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JPS6019020B2 - Digital circuit inspection equipment - Google Patents
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JPS6019020B2 - Digital circuit inspection equipment - Google Patents

Digital circuit inspection equipment

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Publication number
JPS6019020B2
JPS6019020B2 JP54070574A JP7057479A JPS6019020B2 JP S6019020 B2 JPS6019020 B2 JP S6019020B2 JP 54070574 A JP54070574 A JP 54070574A JP 7057479 A JP7057479 A JP 7057479A JP S6019020 B2 JPS6019020 B2 JP S6019020B2
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JP
Japan
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statistics
output
digital circuit
circuit
under test
Prior art date
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Expired
Application number
JP54070574A
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Japanese (ja)
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JPS55164949A (en
Inventor
完 大照
鞆一 加藤
周司 橋本
健一郎 木村
和雄 渡部
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OOTERU HIROSHI
Original Assignee
OOTERU HIROSHI
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デジタル回路の故障を自動的に検出する装置
、特にIC,LSIのパッケージ及びデジタル回路の実
装基板のハードウェア検査を能率よく行うデジタル回路
検査装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for automatically detecting failures in digital circuits, and particularly to a digital circuit inspection apparatus for efficiently inspecting the hardware of IC, LSI packages, and digital circuit mounting boards. be.

近年、デジタル計算機をはじめとするデジタル機器の大
型化と、その設計、製作の自動化に伴ない、検査,保守
の重要性が増してきた。特にLSI化により、回路の検
査単位が大きくなるにつれ、従来の方法では故障検出が
困難になってきており、新しい検査手法の確立が望まれ
ている。従来の検査法は、被検査回路に検査データ系列
を入力し、その出力系列と、あらかじめ求めておいた正
常回路の出力系列を逐時比較することを基本としている
が、回路の大規模複雑化に伴ない、実用的でなくなって
きた。その主な理由は、順序論理回路に対しての一般的
な入力検査データ系列作成法がなく、考えられる故障を
仮定した論理シミュレーションにより、試行錯誤的に検
査系列を求めているため、回路規模の増大と共に論理シ
ミュレーションの計算時間が長くなり、さらに、検査デ
ータ系列も著しく長くなることにある。又、検査データ
系列及び、正常出力系列が求められたとしても、それを
被検査回路、印加しその出力を比較判別する装置も大容
量メモリを必要とし、複雑高価にならざるを得ない。さ
らにこの逐時比較方式で、被検査回路が順序論理回路の
場合、被検査回路の初期内部状態をあらかじめ定められ
た状態に設定する必要があるが、これも回路規模が増大
すると煩雑な手続を必要とすることが多い。近年、この
ような逐時比較方式をとらない検査法の一つとして、被
検査回路の入力機に一定クロック期間ランダムに2値(
論理1および0)をとる符号列を加え、その出力端に2
値符号の一方(例えば論理1)が現われたクロック数、
または出力符号が変化した回数を計数して、正常回路に
対する計数値と比較することによりデジタル回路を検査
する一種の統計的手法が提案されているが、検査の信頼
性の点で実用的でないとされ、広く利用されに至ってい
ない。
In recent years, the importance of inspection and maintenance has increased as digital devices such as digital computers have become larger and their design and production have become more automated. In particular, as circuit testing units become larger due to the shift to LSI, it has become difficult to detect failures using conventional methods, and the establishment of new testing methods is desired. Conventional testing methods are based on inputting a test data series into the circuit under test and comparing the output series with the output series of a normal circuit determined in advance. As a result, it has become less practical. The main reason for this is that there is no general method for creating input test data sequences for sequential logic circuits, and test sequences are determined by trial and error through logic simulations that assume possible failures. As the number increases, the calculation time for logical simulation increases, and furthermore, the test data series also becomes significantly longer. Furthermore, even if a test data series and a normal output series are obtained, a device for applying them to the circuit under test and comparing and discriminating the outputs also requires a large capacity memory, making it complicated and expensive. Furthermore, in this successive approximation method, if the circuit under test is a sequential logic circuit, it is necessary to set the initial internal state of the circuit under test to a predetermined state, but this also becomes a complicated procedure as the circuit size increases. often required. In recent years, as one of the testing methods that does not use such a successive approximation method, binary values (
A code string that takes logic 1 and 0) is added, and 2 is added to the output terminal.
the number of clocks at which one of the value signs (e.g. logical 1) appeared;
A type of statistical method has been proposed for testing digital circuits by counting the number of times the output sign changes and comparing it with the count value for a normal circuit, but it is not practical in terms of test reliability. However, it has not been widely used.

本発明は、逐時比較方式をとらず、被検査回路の入出力
の相関を表わす統計量に注目した新しい検査法にもとづ
き、簡便、安価、高信頼度のデジタル回路検査装置を提
示するものである。
The present invention proposes a simple, inexpensive, and highly reliable digital circuit testing device based on a new testing method that does not use a successive approximation method but instead focuses on statistics representing the correlation between input and output of the circuit under test. be.

本発明によるデジタル回路検査装置は、被検査デジタル
回路の複数の入力に供給する複数のランダム2値符号列
を発生するパターン発生部と、被検査デジタル回路の出
力から供給される出力2値符号列を受けて、統計量を計
算する統計量計算部と、この計算した統計量と、被検査
デジタル回路が正常である時に得られる統計量とを比較
して被検査デジタル回路の正否を判定する判定部と、前
記パターン発生部、統計量計算部および判定部の動作を
制御し、所定の期間にわたって計算した統計量に基づい
て被検査デジタル回路の正否の判定を行なわせる制御部
とを具えるデジタル回路検査装置であって、統計量計算
部に、被検査デジタル回路の出力または被検査デジタル
回路の出力およびパターン発生部の出力に接続した相関
を表わす統計量を計算する相関計算回路を設けたことを
特徴とするものである。
A digital circuit testing device according to the present invention includes a pattern generation section that generates a plurality of random binary code strings to be supplied to a plurality of inputs of a digital circuit to be tested, and an output binary code string supplied from the output of the digital circuit to be tested. a statistics calculation unit that calculates statistics based on the received data, and a judgment unit that compares the calculated statistics with statistics obtained when the digital circuit under test is normal and determines whether the digital circuit under test is correct or not. and a control unit that controls the operations of the pattern generation unit, the statistic calculation unit, and the determination unit, and makes a determination as to whether the digital circuit under test is correct based on the statistics calculated over a predetermined period. The circuit testing device is provided with a correlation calculation circuit connected to the output of the digital circuit to be tested or the output of the digital circuit to be tested and the output of the pattern generation unit to calculate the statistics representing the correlation in the statistics calculation unit. It is characterized by:

以下本発明のデジタル回路検査装置を図面を参照して詳
細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The digital circuit testing device of the present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

本発明の検査装置は・、第1図に示すように主として、
被検査回路1の入力端子1−1,1一2,…,1一肌に
、ランダム2値符号列を印加するパターン発生部2、入
出力の相関を表わす統計量(例えば、出力の自己相関、
入出力の相互相関)を計算する統計量計算部3、計算さ
れた統計量を正常回路の場合と比較し、被検査回路に故
障があるかないかを判定する判定部4、及び全体を制御
する制御部5の4つの部分より構成される。
The inspection device of the present invention mainly has the following features as shown in FIG.
A pattern generator 2 applies a random binary code string to the input terminals 1-1, 1-2, ..., 1 of the circuit under test 1, and a statistic representing the correlation between input and output (for example, autocorrelation of output ,
A statistics calculation unit 3 that calculates the input/output cross-correlation), a determination unit 4 that compares the calculated statistics with the case of a normal circuit and determines whether or not there is a failure in the circuit under test, and controls the entire system. The control section 5 is composed of four parts.

