專利名稱：半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路例如LSI，特別地涉及其中布置有掃描電路的半導(dǎo)體集成電路。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體集成電路例如LSI中通常具有為了確定半導(dǎo)體集成電路是否在制造過(guò)程中形成有缺陷而布置的掃描電路。例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)S63-134970號(hào)和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)H04-072583號(hào)描述了使用掃描電路的檢測(cè)技術(shù)。
掃描電路使用例如圖5中所示的掃描觸發(fā)器(在下文中稱作FF)。
圖5說(shuō)明通過(guò)使用提供有復(fù)位端的觸發(fā)器(在下文中稱作FF)構(gòu)成掃描FF的配置。
將多路復(fù)用功能(MUX)添加到具有復(fù)位端的上述FF的輸入(D)。R-FF(具有復(fù)位端的觸發(fā)器)可以使多路復(fù)用功能當(dāng)掃描允許信號(hào)是邏輯0時(shí)選擇正常數(shù)據(jù)輸入(D)，以及當(dāng)掃描允許信號(hào)是邏輯1時(shí)選擇掃描數(shù)據(jù)(SI)，并且可以利用該輸入作為R-FF的輸入(D)。
圖6說(shuō)明將使用掃描FF的掃描電路添加到半導(dǎo)體集成電路的常規(guī)例子。
圖6說(shuō)明具有為半導(dǎo)體集成電路600的內(nèi)部電路601的輸入/輸出信號(hào)布置的掃描FF 602～609的配置。當(dāng)掃描允許信號(hào)SE顯示邏輯0時(shí)，從正常數(shù)據(jù)輸入端IN1～I(xiàn)N4輸入數(shù)據(jù)；并且集成電路操作以將內(nèi)部電路中的處理結(jié)果輸出到正常數(shù)據(jù)輸出端OUT1～OUT4。
另一方面，當(dāng)掃描允許信號(hào)顯示邏輯1時(shí)，掃描FF602～609將掃描數(shù)據(jù)SI設(shè)置為輸入源，并形成移位寄存器配置(掃描鏈)。掃描FF 602～609移位輸出數(shù)據(jù)，然后可以從掃描數(shù)據(jù)輸出SO觀察到檢測(cè)結(jié)果。
掃描檢測(cè)包含兩個(gè)操作。第一操作是將上述掃描允許信號(hào)設(shè)置在邏輯1，并且將任意數(shù)據(jù)值設(shè)置給掃描FF 602～605(掃描移位操作)。
下一個(gè)操作是將掃描允許信號(hào)設(shè)置在邏輯0，使內(nèi)部電路通過(guò)使用上述設(shè)置數(shù)據(jù)值而操作，并且使掃描FF 606～609捕捉處理結(jié)果(掃描捕捉操作)。
通過(guò)交替地重復(fù)上述兩個(gè)操作而執(zhí)行掃描檢測(cè)。
在圖6中，掃描FF 602還具有復(fù)位端R。該復(fù)位端R在正常操作中由內(nèi)部邏輯電路控制。
但是，在掃描檢測(cè)中配置復(fù)位端以通過(guò)其信號(hào)復(fù)位上述掃描FF 606，以便防止掃描FF 606被不經(jīng)意地復(fù)位。
特別地，上面的半導(dǎo)體集成電路600具有布置在掃描FF606的復(fù)位端R的輸入部分的多路復(fù)用器610，并且在掃描檢測(cè)期間將掃描模式設(shè)置在邏輯1。
如上所述，通過(guò)布置掃描電路以及自由地讀出和寫(xiě)入保存在半導(dǎo)體集成電路的FF中的數(shù)據(jù)值，變得容易確定內(nèi)部電路是否很好地工作。但是，另一方面，在處理安全數(shù)據(jù)例如密碼的LSI中可能出現(xiàn)下面的故障。
1.通過(guò)讀出FF的數(shù)據(jù)值而抽出安全數(shù)據(jù)是可能的。
2.通過(guò)寫(xiě)入不同的數(shù)據(jù)值而重寫(xiě)安全數(shù)據(jù)是可能的。
3.控制內(nèi)部存儲(chǔ)單元(RAM)，并且通過(guò)操作FF的數(shù)據(jù)值而讀出和寫(xiě)入數(shù)據(jù)是可能的。
將顯示用于預(yù)備上面情形的常規(guī)例子，它是防止通過(guò)欺騙性方式讀出或重寫(xiě)入存儲(chǔ)在LSI中的安全數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體集成電路，同時(shí)能夠通過(guò)使用掃描電路檢測(cè)該半導(dǎo)體集成電路。
