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JP2004069492A - Flip-flop circuit - Google Patents

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JP2004069492A
JP2004069492A JP2002229120A JP2002229120A JP2004069492A JP 2004069492 A JP2004069492 A JP 2004069492A JP 2002229120 A JP2002229120 A JP 2002229120A JP 2002229120 A JP2002229120 A JP 2002229120A JP 2004069492 A JP2004069492 A JP 2004069492A
Authority
JP
Japan
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scan data
data input
scan
unit
flip
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002229120A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Shimoaze
下畦 真吾
Hideji Takahashi
高橋 秀治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Renesas Design Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
Renesas Design Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scan flip-flop circuit which can realize miniaturization of a circuit configuration and reduction of power consumption. <P>SOLUTION: The circuit comprises a scan data output part 22 which outputs scan data from a scan data output terminal Y when scan data input (SI) is selected by a selector 21 and locks output from the scan data output terminal Y when data input (D) is selected, and a delayed scan data input part 23 which allows delayed scan data input from a delayed scan data input terminal A when the scan data input (SI) is selected by the selector 21 and prohibits the delayed scan data input from the delayed scan data input terminal A when the when data input (D) is selected. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スキャンテストに用いられるフリップフロップ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のスキャンテスト時に接続されたスキャンフリップフロップ回路を示す回路図であり、図において、1,2はスキャンフリップフロップ回路、3は論理回路、4は遅延回路である。
図7は従来のスキャンフリップフロップ回路を示す回路図であり、図において、11は2入力セレクタ部であり、Dはデータ入力端子、SIはスキャンデータ入力端子、SMはスキャンモード入力端子である。12はDフリップフロップ部であり、Tはクロック入力端子、Qはデータ出力端子、QCは反転データ出力端子である。
【0003】
次に動作について説明する。
従来のスキャンテスト時におけるスキャンフリップフロップ回路の構成として、出力データを、通常出力データとスキャンテスト出力データとに分け、通常動作時にはスキャンテスト出力データを出力させず、余計な回路を動作させないようにしていたが、この回路構成の場合、通常出力データおよびスキャンテスト出力データのうちのいずれかを選択するアンドゲートを追加する必要が生じる。
【0004】
また、別の回路構成として、図6に示したようにスキャンフリップフロップ回路1の出力データを、通常出力データとスキャンテスト出力データとに分けない構成とした場合、アンドゲートが不要な分、セルサイズの小さなスキャンフリップフロップ回路となるが、通常動作時にはスキャンフリップフロップ回路2のデータ入力端子Dと同様にスキャンデータ入力端子SIも導通してしまい、余分な電力を消費してしまう。
特に、図6に示したように、スキャンデータ入力とクロック入力とのタイミングを調整するために遅延回路4を挿入する場合には、遅延回路4を挿入すればするほど、消費電力が大きくなってしまう。
【0005】
図7はそれら従来のスキャンフリップフロップ回路1,2の詳細を示したものであり、
以下、そのスキャンフリップフロップ回路の動作を説明する。
このスキャンフリップフロップ回路は、2入力セレクタ部11と、Dフリップフロップ部12とを合わせた回路構成となっており、2入力セレクタ部11においては、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力により、データ入力端子Dからのデータ入力か、またはスキャンデータ入力端子SIからのスキャンデータ入力が選択される。また、Dフリップフロップ部12においては、クロック入力端子Tからのクロック入力の立上りにより、2入力セレクタ部11において選択されたデータを取り込み、クロック入力に同期した出力として、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
