具有全掃描能力的寄存器的製作方法

2023-07-19 05:31:06

專利名稱：具有全掃描能力的寄存器的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及集成電路晶片的機內測試，且更明確地說，涉及用於機內串行掃描測試的結構。
背景技術：
各種功能類別的集成電路可經設計和實施為具有操作模式和測試模式，在測試模式中將測試數據(通常是特定測試位模式)輸入到所述電路內的測試輸入點。所述電路經計時以致使所述電路的內部單元對測試數據進行操作以產生結果，電路設計者使得所述結果可通過對應測試輸出點來進行觀測。接著將所述結果與正確結果進行比較。如果所述比較顯示結果正確，那麼所述電路的位於測試輸入點與測試輸出點之間的部分沒有故障。一種眾所周知的測試方法稱為掃描測試，其對於測試具有大量一位鎖存器型存儲單元的集成電路晶片(例如寄存器堆和其它靜態隨機存取存儲器(SRAM)裝置)特別具吸引力。掃描測試提供對個別存儲單元的控制和觀測，所述存儲單元響應於控制信號而切換其內部配置且變為彼此連接以形成一位觸發器型鎖存器鏈，稱為「掃描鏈」，其從指定的輸入掃描測試單元延伸到指定的輸出掃描測試單元。具有這種能力的存儲單元稱為「可掃描的」。理想地，如果形成任何給定掃描鏈的所有可掃描存儲單元在其正常操作中均正確地進行掃描操作，那麼在重新配置並連接到所述掃描鏈中之後，饋送到輸入掃描測試單元的掃描測試數據將以組桶方式移位通過掃描鏈中的每一存儲單元，且因此將不受破壞地離開掃描測試輸出單元。這假設與每一存儲單元相關聯的額外電路(所述額外電路是使存儲單兀可掃描所必要的)正確地操作。基於所述同一假設，如果輸出掃描測試單兀未能輸出被饋送到輸入掃描測試單元的相同掃描測試序列，那麼指示關於掃描鏈中的從所述掃描鏈的輸入延伸到輸出的存儲單元中的任一者的故障。將存儲單元(包括寄存器堆的存儲單元)設計為可掃描的已知方法必定對於每一存儲單元包括額外電路，使得由將存儲單元的電路中的每一者的拓撲從正常的水平觸發操作(即，鎖存器模式)切換到邊緣觸發操作(即，觸發器模式)且將所得的觸發器模式單元彼此連接從而形成一位觸發器鏈的控制信號執行掃描測試。舉例來說，可接著通過將一位測試序列饋送到所述鏈的第一存儲單元/觸發器的數據輸入來對存儲單元形成的寄存器或其它電路進行掃描測試，所述第一存儲單元/觸發器當在其正常模式中進行操作時可為用於寄存器的最低或最高有效位的存儲單元，且接著假設N位寄存器，其對在掃描鏈中的所有N個存儲單元/觸發器計時N次或N次以上，以組桶方式使掃描測試序列移位通過每一者且接著觀測最後一個存儲單元/觸發器的輸出，所述最後一個存儲單元/觸發器在正常操作中可為用於寄存器的最低或最高有效位中的另一者的存儲單元。半導體存儲器工業中已經知道很久的掃描測試的主要益處在於，至少理想地，其提供用於在電路被切換到測試模式中時觀測並控制每一存儲單元切換到所述掃描鏈中的一者中的手段。
然而，所述工業中同樣眾所周知的是製作可掃描存儲單元的已知方法的成本。這些成本中的一者(這是重要的)是增加的電晶體計數和對應的額外互連件。與這個成本相關的是由額外電路消耗的晶片區域的成本。此些成本的原因是已知方法通過添加從屬鎖存器電路連同從存儲單元鎖存器的連接來使存儲單元可掃描，所述從屬鎖存器電路在切換到掃描測試模式時被激活，所述連接將所述鎖存器轉換為對專門激活的從屬鎖存器進行饋送的主控鎖存器以實現主從觸發器,如此項技術中已知的。現有技術圖1展示可掃描存儲單元100的實例，所述可掃描存儲單元100具有用於使得所述單元能夠在主從觸發器模式中進行操作的上述電路的實例，例示說明用於製作可掃描存儲單元的已知手段。現參看現有技術圖1，實例100包含水平敏感數據鎖存器102和影子從屬鎖存器104。