力データ(“0000……”、「0縮退信号」)となる。このような出力信号値を観測すれば、このLUT2の故障・不具合、特に「1縮退故障」を検出できる。 The mechanism is basically the same as above when diagnosing with the configuration of NOR22. Although not shown, consider the case where the setting value of memory 3A in the configuration of FIG. 10 is replaced with the setting value "0000...1" in FIG. 9(b). In the case of this configuration of NOR21, if any input value of LUT2 is fixed to 1 (described as "stuck at 1"), the combination of LUT2 settings corresponds to any of the seven combinations from the bottom, and in any case, 1 will not be selected as the output value from memory 3A. In other words, only 0 will be output as the output of LUT2. Therefore, the output signal of LB100 becomes a signal value/output data with continuous 0s fixed to 0 ("0000...", "stuck at 0 signal"). By observing such output signal values, it is possible to detect failures/malfunctions of this LUT2, especially "stuck at 1 failures".

実施の形態1のPLD診断方法は、上記NAND21構成での「1縮退故障」についての診断と、上記NOR22構成での「0縮退故障」についての診断との両方をセットで実施する(図4)。これにより、対象のLUT2を含むLB100に関する故障診断を確実に行うことができる。 The PLD diagnosis method of the first embodiment performs a set of diagnosis for a "stuck-at-1 fault" in the NAND21 configuration and a diagnosis for a "stuck-at-0 fault" in the NOR22 configuration (Figure 4). This makes it possible to reliably perform a fault diagnosis for the LB100 that includes the target LUT2.

なお、図10の構成で、診断時には、セレクタ4Bがメモリ3Bの設定値“0”によってLUT2の出力(出力信号線802、信号y)を選択するようにされる。この場合には、セレクタ4Bでは信号dの入力は選択されず、診断には使用されない。 In the configuration of FIG. 10, during diagnosis, selector 4B selects the output of LUT2 (output signal line 802, signal y) by setting the value "0" in memory 3B. In this case, the input of signal d is not selected by selector 4B and is not used for diagnosis.

[効果等]
上記のように、実施の形態1のPLD診断方法によれば、PLD1の故障・不具合をより網羅的に診断できる。実施の形態1によれば、PLD1内において診断回路の実装が不要であり、設計工数を低減できる。実施の形態1によれば、PLD1の論理ブロック100によるプログラマブル領域において、ユーザロジックがプログラムされた領域のみならず、プログラマブル領域全体をなるべく網羅的に診断できる。実施の形態1によれば、LUT2(図8)の複数の入力信号線801の入力がいずれの値であっても網羅的に診断が可能である。言い換えると、LUT2の複数の入力信号線のすべてについての網羅的な診断が可能である。実施の形態1のPLD診断方法は、ある方式のPLD(すなわちLUTおよびFFを備える方式)を診断対象物として診断する方法であるが、ある方式のPLDに関して、ベンダや種類(例えばアレイ、サイズ、LUT入力端子本数などの違い)に依存せずに適用でき、ベンダや種類に依存した設計等が不要である。実施の形態1によれば、製品出荷後に不具合が発生した場合でも、診断によって、PLDのデバイスの物理故障であるか、単なる設計不良であるか等の原因を切り分けることが容易にでき、低コスト化を実現できる。
[Effects, etc.]
As described above, according to the PLD diagnostic method of the first embodiment, the failures and defects of the PLD 1 can be diagnosed more comprehensively. According to the first embodiment, it is not necessary to implement a diagnostic circuit in the PLD 1, and the number of design steps can be reduced. According to the first embodiment, in the programmable area of the logic block 100 of the PLD 1, not only the area in which the user logic is programmed but also the entire programmable area can be diagnosed as comprehensively as possible. According to the first embodiment, it is possible to comprehensively diagnose the input of the multiple input signal lines 801 of the LUT 2 (FIG. 8) regardless of the value. In other words, it is possible to comprehensively diagnose all of the multiple input signal lines of the LUT 2. The PLD diagnostic method of the first embodiment is a method for diagnosing a certain type of PLD (i.e., a type having an LUT and FF) as a diagnostic object, but it can be applied to a certain type of PLD regardless of the vendor or type (for example, differences in array, size, number of LUT input terminals, etc.), and does not require design depending on the vendor or type. According to the first embodiment, even if a defect occurs after the product is shipped, diagnosis can be used to easily determine whether the cause is a physical failure of the PLD device or simply a design flaw, thereby achieving low costs.