このデータ出力は、図6に示したように、論理回路3を有する通常動作経路と遅延回路4を有するスキャンテスト経路とに分岐しており、常に両方の経路にデータが伝搬している。すなわち、通常動作時においてもスキャンテスト経路上における遅延回路4にデータが伝搬し、この遅延回路4により消費電力が大きくなってしまう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスキャンフリップフロップ回路は以上のように構成されているので、出力データを、通常出力データとスキャンテスト出力データとに分け、通常動作時にはスキャンテスト出力データを出力させない構成にした場合には、通常出力データおよびスキャンテスト出力データのうちのいずれかを選択するアンドゲートを追加する必要が生じ、回路構成が大きくなってしまう。
また、別の回路構成として、図6に示したようにスキャンフリップフロップ回路1の出力データを、通常出力データとスキャンテスト出力データとに分けない構成とした場合、アンドゲートが不要な分、セルサイズの小さなスキャンフリップフロップ回路となるが、通常動作時にはスキャンフリップフロップ回路2のデータ入力端子Dと同様にスキャンデータ入力端子SIも導通してしまい、遅延回路4により消費電力が大きくなってしまうなどの課題があった。
【0007】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、回路構成の小型化および低消費電力化を達成するフリップフロップ回路を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフリップフロップ回路は、セレクタ部によってスキャンデータ入力が選択された場合にスキャンデータをスキャンデータ出力端子から出力し、セレクタ部によってデータ入力が選択された場合にスキャンデータ出力端子の出力を固定にするスキャンデータ出力部と、セレクタ部によってスキャンデータ入力が選択された場合に遅延スキャンデータ入力端子からの遅延スキャンデータ入力(遅延無しの場合も含む)を許可し、セレクタ部によってデータ入力が選択された場合に遅延スキャンデータ入力端子からの遅延スキャンデータ入力を禁止する遅延スキャンデータ入力部と、セレクタ部によって選択されたデータ入力または遅延スキャンデータ入力部からの遅延スキャンデータをデータとしてクロックに同期したデータ出力するDフリップフロップ部とを備えたものである。
【0009】
この発明に係るフリップフロップ回路は、スキャンデータ出力部において、セレクタ部からの制御信号およびスキャンデータ入力を入力とし、出力にスキャンデータ出力端子が接続されたノアゲートから構成され、遅延スキャンデータ入力部において、セレクタ部からの制御信号に応じて遅延スキャンデータ入力端子およびDフリップフロップ部の入力間が導通許可および導通禁止されるトランスミッションゲートから構成されたものである。
【0010】
この発明に係るフリップフロップ回路は、スキャンデータ出力部において、セレクタ部からの制御信号およびスキャンデータ入力を入力とし、出力にスキャンデータ出力端子が接続されたナンドゲートから構成され、遅延スキャンデータ入力部において、セレクタ部からの制御信号に応じて遅延スキャンデータ入力端子およびDフリップフロップ部間が導通許可および導通禁止されるトランスミッションゲートから構成されたものである。
【0011】
この発明に係るフリップフロップ回路は、スキャンデータ出力部において、セレクタ部からの制御信号に応じてスキャンデータ入力およびスキャンデータ出力端子間が導通許可および導通禁止される第1のトランスミッションゲートと、セレクタ部からの制御信号に応じて、かつ第1のトランスミッションゲートとは背反する論理で、セレクタ部からの制御信号入力およびスキャンデータ出力端子間が導通許可および導通禁止される第2のトランスミッションゲートとから構成され、遅延スキャンデータ入力部において、セレクタ部からの制御信号に応じて遅延スキャンデータ入力端子およびDフリップフロップ部間が導通許可および導通禁止される第3のトランスミッションゲートから構成されたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるスキャンフリップフロップ回路を示す回路図であり、図において、21はセレクタ部であり、Dはデータ入力端子、SIはスキャンデータ入力端子、SMはスキャンモード入力端子、INV1〜INV3はインバータ、TG4はトランスミッションゲートである。
22はスキャンデータ出力部であり、Yはスキャンデータ出力端子、NOR1はノアゲートである。
23は遅延スキャンデータ入力部であり、Aは遅延スキャンデータ入力端子、TG3はトランスミッションゲート(第3のトランスミッションゲート)である。
12はDフリップフロップ部であり、Dはデータ入力端子、Tはクロック入力端子、Qはデータ出力端子、QCは反転データ出力端子である。
図2および図3はシンボル化したスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【0013】
次に動作について説明する。
図1において、このスキャンフリップフロップ回路は、セレクタ部21と、スキャンデータ出力部22と、遅延スキャンデータ入力部23と、Dフリップフロップ部12とを合わせた回路構成となっている。
まず、図2または図3に示したように、スキャンデータ出力端子Yおよび遅延スキャンデータ入力端子A間を直接接続するか、遅延回路を通じて接続する。この遅延回路は、スキャンデータ入力とクロック入力とのタイミングを調整するために設けるものであり、回路構成に応じて所望の遅延量を生じるものを設ける。セレクタ部21において、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力が“H”レベル(=スキャンテストモード)の場合、インバータINV1の出力が“L”レベル、インバータINV2の出力が“H”レベルとなる。それにより、スキャンデータ出力部22のノアゲートNOR1には“L”レベルの制御信号が伝搬され、遅延スキャンデータ入力部23のトランスミッションゲートTG3はオン状態、セレクタ部21のトランスミッションゲートTG4はオフ状態となる。