以下に具体例をもとにその原理と動作を説明する。ここ
では、本発明による検査装置の1例として、通常困難と
されている順序論理回路の検査装置について述べる。説
明を簡単にするために被検査回路はれ入力1出力の同期
順序論理回路とするが、多出力回路及び組み合わせ論理
回路に対しても本発明が有効であることは言うまでもな
い。第2図はれ入力1出力の同期順序論理回路の検査菱
贋の構成である。同図で1が被検査回路であり1−1,
1−2,・・・,1一肌が入力端子、1−0が出力端子
、1−Cがクロック入力端子を表わす。クロックは制御
部5の中のクロック発生器7より本装置の各部および被
検査回路に供給される。又、同図2は被検査回路にラン
ダム検査入力を印加するパターン発生部で、本例ではM
系列シフトレジスタを用いて、確率1/2のランダム2
値符号を入力端子1一1,・・・,1一肌に入力してい
る。M系列シフトレジスタとは同図2に示されるように
、フリツプフロッブF,,・・・F,,・・・Frで構
成されるシフトレジスタの最終段出力2−rと、途中の
適当な段の出力2一iとの排他的論理和又は一致を論理
回路2−aで取り、それをシフトレジスタ初段の入力に
もどしたもので、周期2r−1の擬以ランダム2値符号
列がクロック端子2−Cに供給されるクロツクに同期し
て得られる。この2値符号列の2値1,0の割合は、論
理回路2一aをBE他的論理和とした場合、1が裏十ヲ
蚕二市、oが季−死亡?となり論理回路2−aを一致と
した場合、・が芸−表≠;、oが裏十…確±7となる。
したがって、yを十分大きく、例えば33とすれば、2
r−1は約1ぴoであり、周期はきわめて長いから確立
1′2のランダム2値符号と考えても実用上さしつかえ
ない。又、出力2一iを途中のどの段から取り出せば適
当であるかは、シフトレジスタの段数yにより、決まっ
ており、例えばy=33の場合、出力2‐iとして1澱
ヒ目から取り出せばよいことが、数学的に証明されてい
る。ここでは本発明の主目的である論理回路の検査から
はずれるのでこれ以上の説明は省ぷき、本発明にM系列
シフトレジスタを利用する上て;注意すべき点だけを述
べる。第1は初期値の問題である。つまり、論理回路2
一aに排他的論理和を用いた場合、各フリップフロップ
の状態を全部0にすること、又2−aが一致の場合各フ
リツプフロツプの状態を全部1にすることはさけなけれ
ばならない。こうすると、いくらシフトしても他の状態
へ移らないことがわかるであろう。上記以外の状態から
出発すれば、どの状態からでも、このようなことはない
から回路の電源投入時等にこのような非遷移状態に入っ
た時に、他の状態へ移せるような工夫、(例えば、いく
つかのフリツプフロツプの状態を反転させる等)を必要
とする。次に、シフトレジスタの段数rによっては、途
中の段からの引き出しが1つでなく2個所以上からの引
き出しが必要な場合があるが、この場合は、論理回路2
一aを多段に組み合わせて、最終段出力2一rと複数の
途中段の出力の排他的論理和等を求めればよい。被検査
回路1は、このようにして発生されたランダム2値パタ
ーンを各クロック毎に受け、クロツク入力端子1一cに
入力されるクロツクにより内部のフリップフロッブの状
態を変化させながら、出力1一0に2値出力を発生する
The principle and operation will be explained below based on a specific example. Here, as an example of the testing apparatus according to the present invention, a testing apparatus for sequential logic circuits, which is normally considered difficult, will be described. To simplify the explanation, the circuit to be tested is assumed to be a synchronous sequential logic circuit with one input and one output, but it goes without saying that the present invention is also effective for multi-output circuits and combinational logic circuits. FIG. 2 shows the configuration of a synchronous sequential logic circuit with one input and one output. In the same figure, 1 is the circuit under test, 1-1,
1-2, . . . , 1 represents an input terminal, 1-0 represents an output terminal, and 1-C represents a clock input terminal. A clock is supplied from a clock generator 7 in the control section 5 to each section of the apparatus and the circuit under test. 2 is a pattern generation section that applies random test input to the circuit under test, and in this example, M
Random 2 with probability 1/2 using a sequential shift register
Value codes are input to input terminals 1-1, . . . , 1-1. As shown in Fig. 2, the M-series shift register is composed of flip-flops F,...F,...Fr, and outputs 2-r from the final stage of the shift register, and outputs from appropriate intermediate stages. The exclusive OR or match with the output 2-i is taken by the logic circuit 2-a, and it is returned to the input of the first stage of the shift register. -C is obtained in synchronization with the clock supplied to C. The ratio of binary 1 and 0 in this binary code string is, when the logic circuit 21a is a BE alternative OR, 1 is Ura 10, 2, and o is ki - death? Therefore, when the logic circuit 2-a is assumed to be a match, ・ is Ge-Ota ≠;, o is Ura 10, and so on.
Therefore, if y is large enough, for example 33, then 2
Since r-1 is approximately 1 pio and the period is extremely long, it is practically acceptable to consider it as a random binary code with a probability of 1'2. Also, the appropriate stage from which to take output 2-i is determined by the number of stages y in the shift register. For example, if y = 33, if output 2-i is taken from the 1st stage. Good things have been mathematically proven. Since the present invention departs from the inspection of logic circuits, which is the main purpose of the present invention, further explanation will be omitted, and only points to be noted when using the M-sequence shift register in the present invention will be described. The first problem is the initial value. In other words, logic circuit 2
When exclusive OR is used for 1a, it is necessary to avoid setting all the states of each flip-flop to 0, and to avoid setting all the states of each flip-flop to 1 when 2-a is a match. By doing this, you will see that no matter how much you shift, it will not move to another state. If you start from a state other than the above, this will not happen from any state, so when the circuit enters a non-transition state such as when turning on the power, it is possible to move to another state (for example, , inverting the state of some flip-flops, etc.). Next, depending on the number of stages r of the shift register, it may be necessary to draw from two or more places instead of one from an intermediate stage; in this case, the logic circuit 2
1a may be combined in multiple stages to obtain the exclusive OR of the final stage output 21r and the outputs of a plurality of intermediate stages. The circuit under test 1 receives the random binary pattern generated in this way for each clock, and changes the state of the internal flip-flop by the clock input to the clock input terminal 11c. Generates a binary output at 0.

したがつて、出力1−0に得られる2値符号列は、入力
に入るランダムパターンが、被検査回路により特有の変
調を受けたランダム符号列となる。本検査装置はこれに
注目して、出力の統計量を統計量計算部3により求め、
被検査回路の判定を行うものである。第2図の3に示し
た統計量計算部では、3種の統計量を求めている。その
第1は、同図3−Aの回路で計算される出力の1の生起
度数zである。3−Aでは、被検査回路の出力が1の時
だけクロツクを出力するゲート回路3一2とその出力を
計数する2進カウンタ3一1により、出力の1の生起度
数zを2進デジタル値として求める。
Therefore, the binary code string obtained at the output 1-0 is a random code string in which the input random pattern has been uniquely modulated by the circuit under test. This inspection device pays attention to this and calculates the output statistics using the statistics calculation unit 3.
This is to judge the circuit under test. The statistics calculation unit shown in 3 in FIG. 2 calculates three types of statistics. The first is the frequency z of occurrence of 1 in the output calculated by the circuit shown in FIG. 3-A. 3-A, a gate circuit 3-2 outputs a clock only when the output of the circuit under test is 1, and a binary counter 3-1 counts the output, and the frequency z of the output 1 is converted into a binary digital value. Find it as.