從屬鎖存器104通常稱為「影子」鎖存器，這是因為其在對所述單元的讀取和寫入的正常模式操作中不執行任何功能。現有技術圖1實例100的構造和操作的細節是所屬領域的一般技術人員眾所周知的，且因此，省略詳盡論述。簡要地說，在正常操作模式中，字線充當用於觸發水平敏感數據鎖存器102上的讀取/寫入操作的時鐘。在掃描模式中，在第一時鐘周期期間，將掃描輸入數據寫入到現在的主控水平敏感鎖存器102中。單獨的掃描時鐘用以將來自主控器的掃描輸入數據俘獲到從屬鎖存器104中。在下一個時鐘周期的上升沿處，掃描輸入數據被作為掃描輸出數據輸出，所述掃描輸出數據被饋送到相鄰鎖存器(圖1中未展示)中，所述相鄰鎖存器也類似地被轉換為可掃描觸發器。如可從圖1中理解的且如相關技術中已知的，從屬鎖存器104具有與水平敏感數據鎖存器102大致上相同的組件電路。因此，從屬鎖存器104所需要的區域與水平敏感數據鎖存器102所需要的區域大致相同。用於使存儲單元(例如寄存器堆的存儲單元)可掃描的常規方法的此複雜性的結果幾乎使寄存器堆的區域加倍。對於大寄存器堆和其它大存儲單元陣列，這是相當大的成本。此外，因為從屬鎖存器104通常是以與水平敏感數據鎖存器102 (或在掃描模式中為主控鎖存器)相同的技術和相同的處理步驟來製造的，所以從屬鎖存器104可自身為故障源。

發明內容
示範性實施例包括根據各種實施例的可掃描存儲單元和寄存器以及用於存儲單兀和寄存器的掃描測試的系統和方法。根據各種實施例中的一者或一者以上的可掃描寄存器的一個實例包括多個存儲單兀，每一存儲單兀具有:掃描輸入和掃描輸出；鎖存器，其稱合到所述掃描輸入，所述鎖存器具有鎖存器輸出；以及切換門，其耦合到所述鎖存器輸出，具有用以接收掃描時鐘的切換控制輸入，且響應於所述掃描時鐘，可切換地將所述鎖存器輸出耦合到所述掃描輸出以及將所述鎖存器輸出從所述掃描輸出去耦，其中所述存儲單元中的每一者的掃描輸出耦合到所述存儲單元中的對應下一者的掃描輸入。根據一個方面，根據各種不範性實施例中的一者或一者以上的實例可掃描寄存器包括切換門，其經配置以使得響應於所述掃描時鐘切換所述存儲單元中的第一者的切換門以將其鎖存器輸出耦合到所述存儲單元中的其對應下一者的輸入，與將給定值從第一可掃描存儲單元的鎖存器輸入去耦大致上同時，所述第一存儲單元的所述鎖存器鎖定到所述給定值，且所述存儲單元中的所述對應下一者的鎖存器鎖定切換到所述給定值。根據各種實施例中的一者或一者以上的可掃描存儲設備的一個實例包括第一存儲單元和第二存儲單元，其各自具有掃描輸入和掃描輸出，且各自包括耦合到所述掃描輸入的鎖存器，耦合到鎖存器輸出切換門的鎖存器具有用以接收掃描時鐘的切換控制輸入且響應於所述掃描時鐘，可切換地將所述鎖存器耦合到所述掃描輸出，其中所述第一存儲單元的掃描輸出耦合到所述第二存儲單元的掃描輸入。根據一個方面,根據各種不範性實施例中的一者或一者以上的實例可掃描存儲設備包括第一存儲單元的鎖存器輸出切換門和第二存儲單元的鎖存器輸出切換門，其經配置且布置以響應於循環掃描時鐘而在耦合狀態與去耦狀態之間循環地切換，所述循環切換包括與第二存儲單元的鎖存器輸出切換門切換到去耦狀態大致上同時地第一存儲單元的鎖存器輸出切換門切換到耦合狀態，繼之以與第一存儲單元的鎖存器輸出切換門切換到去耦狀態大致上同時地第二存儲單元的鎖存器輸出切換門切換到耦合狀態。根據一個方面,根據各種不範性實施例中的一者或一者以上的實例可掃描存儲設備包括選擇性地耦合到外部讀取線以選擇性地讀取第一和第二存儲單元中的至少一者的鎖存器狀態的鎖存器。