その結果、ノアゲートNOR1からスキャンデータ出力端子Yに、スキャンデータ入力端子SIからのスキャンデータ入力を反転したスキャンデータ出力される。そして、図2または図3に示したように、遅延無しまたは遅延有りで、遅延スキャンデータ入力端子Aに遅延スキャンデータ入力される。また、トランスミッションゲートTG3がオン、トランスミッションゲートTG4がオフしているので、Dフリップフロップ部12にはトランスミッションゲートTG3を通じた遅延スキャンデータ入力だけが入力される。
Dフリップフロップ部12においては、クロック入力端子Tからのクロック入力の立上りにより、遅延スキャンデータ入力を取り込み、クロック入力に同期した出力として、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
【0014】
また、セレクタ部21において、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力が“L”レベル(=通常動作モード)の場合、インバータINV1の出力が“H”レベル、インバータINV2の出力が“L”レベルとなる。それにより、スキャンデータ出力部22のノアゲートNOR1には“H”レベルの制御信号が伝搬され、遅延スキャンデータ入力部23のトランスミッションゲートTG3はオフ状態、セレクタ部21のトランスミッションゲートTG4はオン状態となる。
その結果、ノアゲートNOR1は論理固定され、スキャンデータ出力端子Yからは“L”レベルの固定信号が出力される。それにより、スキャンデータ出力端子Yから遅延スキャンデータ入力端子A間に遅延回路を通じて電流が流れることなく、消費電力を低減することができる。
また、トランスミッションゲートTG3がオフ、トランスミッションゲートTG4がオンしているので、Dフリップフロップ部12にはデータ入力端子Dからのデータ入力だけが入力され、Dフリップフロップ部12においては同様に、クロック入力端子Tからのクロック入力の立上りにより、データ入力を取り込み、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
【0015】
以上のように、この実施の形態1によれば、スキャンデータ出力端子Yおよび遅延スキャンデータ入力端子A間に所望の遅延量を有する遅延回路を接続すれば、スキャンテストモード時に、その所望の遅延量を有する遅延スキャンデータ入力することができると共に、通常動作モード時に、スキャンデータ出力部22および遅延スキャンデータ入力部23がオフ状態となり、論理固定された遅延回路によりトランジスタ動作を抑えることで、消費電力を低減することができる。
また、フリップフロップ回路の出力データを、通常出力データとスキャンテスト出力データとに分けない構成なので、アンドゲート等の論理回路を設けることなく、回路構成を小型化することができる。
【0016】
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2によるスキャンフリップフロップ回路を示す回路図であり、図において、31はスキャンデータ出力部であり、NAND1はナンドゲートである。その他の構成については、図1と同一である。
【0017】
次に動作について説明する。
セレクタ部21において、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力が“H”レベル(=スキャンテストモード)の場合、ナンドゲートNAND1からスキャンデータ出力端子Yに、スキャンデータ入力端子SIからのスキャンデータ入力を反転したスキャンデータ出力される。そして、遅延無しまたは遅延有りで、遅延スキャンデータ入力端子Aに遅延スキャンデータ入力され、Dフリップフロップ部12においては、遅延スキャンデータ入力を取り込み、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
また、セレクタ部21において、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力が“L”レベル(=通常動作モード)の場合、ナンドゲートNAND1は論理固定され、スキャンデータ出力端子Yからは“H”レベルの固定信号が出力される。それにより、スキャンデータ出力端子Yから遅延スキャンデータ入力端子A間に遅延回路を通じて電流が流れることなく、消費電力を低減することができる。Dフリップフロップ部12にはデータ入力端子Dからのデータ入力だけが入力され、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
【0018】
以上のように、この実施の形態2によれば、上記実施の形態1ではスキャンデータ出力部としてノアゲートNOR1を用いたが、ナンドゲートNAND1を用いても良く、同様の効果を奏することができる。
なお、セレクタ部21からスキャンデータ出力部31のノアゲートNOR1の制御信号として、インバータINV2の出力信号を用いたが、スキャンモード信号を直接に制御信号として用いても良い。
【0019】
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3によるスキャンフリップフロップ回路を示す回路図であり、図において、32はスキャンデータ出力部であり、INV4はインバータ、TG1はトランスミッションゲート(第1のトランスミッションゲート)、TG2はトランスミッションゲート(第2のトランスミッションゲート)である。その他の構成については、図1と同一である。
【0020】
次に動作について説明する。
セレクタ部21において、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力が“H”レベル(=スキャンテストモード)の場合、トランスミッションゲートTG1がオン、トランスミッションゲートTG2がオフ、トランスミッションゲートTG3がオン、トランスミッションゲートTG4がオフする。スキャンデータ出力端子Yには、インバータINV4によりスキャンデータ入力端子SIからのスキャンデータ入力を反転したスキャンデータ出力される。そして、遅延無しまたは遅延有りで、遅延スキャンデータ入力端子Aに遅延スキャンデータ入力され、Dフリップフロップ部12においては、遅延スキャンデータ入力を取り込み、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