また、実施の形態1のPLD診断方法によれば、以下のような観点での効果もある。実施の形態1によれば、従来技術例のような、診断用信号(言い換えるとパターン)の生成回路等の設計や実装が不要となる。実施の形態1によれば、プログラマブル領域における診断可能な面積(対応するLB数)が増える。従来技術例でのPLDと、それに対比される実施の形態1でのPLDとで、プログラマブル領域のサイズが同じ一定の面積であると仮定する。従来技術例では、PLD内のプログラマブル領域内の一部の領域に、故障診断機能のために診断用回路(対応するハードウェア)を実装する必要がある。すなわち、全プログラマブル領域のうち、ユーザロジックを設定できる領域は、その診断用回路を除いた部分となる。一方、実施の形態1でのPLDでは、故障診断機能の実装について、プログラマブル領域内に専用の診断用回路(対応するハードウェア)を実装する必要は無い。そのため、実施の形態1では、全プログラマブル領域のうち、ユーザロジックを設定できる領域は、全領域である。診断時には、PLDのプログラマブル領域内に一時的に前述のような診断用回路がコンフィグレーションされるが、診断後にはユーザロジック(通常動作回路)をコンフィグレーションできる。 In addition, the PLD diagnostic method of the first embodiment has the following advantages. According to the first embodiment, it is not necessary to design or implement a generation circuit for a diagnostic signal (in other words, a pattern) as in the conventional technology example. According to the first embodiment, the diagnosable area (the number of corresponding LBs) in the programmable area is increased. It is assumed that the size of the programmable area is the same constant area in the PLD in the conventional technology example and the PLD in the first embodiment compared thereto. In the conventional technology example, it is necessary to implement a diagnostic circuit (corresponding hardware) for the fault diagnosis function in a part of the programmable area in the PLD. That is, the area in which the user logic can be set among the entire programmable area is the part excluding the diagnostic circuit. On the other hand, in the PLD in the first embodiment, it is not necessary to implement a dedicated diagnostic circuit (corresponding hardware) in the programmable area for the implementation of the fault diagnosis function. Therefore, in the first embodiment, the area in which the user logic can be set among the entire programmable area is the entire area. During diagnosis, the diagnostic circuit described above is temporarily configured in the programmable area of the PLD, but after diagnosis, the user logic (normal operation circuit) can be configured.

[変形例]
実施の形態1の変形例として以下も可能である。実施の形態1では、LB100の複数の入力信号線を含むLUT2およびFF5を経由する配線に関して、確実に診断する方法を示した。さらに、変形例では、LB内の他の配線部分についても診断を可能とし、より網羅性を高める。この変形例では、図7のPLDにおいて、診断用に配線やスイッチの状態が設定される。一般に、LB100は、図8のような構成を有し、LBC110の組み方に応じて、同じLB100内のLUT2-FF5間配線のみならず、異なるLB100間でのLUT2-FF5間配線も診断が可能となる。
[Modification]
The following modifications of the first embodiment are also possible. In the first embodiment, a method for reliably diagnosing the wiring passing through the LUT2 and FF5 including a plurality of input signal lines of the LB100 has been shown. Furthermore, in the modification, other wiring parts in the LB can also be diagnosed, thereby improving comprehensiveness. In this modification, the states of the wiring and switches are set for diagnosis in the PLD of FIG. 7. In general, the LB100 has a configuration as shown in FIG. 8, and depending on the assembly of the LBC110, it is possible to diagnose not only the wiring between LUT2 and FF5 in the same LB100, but also the wiring between LUT2 and FF5 between different LB100.

図11は、実施の形態1の変形例のPLD診断方法に関する説明図として、診断時のLB100の構成例を示す。LB100内のセレクタ4Bに接続されたメモリ3Bの設定値として“1”が設定される。これにより、セレクタ4Bは、2つの入力信号(y,d)のうち、入力信号線903の方の信号dを選択して出力する。 Figure 11 shows an example of the configuration of LB100 during diagnosis, as an explanatory diagram of a PLD diagnosis method according to a modified example of the first embodiment. A setting value of "1" is set for memory 3B connected to selector 4B in LB100. As a result, selector 4B selects and outputs signal d on input signal line 903 out of two input signals (y, d).

