半导体集成电路的制作方法与工艺

半导体集成电路相关申请交叉引用在此通过引用并入2012年3月26日提交的日本专利申请号2012-069033的公开内容，包括说明书、附图和摘要。技术领域本发明总体上涉及具有扩频时钟发生器(SSCG)的半导体集成电路，并且具体地，涉及该半导体集成电路的自诊断。

背景技术：
SSCG是以随时间改变的方式调制时钟频率的时钟发生器。SSCG大部分安装在数字LSI上作为时钟发生器，用于抑制来自半导体集成电路的不必要的电磁辐射。一般地，通过将调制电路添加到参考时钟被输入其中并且倍乘频率的PLL电路来配置SSCG。有两种扩展调制，中心扩展调制和下扩展调制，相对于通过合适地乘以参考时钟频率获得的中心频率。中心扩展调制包含调制对称地在中心频率以上和以下的频率。下扩展调制包含只对低频侧上的频率进行调制，其中最高频率是通过适当地乘以参考时钟频率建立的。同时，用于半导体集成电路的自诊断功能是重要的，因为随着其集成度不断增加，其测试成本在增加。特别地，拥有自诊断功能对于SSCG是很重要的，其可替换其他必要的特殊设备例如其测量时间趋于延长的谱分析器。未审查的日本专利公布号2006-333119(下面称为专利文献1)公开了一种用于测试用作SSCG的时钟发生电路的电路技术。所公开的技术包含测量用于下扩展调制的中心频率并且将测量的频率与标准值相比较以诊断所述时钟发生电路是正常还是有缺陷。上述专利文献1中的第[0023]到[0025]段以及图1中描述的结构如下：该结构包括SSCG2和与其一起使用的测试电路1。SSCG2使用调制的波信号以利用普通PLL调制频率乘法电路的VCO控制电压。在PLL中，相位比较器检测基准输入信号和使用分频器从VCO分割时钟输出获得的反馈信号之间的相位差。相位比较器的输出通过电荷泵电路和低通滤波器被输入到VCO的控制电压端子。当不执行调制时，SSCG输出源自基准输入信号的频率乘法的被乘的频率的时钟。乘法计数由分频器的除法计数给出。当执行调制时，SSCG输出基于调制的波信号关于被乘的频率其频率上下波动的时钟。调制的波信号是低频信号例如三角波信号或唱波信号对SSCG的时钟频率给出波动周期和波动范围。测试电路通过用比较器二值化调制的波信号产生指示调制波的一个周期的数字信号，并且使用产生的数字信号，得到计数器以对调制波的一个周期的时钟计数。比较器将测量的计数值与调制波的一个周期的计数值的最大值和最小值相比较，从而确定时钟频率是否落在其上限和下限中间。未审查的日本专利公布号2007-78617(下面称为专利文献2)公开了一种用于测试安装在半导体芯片例如ASIC上的SSCG的电路技术。专利文献2的第[0016]到[0027]段和图1中所描述的结构如下：提供计数器A以计数未经调制时钟，并且提供计数器B以计数经调制时钟。计数器A和B的计数操作同时开始通过将复位指令值写入复位寄存器。此后，比较器用于将计数器A的值与计数器B的值相比较。当计数器A的值到达为寄存器A设置的预定的计数值时，比较器输出停止信号以停止计数器B的计数操作。在计数器B的计数操作被停止信号停止之后，当调制功能开启时，计数器B的值被放入寄存器B中，或当调制功能关闭时被放入寄存器C中。换言之，包括复位、计数操作的一系列动作，以及计数结果传输执行2次，即，当调制功能开启时以及当调制功能关闭时。此后，寄存器B的值和寄存器C的值被比较，并且比较的结果被输出。在下扩展调制的情况中，如果比较器检测到寄存器B的值比寄存器C的值小，SSCG被诊断为正常。在中心扩展调制的情况下，即使时钟被正常调制，在以上概述的电路中寄存器B的值变成等于寄存器C的值，因为当调制关闭时，时钟频率关于中心频率以垂直对称方式的效果扩展。调制操作是正常激活还是关闭，寄存器B的值等于寄存器C的值。这意味着以上电路不能诊断SSCG是正常还是有缺陷。因此如专利文献2的图3和第[0033]到[0043]段中所述，使用测量半周期的调制操作的测试模式信号，以上瓶颈被旁路。测试模式信号使计数器B计数半周期的调制操作，并且在正或负调制侧的时钟计数值被存储在寄存器B中。另一方面，调制操作关闭，一个周期的计数值被放在寄存器C中。比较器将寄存器C的值的一半与寄存器B的值相比较以便诊断SSCG是否正常。当在正调制侧的半周期中寄存器B的值大于寄存器C的值的一半时，以及当在负调制侧的半周期中寄存器B的值小于寄存器C的值的一半时，SSCG被诊断为正常。