また、セレクタ部21において、スキャンモード入力端子SMからのスキャンモード入力が“L”レベル(=通常動作モード)の場合、トランスミッションゲートTG1がオフ、トランスミッションゲートTG2がオン、トランスミッションゲートTG3がオフ、トランスミッションゲートTG4がオンする。スキャンデータ出力端子Yからは固定信号が出力される。それにより、スキャンデータ出力端子Yから遅延スキャンデータ入力端子A間に遅延回路を通じて電流が流れることなく、消費電力を低減することができる。Dフリップフロップ部12にはデータ入力端子Dからのデータ入力だけが入力され、データ出力端子Qからデータ出力すると共に、反転データ出力端子QCから反転データ出力する。
【0021】
以上のように、この実施の形態3によれば、上記実施の形態1ではスキャンデータ出力部としてノアゲートNOR1を用いたが、インバータINV4、トランスミッションゲートTG1、トランスミッションゲートTG2を用いても良く、同様の効果を奏することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、セレクタ部によってスキャンデータ入力が選択された場合にスキャンデータをスキャンデータ出力端子から出力し、セレクタ部によってデータ入力が選択された場合にスキャンデータ出力端子の出力を固定にするスキャンデータ出力部と、セレクタ部によってスキャンデータ入力が選択された場合に遅延スキャンデータ入力端子からの遅延スキャンデータ入力(遅延無しの場合も含む)を許可し、セレクタ部によってデータ入力が選択された場合に遅延スキャンデータ入力端子からの遅延スキャンデータ入力を禁止する遅延スキャンデータ入力部と、セレクタ部によって選択されたデータ入力または遅延スキャンデータ入力部からの遅延スキャンデータをデータとしてクロックに同期したデータ出力するDフリップフロップ部とを備えるように構成したので、スキャンデータ出力端子と遅延スキャンデータ入力端子との間に所望の遅延回路を接続すれば、スキャンテスト時に、遅延スキャンデータ入力とクロックとのタイミングを調整することができると共に、通常動作時に、スキャンデータ出力端子の出力が固定され、遅延スキャンデータ入力端子の入力が禁止され、遅延回路のトランジスタ動作を抑えることで、低消費電力化することができる。
また、フリップフロップ回路の出力データを、通常出力データとスキャンテスト出力データとに分けない構成なので、アンドゲート等の論理回路を設けることなく、回路構成を小型化することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1によるスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【図2】シンボル化したスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【図3】シンボル化したスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【図4】この発明の実施の形態2によるスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【図5】この発明の実施の形態3によるスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【図6】従来のスキャンテスト時に接続されたスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【図7】従来のスキャンフリップフロップ回路を示す回路図である。
【符号の説明】
12 Dフリップフロップ部、21 セレクタ部、22,31,32 スキャンデータ出力部、23 遅延スキャンデータ入力部、A 遅延スキャンデータ入力端子、D データ入力端子、INV1〜INV4 インバータ、NAND1 ナンドゲート、NOR1 ノアゲート、Q データ出力端子、QC 反転データ出力端子、SI スキャンデータ入力端子、SM スキャンモード入力端子、Tクロック入力端子、TG1 トランスミッションゲート(第1のトランスミッションゲート)、TG2 トランスミッションゲート(第2のトランスミッションゲート)、TG3 トランスミッションゲート(第3のトランスミッションゲート)、TG4 トランスミッションゲート、Y スキャンデータ出力端子。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flip-flop circuit used for a scan test.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit connected during a conventional scan test. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote scan flip-flop circuits, 3 denotes a logic circuit, and 4 denotes a delay circuit.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional scan flip-flop circuit. In the figure, reference numeral 11 denotes a two-input selector unit, D denotes a data input terminal, SI denotes a scan data input terminal, and SM denotes a scan mode input terminal. Reference numeral 12 denotes a D flip-flop unit, T denotes a clock input terminal, Q denotes a data output terminal, and QC denotes an inverted data output terminal.