第2は、出力の自己相関に相当するもので、同図3一B
の自己相関計算回路で計算される。3一Bで3一3はデ
ィレィ回路で、出力を1クロックあるいは、それ以上遅
延するものである。
The second one corresponds to the autocorrelation of the output, and is
It is calculated by the autocorrelation calculation circuit of In 31B, 313 is a delay circuit that delays the output by one clock or more.

論理積回路3−4と3一9は、被検査回路の出力が1で
かつ遅延された出力も1である時のみクロックを出力す
るもので、3−5はゲート回路3−9より出力されたク
ロックを計数する2進カウンタである。時刻0にカウン
夕の値を0にリセットしてNクロック時間、本装置を動
作させた場合、カゥンタ3−5の最終値Tt,はクロツ
ク発生瞬時tにおける被検査回路の2値出力をy(t〉
(y(t)=1又は0)とし、ディレィ回路3−3によ
る遅延時間を7,とすると、次のように表わされる。T
丁.=事y(t)y(t−丁・)【11t=1 したがって、T丁,は被検査回路の出力y(t)の自己
相関を表わすことがわかる。
AND circuits 3-4 and 3-9 output a clock only when the output of the circuit under test is 1 and the delayed output is also 1, and 3-5 outputs a clock from gate circuit 3-9. This is a binary counter that counts the number of clocks. When the counter value is reset to 0 at time 0 and the device is operated for N clock hours, the final value Tt of the counter 3-5 is the binary output of the circuit under test at the clock generation instant t, which is expressed as y( t〉
When (y(t)=1 or 0) and the delay time by the delay circuit 3-3 is 7, it is expressed as follows. T
Ding. = Thing y(t)y(t-d.) [11t=1 Therefore, it can be seen that Td represents the autocorrelation of the output y(t) of the circuit under test.

第3の統計量は、被検査回路の入出力の相互相関に相当
するもので、第2図の3−Cの相互相関計算回路で計算
される。
The third statistic corresponds to the cross-correlation between the input and output of the circuit under test, and is calculated by the cross-correlation calculating circuit 3-C in FIG.

3一Cで3一6は3−3と同様な適当な遅延時間丁2を
持つディレィ回路で、被検査回路の適当に選んだi番目
の入力端子への入力を遅延させるためのものである。
In 3-C, 3-6 is a delay circuit with an appropriate delay time 2, similar to 3-3, and is used to delay the input to the appropriately selected i-th input terminal of the circuit under test. .

論理債回路3−7と3一10は、被検査回路の出力が1
でかつディレィ回路の出力も1であるときのみ、クロッ
クを出力するもので、3一8はゲート回路3一10より
出力されたクロックを計数する2進カウンタである。カ
ウンタを0にリセットしてからNクロック時間の間計数
した時、カウンタ3一8の値R72,iは、i番目の入
力端子の入力をx,(t),(xi(t)=1又は0)
、出力をy(t)とすれば、次のようになる。.N R72,1= Z xi(t一丁2)y(t)■t:1
したがって、R72,iは入力x‘(t)と出力y(t
)の相互相関を表わすことがわかる。
Logic bond circuits 3-7 and 3-10 have an output of 1 when the output of the circuit under test is 1.
A clock is output only when the output of the delay circuit is also 1, and 3-8 are binary counters that count the clocks output from the gate circuits 3-10. When counting for N clock hours after resetting the counter to 0, the value R72,i of counters 3-8 indicates that the input of the i-th input terminal is x, (t), (xi (t) = 1 or 0)
, the output is y(t), then the following is obtained. .. N R72,1= Z xi (t1cho2)y(t)■t:1
Therefore, R72,i is input x'(t) and output y(t
) can be seen to represent the cross-correlation.

このようにして、統計量計算部では、出力の1の生起度
数Z、自己相関TT,、相互相関R丁2,iが、それぞ
れカウンタ3−1,3−5,3−8に2進デジタル値と
して求まる。それぞれのカウンタの値は、リセット状態
○からカウントを始め、適当に定めたNクロック時間の
後にその動作を停止するが、この制御は、制御部5によ
り、各カウンタのリセット端子R−1,R−2,R−3
および、ェネイブル端子E−1,E−2,E−3を通し
て行なわれる。ェネイブル端子は、カウンタの動作を2
値符号により制御する端子で、1ならば計数状態、0な
らば計数停止となる。各カゥンタの最終値は、Nクロッ
ク時間計数した場合、最大N‘こなる可能性があるから
、N以上計数できるカウンタを用いなければならないこ
とは言うまでもない。遅延時間7,,ィ2 は対象回路
によって適当に選べばよい。判定部4は、統計量計算部
の各カウンタの出力端子D−1,D−2,D−3に2進
デジタル値として得られた検査統計量Z,T丁,,R丁
2,iをあらかじめ求めておいた正常回路の統計量の期
待値と比較して、被検査回路の良否を判定するものであ
る。
In this way, in the statistics calculation section, the output frequency of occurrence of 1 Z, autocorrelation TT, and cross-correlation R2,i are input to the counters 3-1, 3-5, and 3-8 in binary digital form, respectively. Determined as a value. The value of each counter starts counting from the reset state ○, and stops its operation after an appropriately determined N clock time. This control is controlled by the control unit 5 through the reset terminals R-1, R -2, R-3
and through enable terminals E-1, E-2, and E-3. The enable terminal controls the operation of the counter in two ways.
This is a terminal that is controlled by a value sign, and if it is 1, it will be in a counting state, and if it is 0, it will be in a counting state. Since the final value of each counter may be at most N' when counting for N clocks, it goes without saying that a counter that can count N or more must be used. The delay times 7, , 2 may be appropriately selected depending on the target circuit. The determination unit 4 sends the test statistics Z, T, , R, and i obtained as binary digital values to the output terminals D-1, D-2, and D-3 of each counter of the statistics calculation unit. The quality of the circuit under test is determined by comparing it with the expected value of statistics of a normal circuit, which has been determined in advance.

つまり、得られた各統計量が、許容誤差の範囲内にあれ
ば、被検査回路は正常とみなし、Z,T7・,R↑2,
iのいずれか1つでも、許容誤差範囲の外であれば、被
検査回路には、何らかの故障があるとみなすのである。
第2図の判断部4において、4一2,4−6,4一10
はそれぞれ、Z,Th,R72,iの許容上限値を記憶
するレジスタであり、4−1,4一5,4一9は比較器
であって、各統計量が許容上限値よりも小さい時世力端
P−1,P−2,P−3に1を出力する。又、4一4,
4一8,4一12はそれぞれZ,T71,R72,iの
許容下限値を記憶するレジスタであり、4−3,4一7
,4一11は各統計量が許容下限値より大きい時出力端
P−4,P−5,P−6に1を出力する比較器である。
論理回路4−1 3は、全比較器出力のANDを取り、
3種の検査統計量Z,TT,,R72,iがすべて許容
値域内にある時1を出力する。さらに4一14は、制御
部よりの指示により、判定結果をランプ等で表示する回
路を表わす。第2図の制御回路5は、検鎖開始時に、統
計量計算部の各カウンタをリセットすると同時に、動作
状態にし、時間計数回路5−1により、Nクロツク後に
各カウンタを停止し、その時の判定部の結果を表示する
指令を出すものである。
In other words, if each of the obtained statistics is within the allowable error range, the circuit under test is considered normal, and Z, T7・, R↑2,
If any one of i is outside the allowable error range, the circuit under test is considered to have some kind of failure.
In the judgment unit 4 of FIG. 2, 4-2, 4-6, 4-10
are registers that store the allowable upper limit values of Z, Th, R72, and i, respectively, and 4-1, 4-5, and 4-9 are comparators, and when each statistic is smaller than the allowable upper limit value, Outputs 1 to the power terminals P-1, P-2, and P-3. Also, 4-4,
4-8, 4-12 are registers that store the allowable lower limit values of Z, T71, R72, and i, respectively, and 4-3, 4-7
, 4-11 are comparators that output 1 to output terminals P-4, P-5, and P-6 when each statistic is larger than the allowable lower limit value.
Logic circuit 4-13 takes the AND of all comparator outputs,
When all three types of test statistics Z, TT, , R72, and i are within the allowable value range, 1 is output. Furthermore, 4-14 represents a circuit that displays the determination result using a lamp or the like according to an instruction from the control section. The control circuit 5 shown in FIG. 2 resets each counter of the statistics calculation section at the same time as starting the chain test and puts it into operation, and the time counting circuit 5-1 stops each counter after N clocks and makes a judgment at that time. This command issues a command to display the results of the section.