技术实现要素：
正如专利文献2所指出的，当下扩展调制时，专利文献1中所述电路技术完全实现诊断功能，但是在中心扩展调制的情况下无法提供准确的诊断。虽然专利文献2指示通过仅对半周期的调制操作进行计数避开以上不准确诊断的瓶颈，但是它没有公开产生用于对半周期的调制操作进行计数的控制信号的方法。如果调制的波信号是在半周期中被精确反向的信号例如正弦波，则得到二值化调制的波信号的比较器将产生有50％占空比的信号，即，准确的半周期信号。但是，测试可以限制调制的波信号的波形。而且，调制的波信号是调制控制电压信号的模拟信号。当与噪声叠加时，调制的波信号引起SSCG输出的时钟的频率波动。这意味着为了测试而运行测试电路可以将测试电路产生的噪声叠加到叠加的波信号上，叠加的噪声可能引起SSCG输出的时钟的频率波动。这是严重的问题，因为测试对象的特征可能因测试电路而不同。已经根据以上情形说明了本发明并且提供创新的半导体集成电路。在根据本发明的一个实施方式实现本发明时，提供一种SSCG，其产生一种经调制的时钟，其频率台被调制到通过将输入参考时钟的频率乘以预定的乘法计数而获得的中心频率以上和以下。SSCG包括：一个相位比较器，其将参考时钟的相位与反馈时钟的相位进行比较的相位比较器；振荡器，其输出经调制的时钟，其振荡频率基于来自相位比较器的输出而被控制；以及调制电路，其接收经调制时钟的输入以便输出反馈信号。所述调制电路包括分频器和向所述分频器提供分频比的分频比调制电路，并且通过利用分频比对振荡器的输出进行分频来输出反馈时钟。分频比调制电路调制分频比，使得比率随着时间在预定乘法计数以上和以下波动，同时以扩展方向标识信号的形式输出所述分频比和所述乘法计数之间的量级关系。SSCG的诊断电路包括对参考时钟进行计数的计数器A以及对经调制时钟进行计数的计数器B。基于扩展方向标识信号，诊断电路控制计数器A和B之一或二者的计数操作。诊断电路基于计数器A和B中之一或二者的值来诊断SSCG的操作状态(例如，存在或不存在缺陷)。本发明的上述实施方式等等主要优点如下：在中心扩展的SSCG中，可以在上扩展和下扩展侧精确地诊断操作状态，同时使诊断电路所产生的噪声对SSCG输出的时钟频率的影响最小化。附图说明在阅读下列说明和所附权利要求时，本发明的其他目的和优点将变得明显，其中：图1是简述在本发明的第一实施方式中包括时钟发生器和诊断电路的LSI的框图；图2所示为第一实施方式中时钟发生器和分频比调制电路的典型操作的时序图；图3所示为第一实施方式中包括时钟发生器和诊断电路的LSI的详细结构的框图；图4所示为第一实施方式中典型诊断电路的框图；图5所示为本发明的第二实施方式中另一典型诊断电路的框图；图6所示为第二实施方式中时钟发生器和诊断电路的典型操作的时序图；图7所示为本发明的第三实施方式中另一典型诊断电路的框图；图8所示为第三实施方式中时钟发生器和诊断电路的典型操作的时序图；图9所示为第四实施方式中另一典型诊断电路的框图；图10所示为第四实施方式中时钟发生器和诊断电路的典型操作的时序图。具体实施方式实施方式概述下面概述本说明书中公开的本发明的代表性实施方式。下文对实施方式的描述中和附图中出现的加括号的标号仅仅表示被包含在该数字所指示的组件的概念中的内容。[1]<装配有输出扩展方向标识信号的分频比调制电路的SSCG诊断电路>提供一种半导体集成电路100，包括时钟发生器1以及诊断电路2，时钟发生器1接收参考时钟91的输入以便基于参考时钟91产生经调制时钟92的。半导体集成电路100配置如下：时钟发生器1包括相位比较器11，其将参考时钟的91的相位与反馈时钟93的相位进行比较；振荡器14，其输出经调制时钟，该经调制时钟的振荡频率基于来自相位比较器11的输出而被控制；以及调制电路15，其接收经调制时钟的输入以便输出反馈时钟93。调制电路15包括分频器16和将分频比94馈送到分频器16的分频比调制电路17。分频器16通过利用分频比94对振荡器14的输出进行分频来输出反馈时钟93。分频比调制电路17被馈送以乘法计数，并且具有两个周期中的至少一个。这两个周期中的一个周期是分频比调制电路17输出大于乘法计数的值的周期；另一周期是分频比调制电路17输出小于乘法计数的值的周期。