专利名称：有分频操作测试功能的集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有分频操作测试功能的集成电路。
在一个用多频分频器把源信号从一个频率变换到较低频率的集成电路中，通常一直需要进行一种测试，以确定分频器是否正在正确地工作，从而满足高精度和可靠性的要求。日本专利公布号52214/1995中公开了一种具有分频操作测试功能的集成电路，这是可容易地进行此类测试的一个已知实例。下面参照图4简要地描述在该专利中公开的测试技术。
首先，通过把输入复位端R连接到一个电源电位，复位一个具有第一、第二和第三分频器101、102和103的集成电路。然后，把一个加速时钟脉冲输入到复位端R，以便在向第一分频器101施加复位的同时中止第三分频器103的复位。集成电路进行一个测试，以确定第二和第三分频器101，103是否正在正常工作。这种集成电路的一个有利特征是它的配置简单，因为能用复位端进行测试。
然而，这种集成电路在第二和第三分频器102，103正在工作时进行利用第三分频器103的输出的测试。这样，集成电路有一个问题它不能进行第一分频器101的工作测试。为了更详细地表达这个问题，如果全部分频器电路被分成一个在前的级和一个在后的级，则只能测试较后的级，这是不方便的。
此外，当希望向上述集成电路给予一个附加功能，例如报警功能时，就必须提供用于此功能的附加控制端，从而加大芯片尺寸和增加生产成本。
鉴于上述情况，本发明的一个目的在于提供一种集成电路，它既能测试其第一分频器又能测试其第二分频器，而不需要任何附加的测试端。
在本发明的一个方面，一种具有分频操作测试功能的集成电路包括一个时钟脉冲输入端，能够从外部向该输入端输入一个第一时钟脉冲信号；一个第一分频器，它把第一时钟脉冲信号从它的原始频率变换到一个较低的频率；一个复位端，能够从外部向该复位端输入一个期望的信号和一个第二时钟脉冲信号；一个信号控制电路，它装在第一分频器输出端与复位端之间，用于禁止一个到复位端的外部输入信号被传送到第一分频器的输出端，并且把一个相当于第一分频器输出信号的信号输出到复位端；一个选择器，它或者选择第一分频器的输出信号，或者选择到复位端输出用的输入信号；一个第二分频器，它把上述选择器的输出信号从它的原始频率变换到一个较低的频率；一个鉴定电路，它在把上述期望信号输入到复位端时输出一个特定信号；和一个闩锁电路，它在输入到时钟输入端的第一时钟脉冲信号处在一种期望的电平时，保持鉴定电路的输出状态，其中第二分频器在把上述期望信号输入到复位端的期间继续进行复位；其中选择器在闩锁电路保持上述的特定信号的期间选择和输出一个要输入到时钟输入端的信号，而在闩锁电路保持一个不同于上述特定信号的信号的期间选择和输出第一分频器的输出信号；并且其中在选择器选择一个要输入到时钟输入端的信号的同时，从外部把第二时钟脉冲信号输入到复位端。
如此配置的集成电路能够单独地测试第一和第二分频器，而不需要任何附加的测试端。这就有可能减小集成电路的芯片面积和降低其成本。最后，对于现有技术的上述问题，即常规的集成电路只能够测试整个分频电路的在后的级，本发明提供一种解决方案。