[0003]
Next, the operation will be described.
The configuration of the scan flip-flop circuit at the time of the conventional scan test is to divide the output data into normal output data and scan test output data so that during normal operation the scan test output data is not output and no extra circuits are operated. However, in the case of this circuit configuration, it is necessary to add an AND gate for selecting one of the normal output data and the scan test output data.
[0004]
As another circuit configuration, when the output data of the scan flip-flop circuit 1 is not divided into the normal output data and the scan test output data as shown in FIG. Although the scan flip-flop circuit is small in size, the scan data input terminal SI becomes conductive as well as the data input terminal D of the scan flip-flop circuit 2 during normal operation, and extra power is consumed.
In particular, as shown in FIG. 6, when the delay circuit 4 is inserted to adjust the timing between the scan data input and the clock input, as the delay circuit 4 is inserted, the power consumption increases. I will.
[0005]
FIG. 7 shows details of the conventional scan flip-flop circuits 1 and 2.
Hereinafter, the operation of the scan flip-flop circuit will be described.
This scan flip-flop circuit has a circuit configuration in which a two-input selector unit 11 and a D flip-flop unit 12 are combined. In the two-input selector unit 11, a scan mode input from a scan mode input terminal SM is used. The data input from the data input terminal D or the scan data input from the scan data input terminal SI is selected. In addition, the D flip-flop unit 12 captures the data selected by the two-input selector unit 11 at the rise of the clock input from the clock input terminal T, and outputs the data from the data output terminal Q as an output synchronized with the clock input. At the same time, inverted data is output from the inverted data output terminal QC.
As shown in FIG. 6, this data output branches into a normal operation path having the logic circuit 3 and a scan test path having the delay circuit 4, and data is always propagated to both paths. That is, even during normal operation, data propagates to the delay circuit 4 on the scan test path, and the power consumption of the delay circuit 4 increases.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional scan flip-flop circuit is configured as described above, if the output data is divided into normal output data and scan test output data, and the scan test output data is not output during normal operation, It is necessary to add an AND gate for selecting one of the normal output data and the scan test output data, which increases the circuit configuration.
As another circuit configuration, when the output data of the scan flip-flop circuit 1 is not divided into the normal output data and the scan test output data as shown in FIG. Although the scan flip-flop circuit is small in size, the scan data input terminal SI becomes conductive similarly to the data input terminal D of the scan flip-flop circuit 2 during normal operation, and the power consumption is increased by the delay circuit 4, for example. There were challenges.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain a flip-flop circuit that achieves a smaller circuit configuration and lower power consumption.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A flip-flop circuit according to the present invention outputs scan data from a scan data output terminal when a scan data input is selected by a selector unit, and outputs an output of the scan data output terminal when a data input is selected by the selector unit. A scan data output section to be fixed, and when a scan data input is selected by the selector section, delayed scan data input (including no delay) from the delayed scan data input terminal is permitted, and data input is performed by the selector section. A delay scan data input section that inhibits delay scan data input from the delay scan data input terminal when selected, and a clock that uses the data input selected by the selector section or the delay scan data from the delay scan data input section as data. Synchronized data output That it is obtained by a D flip-flop unit.
[0009]
A flip-flop circuit according to the present invention includes a NOR gate having a scan data output unit to which a control signal and a scan data input from a selector unit are input, and a scan data output terminal connected to an output, and a delay scan data input unit. , And a transmission gate whose conduction is permitted and prohibited between the delay scan data input terminal and the input of the D flip-flop in response to a control signal from the selector.
[0010]
A flip-flop circuit according to the present invention is configured such that a scan data output unit includes a NAND gate having a control signal and a scan data input from a selector unit as inputs, and a scan data output terminal connected to an output, and a delay scan data input unit. , And a transmission gate whose conduction is permitted and prohibited between the delay scan data input terminal and the D flip-flop in response to a control signal from the selector.
[0011]
In a flip-flop circuit according to the present invention, in a scan data output unit, a first transmission gate in which conduction between a scan data input terminal and a scan data output terminal is enabled and disabled in response to a control signal from a selector unit; And a second transmission gate in which conduction between the control signal input from the selector unit and the scan data output terminal is enabled and disabled according to a control signal from the first transmission gate. In the delay scan data input unit, a third transmission gate is configured to enable and disable conduction between the delay scan data input terminal and the D flip-flop unit according to a control signal from the selector unit.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes a selector unit, D denotes a data input terminal, SI denotes a scan data input terminal, and SM denotes a scan mode input. Terminals, INV1 to INV3 are inverters, and TG4 is a transmission gate.