分频比调制电路17以扩展方向标识信号95的形式输出分频比94和乘法计数之间的量级关系。诊断电路2包括对参考时钟91进行计数的第一计数器21，以及基于扩展方向标识信号95对经调制时钟92进行计数的第二计数器22。利用上述结构的中心扩展的SSCG，可以准确地诊断在上扩展侧和下扩展侧的操作状态，同时使诊断电路2产生的噪声对SSCG输出的时钟频率的影响最小化。[2]<总线接口加总线加CPU>在上述小节[1]所描述的结构中，还可以提供CPU3和总线4。诊断电路2还可包括调制模式指定寄存器25和总线接口电路24。总线接口电路24以从CPU3可访问的方式将第一计数器21和第二计数器22耦合到总线4。当扩展方向标识信号95指示由调制模式指定寄存器25指定的扩展方向时，导致第二计数器22执行计数操作。CPU3基于第一计数器21和第二计数器22的值中的至少一个来诊断时钟发生器1的操作状态。利用上述结构，可以执行复杂的诊断同时使诊断电路2的尺寸最小。[3]<通过使用使能寄存器控制测量周期>在上述小节[1]或[2]所描述的结构中，诊断电路2还可包括使能(enable)寄存器27，其以CPU3经由总线4可写的方式被耦合到总线接口电路24。在使能寄存器27具有用于禁止计数操作的值的周期中，第一计数器21和第二计数器22被禁止执行其计数操作。利用上述结构，CPU3可以直接管理计数器的计数周期(测量周期)，这缩短了测试时间。[4]<通过使用参考时钟侧计数器来控制测量周期>在上述小节[1]或[2]所描述的结构中，第一计数器21可以是倒计数器，其初始值可由CPU3通过总线4写入。在第一计数器21具有正值的周期中，允许第二计数器22执行计数操作。利用上述结构，不需要CPU3直接管理计数器的计数周期(测量周期)。这提高了建立用于读取计数结果的定时的自由度，从而缩短了测试时间。[5]<通过使用经调制时钟侧计数器来控制测量周期>在上述小节[1]或[2]所描述的结构中，第二计数器22可以是倒计数器，其初始值可由CPU3通过总线4写入。在第二计数器22具有正值的周期中，允许第一计数器21执行计数操作。利用上述结构，不需要CPU3直接管理计数器的计数周期(测量周期)。这提高了建立用于读取计数结果的定时的自由度，并且从而缩短了测试时间。[6]<中断>在上面的小节[4]所描述的结构中，当第一计数器21的值变成0时，诊断电路2可以产生对CPU3的中断98。利用上述结构，CPU3可以知道用于完成计数的定时。这允许CPU3有效地利用时间直到计数结果将被读出，从而缩短了测试时间。[7]<通过预定范围的值的诊断>在上面的小节[1]到[6]任何一个所描述的结构中，CPU3可以通过读取第一计数器21和第二计数器22的值中的至少一个并且通过将所读取的值与预定范围的值范围进行比较，来诊断时钟发生器1是否有缺陷。上述结构允许比以前更加定量的方式来执行诊断。[8]<用于调制分频比的方法>在上面的小节[1]到[7]任何一个所描述的结构中，可以进一步给予分频比调制电路17调制度(modulationdegree)。分频比调制电路17可以逐渐增加分频比94，直到基于乘法计数和调制度计算的最大分频比。分频比调制电路17还可以逐渐减小分频比94，直到基于乘法计数和调制度计算的最小分频比。上述结构按需要提供经调制的波形。[9]<基于扩展状态信号对经调制时钟的计数>还提供了一种半导体集成电路100，包括：时钟发生器1，以及诊断电路2，时钟发生器1接收参考时钟91的输入以便基于参考时钟91产生经调制时钟92。半导体集成电路100配置如下：时钟发生器1包括相位比较器11，其将参考时钟91的相位与反馈时钟93的相位进行比较；振荡器14，其输出经调制时钟92，该经调制时钟的振荡频率基于来自相位比较器11的输出而被控制；以及调制电路15，其接收经调制时钟92的输入以便输出反馈时钟93。调制电路15包括分频器16和将分频比94馈送到分频器16的分频比调制电路17。分频器16通过利用分频比94对振荡器14的输出进行分频来输出反馈时钟93。分频比调制电路17输出指示调制状态的扩展状态信号95。诊断电路2包括计数器22，其基于扩展状态信号95对经调制时钟92进行计数。