在本发明的另一个方面，一种具有分频操作测试功能的集成电路包括一个时钟脉冲输入端，能够从外部向该输入端输入一个时钟脉冲信号；一个第一分频器，它把第一时钟脉冲信号从它的原始频率变换到一个较低的频率；一个复位端，能够从外部向该复位端输入一个第一信号、一个第二信号和一个第二时钟脉冲信号；一个信号控制电路，它装在第一分频器输出端与复位端之间，用于禁止一个到复位端的外部输入信号朝着第一分频器的输出端传送，并且把一个相当于第一分频器输出信号的信号朝着复位端传送；一个选择器，它或者选择第一分频器的输出信号，或者选择到复位端输出用的输入信号；一个第二分频器，它把上述选择器的输出信号从它的原始频率变换到一个较低的频率；一个鉴定电路，它具有一个第一输出端和一个第二输出端，当把第一信号输入到复位端时，第一输出端输出第三信号，而当把第二信号输入到复位端时，第二输出端输出第四信号；一个闩锁电路，它在输入到时钟输入端的第一时钟脉冲信号处于一种期望的电平时，保持第一输出端的输出状态；和一个功能电路，它在输出第四信号时，执行一个期望的操作，其中第二分频器在输入第一信号的期间继续进行复位；其中选择器在闩锁电路保持第三信号的期间选择和输出一个要输入到时钟输入端的信号，而在闩锁电路保持一个不同于第三信号的信号的期间选择和输出第一分频器的输出信号；并且其中在选择器选择一个要输入到时钟输入端的信号的同时，从外部把第二时钟脉冲信号输入到复位端。
这个集成电路还解决现有技术的上述问题。此外，甚至当把一个用于进行期望操作的功能电路添加到这个集成电路时，也不需要提供用于功能电路的附加控制端。从而有可能减小集成电路的芯片面积和降低其成本。
在本发明的又一个方面，信号控制电路是一个由一个缓冲器和一个电阻器组成的串联电路，缓冲器的输入侧被连接于第一分频器的输出端，电阻器的一端被连接于缓冲器的输出侧，而电阻器的另一端被连接于复位端。
这样构成的集成电路也解决现有技术的上述问题。此外，这使得有可能使第一分频器的输出不会由于结构简单而受到一种要输入到复位端的信号的状态的不利影响。
图1是方块图，根据本发明一个优选实施例说明一个集成电路；图2是时序图，用于说明图1的集成电路的操作；图3也是时序图，用于说明图1的集成电路的操作；和图4是方块图，说明一个常规电路的配置。
下面参照附图，描述本发明的一个具体实施例。
在图1中，时钟脉冲输入端1能够输入一个用作第一时钟脉冲信号的时钟脉冲。例如，这个时钟脉冲是从一个外部晶体振荡器馈给的。
第一分频器2和第二分频器3是在输入脉冲的曳尾处操作的，并且第二分频器3把它的输出发送到分频器的输出端4。在这个实施例中，第一分频器2和第二分频器3的分频系数可以相称地改变。此外，这些分频器2，3可以是一种在其各自输入脉冲的前沿处起动的类型。
信号控制电路5由一个缓冲器51和一个电阻器52组成。电阻器52有足够大的电阻，是与缓冲器51串联的。缓冲器51的输入侧被连接于第一分频器2的输出端F1，电阻器52的一端被连接于缓冲器51的输出侧，而电阻器52的另一端被连接于复位端6。在这个电路配置中，第一分频器2的输出被送到复位端6，用作缓冲器51的输出。这意味着，把一个相当于第一分频器2输出的信号从信号控制电路5馈给复位端6。然而，由于缓冲器51的存在而不允许一个到复位端6的外部输入信号被传送到第一分频器2的输出端F1。这使得有可能使第一分频器2的输出不会受到一个到复位端6的输入信号的不利影响。因为电阻器52具有足够大的电阻值，故有可能通过一个具有足够小电阻值的线路把要输入到复位端6的“H”和“L”输入发送到一个鉴定电路7，鉴定电路7具有在第一分频器2的输出上给出这些“H”和“L”输入的优先次序，如下面所详述。从而有可能用一种可靠的方式把到复位端6的输入信号发送到鉴定电路7，从而通过使电阻器52的电阻值充分大而改进鉴定电路7的鉴定精确度。