時間計数回路5−1は、検査開始後Nクロック時間の間
、各カウンタのェネィブル端子を1に保つ。本装置では
、端子5一aを1から0にすると、検査が開始される。
○−フリップフロツプ5−2は、カウンタ停止後、1ク
ロック後に、判定表示指令を出すためのものである。正
常回路の統計量は、被検査回路として正常回路を挿入す
れば、本装置の統計量計算部3により求めることができ
ることは明白であるが、あらかじめ回路図から計算によ
り統計量の期待値を求めることも可能である。
The time counting circuit 5-1 keeps the enable terminal of each counter at 1 for N clock hours after the start of the test. In this device, the test is started when the terminal 51a is changed from 1 to 0.
The flip-flop 5-2 is for issuing a judgment display command one clock after the counter stops. Although it is obvious that the statistics of a normal circuit can be obtained by the statistics calculation section 3 of this device by inserting the normal circuit as the circuit to be tested, it is also possible to calculate the expected values of the statistics from the circuit diagram in advance. It is also possible.

許容誤差範囲は正常回路の統計量の期待値を中心として
定めるものであり、広くすれば甘い検査になり、せまく
すれば厳しい検査になるが、検査装置の使用目的に合わ
せて設定すべきものである。検査ク。ック数Nと誤差範
囲の関係については後に述べる。次に実際の回路を例題
として、回路図から検査統計量の期待値を求める計算法
を説明し、故障回路がこれらの統計量により判別できる
ことを具体的に示す。
The allowable error range is determined based on the expected value of the statistics of a normal circuit, and if it is wide, the test will be lenient, and if it is narrow, the test will be strict, but it should be set according to the purpose of use of the test equipment. . Inspection. The relationship between the number of blocks N and the error range will be described later. Next, using an actual circuit as an example, a calculation method for determining the expected value of test statistics from a circuit diagram will be explained, and it will be concretely shown that a faulty circuit can be determined based on these statistics.

第3図はD−フリップフロップを1つ持った順序論理回
路の一例である。
FIG. 3 is an example of a sequential logic circuit having one D-flip-flop.

31−1はフリップフロツプ、31一2と31−3はN
OT回路、3 1一4はNOR回路、3 1−5はAN
D回路、3 1−6はEXC−LUSIVE−OR回路
を表わす。
31-1 is a flip-flop, 31-2 and 31-3 are N
OT circuit, 3 1-4 are NOR circuits, 3 1-5 are AN
D circuit, 3 1-6 represents an EXC-LUSIVE-OR circuit.

3 1一a,31−bは入力端子、31一cはクロツク
入力端子、31一dは出力端子を表わす。
311a and 31-b are input terminals, 311c is a clock input terminal, and 311d is an output terminal.

まずこの回路のどの部分も故障していない場合の検査統
計量の期待値を計算する。第3図の順序論理回路の内部
状態はフリップフロップ31−1の出力Qが0であるか
、1であるかの2態であるから、Q=0の時を状態S,
,Q=1の時の状態S2とすると、この回路はク。ック
毎に、内部状態および入力端31一a,31一bの2値
パタ−ンにしたがって内部状態を変化させる。出力は、
内部状態と入力端子31−bの値によって決定されるこ
とがわかる。この様子を表にしたものが、第4図Aおよ
びBである。第4図Aは状態遷移表と呼ぶものでト左側
の列は現在の状態、上端の行は現在の入力パターンを表
わす。つまり01は入力端31一aの入力が0、入力端
31一bの入力が1を意味する。表1の左端の列及び上
端の行以外は、クロックが入った後の状態の行き先を表
わす。例えば、H−1にS2とあるのは、現在の状態が
S,で入力パターンが10ならば、次の状態はS2とな
ることを表わすものである。第4図Bは出力表と呼ぶも
ので、状態及び入力パターンと出力の関係を示す。同表
の左端の列と上端の行は、第4図Aと同様に現在の状態
及び入力パターンを表わしている。それ以外の部分は、
現在の出力を表わすもので、例えば、H−2に1とある
のは、状態がS,で入力パターンが01ならば出力は1
となるこ.とを意味する。第4図A及びBは、第3図の
論理回路図から簡単に求まることは、表と回路図での信
号の流れを比べれば理解できるであろう。さて、この回
路の入力端31−a.31一bにそれぞれ独立にランダ
ム2値符号列が印加された場合を考えてみよう。
First, we calculate the expected value of the test statistics when no part of this circuit is faulty. Since the internal state of the sequential logic circuit shown in FIG. 3 is two states: the output Q of the flip-flop 31-1 is 0 or 1, the state S when Q=0 is
, Q=1 and state S2, this circuit is Q. For each clock, the internal state is changed according to the internal state and the binary pattern of the input terminals 311a and 311b. The output is
It can be seen that this is determined by the internal state and the value of the input terminal 31-b. This situation is shown in tables in FIGS. 4A and 4B. FIG. 4A is called a state transition table, in which the left column represents the current state and the upper row represents the current input pattern. In other words, 01 means that the input to the input terminal 31-a is 0, and the input to the input terminal 31-b is 1. The columns other than the leftmost column and the top row of Table 1 represent the destination of the state after the clock is turned on. For example, S2 in H-1 indicates that if the current state is S and the input pattern is 10, the next state will be S2. FIG. 4B is called an output table and shows the relationship between the status, input pattern, and output. The leftmost column and topmost row of the table represent the current state and input pattern, similar to FIG. 4A. The other parts are
It represents the current output. For example, 1 in H-2 means that if the state is S and the input pattern is 01, the output is 1.
That's it. means. It will be understood that FIGS. 4A and 4B can be easily obtained from the logic circuit diagram of FIG. 3 by comparing the signal flows in the table and the circuit diagram. Now, the input terminal 31-a of this circuit. Let us consider a case where a random binary code string is independently applied to each of the signals 311 and 311b.

まず、各クロツク時に入力端31一a,31一bの符号
が1となる確率をそれぞれX,,X2とすると第4図A
より、状態S,にあったものが、次のクロックで状態S
,にとどまる確率は、入力パターンが11となる確率に
等しいから、X,,X2であることがわかる。同様にし
てS,からS2へ遷移する確率は1−X,,X2、S2
からS2へ遷移する確率はX,,X2、S2からS,へ
遷移する確率は1−×,,X2であることがわかる。以
上のことを一般に状態数nの場合について数式でまとめ
ると次のようになる。まず、時刻tで状態Siをとる確
率Wiを要素とする状態確率ベクトルを、縦ベクトルW
tとし、状態Siから状態Sjへ1クロック後に遷移す
る確率Pijを要素とする遷移行列をPとすると、次式
が成立する。Wt+,=PWt
t3}このように、状態の確率が1クロック前の
状態の確率で決定される系をマルコフ系と言うが、この
系が適当な条件を満足する場合(本発明で取り扱う回路
は大略満足すると考えてよい)、系の鼓初の状態W。
First, let the probabilities that the signs of the input terminals 311a and 311b become 1 at each clock time be X, and X2, respectively, as shown in FIG. 4A.
Therefore, what was in state S, changes to state S at the next clock.
, is equal to the probability that the input pattern becomes 11, so it can be seen that X,,X2. Similarly, the probability of transitioning from S, to S2 is 1-X,,X2,S2
It can be seen that the probability of transitioning from S2 to S2 is X,,X2, and the probability of transitioning from S2 to S is 1-x,,X2. Generally, the above can be summarized in a mathematical formula for the case where the number of states is n as follows. First, the state probability vector whose element is the probability Wi of taking the state Si at time t is expressed as the vertical vector W
When t is a transition matrix whose element is the probability Pij of transitioning from state Si to state Sj after one clock, the following equation holds true. Wt+,=PWt
t3} In this way, a system in which the probability of a state is determined by the probability of the state one clock ago is called a Markov system, but if this system satisfies an appropriate condition (I think that the circuit handled in this invention generally satisfies it) ), the initial state W of the system.