利用上述结构，中心扩展SSCG可以准确诊断在上扩展侧和下扩展侧的操作状态同时使SSCG输出的时钟频率上诊断电路2产生的噪声的影响最小。[10]<在上扩展侧和下扩展侧的计数>在上面的小节[9]所描述的结构中，分频比调制电路17可被给予乘法计数，并且可具有两个周期中的至少一个。这两个周期之一是分频比调制电路17输出大于该乘法计数的值的周期；另一周期是分频比调制电路17输出小于该乘法计数的值的周期。分频比调制电路17以扩展状态信号95的形式输出分频比94和乘法计数之间的量级关系。诊断电路2使计数器22基于扩展状态信号95在分频比94大于或小于乘法计数时对经调制时钟进行计数。利用上述结构，中心扩展的SSCG还可以准确地诊断在上扩展侧和下扩展侧的操作状态，同时使诊断电路2产生的噪声对SSCG输出的时钟频率的影响最小化。[11]<用于调制分频比的方法>在上面的小节[10]所描述的结构中，还可以给予分频比调制电路17调制度。分频比调制电路17可以逐渐增加分频比94直到基于乘法计数和调制度而计算的最大分频比。分频比调制电路17也可以逐渐减小分频比94直到基于乘法计数和调制度而计算的最小分频比。上述结构还按需要提供经调制的波形。[12]<参考时钟计数器>在上面的小节[9]、[10]或[11]所描述的结构中，计数器可被视为第二计数器22。诊断电路2还包括对参考时钟91进行计数的第一计数器21。在使第一计数器21和第二计数器22在相同的周期执行计数操作之后，诊断电路2可以基于第一计数器21和第二计数器22的计数值，来诊断时钟发生器1是否有缺陷。利用上述结构，通过使用未经SSCG调制的参考时钟的频率，可以做出准确的诊断。[13]<通过使用参考时钟侧计数器对测量周期的控制>在上面的小节[9]、[10]或[11]所描述的结构中，计数器可被视为第二计数器22。诊断电路2还可包括第一计数器21，其被设置有第一正初始值，并且根据参考时钟91进行倒计数。在第一计数器具有正计数值的周期中，诊断电路2使第二计数器执行计数操作。此后，诊断电路2可以基于第二计数器22的计数值来诊断时钟发生器1是否有缺陷。利用上述结构，可以通过使用未经过SSCG调制的参考时钟来控制经调制时钟的计数周期(测量周期)，从而可以做出准确诊断。[14]<通过使用经调制时钟侧计数器对测量周期的控制>在上面的小节[9]、[10]或[11]所描述的结构中，计数器可被视为第二计数器22。诊断电路2还可包括对参考时钟91进行计数的第一计数器21。第二计数器22被设置以第二正初始值并且根据经调制时钟92进行倒计数的计数器。在第二计数器22具有正计数值的周期中，诊断电路2使第一计数器21执行计数操作。此后，诊断电路2可以基于第一计数器21的计数值来诊断时钟发生器1是否有缺陷。利用上述结构，可以通过使用未经SSCG调制的参考时钟来控制经调制时钟的计数周期(测量周期)。这使得比较容易提供与对经调制时钟进行操作的诊断电路的同步。2.实施方式的细节下面详细描述优选实施方式。[第一实施方式]图1是概述在本发明的第一实施方式中包括时钟发生器和诊断电路的LSI的框图。时钟发生器通过在使用PLL的时钟频率乘法电路中对分频器的分频比进行调制来实现扩频。参考时钟91和反馈时钟93之间的由相位比较器11检测到的相位差被用作控制振荡器14的振荡频率的基础。振荡器14的输出被分频器16分频以形成馈送回相位比较器11的反馈时钟93。振荡器14输出的时钟频率是通过将参考时钟91的频率乘以分频比而获得的频率，使得时钟发生器1充当时钟频率乘法电路。在这个实施方式中，由调制电路15的分频比调制电路17被提供给分频器16的分频比94在预定乘法计数以上和以下被调制。在此上下文中，分频比的调制意味着输出通过使分频比94基于预定调制度和调制频率而关于预定乘法计数在正方向和负方向上随时间被调制所获得的值以作为分频比94。同时，分频比调制电路17依据要输出的分频比94是大于还是小于预定乘法计数，来产生并且输出扩展方向标识信号95。稍后将讨论这些操作的细节。虽然图1示出使用PLL作为典型时钟发生器1的时钟频率乘法电路，但是时钟发生器1不限于此，只要它可以输出通过使用数字信号来调制参考时钟的频率而获得的时钟即可。这样，时钟发生器1可以是数字PLL、时钟分频器或时钟频率乘法器。相位比较器11可以用频率比较器代替。