屬于日本專利并在圖7中顯示的日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2004-117029號(hào)作為上述常規(guī)例子。
圖7沒(méi)有說(shuō)明對(duì)應(yīng)于圖6中所示的內(nèi)部電路601的電路系統(tǒng)，即在正常操作中使用的邏輯電路系統(tǒng)。換句話說(shuō)，圖7僅說(shuō)明與具有增強(qiáng)的安全功能的掃描電路直接相關(guān)的部位。
半導(dǎo)體集成電路具有電路707，電路707觀察在正常操作模式與通過(guò)使用掃描電路檢測(cè)半導(dǎo)體集成電路的檢測(cè)模式之間切換的掃描模式信號(hào)的條件，并且當(dāng)掃描模式狀態(tài)改變時(shí)復(fù)位FF的數(shù)據(jù)值。
半導(dǎo)體集成電路也具有訪問(wèn)禁止單元718，當(dāng)上述模式信號(hào)顯示檢測(cè)模式時(shí)它禁止對(duì)內(nèi)部RAM的訪問(wèn)。
半導(dǎo)體集成電路還具有提供有偽FF的輸出控制單元715，偽FF在檢測(cè)模式中輸出所提供數(shù)據(jù)，并且在正常操作模式中禁止所提供數(shù)據(jù)的輸出。
如上所示，圖7中的配置顯示下面的效果。
圖8說(shuō)明顯示操作的波形圖。
在圖8中，電路707響應(yīng)于選擇性地指定檢測(cè)模式和正常操作模式的掃描模式信號(hào)而產(chǎn)生檢測(cè)兩個(gè)邊緣的信號(hào)；并且當(dāng)檢測(cè)兩個(gè)邊緣的信號(hào)和來(lái)自外部的復(fù)位輸入滿足AND邏輯時(shí)，在掃描檢測(cè)的每個(gè)初始時(shí)間和終止時(shí)間將構(gòu)成掃描鏈的FF復(fù)位。
因此，電路707可以防止當(dāng)模式已經(jīng)從正常操作轉(zhuǎn)移到掃描檢測(cè)操作時(shí)正常操作模式中的數(shù)據(jù)被抽出，并防止在掃描檢測(cè)操作期間通過(guò)使用寫(xiě)入FF中的數(shù)據(jù)改變模式而通過(guò)正常操作改變正常操作模式中的數(shù)據(jù)。
電路700也通過(guò)使用掃描模式信號(hào)掩蔽在內(nèi)部電路中受控制的內(nèi)部XCE信號(hào)；從而禁止在掃描檢測(cè)期間通過(guò)使用掃描檢測(cè)操作對(duì)存儲(chǔ)單元例如RAM的訪問(wèn)；并且還防止通過(guò)掃描鏈從存儲(chǔ)單元中的讀出，或者通過(guò)正常操作對(duì)存儲(chǔ)單元的任意值的寫(xiě)入。
此外，電路700在正常操作模式中不會(huì)提供時(shí)鐘給偽FF；從而禁止通過(guò)掃描鏈的移位輸出；因此也防止了通過(guò)在正常模式期間只改變掃描允許信號(hào)并使用掃描鏈對(duì)內(nèi)部FF的值的讀出。
但是，在常規(guī)例子中的集成電路配置具有下面的問(wèn)題。
(1)當(dāng)電路擴(kuò)大規(guī)模并增加FF的數(shù)量但通過(guò)一個(gè)掃描鏈準(zhǔn)備掃描檢測(cè)時(shí)，掃描檢測(cè)需要與FF的數(shù)量成正比的長(zhǎng)時(shí)間。
于是，為了縮短檢測(cè)時(shí)間，有布置多個(gè)掃描鏈以形成并行線的配置。但是，該配置需要使用在數(shù)量上對(duì)應(yīng)于掃描鏈的偽FF的輸出控制單元，并且擴(kuò)大了電路規(guī)模。
(2)預(yù)備用于選擇性地指定正常操作模式和檢測(cè)模式的掃描模式信號(hào)，以便防止掃描檢測(cè)被不經(jīng)意地置位或復(fù)位，例如圖6的掃描FF 606中所示的。
但是，掃描模式信號(hào)對(duì)于使用可由如圖6的掃描FF 605中所示的復(fù)位端直接控制的掃描FF的集成電路配置不是必需的。
盡管如此，為了禁止在掃描檢測(cè)期間對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)的訪問(wèn)，常規(guī)例子中的集成電路不能去除模式信號(hào)，結(jié)果需要增加端子的數(shù)量。
(3)有不總是需要具有非同步置位端的FF或具有復(fù)位端的FF的集成電路配置，以便實(shí)現(xiàn)正常操作的功能。
此外，集成電路經(jīng)常盡可能避免使用，以便最小化電路規(guī)模。
但是，為了當(dāng)模式信號(hào)改變時(shí)復(fù)位FF，使用具有非同步置位端的FF和具有復(fù)位端的FF是必需的，甚至對(duì)于在正常操作中不需要它們的FF也一樣，結(jié)果加大了電路規(guī)模。