鉴定电路7根据从信号控制电路5输入的信号的状态，检测复位端6的状况。在这个实施例中，鉴定电路7鉴定第一信号和期望信号是否被输入到复位端6，该期望信号用作一个持续一段指定时期(它长于第一分频器2的输出脉冲的脉冲宽度)的“H”信号(下文叫作第一信号)，或者用作一个持续一段相同时期的“L”信号(下文叫做第二信号)。当鉴定电路7鉴定第一信号被输入到复位端6时，鉴定电路7就从它的第一输出端71输出一个用作第三信号的“H”信号，而当鉴定电路7鉴定第二信号被输入到复位端6时，鉴定电路7就从它的第二输出端72输出一个用作第四信号的“H”信号。当第一或第二信号都不输入到复位端6时，鉴定电路7就既不从第一输出端71又不从第二输出端72输出“H”信号，但送出一个“L”信号。这样，对于本实施例的鉴定电路7，可以使用一个能确定下述事项的电路在这些三个可能的输入中哪一个输入是当前有效的，即，是第一信号被输入，第二信号被输入，还是第一或第二信号都不被输入。
闩锁电路8在来自时钟输入端1的输入信号处于一个期望的电平的期间(在存在一个本实施例中的“L”信号时)，保持鉴定电路7的第一输出端71的输出状态。另一方面，可以使闩锁电路8保持第一输出端71的输出状态的时期，成为一个来自时钟输入端1的输入信号是“H”信号的时期。
作为开关装置提供的选择器9根据闩锁电路8的输出，选择和输出一个来自第一分频器2的输入或来自复位端6的输入。
一个用作功能电路的报警电路10根据来自鉴定电路7的第二输出端72的输出，开始操作；使用来自第一和第二分频器2，3的输出，产生一个报警输出；和把它输送到一个报警输出端11。可以修正本实施例，使报警电路10不使用来自第一和第二分频器2，3的输出。
在这个实施例中，时钟输入端1，第一分频器2，第二分频器3，分频器输出端4，信号控制电路5，复位端6，鉴定电路7，闩锁电路8，选择器9，报警电路10，和报警输出端11被装配成一个单独的集成电路。
现在参照图2和3，描述这个集成电路的操作。
首先，参照图2讨论正常条件下的操作，其中CK，F1，R，RH，SEL，F2和O分别表示图1中所示的CK，F1，R，RH，SEL，F2和O端的电压波形。
在正常操作条件下，如图2中波形CK所示的外部时钟脉冲被输入到时钟输入端1。第一分频器2把这个时钟脉冲从它的原始频率变换成较低的频率，并且在输出端F1提供一个如图中波形F1所示的输出。当复位端6在这些条件下与它的外部输入源隔开时，第一分频器2的输出就通过信号控制电路5被送到复位端6；结果，复位端6就输出一个如图2中波形R所示的信号，这是和第一分频器2的输出一致的。这样，有可能通过检查从复位端6馈给的信号，在正常操作条件下进行一个第一分频器2的操作测试。
因为在上述条件下复位端6与它的外部输入隔开，故到鉴定电路7的输入信号是缓冲器51的输出，这是与第一分频器2的输出一致的。从而以图2中波形RH，RL所示的“L”状态保持鉴定电路7的两个输出端71，72。因此，以图2中波形SEL所示的“L”状态保持闩锁电路8的输出。若给出这“L”输入，则选择器9选择和输出来自第一分频器2的图2中波形F2所示的输出。其后，第二分频器3把第一分频器2的输出从它的原始频率变换到一个较低的频率，并且所得分频器输出被送到分频器输出端4。
如上所述，有可能在正常操作条件下使用从复位端6馈给的信号进行第一分频器2的操作测试，其中外部时钟脉冲被输入到时钟输入端1，并且复位端6与它的外部输入源隔开。此外，有可能在分频器输出端4得到从输入到时钟脉冲输入端1的时钟脉冲中由第一分频器2和第二分频器3产生的分频器输出。总之，有可能在正常操作条件下得到来自在分频器输出端4的分频器输出。