LB100の信号dの入力は、LUT2の入力(a,b,c)とは異なる入力である。これは、図7の構成で説明すると、以下のような入力である。図7で、ある1つのLB100に着目すると、そのLB100の周囲、隣には、配線705および配線接続ボックス(CB)704を介して、例えば上下左右の4個の別のLB100が配置されている。この中央のLB100において、隣の4個のLB100からの4本の入力があるとする。4本の入力を例えば信号a,b,c,dとする。すると、そのうちの3本の入力が、前述のLUT2の入力(a,b,c)として使用される。残りの1本の入力が、信号dの入力となる。このような接続関係となるように、図7のPLDにおいて配線が接続される。図7中のLBC710に限らずに、様々にLBC110を接続可能である。 The input of signal d of LB100 is different from the input (a, b, c) of LUT2. This is the following input when explained with the configuration of FIG. 7. In FIG. 7, if we focus on one LB100, for example, four other LB100s are arranged around and adjacent to that LB100, above, below, left and right, via wiring 705 and wiring connection box (CB) 704. Assume that this central LB100 has four inputs from the four neighboring LB100s. The four inputs are, for example, signals a, b, c, and d. Then, three of these inputs are used as the inputs (a, b, c) of the aforementioned LUT2. The remaining input is the input of signal d. The wiring is connected in the PLD of FIG. 7 so as to have such a connection relationship. It is possible to connect various LBC110s, not limited to the LBC710 in FIG. 7.

変形例で、診断時の診断信号d1は、LBC110において例えば以下のように流れる。例えば、LB間接続として、第1のLBと第2のLBとを考える。診断信号d1(ある時点では0または1の信号値)は、まず、LBC110のうちの図11のような第1のLBのLUT2の入力信号線801(a,b,c)に入力され、LUT2の出力値が出力信号線802で信号yとして出力される。その信号yの出力は、LB100間配線接続に基づいて、次の第2のLBの信号dの入力信号線903に入力される。その信号dの入力は、セレクタ4Bで選択出力されて、FF5に入力され、FF5からの出力信号線906での信号qの出力となる。その信号qの出力は、次のLB100のLUT2の入力信号線801(a,b,c)に入力され、以降同様となる。 In a modified example, the diagnostic signal d1 during diagnosis flows in the LBC 110 as follows. For example, consider the first LB and the second LB as inter-LB connections. The diagnostic signal d1 (signal value of 0 or 1 at a certain point in time) is first input to the input signal line 801 (a, b, c) of the LUT 2 of the first LB of the LBC 110 as shown in FIG. 11, and the output value of the LUT 2 is output as a signal y on the output signal line 802. The output of the signal y is input to the input signal line 903 of the signal d of the next second LB based on the wiring connection between the LBs 100. The input of the signal d is selected and output by the selector 4B, input to the FF5, and becomes the output of the signal q on the output signal line 906 from the FF5. The output of the signal q is input to the input signal line 801 (a, b, c) of the LUT 2 of the next LB 100, and so on.

この変形例でのPLD診断方法では、上記のように、複数のLB100において、信号yの信号線および信号dの信号線の両方に同様に診断用信号が流れるので、それらの出力信号を観測することで、前述と同様の仕組み(01繰り返し信号であるか否か)で故障・不具合を判定可能である。すなわち、この変形例によれば、LB100内の他の配線(信号線903等)も対象として診断でき、診断の網羅性を向上できる。 In the PLD diagnosis method of this modified example, as described above, in multiple LBs 100, diagnostic signals flow in both the signal line of signal y and the signal line of signal d in the same way, so by observing these output signals, it is possible to determine a failure or malfunction using the same mechanism as described above (whether or not it is a 01 repeating signal). In other words, according to this modified example, other wiring (signal line 903, etc.) within LB 100 can also be diagnosed as targets, improving the comprehensiveness of the diagnosis.

以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.

