周期测量电路和包括该周期测量电路的半导体装置的制造方法
【专利说明】周期测量电路和包括该周期测量电路的半导体装置
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求于2014年8月6日提交的申请号为10-2014-0100829的韩国专利申请的优先权，其通过参阅的方式全文并于此文。
技术领域
[0003]本发明的多个实施例涉及一种半导体设计技术，更具体地讲，涉及一种使用计数器的周期测量电路和包括该周期测量电路的半导体装置。
【背景技术】
[0004]通常，为了测量信号的周期，在预定的信号区段期间可使用对参考时钟信号的翻转(toggling)进行计数的计数器。
[0005]当没有正确设置用于执行计数器的计数操作的启用区段时，可能会超出计数器的最大计数值，且使计数器初始化。因此，在周期测量中会发生错误。例如，当计数器被设置为启用得太久时，可在测量将要测量的目标信号的周期时减小测量误差的范围。然而，目标信号被持续输入，因此，会发生计数器超过最大计数值并使计数器初始化的溢出(overflow)。这样的溢出导致可能不会准确地测量目标信号的周期的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的各个实施例针对周期测量电路和包括该周期测量电路的半导体装置，当测量目标信号周期时该周期测量电路可防止发生计数器的溢出，从而可减小目标信号的测量误差。
[0007]根据本发明的实施例，一种半导体装置包括:计数检测块，其用于在计数器启用区段期间产生通过第一传送路径传送的时钟信号的计数值和通过第二传送路径传送的目标信号的计数值，并基于通过将预定代码值和时钟信号的计数值进行比较所获得的比较结果来阻断第一传送路径和第二传送路径；以及输出块，其用于基于测试模式信号将对应于第一传送路径和第二传送路径被阻断时的目标信号的计数值输出到预定焊盘。
[0008]计数检测块可包括:第一计数器，其用于在计数器启用区段期间执行通过第一传送路径传送的时钟信号的计数操作；第二计数器，其用于在计数器启用区段期间执行通过第二传送路径传送的目标信号的计数操作；以及标志(flag)信号产生单元，其用于将预定代码值与从第一计数器输出的计数值进行比较，当预定代码值与从第一计数器输出的计数值相同时产生标志信号并基于标志信号阻断第一传送路径和第二传送路径。
[0009]计数检测块还可包括:时钟信号传送单元，其用于接收标志信号和时钟信号，并当标志信号被去活时将时钟信号传送到第一计数器；以及目标信号传送单元，其用于接收标志信号和目标信号并当标志信号被去活时将目标信号传送到第二计数器。
[0010]时钟信号传送单元可将时钟信号设置为预定电平并当标志信号被激活时将设置的时钟信号传送到第一计数器。
[0011]目标信号传送单元可将目标信号设置为预定电平并当标志信号被激活时将设置的目标信号传送到第二计数器。
[0012]输出块可包括:输出启用信号产生单元，其用于在计数启用区段之后接收测试模式信号并产生输出信号；输入/输出线路传送单元，其用于基于输出信号将第二计数器的计数值传送到输入/输出线路；以及输出驱动单元，其用于响应于读取命令而将传送到输入/输出线路的计数值输出到预定焊盘。
[0013]根据本发明的另一实施例，一种半导体装置包括:计数检测块，其用于在计数器启用区段期间产生通过第一传送路径传送的时钟信号的计数值和通过第二传送路径传送的目标信号的计数值，并基于通过将预定代码值和时钟信号的计数值进行比较所获得的比较结果产生的标志信号而阻断第一传送路径和第二传送路径；以及输出块，其用于当标志信号被激活时将对应于标志信号的启用时刻的目标信号的计数值输出到预定焊盘。
[0014]计数检测块可包括:第一计数器，其用于在计数器启用区段期间对通过第一传送路径传送的时钟信号执行计数操作；第二计数器，其用于在计数器启用区段期间对通过第二传送路径传送的目标信号执行计数操作；以及标志信号产生单元，其用于将预定代码值与从第一计数器输出的计数值进行比较，在预定代码值与从第一计数器输出的计数值相同时产生标志信号，并基于标志信号阻断第一传送路径和第二传送路径。
[0015]标志信号产生单元可在预定代码值与第一计数器的计数值相同时启用标志信号并且在预定代码值与第一计数器的计数值不相同时停用标志信号。
[0016]计数检测块还可包括:时钟信号传送单元，其用于接收标志信号和时钟信号并当标志信号被去活时将时钟信号传送到第一计数器；以及目标信号传送单元，其用于接收标志信号和目标信号并当标志信号被去活时将目标信号传送到第二计数器。
[0017]时钟信号传送单元可将时钟信号设置为预定电平并在激活标志信号时将设置的时钟信号传送到第一计数器。
[0018]目标信号传送单元可将目标信号设置为预定电平并在激活标志信号时将固定的目标信号传送到第二计数器。