に依存しない最終的な状態確率分布Wらが次式を満足す
る定常確率分布として存在することが知られている。W
らニPW〜 【4}つまり、系
はW生で決まる一定の確率で各状態をとることになる。
It is known that a final state probability distribution W that does not depend on exists as a stationary probability distribution that satisfies the following equation. W
Rani PW ~ [4} In other words, the system will take each state with a certain probability determined by W raw.

この時系は必ずいずれかの状態をと軌)ら事Wi=1で
ある。次に第4図Bをもとに状態と出力の1の確率の関
係を調べる。
This time series always has some state, so Wi=1. Next, the relationship between the state and the probability of output 1 is investigated based on FIG. 4B.

第4図Bより状態S.の時、出力が1となるのは入力パ
ターンが01,11の場合であるから、入力パターンが
01となる確率(1−X.)X2と11となる確率X,
,X2の和で出力が1となることがわかる。又S2の場
合は出力が1となるパターンはないから出力が1となる
確率は0であることがわかる。一般に状態Siの時、出
力が1となる確率biを要素とする出力ベクトルを横ベ
クトルBとすると、系の状態が定常確率分布Wらの時、
出力が1となる確率Zcは、次のように与えられる。Z
CニB●Wら 【51Zcは各クロ
ツク時に出力が1となる確率であるからNクロツク間で
の出力の1の期待値はNZcである。
From FIG. 4B, state S. , the output is 1 when the input pattern is 01, 11, so the probability that the input pattern is 01 (1-X.)X2 and the probability that the input pattern is 11 X,
, X2, the output is 1. Further, in the case of S2, since there is no pattern in which the output becomes 1, it can be seen that the probability that the output becomes 1 is 0. In general, when the state Si is, let the output vector whose element is the probability bi that the output becomes 1 be the horizontal vector B, and when the state of the system is a stationary probability distribution W, etc.
The probability Zc that the output is 1 is given as follows. Z
[51Zc is the probability that the output becomes 1 at each clock, so the expected value of the output 1 during N clocks is NZc.

これが検査回路でのZの期待値になる。同様にしてTィ
,,Rィ2の期待値も求めることができる。まずT丁,
については、状態がSiの時、出力を1とし、次のクロ
ックで状態をSjに遷移させる入力パターンの発生確率
qijを要素とする条件付遷移確率行列Qを第4図Aお
よびBより求めると、出力に1が出て↑,クロック後に
又1がでる確率Tc7,は、次式で表わされる。TC丁
・ニBP(71‐1)QWら (6Iしたが
ってNクロツク間でのT7,の期待値はNL7,となる
ことがわかる。又、i番目の入力端子を1に固定した場
合の状態Siから状態Sjへの遷移確率rijを要素と
する条件付遷移確率行列Riを状態遷移表より求めれば
、i番目の入力が1でかつ72クロック後の出力が1と
なる確率Rc丁2,iは次式で与えられる。RC丁2,
iニXiB,P(72‐1)RiWら のしたがっ
てNクロック間での相己相関Rヶ2,iの期待値は、N
Rc72,iとなることがわかる。
This becomes the expected value of Z in the test circuit. In the same way, the expected values of T,,R,2 can also be found. First, T-cho,
For, when the state is Si, the output is set to 1, and the conditional transition probability matrix Q whose elements are the probability of occurrence qij of an input pattern that causes the state to transition to Sj at the next clock is obtained from Figure 4 A and B. , the probability Tc7 that 1 will appear at the output and 1 will appear again after the ↑ clock is expressed by the following equation. TC Ding・NiBP(71-1)QW et al. If we find the conditional transition probability matrix Ri whose elements are the transition probabilities rij from to state Sj from the state transition table, the probability that the i-th input is 1 and the output after 72 clocks is 1 is Rc2,i. It is given by the following formula: RC D2,
Therefore, the expected value of the mutual correlation R2,i between N clocks is N
It can be seen that Rc72,i.

以上のように、本発明によるデジタル回路検査装置の統
計量計算部で計算される統計量の期待値はすべて、被検
査回路の初期の状態に依存しない定常確率分布Wらをも
とにして計算される。したがって、本検査装置を用いる
場合、被検査回路の初期状態を指定する必要はなく、従
来の検査装置のように初期状態決定のための煩雑な手続
きは不要となる。これは本発明によるデジタル回路検査
装置の大きな利点であり、懸査装置が簡便、安価にでき
る一つの理由となっている。次に上記の手法に従って第
3図の被検査回路の場合について具体的な計算例を示す
As described above, all the expected values of the statistics calculated by the statistics calculating section of the digital circuit testing device according to the present invention are calculated based on the stationary probability distribution W, etc., which does not depend on the initial state of the circuit under test. be done. Therefore, when using this testing device, there is no need to specify the initial state of the circuit to be tested, and a complicated procedure for determining the initial state unlike conventional testing devices is unnecessary. This is a great advantage of the digital circuit testing device according to the present invention, and is one of the reasons why the suspension device can be made simple and inexpensive. Next, a specific calculation example will be shown for the circuit under test shown in FIG. 3 according to the above method.

第4図AおよびBより、B=〔X2,0〕
(11)であることがわかる。
From Figure 4 A and B, B = [X2,0]
It can be seen that (11).

Wらは、方程式W,十W2=1
(13)を解いて・したがってZcは であり、7,=1の時Tc,は 又、例えばィ2 =2,i:1としてRの,はとなる。
W et al. have the equation W, 1 W2=1
Solving (13), therefore, Zc is, and when 7,=1, Tc is also, for example, when 2=2,i:1, of R becomes.

第1図に示した検査装置の例では、入力確率X,,X2
は共に1/2であるからZC=き,Td=点6,R地・
白さ (18)となり、それぞれに検査クロック数
Nを案じたものが、検査の期待値となる。
In the example of the inspection device shown in Fig. 1, the input probabilities X,,X2
are both 1/2, so ZC=ki, Td=point 6, R ground・
The whiteness is (18), and the expected value of the test is obtained by considering the number of test clocks N for each.

このように正常回路の懸査統計量の期待値が、回路図か
ら比較的単純な計算により求まることがわかったが、上
記の手法以外にも、例えば、各素子の入出力の統計量の
変化に着目した統計量のシミュレーションによっても、
これらの期待値を求めることができる。
In this way, we found that the expected value of the hanging statistics of a normal circuit can be found from the circuit diagram through relatively simple calculations. By simulation of statistics focusing on
These expected values can be found.

次に、検査回路に何らかの故障がある場合に、これらの
統計量に変化が現われることを第3図の回路を用て具体
的に説明する。
Next, using the circuit shown in FIG. 3, it will be specifically explained how these statistics change when there is some kind of failure in the test circuit.