现在参照图3，描述一种复位操作。当进行复位操作时，从外部把第一信号(“H”电平)输入到复位端6，使它保持在图3中波形R所示的“H”状态。使一个把复位端6保持在“H”状态的时期长于输入到时钟脉冲输入端1的时钟脉冲的脉冲宽度。在此，通过一个具有足够小电阻值的线路提供一个要从外部输入复位端6的“H”信号。如前所述，使信号控制电路5中电阻器52的电阻值充分大。在两个被输入到信号控制电路5中的信号中，即从复位端6外部地输入的信号和从第一分频器2馈给的信号中，哪一个信号优先于另一个信号和应当输入到鉴定电路7中，是根据两个信号的供应线路中的哪一个线路具有较小的电阻值确定的。在这个实施例中，把优先次序给予“H”信号，该信号是通过一个具有足够小电阻值的线路从复位端6外部地输入的，从而把它供给鉴定电路7。若给出这个输入信号，则鉴定电路7在第一输出端71提供一个“H”信号。当从时钟脉冲输入端1输入的时钟脉冲停留在图3中波形SEL所示的“L”状态时，闩锁电路8保持从第一输出端71馈给的“H”信号。当闩锁电路8的输出变成“H”状态时，选择器9选择通过信号控制电路5输入的“H”信号，并且把它输出到第二分频器3。此外，通过从第一输出端71馈给的“H”信号，复位第二分频器3。如上所述，因为在把第一信号(“H”)从外部输入到复位端6的期间继续复位第二分频器3，故在此期间以“L”电平保持来自分频器输出端4的输出。
当希望取消复位操作时，应当消除从外部输入到复位端6的“H”电平信号。当这样作时，鉴定电路7的第一输出端71从“H”变到“L”，并且第二分频器3不再复位。此后，集成电路在正常条件下进行上述操作。
再参照图3，下面描述第二分频器3的测试。当进行这种测试操作时，一个外部“H”信号被输入到复位端6，以便用上述方式复位第二分频器3，然后以“L”状态保持到时钟脉冲输入端1的输入信号。当一个外部时钟脉冲被输入到复位端6以用作第二时钟脉冲信号时，鉴定电路7停止向第一输出端71提供“H”信号，并且把第一输出端71设置成“L”状态。结果，取消第二分频器3的复位。因为在这时没有时钟脉冲输入到时钟脉冲输入端1，故闩锁电路8保持“H”状态，以便选择器9继续选择通过信号控制电路5输入的信号。这样，第二分频器3接收被输入到复位端6的外部时钟脉冲，并且，由于这个外部时钟脉冲开始操作。故它把分频器的输出送到分频器输出端4。从而有可能通过在这时检查它的输出，进行第二分频器3的操作测试。
当在一段大于要输入到时钟脉冲输入端1的时钟脉冲的脉冲宽度的时期把一个“L”信号输入到复位端6时，就把它送到鉴定电路7，使它在第二输出端72产生一个“H”信号。报警电路10使用来自第二输出端72的这个输出，开始操作，并且把一个报警输出送到报警输出端11。
如上所述，因为由第一分频器2和第二分频器3组成的分频器电路的第一半和第二半能够彼此独立地完全被测试，故有可能减少测试所需的时间和成本。也有可能减小集成电路的物理尺寸，因为它能够控制它的报警功能，而不增加其控制端的数目。
在本实施例的集成电路中，虽然在以“H”状态保持复位端6时进行复位操作，在以“L”状态保持复位端6时产生报警输出，但可以颠倒“H”和“L”的设置，或者在其他情况下可以适当地修正本实施例。
此外，虽然上述的集成电路包括用作功能电路的报警电路10，但本发明不限于此，也可以在适宜时采用其他形式的功能电路。例如，集成电路可以包括一个对在正常操作条件下在分频器输出端4提供的分频器输出的频率或工作循环进行改变的电路。
权利要求