Reference numeral 22 denotes a scan data output unit, Y is a scan data output terminal, and NOR1 is a NOR gate.
23, a delay scan data input unit; A, a delay scan data input terminal; and TG3, a transmission gate (third transmission gate).
Reference numeral 12 denotes a D flip-flop unit, where D is a data input terminal, T is a clock input terminal, Q is a data output terminal, and QC is an inverted data output terminal.
FIG. 2 and FIG. 3 are circuit diagrams showing the symbolized scan flip-flop circuit.
[0013]
Next, the operation will be described.
1, this scan flip-flop circuit has a circuit configuration including a selector unit 21, a scan data output unit 22, a delay scan data input unit 23, and a D flip-flop unit 12.
First, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, the scan data output terminal Y and the delay scan data input terminal A are directly connected or connected through a delay circuit. This delay circuit is provided to adjust the timing between the scan data input and the clock input, and is provided with a circuit that generates a desired delay amount according to the circuit configuration. In the selector section 21, when the scan mode input from the scan mode input terminal SM is at "H" level (= scan test mode), the output of the inverter INV1 becomes "L" level and the output of the inverter INV2 becomes "H" level. . As a result, the control signal of the "L" level is propagated to the NOR gate NOR1 of the scan data output unit 22, the transmission gate TG3 of the delay scan data input unit 23 is turned on, and the transmission gate TG4 of the selector unit 21 is turned off. .
As a result, scan data obtained by inverting the scan data input from the scan data input terminal SI is output from the NOR gate NOR1 to the scan data output terminal Y. Then, as shown in FIG. 2 or FIG. 3, delayed scan data is input to the delayed scan data input terminal A with or without delay. Further, since the transmission gate TG3 is on and the transmission gate TG4 is off, only the delayed scan data input through the transmission gate TG3 is input to the D flip-flop unit 12.
The D flip-flop unit 12 receives the delayed scan data input at the rising edge of the clock input from the clock input terminal T, outputs the data from the data output terminal Q as an output synchronized with the clock input, and outputs the inverted data output terminal QC To output inverted data.
[0014]
In the selector section 21, when the scan mode input from the scan mode input terminal SM is at the “L” level (= normal operation mode), the output of the inverter INV1 is at the “H” level, and the output of the inverter INV2 is at the “L” level. It becomes. As a result, an "H" level control signal is propagated to the NOR gate NOR1 of the scan data output unit 22, the transmission gate TG3 of the delay scan data input unit 23 is turned off, and the transmission gate TG4 of the selector unit 21 is turned on. .
As a result, the NOR gate NOR1 is logically fixed, and an "L" level fixed signal is output from the scan data output terminal Y. As a result, current does not flow through the delay circuit from the scan data output terminal Y to the delayed scan data input terminal A, and power consumption can be reduced.
Further, since the transmission gate TG3 is off and the transmission gate TG4 is on, only the data input from the data input terminal D is input to the D flip-flop unit 12, and the D flip-flop unit 12 similarly receives the clock input. At the rising edge of the clock input from the terminal T, the data input is taken in, the data is output from the data output terminal Q, and the inverted data is output from the inverted data output terminal QC.
[0015]
As described above, according to the first embodiment, if a delay circuit having a desired amount of delay is connected between scan data output terminal Y and delay scan data input terminal A, the desired delay can be achieved in scan test mode. In the normal operation mode, the scan data output unit 22 and the delay scan data input unit 23 are turned off, and the logic operation of the transistor is suppressed by the logic-fixed delay circuit. The power can be reduced.
Further, since the output data of the flip-flop circuit is not divided into the normal output data and the scan test output data, the circuit configuration can be reduced without providing a logic circuit such as an AND gate.
[0016]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit according to a second embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 31 denotes a scan data output unit, and NAND1 denotes a NAND gate. Other configurations are the same as those in FIG.
[0017]
Next, the operation will be described.
In the selector unit 21, when the scan mode input from the scan mode input terminal SM is at the “H” level (= scan test mode), the scan data input from the scan data input terminal SI to the scan data output terminal Y from the NAND gate NAND1. The inverted scan data is output. The delay scan data is input to the delay scan data input terminal A with or without delay, and the D flip-flop unit 12 receives the delay scan data input, outputs the data from the data output terminal Q, and outputs the inverted data. The inverted data is output from the terminal QC.