根據各種示範性實施例中的一者或一者以上的方法的一個實例包括提供大約N/2個奇數存儲單元和大約N/2個偶數存儲單元，所述存儲單元中的每一者具有帶有輸入和輸出的鎖存器且具有切換門，每一奇數存儲單元的切換門選擇性地將所述單元的鎖存器輸出耦合到對應下一個偶數存儲單元的鎖存器的輸入，且每一偶數存儲單元的切換門選擇性地將所述單元的鎖存器輸出耦合到對應下一個奇數存儲單元的鎖存器的輸入，且所述方法進一步包括:a)控制存儲單元的切換門以與將所述奇數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出從其對應下一個偶數存儲單元的輸入去耦大致上同時地將所述偶數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出耦合到其對應下一個奇數存儲單元的鎖存器輸入，繼之以b)控制切換門以與將所述偶數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的輸入去耦大致上同時地將所述奇數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的鎖存器輸入。根據各種示範性實施例中的一者或一者以上的一個方面的方法的一個實例進一步包括通過重複a)和b)大約M次來使鎖存器狀態從所述存儲單元中的第一者依序移位通過大約M對所述存儲單元,每一對為奇數存儲單元及其對應下一個偶數存儲單元或偶數存儲單元及其對應下一個奇數存儲單元中的任一者。根據各種示範性實施例中的一者或一者以上的方法的一個實例包括提供大約N/2個奇數存儲單元和大約N/2個偶數存儲單元，所述存儲單元中的每一者具有帶有輸入和輸出的鎖存器且具有切換門，每一奇數存儲單元的切換門選擇性地將所述單元的鎖存器輸出耦合到對應下一個偶數存儲單元的鎖存器的輸入，且每一偶數存儲單元的切換門選擇性地將所述單元的鎖存器輸出耦合到對應下一個奇數存儲單元的鎖存器的輸入，且所述方法進一步包括:a)產生具有上升沿和下降沿的掃描時鐘，b)響應於掃描時鐘周期的上升和下降沿中的一者，與將接下來奇數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出鎖定到其對應偶數存儲單元的鎖存器輸出的狀態大致上同時地將對應接下來偶數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出切換到其對應偶數存儲單元的鎖存器輸出的狀態，繼之以c)響應於掃描時鐘周期的後續上升或下降沿，與將接下來偶數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出鎖定到其對應奇數存儲單元的鎖存器輸出的狀態大致上同時地將對應接下來奇數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出切換到其對應偶數存儲單元的鎖存器輸出的狀態。根據各種示範性實施例中的一者或一者以上的一個方面的方法的一個實例進一步包括通過產生M個掃描時鐘周期且響應於每一周期而重複b)和c)來使鎖存器狀態從所述存儲單元中的第一者依序移位通過大約M對所述存儲單元，每一對為奇數存儲單元及其對應下一個偶數存儲單元或偶數存儲單元及其對應下一個奇數存儲單元中的任一者。根據各種示範性實施例中的一者或一者以上的一個方面的方法的一個實例包括在依序移位之後讀取所述存儲單元的R。根據各種實施例中的一者或一者以上的一個實例可掃描存儲設備包括具有帶有鎖存器輸入和鎖存器輸出的第一鎖存器的第一存儲單兀以及具有帶有鎖存器輸入和鎖存器輸出的第二鎖存器的第二存儲單元、用於將給定掃描數據耦合到第一鎖存器的鎖存器輸入以將第一鎖存器切換到給定掃描數據的裝置、用於將給定掃描數據從第一鎖存器的輸入去耦以將第一可讀鎖存器鎖定到給定掃描數據的裝置、用於在第一鎖存器鎖定到給定掃描數據時將第一鎖存器的輸出耦合到第二鎖存器的輸入以將第二鎖存器切換到給定掃描數據的裝置以及用於在第二鎖存器鎖定到給定掃描數據時將第一鎖存器的輸出從第二鎖存器的輸入去耦以將第二鎖存器鎖定到給定掃描數據的裝置。