1…PLD、1M…コンフィグレーション、10…PLD搭載基板、11…コンフィグレーションROM、11A…通常動作回路データ、11B…診断用データ、11C…NAND版診断回路データ、11D…NOR版診断回路データ、12…回路データ選択スイッチ、13…クロック供給器、14…表示器、15…観測用端子、16…波形観測装置、100…LB、101…診断信号生成部、102…出力端子、110…LBC、111…入力信号線、112…出力信号線、d1…診断信号、d2…出力信号。 1...PLD, 1M...configuration, 10...PLD mounting board, 11...configuration ROM, 11A...normal operation circuit data, 11B...diagnosis data, 11C...NAND version diagnostic circuit data, 11D...NOR version diagnostic circuit data, 12...circuit data selection switch, 13...clock supplier, 14...display, 15...observation terminal, 16...waveform observation device, 100...LB, 101...diagnosis signal generator, 102...output terminal, 110...LBC, 111...input signal line, 112...output signal line, d1...diagnosis signal, d2...output signal.

Claims (6)

プログラマブルロジックデバイスの故障・不具合を診断するプログラマブルロジックデバイス診断方法であって、
前記プログラマブルロジックデバイスは、プログラマブル領域に、複数の論理ブロックを備え、
前記複数の論理ブロックにおける各々の論理ブロックは、複数の入力信号線と1つの出力信号線とを有するルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルの後段に接続されているフリップフロップと、を有し、
前記プログラマブルロジックデバイス診断方法は、
診断時に、診断回路を構成するための診断用データを、前記プログラマブルロジックデバイスのコンフィグレーションメモリにロードすることで、前記プログラマブル領域に前記診断回路をコンフィグレーションして診断を実行する診断ステップを有し、
前記診断回路は、
診断信号として0と1を繰り返す信号を生成する診断信号生成回路と、
前記複数の論理ブロックが直列に接続され、各々の論理ブロックの1つの出力信号線が次の段の論理ブロックの複数の入力信号線に接続される論理ブロックチェーンと、
を有し、
前記診断信号生成回路から出力される前記診断信号は、前記論理ブロックチェーンの最初の論理ブロックの入力信号線に入力され、前記論理ブロックチェーンの最後の論理ブロックの出力信号線は、前記プログラマブルロジックデバイスの出力端子に接続され、
前記診断ステップは、
前記論理ブロックチェーンの各々の論理ブロックの前記ルックアップテーブルに、等価回路としてNANDまたはNORがコンフィグレーションされる第1ステップと、
前記論理ブロックチェーンの最初の論理ブロックに対し、前記診断信号を入力する第2ステップと、
前記プログラマブルロジックデバイスの出力端子からの出力信号を観測する第3ステップと、
前記観測した信号値が、0と1を繰り返す信号値である場合には、前記論理ブロックチェーンに故障・不具合が無いと判定し、0と1を繰り返す信号値ではない場合には、前記論理ブロックチェーンに故障・不具合が有ると判定する第4ステップと、
を有する、プログラマブルロジックデバイス診断方法。
A programmable logic device diagnostic method for diagnosing a fault or malfunction of a programmable logic device, comprising:
The programmable logic device includes a plurality of logic blocks in a programmable area;
Each of the plurality of logic blocks includes a lookup table having a plurality of input signal lines and one output signal line, and a flip-flop connected to a subsequent stage of the lookup table;
The programmable logic device diagnostic method includes:
a diagnostic step of configuring the diagnostic circuit in the programmable area by loading diagnostic data for configuring a diagnostic circuit into a configuration memory of the programmable logic device at the time of diagnosis, and executing a diagnosis;
The diagnostic circuitry includes:
a diagnostic signal generating circuit for generating a signal that repeats 0 and 1 as a diagnostic signal;
A logic block chain in which the plurality of logic blocks are connected in series and one output signal line of each logic block is connected to a plurality of input signal lines of a logic block in a next stage;
having
The diagnostic signal output from the diagnostic signal generation circuit is input to an input signal line of a first logic block of the logic block chain, and an output signal line of a last logic block of the logic block chain is connected to an output terminal of the programmable logic device;
The diagnosis step includes:
A first step in which a NAND or NOR is configured as an equivalent circuit in the lookup table of each logical block of the logical block chain;
a second step of inputting the diagnostic signal to a first logical block of the logical block chain;
a third step of observing an output signal from an output terminal of the programmable logic device;