1.一种具有分频操作测试功能的集成电路，所述的集成电路包括一个时钟脉冲输入端，能向它从外部输入一个第一时钟脉冲信号；一个第一分频器，它可把第一时钟脉冲信号从它的原始频率变换到较低频率；一个复位端，能向它从外部输入一个期望信号和一个第二时钟脉冲信号；一个信号控制电路，它装于所述第一分频器输出端与所述复位端之间，以便禁止一个到所述复位端的外部输入信号被传送到所述第一分频器的输出端，和以便向着所述复位端输出一个相应于所述第一分频器输出信号的信号；一个选择器，它或者选择所述第一分频器的输出信号，或者选择到所述复位端的供输出用的输入信号；一个第二分频器，它把所述选择器的输出信号从它的原始频率变换到较低频率；一个鉴定电路，它在把所述期望信号输入到所述复位端时，输出一个特定信号；和一个闩锁电路，它在一个输入到所述时钟脉冲输入端的第一时钟脉冲信号处于一个期望电平时，保持所述鉴定电路的输出状态；其中所述第二分频器在一个把所述期望信号输入到所述复位端的期间继续被复位；其中所述选择器在所述闩锁电路保持所述特定信号时，选择和输出一个要输入到所述时钟脉冲输入端的信号，并且所述选择器在所述闩锁电路保持一个不同于所述特定信号的信号时，选择和输出一个所述第一分频器的输出信号；和其中在所述选择器选择要输入到所述时钟脉冲输入端的信号的同时，从外部把第二时钟脉冲信号输入到所述复位端。
2.一种具有分频操作测试功能的集成电路，所述的集成电路包括一个时钟脉冲输入端，能向它从外部输入一个第一时钟脉冲信号；一个第一分频器，它可把第一时钟脉冲信号从它的原始频率变换到较低频率；一个复位端，能向它从外部输入一个第一信号、一个第二信号和一个第二时钟脉冲信号；一个信号控制电路，它装于所述第一分频器输出端与所述复位端之间，以便禁止一个到所述复位端的外部输入信号向着所述第一分频器的输出端传送，和以便向着所述复位端输出一个相应于所述第一分频器输出信号的信号；一个选择器，它或者选择所述第一分频器的输出信号，或者选择到所述复位端的供输出用的输入信号；一个第二分频器，它把所述选择器的输出信号从它的原始频率变换到较低频率；一个鉴定电路，具有一个在把所述第一信号输入到所述复位端时输出一个第三信号的第一输出端，和一个在把所述第二信号输入到所述复位端时输出一个第四信号的第二输出端；一个闩锁电路，它在一个输入到所述时钟脉冲输入端的第一时钟脉冲信号处于一个期望电平时，保持所述第一输出端的输出状态；和一个功能电路，它在输出所述的第四信号时，进行一个期望的操作；其中所述的第二分频器在一个输入所述第一信号的期间继续被复位；其中所述的选择器在一个所述闩锁电路保持所述第三信号的期间选择和输出一个要输入到所述时钟脉冲输入端的信号，并且所述的选择器在一个所述闩锁电路保持一个不同于所述第三信号的信号的期间选择和输出一个所述第一分频器的输出信号；和其中在所述选择器选择一个要输入到所述时钟脉冲输入端的信号的周期，从外部把第二时钟脉冲信号输入到所述的复位端。
3.一种根据权利要求1或2的具有分频操作测试功能的集成电路，其中所述的信号控制电路是一个由一个缓冲器和一个电阻器形成的串联电路，所述缓冲器的一个输入侧被连接于所述第一分频器的输出端，所述电阻器的一端被连接于所述缓冲器的输出侧，和所述电阻器的另一端被连接于所述复位端。
全文摘要
当复位端(6)与它的外部输入源隔开并且把时钟脉冲输入到时钟脉冲输入端(1)时,第一分频器(2)就把该时钟脉冲从其原始频率变换到较低频率并且通过信号控制电路(5)把所得脉冲信号传送到复位端(6)。有可能使用从复位端(6)馈给的脉冲信号进行第一分频器(2)的操作测试。当进行第二分频器(3)的操作测试时,把“H”电平信号输入到复位端(6),然后停止到时钟脉冲输入端(1)的时钟脉冲信号。
文档编号G04F10/04GK1274850SQ0010897
公开日2000年11月29日 申请日期2000年5月24日 优先权日1999年5月25日
发明者中村秀行 申请人:精工时钟株式会社