根據各種實施例中的一者或一者以上的一個實例可掃描N位寄存器包括:N個一位存儲單元，所述存儲單元中的每一者具有帶有鎖存器輸入和鎖存器輸出的一位鎖存器，所述N個一位存儲單元被布置為大約N/2個偶數存儲單元和大約N/2個奇數存儲單元，每一偶數存儲單元具有來自所述奇數存儲單元當中的一個對應下一個奇數存儲單元，且每一奇數存儲單元具有來自所述偶數存儲單元當中的一個對應下一個偶數存儲單元；用於產生具有重複周期的掃描時鐘的裝置，每一周期具有第一時鐘事件，繼之以第二時鐘事件；第一移位裝置，其用於接收所述掃描時鐘，且響應於掃描時鐘周期的第一時鐘事件，將所述奇數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的鎖存器輸入以將所述鎖存器的狀態切換到所述奇數存儲單元的鎖存器的狀態，且與所述耦合大致上同時，將所述偶數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的鎖存器輸入去耦以將所述奇數存儲單元的鎖存器的狀態鎖定於在所述去耦之前的所述鎖存器的狀態處；以及第二移位裝置，其用於接收所述掃描時鐘，且響應於所述掃描時鐘周期的第二時鐘事件，將所述偶數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的鎖存器輸入去耦以將所述鎖存器的狀態鎖定於在所述去耦之前的其狀態處，且與所述去耦大致上同時，將所述奇數存儲單元中的每一者的鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的鎖存器輸入以將所述鎖存器的狀態切換到所述奇數存儲單元的所述鎖存器的狀態。根據一個方面，根據各種不範性實施例中的一者或一者以上的實例可掃描N位可掃描寄存器包括第一移位裝置和第二移位裝置，其中響應於接收到所述掃描時鐘的大約M個所述周期，所述第一和第二移位裝置執行其相應耦合和去耦大約M次以使鎖存器狀態從所述存儲單元中的第一者依序移位通過大約M對所述存儲單元，每一對為奇數存儲單元及其對應下一個偶數存儲單元或偶數存儲單元及其對應下一個奇數存儲單元中的任一者。各種示範性實施例的以上概述的說明性實例、方面和特徵並不希望為詳盡或限制性的，且所屬領域的一般技術人員在閱讀本發明的全文後將即刻明白各種示範性實施例的其它方面、特徵、優點、變型和應用。


呈現附圖以輔助本發明的實施例的描述，且提供附圖僅用於說明實施例而非限制實施例的目的。圖1展示提供正常鎖存器操作和測試模式可掃描觸發器操作的現有技術存儲單
J Li ο圖2展不根據各種不範性實施例中的一者或一者以上的一個實例可掃描寄存器堆的框示意圖，其在實例操作狀態中進行描繪。圖3A展示圖2可掃描寄存器堆的框示意圖，其在第一掃描移位狀態中進行描繪。圖3B展示圖2可掃描寄存器堆的框示意圖，其在第二掃描移位狀態中進行描繪。圖4描繪相對於圖2實例可掃描寄存器堆的根據一個計時方面的一個實例計時方案的一個說明性時序圖，以及第一掃描移位狀態與第二掃描移位狀態之間的對應切換，和對應實例掃描移位序列。圖5展示根據一個或一個以上實施例的另一說明性實例可掃描移位寄存器。圖6描繪相對於圖5實例可掃描寄存器堆的根據一個計時方面的一個實例計時方案的一個說明性時序圖以及對應實例掃描移位序列。