まず第3図の素子31一3が故障しており、入力に関係
なくその出力端Aが常に0になっている場合を想定する
と、この故障回路の遷移行列Pと条件付遷移行列Riは
正常回路と同一であるが、出力ベクトルBおよび条件付
遷移行列Qは変化してそれぞれ、B=〔1,0〕
(1功 となる。
First, assuming that elements 31-3 in Figure 3 are faulty and their output terminal A is always 0 regardless of the input, the transition matrix P and conditional transition matrix Ri of this faulty circuit are normal. The circuit is the same, but the output vector B and conditional transition matrix Q change so that B=[1,0], respectively.
(It becomes 1 go.

これより、{4}式‘5’式■式{7}式を用いて、X
.:X2:裏の場合のZC,TC・,R地・を計算すれ
ばZC=享,TCI:き,RC2,1:量 (2・
)となり、3種の統計量のすべてが、正常回路の場合の
(18)式と異り、本装置で異常が区別できることがわ
かる。
From this, using {4} formula '5' formula ■ formula {7} formula,
.. :X2: Calculating ZC, TC・, R ground・ in the case of tails, ZC=Kyo, TCI: Ki, RC2,1: Quantity (2・
), and it can be seen that all three types of statistics are different from Equation (18) in the case of a normal circuit, and that this device can distinguish abnormalities.

今度は、第3図の31一2に示したNOT回路が故障し
てその出力軸Bの符号が常に0になっている場合を考え
てみる。
Next, let us consider a case where the NOT circuit shown at 31-2 in FIG. 3 has failed and the sign of its output shaft B is always 0.

この場合、Bは変化しないが、P,Q,R,は正常回路
の場合と異なり次のようになる。これによりZc,Tc
,,Rc2,.を求めると、ZC=き,TC.=・32
,RC2,.=点 (25)となり、やはり正常回路
の場合と異なり区別できることがわかる。
In this case, B does not change, but P, Q, and R differ from those in a normal circuit as follows. As a result, Zc, Tc
,,Rc2,. When calculating, ZC=ki, TC. =・32
,RC2,. = point (25), and it can be seen that it is different from the case of a normal circuit and can be distinguished.

上記2例は、Zc.Tc,,Rc2,.のいづれも正常
回路と異なる故障でつたが、そうならずに本発明の特徴
である相関計算回路によっての・み検出される故障もあ
る。
The above two examples are Zc. Tc,, Rc2, . All of these faults were different from normal circuits, but there are also faults that are detected only by the correlation calculation circuit that is a feature of the present invention.

例えば、後述する回路により、入滅率X・,X2後れぞ
れ暑,今とした場合、第3図に示す被検査回路が正常な
時の出力統計量の期待値は(15)式,(16)式,(
17)式より、ZC=害,Tq=き,R物・=量
(26)となるが、第3図31一2のNOT回略が故障
してその出力端Bが常に0を出力する場合、前述の計算
法により計算すると、故障回路に対する統計量の期待値
は、ZC=言,Tq=菱5,R物.=毒 (27)と
なる。
For example, if the circuit described below is used to determine the failure rates X and X2, then heat and heat, respectively, the expected value of the output statistics when the circuit under test shown in FIG. 3 is normal is expressed by equation (15), ( 16) Equation, (
17) From formula, ZC=harm, Tq=ki, R substance=quantity
(26) However, if the NOT circuit in FIG. 31-2 fails and its output terminal B always outputs 0, the expected value of the statistics for the failed circuit is calculated using the calculation method described above. , ZC = word, Tq = rhombus 5, R thing. = poison (27).

これと正常な場合の期待値(26)式を比較するとZc
,Rc2,1は等しくTc,だけが異ることがわかる。
このように、出力の1のクロツク数では検出できず、本
発明によるデジタル回路検査装置の特徴である相関を表
わす統計量を計算する回路によってのみ検出できる故障
がある。このような例は被検査回路が複雑になればごF
らに多くなる。したがって本発明によるデジタル回路検
査装置が相関計算回路を持つことにより、検査の信頼性
が大幅に向上することがわかるであろう。次に検査クロ
ック数Nについて説明する。Nは、検査の信頼性を決定
する重要なパラメータである。Nを大きくすれば、当然
信頼度は向上するが、ここでは、Nと信頼度の関係の目
安を述べる。本発明の検査装直では、入力端にランダム
2値符号列を加え、出力端のランダムパルス列の統計豊
を観測するものであるから、各統計量を求めるカウンタ
に入力される2値符号列は、回路によって決る確率で生
起するランダム2値符号列べあると考えてよい。
Comparing this with the expected value (26) in the normal case, Zc
, Rc2,1 are equal and only Tc differs.
As described above, there are some faults that cannot be detected by the number of output clocks of 1, but can only be detected by the circuit that calculates the statistical amount representing the correlation, which is a feature of the digital circuit testing apparatus according to the present invention. This kind of example is not recommended if the circuit under test becomes complex.
There will be more. Therefore, it can be seen that the digital circuit testing device according to the present invention has a correlation calculation circuit, thereby greatly improving the reliability of testing. Next, the number N of inspection clocks will be explained. N is an important parameter that determines the reliability of the test. Naturally, if N is increased, the reliability will improve, but here we will discuss the approximate relationship between N and reliability. In the inspection device of the present invention, a random binary code string is added to the input end and the statistical richness of the random pulse train at the output end is observed. Therefore, the binary code string input to the counter for calculating each statistic is , it can be considered that there are random binary code strings that occur with a probability determined by the circuit.

t51式,‘6}式,‘71式はそれぞれ、Z,T丁・
,R72iのカウンタへ入力される符号1の生起確率を
表わしているから、Nクロックの間の観測によってこれ
らの確率を推定して正常回路の場合と比較するのが本検
査装置であると言える。したがって、これらの推定の分
散を許価すれば、検査の信頼度の目安が得られる。簡単
のために、カウンタに1の確率がXoで時間的相関のな
いクロツクに同期した2値符号列が、入力されている場
合を考える。Nクロック間、カウントするとカゥンタの
とる値は次式の2項分布で与えられる確率で分布するこ
とになる。UN(1)=NC,ふ1(1−ふ)N‐1
(28)ここでUN(1)はNクロツク後のカウ
ンタの値が1である確率を表わす。
t51 type, '6} type, and '71 type are respectively Z, T-cho,
, R72i, it can be said that this testing device estimates these probabilities by observing them for N clocks and compares them with the case of a normal circuit. Therefore, by allowing for the variance of these estimates, an indication of the reliability of the test can be obtained. For the sake of simplicity, let us consider a case where a binary code string synchronized with a clock with a probability of 1 of Xo and having no temporal correlation is input to the counter. When counting for N clocks, the values taken by the counter will be distributed with a probability given by the binomial distribution of the following equation. UN(1)=NC,F1(1-F)N-1
(28) Here, UN(1) represents the probability that the value of the counter after N clocks is 1.

上式より、1の平均値1と規格化した分散。From the above formula, the average value of 1 and the standardized variance.

角を求めると、一
(29)1=NX。
When finding the angle, one
(29) 1=NX.

。 鷺=X。(1−X。)/N (3〇)と
なる。したがって、推定の標準偏差。Nは、。N=JX
。(台ふ) (31)であり、ふ=1/2
の時最大で、ノNに逆比例して小さくなることがわかる
。Xo=1/2として、(28)式を正規分布に近以す
ると、推定値は、正しい値の前後土30Nの範囲に確率
0.9974で入ることになる。例えばN=10.00
0、Xo=1/2の時、肌F志oである力)ら、検査ク
ロック数雌lo・oo。の時本検査装置で許容上限値を
NXo十がoN、許容下限値をNふ−洲oNとした場合
、出力統計量の確織正常鰍と論み上異なる故障回路を信
頼度99.74%以上で検査可能であることがわかる。
. Heron=X. (1-X.)/N (30). Hence the standard deviation of the estimate. N is. N=JX
. (Taifu) (31), and Fu=1/2
It can be seen that it is maximum when , and decreases in inverse proportion to N. If Xo=1/2 and equation (28) is approximated to a normal distribution, the estimated value will fall within a range of 30N before and after the correct value with a probability of 0.9974. For example, N=10.00
0, when Xo = 1/2, the force that is the skin Fshio) and the inspection clock number female lo・oo. When using this inspection device, if the allowable upper limit value is NXo00N and the allowable lower limit value is NXo00N, the reliability of the faulty circuit that is theoretically different from the normal one in the output statistics is 99.74%. It can be seen from the above that inspection is possible.