虽然图1示出了形式为压控振荡器(VCO)的振荡器14，但是振荡器14可以用电流、数字值或一些其他控制信号控制的振荡器代替。通过在相位比较器11和振荡器14之间插入例如电荷泵电路和低通滤波器，形成了PLL的回路。诊断电路2包括对参考时钟进行计数的计数器A21，对经调制时钟92进行计数的计数器B22，以及使能控制电路23。使能控制电路23基于从分频比调制电路17输出的扩展方向标识信号95，来控制是否使计数器B22执行其计数操作。图2所示为第一实施方式中时钟发生器和分频比调制电路的典型操作的时序图。时钟发生器1作为中心扩展的SSCG工作。时钟发生器1输出经调制时钟92，它是通过关于通过将参考时钟91的频率乘以乘法计数N而获得的频率f0在正方向和负方向上随时间对频率df进行调制而得到的。如图2的上半部分所示，经调制时钟92的频率在时间t1和时间t5到达最低点(最低频率f0-df)，并且在时间t3到达峰值(最高频率f0+df)。经调制时钟92的频率高于f0的从时间t2到时间t4的周期是上扩展周期，并且经调制时钟92的频率低于f0的从时间t4到时间t6的周期是下扩展周期。在图1所示的实施方式中，调制电路15中的分频比调制电路17计算馈送到分频器16的分频比94。分频比94在预定乘法计数N以上和以下N(1-df/f0)到N(1+df/f0)的范围中升高和降低，使得经调制时钟92的频率可以如图2所示被调制。分频比调制电路17以如下方式输出分频比94：比率94在时间t1到达N(1-df/f0)，逐渐升高以在时间t2到达N，进一步增加以在时间t3到达N(1+df/f0)，在时间t5降低至N(1-df/f0)，而后再次升高，以此类推。特别地，可以使用已知的技术配置分频器使得分频比被给定为M/L，其中L和M每个都是整数。然而，图2示出分频比以平滑的、线性的方式增加，当整数L和M合适地升高和降低时，分频比也可以按步进方式变化。如果整数L和M每个是足够大的数，步进被最小化并且可以接近直线。虽然图2示出以三角波形式对经调制时钟92的频率进行调制的典型SSCG，但是经调制信号的波形不限于三角波。备选地，经调制信号的波形可以是正弦波、矩形波或一些其他合适的所需波形。除了分频比94之外，分频比调制电路17产生并输出扩展方向标识信号95。在分频比95大于预定乘法计数N的从时间t2到t4的周期中，分频比调制电路17输出高电平；在分频比95小于预定乘法计数N的从时间t4到t6的周期中，分频比调制电路17输出低电平。高电平扩展方向标识信号95指示时钟发生器1被设置为用于上扩展，而低电平扩展方向标识信号95指示时钟发生器1被设置以用于下扩展。如上所述，可以配置数字逻辑电路产生M/L形式的分频比94，其中L和M每个都是整数，逻辑被设计为使得还产生扩展方向标识信号95。分频比调制电路17被配置为包括使用基于乘法计数N、调制频率、调制度和已输入的控制时钟频率而工作的状态机来控制整数L和M的升高和降低的电路。提高分频比M/L涉及执行控制以逐渐增加整数M或逐渐减小整数L；降低分频比M/L涉及执行控制以逐渐减小整数M或逐渐增加整数L。通过合适地改变整数L和整数M可以以更详细的方式控制分频比M/O。基于输入的调制度，可以提前计算分频比M/L的最大值和最小值或整数L和M的最大值和最小值。然后可以执行控制使得所考虑的值在变化的同时，在达其最大值或最小值时从其返回。在这种情况下，使用比较电路或组合逻辑电路作为简化比较电路，用于确定分频比M/L和乘法计数N之间的量级关系的条件以扩展方向标识信号95的形式被输出。在另一示例中，分频比调制电路17可被配置为包括一个表，该表存储有针对控制时钟的不同步进而计算的整数L和M的值。这些值可以与控制时钟同步从表中被读取，以便以符合所需调制波形的方式输出分频比94。当经调制波形是三角波时，用于升高和降低整数L和M的电路是有效的，并且表的使用允许输出所需波形。因此，这个布置对于输出这种经调制波形作为复杂和难以通过算术运算计算的正弦波是有效的。在这种情况下，扩展方向标识信号95也可以被提前计算并且存储在同一表中。如上所述，从微观的观点看，分频比94以步进方式变化。当不是用模拟信号而是用数字信号调制分频比时，这是一个明显的特征。经调制波形不是平滑的而是步进的，这不会对SSCG造成问题。