具體實施例方式在針對於本發明的特定實施例的以下描述和相關圖式中揭示本發明的方面。可在不脫離本發明的範圍的情況下構想出替代實施例。另外，將不詳細描述或將省略本發明的眾所周知的元件以免混淆本發明的相關細節。詞「示範性」在本文中用以意指「充當實例、例子或說明」。在本文中描述為「示範性」的任何實施例不必解釋為比其它實施例優選或有利。同樣，術語「本發明的實施例」並不要求本發明的所有實施例均包括所論述的特徵、優點或操作模式。本文中所使用的術語是用於描述特定實施例的說明性實例的目的，且不希望限制本發明的實施例。如本文所使用，單數形式「一」和「所述」既定還包括複數形式，除非上下文清楚地另有指示。將進一步理解，術語「包含」和/或「包括」當在本文中使用時指定存在所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件和/或組件，而不排除存在或添加一個或一個以上其它特徵、整數、步驟、操作、元件、組件和/或其群組。此外，依據將由(例如)計算裝置的元件執行的動作序列來描述許多實施例。將認識到，本文中所描述的各種動作可由特定電路(例如，專用集成電路(ASIC))、由一個或一個以上處理器執行的程序指令或由兩者的組合來執行。另外，本文中所描述的動作序列可視為全部體現於任何形式的計算機可讀存儲媒體內，所述計算機可讀存儲媒體中存儲有在執行時將致使相關聯的處理器執行本文中所描述的功能性的一組對應計算機指令。因此，本發明的各種方面可以許多不同形式來體現，所有所述形式均已被預期屬於所主張的標的物的範圍內。另外，對於本文中所描述的實施例中的每一者，任何此些實施例的對應形式均可在本文中描述為(例如)「經配置以」執行所描述的動作「的邏輯」。此外，所屬領域的技術人員將了解，信息和對所述信息進行編碼的信號可使用多種不同技藝和技術中的任一者來表示。可能貫穿以上描述來參考的信息和所述信息的位以及對其進行編碼的符號(例如，體現輸入數據、操作數數據、參數數據、指令和命令)可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學粒子或其任何組合來表不。此外，所屬領域的技術人員將了解，結合本文中所揭示的實施例所描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可被實施為電子硬體、計算機軟體或兩者的組合。為了清楚地說明硬體與軟體的此互換性，可大體上整體地或部分地依據其功能性來描述各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。將此功能性實施為硬體還是軟體取決於特定應用和強加於整個系統的設計約束。熟練的技術人員可針對每一特定應用以不同方式實施所描述的功能性，但此些實施方案決策不應被解釋為造成脫離本發明的範圍。結合所揭示的實施例描述的方法、序列和/或算法可直接以硬體、以由處理器執行的軟體模塊或以兩者的組合來體現。軟體模塊可駐留在RAM存儲器、快閃記憶體、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬碟、可裝卸式磁碟、CD-ROM或本發明所屬的技術領域中已知的任何其它形式的計算機可讀存儲媒體中。示範性存儲媒體耦合到處理器，使得處理器可從存儲媒體讀取信息且將信息寫入到存儲媒體。在替代方案中，存儲媒體可與處理器成一體式。因此，本發明不限於所說明的實例，且任何用於執行本文中所描述的功能性的裝置均包括於本發明的實施例中。將理解，術語「寄存器」在本發明中定義為意指任何技術的讀取-寫入存儲單元的任何布置，一位的或多位的，其能夠存儲一連串相關的位數據且涵蓋(但不限於)例如可尋址寄存器、內容可尋址寄存器、棧寄存器和推彈寄存器等說明性實例當中的任何一者或一者以上(獨立的或在單埠或多寄存器堆內)。在各種示範性實施例的描述中，對特定類型的寄存器上的實例操作的參考不將所描述的操作或方面限於在所述特定寄存器類型上實踐的實施例，除非另有陳述或以其它方式從上下文中清楚看到。在此意義內形成寄存器的存儲單元可以但未必以陣列方式來布置。