このように検査クロック数Nは、検査の厳密さを決定す
るものであるから、粗い検査を遠く行なう場合は、Nを
小さくすればよい。以上が本検査装置の原理であるが、
第2図に示した実施例から推捺される本装置の変形につ
いて、重要と思われる点を以下に述べる。
In this way, the number N of inspection clocks determines the rigor of the inspection, so if a rough inspection is to be performed over a long distance, N may be made smaller. The above is the principle of this inspection device,
Regarding the modification of the present device derived from the embodiment shown in FIG. 2, points considered to be important will be described below.

まず、第2図の2に示されているパターン発生部では、
M系列シフトレジスタより出力される確率1′2のラン
ダム符号列をそのまま出力しているが、2値符号の確率
はそれぞぜ′2である必要はなく、原理的に任意の確率
でよい。
First, in the pattern generation section shown at 2 in FIG.
Although the random code string with probability 1'2 outputted from the M-sequence shift register is output as is, the probability of each binary code does not have to be '2, and can be any probability in principle.

対象回路によっては、1′2から1または0に近い値へ
発生確率をずらした方がよい場合もある。第5図は任意
の確率Xで1が発生するランダム2値符号列発生装置の
例である。第5図で5一Aは、2進乱数発生器であり、
その出力端51一1,・・・,51一rには各々独立に
確率1/2の2値乱数がクロツクに同期して出力される
。したがって51−1,….51−rの出力2値符号を
各クロック毎に2進デジタル値Rとして見ると、0から
1までの値をy桁のデジタル値としてすべて等しい確率
で発生していることになる。5−Cはスイッチ又はしジ
スタで、その出力端は53−1,…,53−yには発生
したい確率×に対応するy桁の2進デジタル値が出力さ
れるように設定される。
Depending on the target circuit, it may be better to shift the occurrence probability from 1'2 to a value close to 1 or 0. FIG. 5 is an example of a random binary code string generator that generates 1 with an arbitrary probability X. In FIG. 5, 5-A is a binary random number generator,
Binary random numbers with a probability of 1/2 are independently outputted to the output terminals 51-1, . . . , 51-r in synchronization with the clock. Therefore, 51-1,.... If the output binary code of 51-r is viewed as a binary digital value R for each clock, it means that all values from 0 to 1 are generated as y-digit digital values with equal probability. 5-C is a switch or resistor, and its output terminal is set to output a y-digit binary digital value corresponding to the desired probability of occurrence x to 53-1, . . . , 53-y.

5一Bはデジタル比較器で、各クロック毎に、乱数発生
器5一Aの出力乱数と5−Cの出力設定値Xと比較し、
Xが乱数より大ならばその出力端52に符号1を出力し
、その他の場合は0を出力するものである。
5-B is a digital comparator, which compares the output random number of the random number generator 5-A with the output setting value X of 5-C every clock,
If X is larger than the random number, the code 1 is output to the output terminal 52, and in other cases, 0 is output.

このようにすると、出力端52に出される符号は、1に
なる確率が精度2‐yでXであるような2値ランダム符
号列となる。したがって第5図の装置を第2図の2の部
分にその出力端の数だけ置くことにより任意確率のパタ
ーンを発生することができ、さらに一定にクロック毎に
第5図の5一Cの設定値を切り換え、より複雑なテスト
パターンの発生も可能となる。確率1/2のランダム値
符号源としては、ここに述べたM系列発生器以外のもの
も考えられるが、M系列は再現性クロツクの高速化等の
点で優れている。パターン発生器の確率を1/2でなく
0から1の間の任意の値にみても、正常回路の出力統計
量の計算法に変化は生じないことは、これまでの説明か
ら明らかであろう。
In this way, the code outputted to the output terminal 52 becomes a binary random code string in which the probability of becoming 1 is X with precision 2-y. Therefore, by placing the device shown in FIG. 5 in the section 2 in FIG. 2 for the number of its output terminals, a pattern with arbitrary probability can be generated, and furthermore, the setting of 51C in FIG. It is also possible to generate more complex test patterns by switching values. As a random value code source with a probability of 1/2, other generators than the M-sequence generator described here may be considered, but the M-sequence is superior in terms of high-speed reproducibility clock, etc. It should be clear from the previous explanation that even if the probability of the pattern generator is set to any value between 0 and 1 instead of 1/2, there will be no change in the calculation method for the output statistics of a normal circuit. .

またさらに、入力2値符号列の間に相関を持たせて検査
する変形等も考えられる。次に統計量計算部についてで
あるが、第2図の例では、検査統計量として、数学的な
意味の明確な、出力の1の生起度数Z、出力の自己相関
T7,,入力と出力の相互相関の3種を選んでいるが、
この部分の変形は多種考えることができる。
Furthermore, a modification may be considered in which a correlation is established between input binary code strings for inspection. Next, regarding the statistics calculation section, in the example shown in Figure 2, the test statistics are the frequency of occurrence of 1 in the output Z, the autocorrelation of the output T7, and the correlation between the input and output, which has a clear mathematical meaning. Three types of cross-correlation are selected,
Various modifications of this part can be considered.

例えば、第2図3の論理積3−4,3−7には、排他的
論理和又は一致を用いても、その意味はほとんど変わら
ない。さらに、本検査装置の原理から考えれば、この統
計量計算部はいかなる統計量を検査統計量として選択し
ても、検査装置の特徴は不変であることがわかる。,つ
まり、より一般的な統計量計算部は第6図のように書け
るものである。ここで6−0は、61一1,…,61一
fを入力端とし、62−1,・・・,62−Zを出力端
とする順序論理回路であって、6一1,・・・,6−Z
は6一0の各出力端の出力の1のクロック数を計数する
カウンタである。入力端61−1,・・・,61一fに
、被検査回路の出力と入力を接続すればカウンタ6−1
,・・・,6−Zに計数される値は、順序論理回路6一
0‘こよって決まる検鎖統計量とみなせ、それらは数学
的には、被検査回路の入出力の高次の自己相関及び相互
相関の組み合わせで一般に表わされる。上述のように本
発明による検査装置は、被検査回路にランダム2値符号
列を印加し、その時の被検査回路の入出力の相関を表わ
す統計量を検査することを基本原理とするが、その主要
な効果を要約すると次の通りである。
For example, even if exclusive OR or matching is used for the logical products 3-4 and 3-7 in FIG. 2, the meaning will hardly change. Furthermore, considering the principle of this inspection device, it can be seen that the characteristics of the inspection device remain unchanged no matter what statistics this statistic calculation section selects as inspection statistics. , In other words, a more general statistics calculation section can be written as shown in FIG. Here, 6-0 is a sequential logic circuit having input terminals 61-1,..., 61-f and output terminals 62-1,..., 62-Z, and 6-1,..., 62-Z as output terminals.・,6-Z
is a counter that counts the number of 1 clocks output from each output terminal of 610. If the output and input of the circuit under test are connected to the input terminals 61-1, . . . , 61-f, the counter 6-1
, ..., 6-Z can be regarded as the test chain statistics determined by the sequential logic circuit 610', and mathematically, they are the higher-order self-values of the input and output of the circuit under test. It is generally expressed as a combination of correlation and cross-correlation. As described above, the basic principle of the testing device according to the present invention is to apply a random binary code string to the circuit under test and test the statistics representing the correlation between the input and output of the circuit under test. The main effects are summarized as follows.

m 統計量のみを問題にするため、従来のように入出力
系列の全てを記憶照合する必要なく、単純小型化でき荘
暦製作費及び検査費用の低減が図れる。
Since only the m statistics are considered, there is no need to store and check all the input/output series as in the past, and it is possible to simplify the size and reduce the production cost and inspection cost of the calendar.