这是因为当LSI的时钟频率随时间改变时时钟谱向外扩展，辐射功率的水平减小的和扩展的量一样多。诊断电路2基于扩展方向标识信号95来控制是否使计数器B22执行或停止其计数操作。例如，上扩展周期中的平均频率是通过仅在扩展方向标识信号95为高时使计数器B22执行其计数操作而获得的；下扩展周期中的平均频率是通过仅当扩展方向标识信号95为低时使计数器B22执行其计数操作而获得的。因为计数器A21对参考时钟91进行计数，因此计数器A21的计数值乘以乘法计数N是与SSCG的中心频率f0成比例的。由计数器A21和B22在相同上扩展周期中计数得出的值可被用于计算调制度df/f0。如果测量周期(在计数在多个上扩展周期上完成的情况下，则是累积的时间)由Tm表示，则计数器A21的计数值被给定为f0/N×Tm。在三角波的情况下，计数器B22的计数值被给定为(f0+df/2)×Tm。频率df则被计算为：(计数器B22的计数值)÷(计数器A21的计数值×N)-1的结果的2倍。同样，下扩展周期的频率df通过使计数操作仅在下扩展周期中而被计算。确定计算出的频率df是否落在预定范围中允许中心扩展的SSCG精确地诊断时钟发生器1在上扩展和下扩展侧的操作状态。诊断电路2不会影响时钟发生器1的特征，因为诊断电路2仅仅基于调制电路15输出的扩展方向标识信号95来控制计数时钟的周期。而且，因为时钟发生器1中对时钟频率进行调制的分频器16由数字电路组成，因此防止了诊断电路产生的噪声影响SSCG输出的时钟频率。可由LSI内的电路来执行诊断，该诊断包括读出计数值以执行用于确定的上述计算。备选地，计数值可以从LSI读出并且被馈送到外部测试器以用于诊断。因为计数值是数字值，因此它们可以被普通的逻辑测试器用来诊断SSCG的性能是否正常；不需要利用例如频谱分析器之类的特殊设备。图1和图2示出了扩展方向标识信号95被用来提供计数器使能控制由此使频率在扩展操作的上扩展或下扩展周期中被计数的示例。扩展方向标识信号95可以被产生为某些其他信号，其表示扩展状态并且被使能控制电路23用于控制使用计数器的测量周期，诊断被执行的重点在其他周期。例如，可以使用从时间t1到t3活跃的信号来测量上升频率的梯度。图1和图2示出上扩展或下扩展周期的频率被计数的示例。由此，SSCG可以连续在上扩展和下扩展周期执行其诊断以最终实现对SSCG的总体诊断。同时，如果提供一种运行于扩展方向标识信号95的、采用与使计数器B22运行的逻辑值相反的逻辑值的计数器，则SSCG可以在上扩展和下扩展周期中并行执行诊断。这个布置可以进一步缩短测试时间。下面将详细描述以上优选实施方式。图3所示为第一实施方式中包括时钟发生器和诊断电路的LSI的详细结构的框图。图4所示为第一实施方式中典型诊断电路的框图。图3中所示的时钟发生器1是一个普通的模拟LSI，区别在于向其中的分频器16添加了分频比调制电路17。电荷泵电路12和低通滤波器13被插入在相位比较器11与VCO14之间。相位比较器11输出UP(上)信号和DOWN(下)信号，分别用于升高和降低频率。电荷泵12用于对形成低通滤波器13一部分的电容器进行充电或放电，从而产生VCO14的控制电压。分频器16按照上文参考图1和图2讨论的方式工作。图3所示的LSI100具有耦合到总线4的CPU3。例如，LSI100可以是包括在微计算机中的ASIC。诊断电路2装配有总线接口24，其以从CPU3经由总线4可访问的方式耦合到计数器A21和计数器B22以及包括在使能控制电路23中的寄存器(如果需要)。图4中所示的典型诊断电路2具有由调制模式寄存器25和比较器26形成的使能控制电路23。调制模式寄存器25耦合到总线接口24。通过总线4，CPU3可将指定要诊断的调制模式是上扩展还是下扩展的值写入调制模式寄存器25。比较器26将写入调制模式寄存器25的值与扩展方向标识信号95的值进行比较。如果比较的值匹配，计数器A21和B22被允许在使能控制下执行计数操作。备选地，计数器A21可以不经受使能控制。在没有使能控制的情况下，计数器A21取覆盖上扩展和下扩展周期二者的计数值。在使能控制下，计数器A21取仅覆盖与计数器B22相同的扩展模式的计数值，使得可以相应地执行诊断。在时钟发生器1中，模拟电路插入在相位比较器11与VCO14之间，而调制电路是由数字电路组成的分频器16。