圖2描繪根據一個或一個以上示範性實施例的一個可掃描寄存器200的一個實例模型。所述實例200包括多個鎖存器單元，其按從左到右的次序被標記為L0、L1、L2...LN,每一者經布置有對應的切換門，其按從左到右的次序被標記為S0、S1、S2...SN。所有偶數編號的門(即，門SO、S2...SN (假設N為偶數數字))由掃描時鐘SK經由掃描時鐘線202來控制，且所有奇數編號的切換門由第二掃描時鐘SK_b經由第二掃描時鐘線204來控制，所述第二掃描時鐘可為但未必為時鐘SK的逆量。參看圖2實例200及其稍後描述的操作細節，可為優選的是SK的上升沿大致上與SK_b的下降沿重合，且同樣，SK的下降沿大致上與SK_b的上升沿重合。如所屬領域的一般技術人員在觀看本發明後將即刻理解，取決於經選擇以實施例如L0...LN等鎖存器的特定內部電路，這些相應上升沿與下降沿之間的差可導致各種電路組件發出或吸收高電流。繼續參看圖2，切換門SO的輸入經展示為耦合到掃描測試輸入端子206。根據一個方面，掃描測試輸入端子206在稍後較詳細描述的掃描測試操作期間接收SCAN_IN位序列。將理解，術語「掃描輸入端子」僅為用於在掃描測試環境的上下文中描述圖2實例的目的的參考點，且僅僅意指在將SCAN_IN位序列載運到鎖存器LO的任何掃描移位鏈或其它路徑上在鎖存器LO之前的給定點，且不隱含對所述點的物理結構或放置的限制。關於SCAN_IN位序列的特定位值以及用於產生SCAN_IN位序列的結構和方法，將理解這些未必特定針對於所述實施例，且可(例如)為任何位序列且可由此項技術中已知的任何掃描位序列產生裝置來產生。圖2描繪實例可掃描寄存器200處於其正常寄存器操作狀態中，與稍後描述的其掃描測試狀態相反。在正常寄存器操作狀態中，鎖存器L0...LN在(例如)圖2中未描繪且可根據已知技術的讀取線、字線和位線的控制下彼此獨立地接收、存儲和輸出數據。繼續參看圖2，在正常寄存器操作狀態中，所有切換門S0...SN均斷開或處於使每一鎖存器L1...LN的輸出與其隨後鎖存器的輸入充分隔離的等效狀態中。圖2所描繪的斷開狀態可通過(例如)切斷掃描時鐘SK和SK_b來實現。參看圖3A和3B，其分別描繪從SK時鐘上升沿(其將實例可掃描寄存器200切換到圖3A處所描繪的狀態)繼之以時鐘SK_b上升沿(其將實例可掃描寄存器200切換到圖3B處所描繪的狀態)的時間連續得到的圖2實例的狀態。將進一步參看圖4處所展示的說明性掃描移位時序圖來描述說明性實例掃描移位操作，其瞬象由圖3A和3B狀態表示，所述圖3A和3B狀態出於此描述的目的而還將稱為「掃描移位第一狀態」或「第一狀態」以及「掃描移位第二狀態」或「第二狀態」。將理解，相對於掃描移位狀態選擇術語「第一」和「第二」是任意的。參看圖3A處所展示的掃描移位第一狀態，在實例可掃描寄存器200中，所描繪的狀態是由於時鐘SK的上升沿將在偶數編號的鎖存器開關的輸入之前的所有切換門切換到閉合或耦合位置且時鐘SK_b的下降沿將連接偶數編號的門開關的輸出的所有切換門切換到斷開或去耦位置而產生的。由於偶數編號的鎖存器輸入中的每一者因而變為耦合到其前面奇數編號的鎖存器的輸出，且由於這些偶數編號的鎖存器中的每一者使其輸出斷開，所以這些輸出(除了第一鎖存器LO之外)中的每一者切換到其前面奇數編號的鎖存器的所述輸出上的值。第一鎖存器LO的輸出切換到原本在其輸入上的SCAN_IN值。現參看圖3B，此所描繪的第二移位狀態是由SK_b的上升沿和SK的(優選地，但不必定地，大致上同時的)下降沿產生的。更明確地說，31(_13的上升沿將在奇數編號的鎖存器開關的輸入之前的所有切換門切換到閉合或耦合位置，且SK的下降沿將在奇數編號的門開關的輸出處的所有切換門切換到斷開或去耦位置。