本發(fā)明旨在解決這些問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種集成電路，其具有小電路規(guī)模的配置，并且能夠執(zhí)行掃描檢測(cè)同時(shí)防止通過(guò)欺騙性方式讀出或重寫(xiě)存儲(chǔ)在LSI中的安全數(shù)據(jù)。
特別地，具有使用掃描電路操作內(nèi)部邏輯電路的正常操作模式以及使用掃描電路檢測(cè)內(nèi)部邏輯電路的掃描檢測(cè)模式的根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路包括模式判定電路，其接收用于控制正常操作模式的數(shù)據(jù)和掃描檢測(cè)模式的數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)應(yīng)當(dāng)被輸入到掃描電路中去的信號(hào)，并且依據(jù)接收的信號(hào)發(fā)送對(duì)應(yīng)于正常操作模式和掃描檢測(cè)模式的任何一個(gè)的判定信號(hào)；以及掩蔽電路，通過(guò)執(zhí)行與在模式判定電路中接收的信號(hào)相同的信號(hào)與所述判定信號(hào)的邏輯操作來(lái)控制判定信號(hào)到掃描電路中的輸入，其中模式判定電路輸出判定信號(hào)而即使模式判定電路中接收的信號(hào)的邏輯電平被改變也不改變判定。
掃描檢測(cè)模式利用構(gòu)成掃描電路的掃描觸發(fā)器執(zhí)行內(nèi)部邏輯電路的掃描測(cè)試。
僅當(dāng)接收到將掃描觸發(fā)器復(fù)位的復(fù)位信號(hào)時(shí)，模式判定電路改變判定信號(hào)。
掩蔽電路的邏輯操作是AND邏輯操作。
上面的半導(dǎo)體集成電路也包括連接到內(nèi)部邏輯電路的存儲(chǔ)單元，以及根據(jù)判定信號(hào)禁止對(duì)存儲(chǔ)單元訪問(wèn)的訪問(wèn)控制單元。
訪問(wèn)控制單元禁止在掃描檢測(cè)模式期間對(duì)存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)。
半導(dǎo)體集成電路也響應(yīng)于判定信號(hào)使用該信號(hào)作為正常操作模式的輸入信號(hào)。
如上面的描述中所示的，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路提供下面的效果。特別地，在已經(jīng)執(zhí)行了正常操作之后不能執(zhí)行掃描移位操作。
換句話說(shuō)，不能通過(guò)掃描移位操作抽出通過(guò)正常操作保存在FF中的數(shù)據(jù)。
此外，因?yàn)橛镁哂袕?fù)位端的FF代替不需要復(fù)位端的FF，所以上面的半導(dǎo)體集成電路不會(huì)導(dǎo)致電路的增大。
另一方面，至于掃描檢測(cè)操作，上面半導(dǎo)體集成電路禁止對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)和正常操作所需的串行通信，即使打算在掃描檢測(cè)期間或之后執(zhí)行正常操作也是如此；從而防止通過(guò)欺騙性方式執(zhí)行正常操作。
上面的半導(dǎo)體集成電路也不需要布置偽FF，即使當(dāng)擴(kuò)大了電路規(guī)模以及布置了多個(gè)掃描鏈時(shí)，因此可以防止電路的增大。
通過(guò)公共使用掃描允許端和正常數(shù)據(jù)輸入端或省略掃描模式端，上面的半導(dǎo)體集成電路可以減少端子的數(shù)量。
如上所述，與常規(guī)例子相比，上面的集成電路具有雖然具有小電路規(guī)模配置，但能夠執(zhí)行掃描檢測(cè)同時(shí)防止通過(guò)欺騙性方式讀出或重寫(xiě)存儲(chǔ)在LSI中的安全數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。
從下面參考附圖的示例實(shí)施方案的描述中本發(fā)明的更多特征將變得明白。


圖1是根據(jù)本發(fā)明中的第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路的主電路圖。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明中的第一實(shí)施方案的掃描檢測(cè)操作的驅(qū)動(dòng)波形圖。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明中的第一實(shí)施方案的正常操作的驅(qū)動(dòng)波形圖。