In the selector section 21, when the scan mode input from the scan mode input terminal SM is at the “L” level (= normal operation mode), the NAND gate NAND1 is logically fixed, and the “H” level is output from the scan data output terminal Y. A fixed signal is output. As a result, current does not flow through the delay circuit from the scan data output terminal Y to the delayed scan data input terminal A, and power consumption can be reduced. The D flip-flop unit 12 receives only the data input from the data input terminal D, outputs data from the data output terminal Q, and outputs inverted data from the inverted data output terminal QC.
[0018]
As described above, according to the second embodiment, the NOR gate NOR1 is used as the scan data output unit in the first embodiment, but the NAND gate NAND1 may be used, and the same effect can be obtained.
Although the output signal of the inverter INV2 is used as the control signal of the NOR gate NOR1 of the scan data output unit 31 from the selector unit 21, the scan mode signal may be directly used as the control signal.
[0019]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 32 is a scan data output unit, INV4 is an inverter, TG1 is a transmission gate (first transmission gate), TG2 is a transmission gate (second transmission gate). Other configurations are the same as those in FIG.
[0020]
Next, the operation will be described.
In the selector section 21, when the scan mode input from the scan mode input terminal SM is at the “H” level (= scan test mode), the transmission gate TG1 is turned on, the transmission gate TG2 is turned off, the transmission gate TG3 is turned on, and the transmission gate TG4 is turned on. Turns off. The scan data output terminal Y outputs the scan data obtained by inverting the scan data input from the scan data input terminal SI by the inverter INV4. The delay scan data is input to the delay scan data input terminal A with or without delay, and the D flip-flop unit 12 receives the delay scan data input, outputs the data from the data output terminal Q, and outputs the inverted data. The inverted data is output from the terminal QC.
In the selector section 21, when the scan mode input from the scan mode input terminal SM is at the “L” level (= normal operation mode), the transmission gate TG1 is off, the transmission gate TG2 is on, the transmission gate TG3 is off, and the transmission Gate TG4 turns on. A fixed signal is output from the scan data output terminal Y. As a result, current does not flow through the delay circuit from the scan data output terminal Y to the delayed scan data input terminal A, and power consumption can be reduced. The D flip-flop unit 12 receives only the data input from the data input terminal D, outputs data from the data output terminal Q, and outputs inverted data from the inverted data output terminal QC.
[0021]
As described above, according to the third embodiment, the NOR gate NOR1 is used as the scan data output unit in the first embodiment, but the inverter INV4, the transmission gate TG1, and the transmission gate TG2 may be used. The effect can be achieved.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the scan data is output from the scan data output terminal when the scan data input is selected by the selector unit, and the scan data output terminal is output when the data input is selected by the selector unit. A scan data output section for fixing the output, and when the scan data input is selected by the selector section, delay scan data input (including no delay) from the delay scan data input terminal is permitted. A delay scan data input section that inhibits delay scan data input from the delay scan data input terminal when an input is selected, and a data input selected by the selector section or delay scan data from the delay scan data input section as data. D to output data synchronized with clock Since it is configured to have a flip-flop section, if a desired delay circuit is connected between the scan data output terminal and the delayed scan data input terminal, the timing between the delayed scan data input and the clock can be adjusted during the scan test. In addition, during normal operation, the output of the scan data output terminal is fixed, the input of the delay scan data input terminal is inhibited, and the transistor operation of the delay circuit is suppressed, so that power consumption can be reduced.
Further, since the output data of the flip-flop circuit is not divided into normal output data and scan test output data, there is an effect that the circuit configuration can be downsized without providing a logic circuit such as an AND gate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a symbolized scan flip-flop circuit.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a symbolized scan flip-flop circuit.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a scan flip-flop circuit connected during a conventional scan test.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional scan flip-flop circuit.
[Explanation of symbols]
12 D flip-flop unit, 21 selector unit, 22, 31, 32 scan data output unit, 23 delay scan data input unit, A delay scan data input terminal, D data input terminal, INV1 to INV4 inverter, NAND1 NAND gate, NOR1 NOR gate, Q data output terminal, QC inverted data output terminal, SI scan data input terminal, SM scan mode input terminal, T clock input terminal, TG1 transmission gate (first transmission gate), TG2 transmission gate (second transmission gate), TG3 transmission gate (third transmission gate), TG4 transmission gate, Y scan data output terminal.