因而，奇數編號的鎖存器中的每一者的輸入變為耦合到其前面的偶數編號的鎖存器的輸出，且由於這些奇數編號的鎖存器中的每一者使其輸出斷開，所以這些輸出中的每一者切換到其前面的偶數編號的鎖存器的所述輸出上的值。圖4描繪相對於圖2實例可掃描寄存器200的根據一個計時方面的一個實例計時方案的一個說明性時序圖，以及圖3A處所描繪的第一掃描移位狀態與圖3B處所描繪的第二掃描移位狀態之間的對應切換，和對應說明性實例掃描移位序列。將在參考圖4及其與圖3A和3B處所描繪的實例操作的關係的描述中理解，圖4處所描繪的波形為由高和低垂直位置組成的雙狀態，且這些位置可具有在物理狀態方面到任何極性的任何電壓的映射。此外，出於描述說明性實例的目的，SK和SK_b時鐘的高值將稱為接通，切換門S0...SN的耦合狀態將稱為接通，圖2、3A和3B中所示的切換門S0...SN的去耦狀態稱為斷開，SCAN_IN B1...BN的低值稱為O從而意指邏輯O，SCAN_IN B1...BN的高值稱為I從而意指邏輯1，且WL和RL線的低值和高值將分別稱為斷開和接通。現參看圖4的時序圖連同圖2和3A，所描繪的起始狀態(其為在接收到SK的上升沿402之前的狀態)是所有B0、B1、B2...BN均為邏輯O。在SK的上升沿402處，向偶數編號鎖存器進行饋送的切換門中的每一者切換到接通狀態，即，參看圖3A，切換門SO、S2...SN接通，且SK_b的下降沿403切斷(或維持斷開，這取決於其在SK的上升沿402之前的狀態)向奇數編號鎖存器進行饋送的切換門中的每一者。因此，SCAN_IN值耦合到鎖存器LO的輸出；因此，鎖存器LI的輸出耦合到鎖存器L2的輸出，等等，其中鎖存器LN-1的輸出耦合到鎖存器LN的輸出。然而，由於SCAN_IN在時鐘SK的上升沿402處為0，因而BO保持處於0，且由於現在對連續偶數編號鎖存器進行饋送的奇數編號的鎖存器的所有輸出均處於其初始O狀態，因而其它偶數編號的鎖存器均不改變。現參看圖4連同圖3B，接下來，在時鐘SK_b的上升沿405處，向奇數編號鎖存器進行饋送的切換門中的每一者(即，切換門SI)被接通，且時鐘SK的下降沿404切斷向偶數編號鎖存器進行饋送的切換門(即，切換門SO、S2...SN)中的每一者。因此，鎖存器LO的輸出耦合到鎖存器LI的輸出，等等。然而，由於鎖存器LO的輸出為0，因而鎖存器LI的輸出保持處於其O初始狀態，且同樣，由於偶數編號的鎖存器的所有輸出仍處於0，因而其它奇數編號的鎖存器均不改變。然而，在上升沿418處，Scan_IN從O切換到I。在時鐘SK的下一個上升沿406和時鐘SK_b的下降沿407處，實例可掃描寄存器200被切換回到圖3A處所展示的第一掃描移位狀態。為I的SCAN_IN值現在耦合到鎖存器LO的輸出，從而在時間419處將BO從O改變到I。時鐘SK的上升沿406與轉變419之間的延遲未在圖4處具體展示，但如所屬領域的一般技術人員容易理解，其取決於鎖存器和切換門的特定實施方案。如圖4處所展示，時鐘SK的上升沿406和時鐘SK_b的下降沿407不改變其它偶數編號的鎖存器中的任一者的輸出狀態，因為在這些時刻處，向偶數編號的鎖存器進行饋送的每一奇數編號的鎖存器的輸出仍為O。繼續參看圖4連同圖3B，在時鐘SK_b的上升沿409和時鐘SK的下降沿408處，實例可掃描寄存器200再次切換到圖3B處所展示的第二掃描移位狀態。換句話說，與時鐘SK的下降沿408切斷向偶數編號鎖存器進行饋送的切換門(即，切換門S0、S2...SN)中的每一者大致上同時，向奇數編號的鎖存器進行饋送的切換門中的每一者接通。為I的SCAN_IN值從鎖存器LO去耦，但由於鎖存器LO的鎖定功能，其輸出保持處於1，且所述輸出現在通過切換門SI且通過水平敏感鎖存器LI耦合到鎖存器LI的輸出。