圖4是描述根據(jù)本發(fā)明中的第二實(shí)施方案的掃描檢測(cè)操作的主電路圖。
圖5是說(shuō)明掃描FF的配置的電路圖。
圖6是說(shuō)明常規(guī)例子中的掃描檢測(cè)電路的電路圖。
圖7是說(shuō)明常規(guī)例子中的考慮安全的掃描電路的電路圖。
圖8是描述圖7所示的常規(guī)例子中的考慮安全的掃描電路的操作的驅(qū)動(dòng)波形圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
(第一實(shí)施方案) 圖1是說(shuō)明本發(fā)明中的第一示例實(shí)施方案的電路配置的視圖。如同在常規(guī)例子的圖7的情況中，圖1也沒(méi)有說(shuō)明對(duì)應(yīng)于圖6中所示的內(nèi)部電路601的電路系統(tǒng)，即在正常操作中使用的邏輯電路系統(tǒng)；并且僅說(shuō)明與本發(fā)明直接相關(guān)的一部分。
因此，掃描FF 116和117每個(gè)都應(yīng)當(dāng)具有連接到正常操作數(shù)據(jù)輸入端的正常操作數(shù)據(jù)輸入部分(D)(沒(méi)有顯示)。另外，第n個(gè)最后掃描FFN的參考字符SO還輸出正常操作的數(shù)據(jù)。
半導(dǎo)體集成電路100中布置有掃描數(shù)據(jù)輸入端103和掃描數(shù)據(jù)輸出端105。掃描FF 116～掃描FFN的n組掃描FF(例如，當(dāng)n＝3時(shí)，N＝118)構(gòu)成在掃描數(shù)據(jù)輸入端103和掃描數(shù)據(jù)輸出端105之間的掃描鏈。
當(dāng)通過(guò)掃描檢測(cè)來(lái)檢測(cè)半導(dǎo)體集成電路100時(shí)，從掃描數(shù)據(jù)輸入端103輸入檢測(cè)數(shù)據(jù)(掃描模式)到掃描FF 116～掃描FFN的每個(gè)中。關(guān)于將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入到掃描FF中的方法，有如圖6中所示的使用掃描FF的串行移位寄存器操作的方法，但是方法不限于此。
當(dāng)完成了掃描鏈的移位操作時(shí)，從掃描數(shù)據(jù)輸出端105輸出待觀察作為掃描檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)。
從掃描允許端102輸入掃描允許信號(hào)。
掃描允許信號(hào)是用于在正常操作數(shù)據(jù)和掃描數(shù)據(jù)之間切換要輸入到掃描FF的數(shù)據(jù)的信號(hào)。
如上所述，在本示例實(shí)施方案中，當(dāng)掃描允許信號(hào)是邏輯0時(shí)，將正常操作的數(shù)據(jù)輸入到掃描FF中。另一方面，當(dāng)掃描允許信號(hào)是邏輯1時(shí)，掃描FF構(gòu)成掃描鏈(沒(méi)有顯示)。將掃描數(shù)據(jù)輸入到掃描FF 116中，并順序地輸入到下一個(gè)掃描FF中。
將半導(dǎo)體集成電路100的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入到系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端104。當(dāng)執(zhí)行掃描檢測(cè)時(shí)，也將掃描時(shí)鐘輸入到系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端104。特別地，系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端104用作從掃描FF 116開(kāi)始在掃描FFN結(jié)束的掃描移位操作的時(shí)鐘。
用于將半導(dǎo)體集成電路100中的未示例內(nèi)部電路復(fù)位的復(fù)位信號(hào)輸入到復(fù)位輸入端101。復(fù)位信號(hào)也用于將掃描FF 116～掃描FFN復(fù)位。
半導(dǎo)體集成電路100也具有內(nèi)部存儲(chǔ)單元120，并且僅當(dāng)芯片允許端121顯示邏輯0時(shí)才允許訪問(wèn)上述內(nèi)部存儲(chǔ)單元120。
概括地說(shuō)，在本示例實(shí)施方案中，下面的三個(gè)部件構(gòu)成半導(dǎo)體集成電路1001.檢測(cè)模式判定電路106；2.基于檢測(cè)模式判定電路的結(jié)果的掃描允許掩蔽電路113；以及3.基于檢測(cè)模式判定電路的結(jié)果的訪問(wèn)控制單元119。