这意味着，不存在可供诊断电路2产生的噪声直接影响振荡操作的模拟信号传播路径。在上文描述的专利文献1中的SSCG中，采用模拟PLL，其中模拟调制电路被添加到低通滤波器的下游。因此，如上文所述，诊断电路产生的噪声可以通过经调制信号而影响振荡特征。与之相反，本实施方式不具有这种噪声传播路径。CPU3可以通过总线4访问计数器A21和B22。这些计数器的值因此可被CPU3读出，以用于在执行上述诊断中的计算。CPU3对经调制时钟92进行操作，该经调制时钟92的频率平均而言是外部输入的参考时钟91乘以乘法计数N。这意味着，CPU3可以以较高速度执行诊断。上文描述的专利文献2公开了包括用于诊断的寄存器和比较电路的硬件设置，然而，本实施方式通过使普通LSI操作所需的CPU3运行诊断软件离开实现诊断。这样做使得诊断电路的电路尺寸的增加被最小化。而且，因为CPU3一般拥有用于执行复杂指令集的功能以及能够执行复杂算术运算的算术电路，因此这个实施方式可以灵活地处理可能需要用于诊断的复杂操作和判断。此外，如果诊断程序被包含在用户程序中，则在出售前的测试中或在出售之后安装在用户站点时，可以执行SSCG的诊断。在这种情况下的诊断不限于被测设备是正常还是有缺陷的非此即彼的确定。如果检测到性能下降，可以通过防止最终发生完整的缺陷的方式来校正调制参数。[第二实施方式]<使用使能寄存器对测量周期的控制>图5所示为本发明的第二实施方式中另一典型诊断电路的框图。图6所示为第二实施方式中时钟发生器和诊断电路的典型操作的时序图。图5所示的诊断电路2由使能寄存器27和AND门28补充的图4所示的使能寄存器27组成。使能寄存器27耦合到总线接口24。通过总线4，CPU3可以将启用或禁用计数器A21和B22的计数操作的值写入使能寄存器27。将“1”写入使能寄存器27启用计数操作；将“0”写入使能寄存器27禁用计数操作。现在将参考图6来描述图5的诊断电路2如何运行。图6的上半部分示出了用于中心扩展SSCG的经调制时钟92的频率；中间部分示出了使能寄存器27的值以及扩展方向标识信号95的值；下半部分示出了计数器A21和B22的计数值。因为计数器A21对将要相乘的参考时钟进行计数，因此图6中的计数器A21的计数值在这里被示为与乘法计数N相乘得出的值，以用于与计数器B22的计数值的容易的比较。在图6中的时刻T21，值“1”被写入使能寄存器27。由此，从扩展方向标识信号95变高的时刻T2开始，计数器A21和B22开始正计数。在时刻T2与时刻T3之间，T4与T5之间，T6与T7之间以及T8与T22之间，即，在扩展方向标识信号95为高的周期中，计数器A21和B22正计数。在时刻T3与时刻T4之间，T5与T6之间，T7与T8之间，即，在扩展方向标识信号95为低的周期中，计数器A21和B22停止正计数。也即，只有上扩展周期是计数周期(即，测量周期)。在时刻T22，CPU将值“0”写入使能寄存器27。这使计数器A21和B22停止计数。因为计数仅在上扩展周期中进行，因此对经调制时钟92进行计数的计数器B22的计数值变为大于对参考时钟进行计数并且经历了乘以N的计数器A21的计数值。在将值“0”写入使能寄存器27之后，CPU3可以通过总线4读取计数器A21和B22的值以用于诊断。虽然难以精确控制何时将值写入使能寄存器27，但是计数器A21和B22同时开始和停止其计数，因此所涉及的相对关系是准确的。这允许CPU3精确地执行诊断。因为计数器A21和B22的值可以在值“0”被写入使能寄存器27之后立刻被读出以用于诊断，因此CPU3的诊断程序几乎不浪费任何时间。利用上述布置，CPU可以直接管理计数器的计数周期(测量周期)并且由此缩短测试时间。[第三实施方式]<通过使用参考时钟侧计数器对测量周期的控制>上文描述的第二实施方式是通过使用使能寄存器来控制测量周期的示例。利用第二实施方式，如上所述，难以精确控制将值写入使能寄存器的时间。与之相反，本发明的第三实施方式被设置为通过使用计数器A21来精确地管理测量周期。图7所示为本发明的第三实施方式中另一典型诊断电路的框图。图8所示为第三实施方式中时钟发生器和诊断电路的典型操作的时序图。计数器A21被用作倒计数器，其初始值可被设置。当计数器A21的计数值为正时，取代使能寄存器27的计数器A21执行控制以启用计数器B22执行计数操作。