[0019]输出块可包括:锁存单元，其用于当标志信号被去活时锁存第二计数器的计数值并当标志信号被激活时输出第二计数器的锁存的计数值；以及输出驱动单元，其用于响应于读取命令将从锁存单元传送的计数值输出到预定焊盘。
[0020]根据本发明的另一实施例，一种用于操作半导体装置的方法，所述方法包括:在计数器启用区段期间对时钟信号和目标信号执行计数操作；当预定代码值与时钟信号的计数值相同时阻断计数操作；输出对应于计数操作被阻断时的目标信号的计数值；以及基于预定代码值和目标信号的计数值测量目标信号的周期。
[0021]根据本发明的另一实施例，一种周期测量电路包括:时钟信号传送单元，其用于基于计数器启用信号和标志信号选择性地传送时钟信号作为第一计数信号；第一计数器，其用于对第一计数信号进行计数以输出第一计数值；标志信号产生单元，其用于将第一计数值与预定代码进行比较以产生标志信号；目标信号传送单元，其用于基于计数器启用信号和标志信号选择性地传送目标信号作为第二计数信号；以及第二计数器，其用于对第二计数信号进行计数以输出第二计数值。
[0022]当第一计数信号与预定代码值相同时可阻断时钟信号和目标信号。
【附图说明】
[0023]图1是示出根据本发明的实施例的半导体装置的框图。
[0024]图2是用于描述图1中示出的半导体装置的操作的时序图。
[0025]图3是示出根据本发明的实施例的半导体装置的框图。
[0026]图4是用于描述图3中示出的半导体装置的操作的时序图。
【具体实施方式】
[0027]下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以不同的形式实施并且不应该被解释为局限于在此所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开更彻底和完整，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在整个公开中，遍及本发明的各个附图和实施例，相同的标号指示相同的部件。
[0028]还要注意在本说明书中，“连接/联接”不仅指一个组件直接联接另一组件，还指一个组件通过中间组件间接地联接另一组件。另外，只要不在句子中特别提及，那么单数形式可包括多数形式。应易于理解本公开中的“在……上”和“在……之上”的意思应该按照广义的方式来解释，使得“在……上”的意思不仅是“直接在……上”还是通过中间零件或其间的层而“在某物上”，“在……之上”不仅指直接在顶部上，还指通过中间零件或其间的层而在某物的顶部上。当第一层是指处于第二层“上”或处于基底“上”时，它不仅指第一层直接形成在第二层或基底上的情况还指第三层存在在第一层和第二层或基底之间的情况。
[0029]图1是示出根据本发明的实施例的半导体装置的框图。
[0030]参照图1，半导体装置可包括计数检测块100和输出块200。计数检测块100可包括时钟信号传送单元110、目标信号传送单元120、第一计数器130、第二计数器140和标志信号产生单元150。
[0031 ] 时钟信号传送单元110可接收时钟信号CLK_SIG、计数器启用信号CNTEN和来自标志信号产生单元150的标志信号CTRL_SIG，并将时钟信号CLK_SIG传送到第一计数器130。时钟信号CLK_SIG为在预定周期或预定频率进行切换的参考时钟信号。计数器启用信号CNTEN可在测量目标信号周期时被激活。时钟信号传送单元110可基于标志信号CTRL_SIG而将时钟信号CLK_SIG输出作为第一计数信号CLK_SIGIN。标志信号CTRL_SIG为指示第一计数器130是否发生溢出的信号。当标志信号CTRL_SIG被激活时，无论时钟信号CLK_SIG如何，时钟信号传送单元110都可以在预定电平固定并输出第一计数信号CLK_SIGIN。
[0032]目标信号传送单元120可接收目标信号MS_SIG、计数器启用信号CNTEN和来自标志信号产生单元150的标志信号CTRL_SIG并将目标信号MS_SIG传送到第二计数器140。目标信号MS_SIG是要测量的信号并且其可以从环形振荡器输出，例如，自刷新振荡器。目标信号传送单元120可基于标志信号CTRL_SIG而将目标信号MS_SIG输出为第二计数信号MS_SIGIN0当标志信号CTRL_SIG被激活时，不论目标信号MS_SIG如何，目标信号传送单元120都可以在预定电平固定并输出第二计数信号MS_SIGIN。
[0033]第一计数器130可从时钟信号传送单元110接收第一计数信号CLK_SIGIN并基于第一计数信号CLK_SIGIN执行计数操作。S卩，第一计数器130可在计数器启用信号CNTEN被激活的区段期间对通过作为第一传送路径的时钟信号传送单元11