下面，將詳細(xì)地描述這些電路。
檢測(cè)模式判定電路106包括具有置位(set)的FF 107、復(fù)位FF 111、兩輸入AND門(mén)108和109，以及兩輸入OR門(mén)110。
具有置位(set)的FF 107的置位輸入連接到復(fù)位端101，并且兩輸入AND門(mén)108的輸出連接到FF 107的數(shù)據(jù)輸入。兩輸入AND門(mén)108的一個(gè)輸入端連接到掃描允許端102，并且將上述具有置位(set)的FF 107的輸出(Q)反饋并輸入到兩輸入AND門(mén)108的另一個(gè)輸入端。
上述復(fù)位FF 111的復(fù)位輸入連接到復(fù)位端101，并且兩輸入OR門(mén)110的輸出輸入到復(fù)位FF 111的數(shù)據(jù)輸入。
將上述復(fù)位FF 111的輸出(Q)反饋并輸入到兩輸入OR門(mén)110的一個(gè)輸入，并且兩輸入AND門(mén)109的輸出輸入到兩輸入OR門(mén)110的另一個(gè)輸入。
兩輸入AND門(mén)109的一個(gè)輸入連接到掃描允許端102，并且上述具有置位(set)的FF 107的輸出(Q)輸入到兩輸入AND門(mén)109的另一個(gè)輸入。
檢測(cè)模式判定電路106具有使用上述復(fù)位FF 111的輸出(Q)作為判定結(jié)果112的配置。
掃描允許掩蔽電路113中布置有兩輸入AND門(mén)114。兩輸入AND門(mén)114的一個(gè)輸入連接到掃描允許端102。
上述檢測(cè)模式判定電路106的判定結(jié)果112輸入到兩輸入AND門(mén)114的另一個(gè)輸入。掃描允許掩蔽電路113具有使用兩輸入AND門(mén)114的輸出作為掃描允許掩蔽電路輸出115并將輸出115連接到上述掃描FF 116～掃描FFN的掃描允許端的配置。
訪問(wèn)控制單元119中布置有兩輸入OR門(mén)123。兩輸入OR門(mén)123的一個(gè)輸入接收從半導(dǎo)體集成電路100中的未示例內(nèi)部電路提供的信號(hào)。待提供的信號(hào)是用于允許在正常操作中訪問(wèn)內(nèi)部存儲(chǔ)單元120的內(nèi)部芯片允許信號(hào)122。
兩輸入OR門(mén)123的另一個(gè)輸入接收上述檢測(cè)模式判定電路106的判定結(jié)果112。這樣，訪問(wèn)控制單元119具有將兩輸入OR門(mén)123的輸出連接到上述內(nèi)部存儲(chǔ)單元的芯片允許端121的配置。
隨后將參考圖2描述在掃描檢測(cè)期間的圖1中的半導(dǎo)體集成電路100的操作。
現(xiàn)在將參考圖2描述在判定期間中的半導(dǎo)體集成電路100的操作。
在掃描檢測(cè)中，首先將邏輯1輸入到掃描允許端102，以便通過(guò)掃描移位操作在掃描FF 116～掃描FFN設(shè)置掃描模式。
接下來(lái)，將復(fù)位電平(邏輯0)輸入到復(fù)位端101。然后，將上述具有置位(set)的FF 107設(shè)置在邏輯1，并且將上述復(fù)位FF 111復(fù)位到邏輯0，這是判定電路輸出112。
掩蔽電路輸出也顯示邏輯0，因?yàn)榕卸娐份敵?12是邏輯0，而它是掩蔽電路113中的兩輸入AND門(mén)114的一個(gè)輸入。
隨后，掃描時(shí)鐘從時(shí)鐘端104輸入到具有置位(set)的FF 107。然后，F(xiàn)F 107檢測(cè)第一上升沿。
然后，具有置位(set)的FF 107繼續(xù)輸出邏輯1，因?yàn)锳ND門(mén)輸出邏輯1，這是由于在輸入之前剛好設(shè)置的邏輯1和掃描允許端102的邏輯1。
此外，兩輸入AND門(mén)109也輸出邏輯1，它將復(fù)位FF111的輸出從邏輯0改變成邏輯1。
因?yàn)榕卸娐份敵?12輸出邏輯1，而它也是掩蔽電路113中兩輸入AND門(mén)114的一個(gè)輸入，所以由于上述邏輯1和掃描允許端102的邏輯1使得AND門(mén)輸出邏輯1，從而掩蔽電路輸出邏輯1。
現(xiàn)在將參考圖2描述在掃描移位期間中的半導(dǎo)體集成電路100的操作。
在掃描移位期間中，掃描時(shí)鐘輸入到掃描FF中，其包含設(shè)置掃描FF中的掃描數(shù)據(jù)所需數(shù)量的時(shí)鐘，同時(shí)掃描允許端102繼續(xù)輸出邏輯1。
在該期間中，可以執(zhí)行掃描移位操作，因?yàn)榕卸娐份敵龊脱诒坞娐份敵龆荚O(shè)置在邏輯1。