Claims (4)

データ入力またはスキャンデータ入力をスキャンモード入力に応じて選択するセレクタ部と、
上記セレクタ部によってスキャンデータ入力が選択された場合にそのスキャンデータをスキャンデータ出力端子から出力し、セレクタ部によってデータ入力が選択された場合にそのスキャンデータ出力端子の出力を固定にするスキャンデータ出力部と、
上記セレクタ部によってスキャンデータ入力が選択された場合に遅延スキャンデータ入力端子からの遅延スキャンデータ入力(遅延無しの場合も含む)を許可し、セレクタ部によってデータ入力が選択された場合に遅延スキャンデータ入力端子からの遅延スキャンデータ入力を禁止する遅延スキャンデータ入力部と、
上記セレクタ部によって選択されたデータ入力または上記遅延スキャンデータ入力部からの遅延スキャンデータをデータとしてクロックに同期したデータ出力するDフリップフロップ部とを備えたフリップフロップ回路。
A selector unit for selecting data input or scan data input according to the scan mode input,
A scan data output for outputting the scan data from the scan data output terminal when the scan data input is selected by the selector unit, and fixing the output of the scan data output terminal when the data input is selected by the selector unit Department and
When scan data input is selected by the selector unit, delayed scan data input (including no delay) from the delayed scan data input terminal is permitted, and when data input is selected by the selector unit, delayed scan data is input. A delayed scan data input section for inhibiting delayed scan data input from an input terminal;
A flip-flop circuit comprising: a D flip-flop unit that outputs data input selected by the selector unit or delayed scan data from the delayed scan data input unit as data in synchronization with a clock.
スキャンデータ出力部は、セレクタ部からの制御信号およびスキャンデータ入力を入力とし、出力にスキャンデータ出力端子が接続されたノアゲートから構成され、
遅延スキャンデータ入力部は、上記セレクタ部からの制御信号に応じて遅延スキャンデータ入力端子およびDフリップフロップ部の入力間が導通許可および導通禁止されるトランスミッションゲートから構成されたことを特徴とする請求項1記載のフリップフロップ回路。
The scan data output unit includes a NOR gate having a control signal and a scan data input from the selector unit as inputs, and a scan data output terminal connected to the output,
The delay scan data input unit is constituted by a transmission gate that enables and disables conduction between the delay scan data input terminal and the input of the D flip-flop unit according to a control signal from the selector unit. Item 2. The flip-flop circuit according to Item 1.
スキャンデータ出力部は、セレクタ部からの制御信号およびスキャンデータ入力を入力とし、出力にスキャンデータ出力端子が接続されたナンドゲートから構成され、
遅延スキャンデータ入力部は、上記セレクタ部からの制御信号に応じて遅延スキャンデータ入力端子およびDフリップフロップ部間が導通許可および導通禁止されるトランスミッションゲートから構成されたことを特徴とする請求項1記載のフリップフロップ回路。
The scan data output unit includes a NAND gate having a control signal and a scan data input from the selector unit as inputs, and a scan data output terminal connected to the output.
2. A delay gate according to claim 1, wherein said delay scan data input section comprises a transmission gate for permitting and prohibiting conduction between said delay scan data input terminal and said D flip-flop section in response to a control signal from said selector section. A flip-flop circuit as described.
スキャンデータ出力部は、セレクタ部からの制御信号に応じてスキャンデータ入力およびスキャンデータ出力端子間が導通許可および導通禁止される第1のトランスミッションゲートと、
上記セレクタ部からの制御信号に応じて、かつ上記第1のトランスミッションゲートとは背反する論理で、そのセレクタ部からの制御信号入力およびスキャンデータ出力端子間が導通許可および導通禁止される第2のトランスミッションゲートとから構成され、
遅延スキャンデータ入力部は、上記セレクタ部からの制御信号に応じて遅延スキャンデータ入力端子およびDフリップフロップ部間が導通許可および導通禁止される第3のトランスミッションゲートから構成されたことを特徴とする請求項1記載のフリップフロップ回路。
A scan data output unit, a first transmission gate for permitting and prohibiting conduction between the scan data input and scan data output terminals in response to a control signal from the selector unit;
In response to a control signal from the selector unit and with a logic contrary to the first transmission gate, conduction between the control signal input from the selector unit and the scan data output terminal is enabled and disabled. And a transmission gate.
The delay scan data input unit is characterized by comprising a third transmission gate for permitting and prohibiting conduction between the delay scan data input terminal and the D flip-flop unit according to a control signal from the selector unit. The flip-flop circuit according to claim 1.
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