【21 被検査回路の期模により検査装置を大幅に変更
する必要はない。
[21] There is no need to significantly change the testing equipment depending on the period of the circuit to be tested.

{31 検査の信頼度は検査時間にのみ依存し、信頼度
向上のために検査装置を変える必要はない。
{31 The reliability of the test depends only on the test time, and there is no need to change the test equipment to improve the reliability.

‘41 被検査回路の初期状態を特定の状態に設定する
必要がない。■ 被検査回路を実際に使用している場合
にも、その入力信号をランダム2値符号と見なすことに
より、従来ほとんど不可能であった使用中の故障検査も
可能となる。
'41 There is no need to set the initial state of the circuit under test to a specific state. (2) Even when the circuit to be tested is actually used, by regarding the input signal as a random binary code, it becomes possible to perform fault testing during use, which was previously almost impossible.

‘61 従来の検査装置と原理が異なるため、従来のデ
ジタル回路検査装置と本発明によるデジタル検査装置を
並列使用した場合に、相乗的効果も期待できる
'61 Since the principle is different from that of conventional testing equipment, a synergistic effect can be expected when using the conventional digital circuit testing equipment and the digital testing equipment of the present invention in parallel.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明によるデジタル風格検査装置の構成を
示すブロック線図、第2図は−、本発明によるデジタル
回路検査装置の一具体例の構成を示すブロック線図、第
3図は、本発明によるデジタル回路検査装置の原理を説
明するための被検査回路の一例を示す回路図、第4図A
およびBは、同じくその原理を説明するための被検査回
路の状態遷移および出力を表わす図、第5図は、任意確
率のランダム2値符号列を発生する回路の一例を示すブ
ロック線図、第6図は、本発明によるデジタル回路検査
装置の統計量計算部を説明するためのフロツク線図、で
ある。 1・・・・・・被検査回路、2・・・・・・パターン発
生部、3・・・・・・統計量計算部、4・・・・・・判
定部、5・・・・・・制御部、3一A…・・・出力の1
の度数計算回路、3−B…・・・自己相関計算回路、3
−C…・・・相互相関計算回路、5一1・・・・・・時
間計数回路、7・・・・・・クロツク発生部、3一1,
3−5,3一8,6一1,6−Z……カゥンタ、6−0
…・・・順序論理回路、S,.S2・…・・被検査回路
の状態。 久l菌 次Z図 オ3図 オイ図 オタ風 グ‘図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital style inspection device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a specific example of the digital circuit inspection device according to the present invention, and FIG. FIG. 4A is a circuit diagram showing an example of a circuit to be tested for explaining the principle of the digital circuit testing device according to the present invention.
5 is a block diagram showing an example of a circuit that generates a random binary code string with arbitrary probability; FIG. 6 is a block diagram for explaining the statistics calculation section of the digital circuit testing device according to the present invention. 1...Circuit under test, 2...Pattern generation section, 3...Statistics calculation section, 4...Judgment section, 5...・Control unit, 3-A...Output 1
frequency calculation circuit, 3-B...autocorrelation calculation circuit, 3
-C...Cross correlation calculation circuit, 5-1...Time counting circuit, 7...Clock generation section, 3-1,
3-5, 3-8, 6-1, 6-Z...Counter, 6-0
...Sequential logic circuit, S, . S2...Status of the circuit under test. Kul Bacteria Next Z Diagram O 3 Diagram Ota Style Gu' Diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被検査デジタル回路の複数の入力に供給する複数の
ランダム2値符号列を発生するパターン発生部と、被検
査デジタル回路の出力から供給される出力2値符号列を
受けて、統計量を計算する統計量計算部と、この計算し
た統計量と、被検査デジタル回路が正常である時に得ら
れる統計量と比較して被検査デジタル回路の正否を判定
する判定部と、前記パターン発生部、統計量計算部およ
び判定部の動作を制御し、所定の期間にわたつて計算し
た統計量に基づいて被検査デジタル回路の正否の判定を
行なわせる制御部とを具えるデジタル回路検査装置にお
いて、前記統計量計算部に、被検査デジタル回路の出力
の少く共一つまたは被検査デジタル回路の出力の少く共
一つおよび前記パターン発生部の出力の少く共一つに接
続した相関を表わす統計量を計算する相関計算回路を設
けたことを特徴とするデジタル回路検査装置。 2 被検査デジタル回路の複数の入力に供給する複数の
ランダム2値符号列を発生するパターン発生部と、被検
査デジタル回路の出力から供給される出力2値符号列を
受けて、統計量を計算する統計量計算部と、この計算し
た統計量と、被検査デジタル回路が正常である時に得ら
れる統計量とを比較して被検査デジタル回路の正否を判
定する判定部と、前記パターン発生部、統計量計算部お
よび判定部の動作を制御し、所定の期間にわたつて計算
した統計量に基づいて被検査デジタル回路の正否の判定
を行なわせる制御部とを具えるデジタル回路検査装置に
おいて、前記統計量計算部には、複数個の異なる統計量
を計算する複数個の統計量計算回路を設け、これら複数
個の統計量計算回路の内の少く共一つを、被検査デジタ
ル回路の出力の少く共一つまたは被検査デジタル回路の
出力の少く共一つおよび前記パターン発生部の出力の少
く共一つに接続した相関を表わす統計量を計算する相関
計算回路としたことを特徴とするデジタル回路検査装置
[Claims] 1. A pattern generating section that generates a plurality of random binary code strings to be supplied to a plurality of inputs of a digital circuit to be tested, and a pattern generator that receives an output binary code string supplied from an output of the digital circuit to be tested. a statistics calculation unit that calculates statistics; a determination unit that compares the calculated statistics with statistics obtained when the digital circuit to be tested is normal; and a determination unit that determines whether the digital circuit to be tested is correct; A digital circuit comprising: a control unit that controls the operations of the pattern generation unit, the statistics calculation unit, and the determination unit, and determines whether the digital circuit under test is correct or not based on statistics calculated over a predetermined period. In the testing device, a correlation connected to the statistics calculation unit to at least one of the outputs of the digital circuit to be tested, or to at least one of the outputs of the digital circuit to be tested and to at least one of the outputs of the pattern generation unit. 1. A digital circuit testing device characterized by comprising a correlation calculation circuit for calculating statistics representing . 2. A pattern generator that generates a plurality of random binary code strings to be supplied to a plurality of inputs of the digital circuit under test, and a pattern generating section that receives an output binary code string supplied from the output of the digital circuit under test and calculates statistics. a statistic calculation unit that compares the calculated statistic with a statistic obtained when the digital circuit under test is normal, and determines whether the digital circuit under test is correct; a pattern generation unit; A digital circuit testing device comprising: a control unit that controls the operation of the statistics calculation unit and the determination unit and makes a determination as to whether the digital circuit under test is correct based on the statistics calculated over a predetermined period; The statistics calculation section is provided with a plurality of statistics calculation circuits that calculate a plurality of different statistics, and at least one of these statistics calculation circuits is used to calculate the output of the digital circuit under test. A digital device characterized in that it is a correlation calculation circuit that calculates a statistic representing a correlation connected to at least one output of the digital circuit to be inspected or to at least one output of the pattern generating section. Circuit inspection equipment.
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