現(xiàn)在將參考圖2描述在掃描捕捉期間中的半導(dǎo)體集成電路100的操作。
在掃描捕捉期間中，掃描允許端102設(shè)置在邏輯0，并且掃描時(shí)鐘輸入一次。
然后，上述兩輸入端AND門(mén)108的一個(gè)輸入設(shè)置在邏輯0，因此其輸出也設(shè)置在邏輯0。從而，上述具有置位(set)的FF 107的輸出改變成邏輯0。
但是，上述復(fù)位FF 111的輸入設(shè)置在作為保留的先前數(shù)據(jù)的邏輯1并反饋到兩輸入OR門(mén)110的輸入。從兩輸入OR門(mén)110將邏輯1輸入到復(fù)位FF 111，使得邏輯1沒(méi)有改變并且判定電路輸出保持邏輯1。
因?yàn)閽呙柙试S端102設(shè)置在邏輯0，而它是掩蔽電路113中的兩輸入AND門(mén)114的一個(gè)輸入，所以掩蔽電路也輸出邏輯0。因此，掃描FF 116～掃描FFN可以執(zhí)行捕捉操作。
現(xiàn)在將參考圖2描述在第二或隨后掃描移位期間中的半導(dǎo)體集成電路100的操作。
掃描允許端102再次改變成邏輯1，并且輸出掃描時(shí)鐘。
上述兩輸入端AND門(mén)108的一個(gè)輸入改變成邏輯1，但是兩輸入端AND門(mén)108的另一個(gè)輸入保持在先前狀態(tài)，因?yàn)樯鲜鼍哂兄梦?set)的FF 107的輸出被反饋到輸入。因此，具有置位(set)的FF 107的輸出沒(méi)有返回到邏輯1。
此外，如上所述上述復(fù)位FF 111的輸出繼續(xù)保持邏輯1，使得如上所述判定電路也輸出邏輯1，并且掩蔽電路也再次輸出邏輯1。
通過(guò)適當(dāng)?shù)刂貜?fù)上述掃描移位操作和掃描捕捉操作，可以執(zhí)行掃描檢測(cè)。
現(xiàn)在將參考圖2描述控制對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)的操作。
有通過(guò)掃描數(shù)據(jù)的值不經(jīng)意地改變內(nèi)部XCE的輸入值的情況。
當(dāng)通過(guò)正常操作來(lái)操作半導(dǎo)體集成電路100時(shí)，電路的輸入端設(shè)置在與掃描捕捉操作中相同的邏輯值，使得在上述掃描檢測(cè)操作之后電路可以在正常操作模式中繼續(xù)操作。
因此，在正常操作中的處理時(shí)，內(nèi)部電路可以控制內(nèi)部XCE的值。
但是，如圖2中所示的，在已完成了上述掃描操作之后，判定電路輸出繼續(xù)保持邏輯1。
上述訪問(wèn)控制單元119中的兩輸入OR門(mén)123的一個(gè)輸入設(shè)置在邏輯1，使得內(nèi)部XCE被掩蔽，并且其輸出被固定在邏輯1。
因此，在掃描檢測(cè)期間以及在掃描檢測(cè)之后的正常操作中不允許對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)。
換句話說(shuō)，使用掃描檢測(cè)模式對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)，或從未經(jīng)授權(quán)的內(nèi)部FF的狀態(tài)通過(guò)執(zhí)行正常操作對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)是不允許的。
現(xiàn)在將在圖3中順序地描述圖1中的正常操作模式中的操作。
現(xiàn)在將描述圖3中的判定期間的操作。
在正常操作中，邏輯0輸入到掃描允許端102。接下來(lái)，當(dāng)復(fù)位電平(邏輯0)輸入到復(fù)位端101時(shí)，上述具有置位(set)的FF 107設(shè)置在邏輯1，并且作為判定電路輸出112的上述復(fù)位FF 111設(shè)置在邏輯0。
因?yàn)樽鳛檠诒坞娐?13的兩輸入AND門(mén)114的一個(gè)輸入的判定電路輸出112設(shè)置在邏輯0，所以掩蔽電路也輸出邏輯0。
接下來(lái)，系統(tǒng)時(shí)鐘從系統(tǒng)時(shí)鐘端104輸入到具有置位(set)的FF 107，并且具有置位(set)的FF 107檢測(cè)第一上升沿。作為結(jié)果，由于從掃描允許端102輸入的邏輯0和具有置位(set)的FF 107中的輸入之前已立即設(shè)置的邏輯1，由AND門(mén)的輸出結(jié)果將具有置位(set)的FF 107的輸出改變成邏輯0。
復(fù)位FF 111的輸出保持在邏輯0，因?yàn)閮奢斎階ND門(mén)109也輸出邏輯0，這是由于AND邏輯工作在具有置位(set)的FF107的輸出和掃描允許端102的邏輯0之間。