CPU3可以通过总线4设置计数器A21的初始值。优选地，可以提供中断发出电路29，用以在检测到计数器A21的值不再为正时向CPU3发出中断。现在将参考图8来描述图7的诊断电路2如何运行。图8的上半部分示出了用于中心扩展SSCG的被调制时钟92的频率；中间部分示出了扩展方向标识信号95的值，指示检测到计数器A21的值为正的信号96的值，以及中断信号98；下半部分示出了计数器A21和B22的计数值。因为计数器A21对将要被乘的参考时钟进行计数，因此图8中计数器A21的计数值在这里被示为与乘法计数N相乘得出的值，以用于与计数器B22的计数值的简单比较。在时刻T23，CPU3将正初始值写入计数器A21。这将信号96驱动为高。在扩展方向标识信号95被驱动为高的时刻T2，使计数器A21开始倒计数，并且使计数器B22从0开始正计数。计数操作只仅在扩展方向标识信号95为高的周期、即上扩展周期中被执行。在计数器A21的值变成0的时刻T24，使计数器B22停止计数操作。这时，中断发出电路29向CPU3发出中断信号98。CPU3运行中断处理例程以读取计数器B22的值，并且使用写入计数器A21的初始值以便执行诊断。利用以上实施方式，通过消除确定数据被写入使能寄存器的时刻的不准确性以及通过使用未经SSCG调制的参考时钟来精确地控制被调制时钟的计数周期(测量周期)，可以执行准确的诊断。因为CPU3通过使用中断被通知以测量的结束，CPU3可以执行其他任务直到中断被发出。但是，中断特征对于第三实施方式而言不是强制性的，第三实施方式可以备选地在没有中断发出电路29的情况下付诸实践。在这个变形中，CPU3可以通过轮询或通过一些其他合适的方法检测到计数器A21已到达0。[第四实施方式]<通过使用经调制时钟侧计数器对测量周期的控制>上述第三实施方式被示为使用计数器A21来控制参考时钟的计数周期(测量周期)。备选地，可以使用计数器B22来控制参考时钟的计数周期(测量周期)。图9所示为第四实施方式中另一典型诊断电路的框图。图10所示为第四实施方式中时钟发生器和诊断电路的典型操作的时序图。代替计数器A21，计数器B22可被配置为倒计数器，其初始值可被设置。仅在计数器B22的计数值为正的周期中，启用计数器A21以执行计数操作。作为另一备选，可以提供中断发出电路29以在检测到计数器B22的值已返回0时向CPU3发出中断信号98。现在将参考图10来描述图9的诊断电路2如何运行。图10的上半部分示出了用于中心扩展SSCG的经调制时钟92的频率；中间部分示出了扩展方向标识信号95的值，指示检测到计数器B22的值为正的信号97的值，以及中断信号98；下半部分示出了计数器A21和B22的计数值。因为计数器A21对将要被乘的参考时钟进行计数，因此图10中计数器A21的计数值在这里被示为与乘法计数N相乘得出的值，以用于与计数器B22的计数值的简单比较。在时刻T25，CPU3将正初始值写入计数器B22。这将信号97驱动为高。在扩展方向标识信号95被驱动为高的时刻T2，使计数器B22开始倒计数，并且使计数器A21从0开始正计数。计数操作仅在扩展方向标识信号95为高的周期中、即上扩展周期中被执行。在计数器B22的值变成0的时刻T26，使计数器A21停止其计数操作。这时，中断发出电路29向CPU3发出中断信号98。CPU3运行中断处理例程以读取计数器A21的值，并且使用写入计数器B22的初始值以便执行诊断。利用上述结构，通过使用经调制时钟不经历SSCG调制可以控制参考时钟的计数周期(测量周期)。这使得更容易提供与运行在经调制时钟的诊断电路的同步。虽然上文描述了包含了很多细节，但是这些不应被理解为限制发明人做出的本发明的范围，而仅仅是用来提供对本发明目前的一些优选实施方式的说明。很清楚，根据上文描述，很多备选、修改和变形对本领域技术人员是明显的。例如，SSCG的诊断不仅可以被包括在售前对LSI的测试中，也可以被利用在安装地点的工作诊断中。SSCG的诊断还可以用于通过观察SSCG的特征调节调制参数。虽然示出以上第三和第四实施方式中每一个使用可对其设置正初始值的倒计数器，这不是对本发明的限制。显然，采用可对其设置正初始值的正计数器也可以得到相同的效果。因此本发明的范围应该由所附权利要求及其合法等效确定，而不是由给出的示例确定。