A fourth step of determining that there is no fault or defect in the logical block chain if the observed signal value is a signal value that repeats 0 and 1, and determining that there is a fault or defect in the logical block chain if the observed signal value is not a signal value that repeats 0 and 1;
23. A programmable logic device diagnostic method comprising:
請求項1記載のプログラマブルロジックデバイス診断方法において、
前記診断ステップは、
前記ルックアップテーブルに等価回路としてNANDをコンフィグレーションして診断を行うステップと、
前記ルックアップテーブルに等価回路としてNORをコンフィグレーションして診断を行うステップと、を有し、
前記NANDでの診断の際には、前記第4ステップで、前記観測した信号値が、に固定された信号値になった場合には、前記論理ブロックチェーンのいずれかの論理ブロックにおいて信号値がに縮退する縮退故障が発生したと判定し、
前記NORでの診断の際には、前記第4ステップで、前記観測した信号値が、に固定された信号値になった場合には、前記論理ブロックチェーンのいずれかの論理ブロックにおいて信号値がに縮退する縮退故障が発生したと判定する、
プログラマブルロジックデバイス診断方法。
2. The programmable logic device diagnostic method according to claim 1, further comprising:
The diagnosis step includes:
configuring a NAND as an equivalent circuit in the lookup table and performing diagnosis;
and configuring a NOR as an equivalent circuit in the lookup table to perform diagnosis.
In the diagnosis of the NAND, in the fourth step, if the observed signal value becomes a signal value fixed to 1 , it is determined that a stuck-at -0 fault in which a signal value is stuck to 0 has occurred in any one of the logic blocks of the logic block chain,
In the diagnosis using the NOR, if the observed signal value becomes a signal value fixed to 0 in the fourth step, it is determined that a stuck-at -1 fault in which the signal value is stuck to 1 has occurred in any one of the logic blocks of the logic block chain.
A method for diagnosing a programmable logic device.
請求項1記載のプログラマブルロジックデバイス診断方法において、
前記診断信号生成回路は、
1つの論理ブロックにおいてフリップフロップの出力端子がルックアップテーブルの複数の入力端子の全てに戻るようにループとして接続され、
前記プログラマブルロジックデバイスの外部からのクロック信号を入力して前記診断信号を生成する、
プログラマブルロジックデバイス診断方法。
2. The programmable logic device diagnostic method according to claim 1, further comprising:
The diagnostic signal generating circuit includes:
an output terminal of a flip-flop in one logic block is connected in a loop back to all of a plurality of input terminals of a look-up table;
a clock signal from outside the programmable logic device is input to generate the diagnostic signal;
A method for diagnosing a programmable logic device.
請求項1記載のプログラマブルロジックデバイス診断方法において、
前記診断信号生成回路は、
奇数の複数の論理ブロックにおいて最後の論理ブロックの出力端子が最初の論理ブロックのルックアップテーブルの複数の入力端子の全てに戻るようにループとして接続され、途中の各々の論理ブロックの出力信号線は次の段の論理ブロックの複数の入力信号線に接続され、
クロック信号および前記診断信号を生成する、
プログラマブルロジックデバイス診断方法。
2. The programmable logic device diagnostic method according to claim 1, further comprising:
The diagnostic signal generating circuit includes:
an output terminal of a last logic block in an odd number of logic blocks is connected in a loop so as to return to all of the plurality of input terminals of the look-up table of the first logic block, and an output signal line of each intermediate logic block is connected to the plurality of input signal lines of a logic block in a next stage;
generating a clock signal and said diagnostic signal;
A method for diagnosing a programmable logic device.
請求項1記載のプログラマブルロジックデバイス診断方法において、
前記プログラマブルロジックデバイスの外部にある回路データ選択スイッチでの選択の設定に基づいて、前記プログラマブルロジックデバイスの外部にあるコンフィグレーションメモリから、前記プログラマブルロジックデバイスのコンフィグレーションメモリに、通常動作回路を構成するための通常動作回路データをロードすることで前記プログラマブル領域に前記通常動作回路をコンフィグレーションするか、前記診断用データをロードすることで前記診断回路をコンフィグレーションするかを切り替えるステップを有する、
プログラマブルロジックデバイス診断方法。
2. The programmable logic device diagnostic method according to claim 1, further comprising:
a step of switching between configuring the normal operation circuit in the programmable area by loading normal operation circuit data for configuring a normal operation circuit from a configuration memory outside the programmable logic device to a configuration memory of the programmable logic device based on a selection setting of a circuit data selection switch outside the programmable logic device, and configuring the diagnostic circuit by loading the diagnostic data.
A method for diagnosing a programmable logic device.
プログラマブルロジックデバイスの故障・不具合を診断するプログラマブルロジックデバイス診断装置であって、
前記プログラマブルロジックデバイスが搭載された基板と、
前記基板に設けられたコンフィグレーションROMと、
を備え、
前記プログラマブルロジックデバイスは、プログラマブル領域に、複数の論理ブロックを備え、
前記複数の論理ブロックにおける各々の論理ブロックは、複数の入力信号線と1つの出力信号線とを有するルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルの後段に接続されているフリップフロップと、を有し、
診断時に、診断回路を構成するための診断用データを、前記コンフィグレーションROMから、前記プログラマブルロジックデバイスのコンフィグレーションメモリにロードすることで、前記プログラマブル領域に前記診断回路をコンフィグレーションして診断を実行し、
前記診断回路は、
診断信号として0と1を繰り返す信号を生成する診断信号生成回路と、
前記複数の論理ブロックが直列に接続され、各々の論理ブロックの1つの出力信号線が次の段の論理ブロックの複数の入力信号線に接続される論理ブロックチェーンと、
を有し、
前記診断信号生成回路から出力される前記診断信号は、前記論理ブロックチェーンの最初の論理ブロックの入力信号線に入力され、前記論理ブロックチェーンの最後の論理ブロックの出力信号線は、前記プログラマブルロジックデバイスの出力端子に接続され、
前記診断の際には、
前記論理ブロックチェーンの各々の論理ブロックの前記ルックアップテーブルに、等価回路としてNANDまたはNORがコンフィグレーションされ、
前記論理ブロックチェーンの最初の論理ブロックに対し、前記診断信号を入力し、
前記プログラマブルロジックデバイスの出力端子からの出力信号を観測し、
前記観測した信号値が、0と1を繰り返す信号値である場合には、前記論理ブロックチェーンに故障・不具合が無いと判定し、0と1を繰り返す信号値ではない場合には、前記論理ブロックチェーンに故障・不具合が有ると判定する、
プログラマブルロジックデバイス診断装置。
A programmable logic device diagnostic apparatus for diagnosing a fault or malfunction of a programmable logic device, comprising:
a substrate on which the programmable logic device is mounted;
A configuration ROM provided on the substrate;
Equipped with
The programmable logic device includes a plurality of logic blocks in a programmable area;
Each of the plurality of logic blocks includes a lookup table having a plurality of input signal lines and one output signal line, and a flip-flop connected to a subsequent stage of the lookup table;
During diagnosis, diagnostic data for configuring a diagnostic circuit is loaded from the configuration ROM to a configuration memory of the programmable logic device, thereby configuring the diagnostic circuit in the programmable area and executing a diagnosis;
The diagnostic circuitry includes:
a diagnostic signal generating circuit for generating a signal that alternates between 0 and 1 as a diagnostic signal;
A logic block chain in which the plurality of logic blocks are connected in series and one output signal line of each logic block is connected to a plurality of input signal lines of a logic block in a next stage;
having
The diagnostic signal output from the diagnostic signal generation circuit is input to an input signal line of a first logic block of the logic block chain, and an output signal line of a last logic block of the logic block chain is connected to an output terminal of the programmable logic device;
In the diagnosis,
The lookup table of each logical block of the logical block chain is configured with a NAND or NOR as an equivalent circuit,
inputting the diagnostic signal into a first logical block of the logical block chain;
Observing an output signal from an output terminal of the programmable logic device;
If the observed signal value is a signal value that repeats 0 and 1, it is determined that there is no fault or defect in the logical blockchain, and if the signal value is not a signal value that repeats 0 and 1, it is determined that there is a fault or defect in the logical blockchain.
Programmable logic device diagnostic equipment.
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