判定電路輸出112設(shè)置在邏輯0，它是掃描允許掩蔽電路113中的兩輸入AND門(mén)114的一個(gè)輸入。因此，掩蔽電路113輸出邏輯0，它是已接收到上面的邏輯0和掃描允許端102的邏輯值的兩輸入AND門(mén)114的輸出結(jié)果。
現(xiàn)在將參考圖3描述在已完成正常操作之后的掃描移位期間中的操作。
通過(guò)將掃描允許端102改變成邏輯1，以及輸入具有設(shè)置掃描FF中的掃描數(shù)據(jù)所需數(shù)量的掃描時(shí)鐘來(lái)執(zhí)行掃描移位操作。
但是，上述兩輸入AND門(mén)108的一個(gè)輸入保持在邏輯0，因?yàn)樯鲜鼍哂兄梦?set)的FF 107的輸出的邏輯0反饋到輸入。因此，具有置位(set)的FF 107的輸出沒(méi)有改變成邏輯1。
因此，兩輸入AND門(mén)109、兩輸入OR門(mén)110和復(fù)位FF 111的輸出也都沒(méi)有改變成邏輯1。
因此，判定電路輸出保持邏輯0，從而掩蔽電路也輸出邏輯0。因此，不能執(zhí)行掃描移位操作。
從那時(shí)起，無(wú)論掃描允許端102的邏輯改變成什么都不能執(zhí)行掃描檢測(cè)操作，因?yàn)檠诒坞娐繁３州敵鲞壿?。
換句話說(shuō)，在已完成正常操作之后，禁止掃描移位操作的移出操作。
現(xiàn)在將參考圖3描述控制對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)的操作。
在圖3中，在判定電路在上述判定期間已確定模式為正常操作模式之后，判定電路繼續(xù)輸出邏輯0。
因此，內(nèi)部XCE沒(méi)有被掩蔽，因?yàn)樯鲜鲈L問(wèn)控制單元1 19中的兩輸入OR門(mén)123的一個(gè)輸入接收到邏輯0。因此，當(dāng)內(nèi)部XCE輸入到芯片允許端121中而不被改變時(shí)，允許在正常操作中對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)。
(第二實(shí)施方案)
圖4是說(shuō)明本發(fā)明中的第二示例實(shí)施方案的電路配置的視圖。
圖4說(shuō)明布置掃描FF 402～409以輸入信號(hào)到半導(dǎo)體集成電路400的內(nèi)部電路401中并接收來(lái)自內(nèi)部電路401的輸出的配置。
在本示例實(shí)施方案中，掃描允許信號(hào)輸入到掃描FF 405中作為正常數(shù)據(jù)輸入IN4，并且也輸入到已經(jīng)在示例實(shí)施方案1中描述的判定電路410。這點(diǎn)與示例實(shí)施方案1中的不同。
本示例實(shí)施方案因此具有將判定電路的輸出輸入到同樣在上述示例實(shí)施方案1中顯示的掩蔽電路411中，并且將掩蔽電路41 1的輸出連接到掃描FF 402～409的掃描允許輸入的配置。
可以通過(guò)與圖2和圖3中描述的那些相同的過(guò)程使用判定電路410和掩蔽電路411執(zhí)行正常操作和掃描檢測(cè)。
另外，不管掃描允許端102的信號(hào)值改變成什么，在判定電路410已經(jīng)確定模式為正常操作模式之后都不能執(zhí)行掃描移位操作，這是因?yàn)榕c上面所述的相同的理由。
通過(guò)利用該事實(shí)，通過(guò)在判定電路410已完成判定階段之后使用掃描允許信號(hào)作為正常數(shù)據(jù)輸入IN4，半導(dǎo)體集成電路400減少端子的數(shù)量。
類(lèi)似于上面的描述，在判定電路410已經(jīng)確定操作為掃描檢測(cè)操作之后，通過(guò)利用判定電路410在已經(jīng)完成判定之后將判定結(jié)果保持在邏輯1的事實(shí)，該配置使用掃描允許信號(hào)作為多路復(fù)用器412的選擇信號(hào)。
從而，半導(dǎo)體集成電路400防止掃描FF 406的復(fù)位輸入當(dāng)執(zhí)行掃描檢測(cè)時(shí)被內(nèi)部電路401不經(jīng)意地復(fù)位，并減少掃描模式端子。
此外，半導(dǎo)體集成電路400利用使兩輸入OR門(mén)413接收多路復(fù)用器412的輸出和正常數(shù)據(jù)輸入IN1，并輸出OR邏輯的結(jié)果作為掃描FF 402的輸入的配置。
作為結(jié)果，例如，當(dāng)從串行通信的輸入數(shù)據(jù)端輸入正常數(shù)據(jù)輸入IN1時(shí)，在已經(jīng)執(zhí)行掃描檢測(cè)之后，兩輸入OR門(mén)413的輸出固定在邏輯1。
因此，半導(dǎo)體集成電路400可以通過(guò)執(zhí)行掃描FF的掃描檢測(cè)而禁止作為未經(jīng)授權(quán)的正常操作的串行通信。
另外，如上所述的，半導(dǎo)體集成電路400在判定電路410已經(jīng)確定模式為正常操作模式之后禁止在自身中的掃描移位操作。
這樣，該配置不需要替換掃描FF 402～404和FF 407～409，掃描FF 402～404和FF 407～409不需要在正常操作中用具有復(fù)位端的掃描FF來(lái)執(zhí)行復(fù)位操作，從而防止電路規(guī)模的擴(kuò)大。
雖然已經(jīng)參考示例實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例實(shí)施方案。隨附的權(quán)利要求書(shū)意欲根據(jù)最廣泛的解釋，以便包含所有這種修改以及等價(jià)的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路，其具有使用掃描電路操作內(nèi)部邏輯電路的正常操作模式以及使用掃描電路檢測(cè)內(nèi)部邏輯電路的掃描檢測(cè)模式，包括模式判定電路，其接收用于控制正常操作模式的數(shù)據(jù)和掃描檢測(cè)模式的數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)應(yīng)當(dāng)被輸入到掃描電路的信號(hào)，并且依據(jù)接收的信號(hào)發(fā)送對(duì)應(yīng)于正常操作模式或掃描檢測(cè)模式的判定信號(hào)；以及掩蔽電路，其通過(guò)執(zhí)行與在模式判定電路中接收的信號(hào)相同的信號(hào)與所述判定信號(hào)的邏輯操作來(lái)控制判定信號(hào)到掃描電路中的輸入，其中模式判定電路輸出判定信號(hào)而即使模式判定電路中接收的信號(hào)的邏輯電平被改變也不改變判定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路，其中掃描檢測(cè)模式使用構(gòu)成掃描電路的掃描觸發(fā)器來(lái)執(zhí)行內(nèi)部邏輯電路的掃描檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體集成電路，其中僅當(dāng)接收到用于將掃描電路復(fù)位的復(fù)位信號(hào)時(shí)，模式判定電路改變判定信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體集成電路，其中掩蔽電路的邏輯操作是AND邏輯操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體集成電路，還包括連接到內(nèi)部邏輯電路的存儲(chǔ)單元、以及用于根據(jù)判定信號(hào)禁止對(duì)存儲(chǔ)單元訪問(wèn)的訪問(wèn)控制單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的半導(dǎo)體集成電路，其中在掃描檢測(cè)模式期間禁止對(duì)存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體集成電路，其中根據(jù)判定信號(hào)而將所述信號(hào)用作正常操作模式中的輸入信號(hào)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體集成電路，包括檢測(cè)模式判定電路，當(dāng)從復(fù)位狀態(tài)輸入時(shí)鐘以及通過(guò)使用用于掃描檢測(cè)的掃描允許信號(hào)來(lái)起動(dòng)操作時(shí)，其判斷正常操作模式或檢測(cè)模式，并且保持判定結(jié)果，直到判定結(jié)果被復(fù)位；掃描允許掩蔽電路，其根據(jù)判定結(jié)果信號(hào)禁止掃描允許信號(hào)發(fā)送到內(nèi)部掃描電路；以及訪問(wèn)控制單元，其根據(jù)從檢測(cè)模式判定電路輸出的判定結(jié)果信號(hào)禁止對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)。此外，半導(dǎo)體集成電路具有公共使用掃描允許信號(hào)和正常操作輸入信號(hào)的配置。
文檔編號(hào)G06F11/22GK101093243SQ200710111909
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者山崎竜彥 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社