因而，在時間420處，BI從O改變到I。如先前關於406相對於BO的延遲所描述，邊沿409與轉變420之間的延遲未在圖4處具體展示。類似地，SK_b的上升沿409雖然導致鎖存器LI的輸出處的BI改變到1，但不改變B2的O狀態，因為切換門S2為斷開的。仍參看圖4，在時間426處，SCAN_IN經描繪為改變回到O。與SCAN_IN先前切換到I所在的上升沿418有關的時間426 (在此實例中，與圖2實例可掃描寄存器200相關)為在SK時鐘的下一個上升沿410之前的任何時間。另一方面，如果SCAN_IN被選擇為將兩個連續I饋送到實例可掃描寄存器200，那麼SCAN_IN將保持處於I值，至少直到上升沿410為止。
接下來，在SK時鐘的上升沿410和SK_b的其大致上同時下降沿411處，實例可掃描寄存器200切換回到圖3A處所展示的第一掃描移位狀態。為O的SCAN_IN值現在通過切換門SO且通過水平敏感鎖存器LO耦合到所述鎖存器LO的輸出。因而，在時間423處，BO從I改變到O。BO的現在O狀態不改變BI的I值，因為切換門SI為斷開的。接下來，在SK_b時鐘的上升沿413和SK的大致上同時下降沿412處，實例可掃描寄存器200再次切換到圖3B處所展示的第二掃描移位狀態。BO保持處於0，因為雖然通過切換門SO和鎖存器LO耦合到SCAN_IN，但SCAN_IN值仍處於O。然而，為O的BO值現在通過接通的切換門SI且通過水平敏感鎖存器LI耦合到LI輸出。因此，在時間424處，BI從I改變到O。為O的新BI狀態不改變B2的I值，因為切換門S2為斷開的。繼續圖4，在SK時鐘的上升沿414和SK_b的大致上同時下降沿415處，實例可掃描寄存器200再次切換到圖3A處所展示的第一掃描移位狀態。BO保持處於0，因為雖然通過切換門SO和鎖存器LO耦合到SCAN_IN，但SCAN_IN值仍處於O。當切換門SI斷開時，BI由於LI的鎖定功能而保持處於零。為O的BI值現在通過接通的切換門S2和通過水平敏感鎖存器L2耦合到L2輸出。B2具有上升沿421，且在時間425處從I改變到O。假設N個如圖2處所描繪的鎖存器L0，將容易理解，偶數和奇數切換門的上述交替切換的N次重複(即，具有大致上同時邊沿的掃描時鐘SK和互補時鐘SK_b的N個周期)將執行為I的實例SCAN_IN位值的通過鎖存器L0...LN的所有N個鎖存器的掃描移位。還將容易理解，在不存在掃描時鐘的情況下，鎖存器作為常規寄存器存儲單元來進行操作。此夕卜，所屬領域的一般技術人員在觀看本發明時將了解，在沒有從屬觸發器(例如圖1實例現有技術可掃描存儲單元100的影子觸發器104)的情況下提供掃描移位。代替地，通過結合根據實施例的掃描時鐘方案向存儲單兀中的每一者僅唯一添加切換門來提供掃描移位。將理解，在以上描述中，掃描時鐘SK和SK_b的相對時序和極性對應於針對說明性切換門s0...SN所描述的特定實例切換特性，即，每一者響應於其掃描時鐘(SK或SK_b)接通而閉合且響應於其掃描時鐘斷開而斷開。然而，如所屬領域的一般技術人員在閱讀本發明後將即刻理解，這僅是可用以獲得相對於奇數切換門的對偶數切換門的所描述的斷開和閉合且因此獲得本發明實施例的掃描移位特徵的掃描時鐘與例如S0...SN等切換門的切換特性的一個實例組合。一個說明性實例替代實施例用具有與奇數編號的切換門(即，SI)相反的控制極性的特定切換門實施偶數編號的切換門S0、S2...SN，且將共用掃描時鐘連接到所有切換門。將理解，切換門S0...SN可由各種裝置(例如，單電晶體傳遞門)形成。在一些應用中，如相關領域的一般技術人員將理解，相對於電晶體閾值的電壓降的一般問題(其通常與電晶體傳遞門相關聯)可能致使此實施方案為不令人滿意的。根據另一方面，切換門S0...SN可為互補金屬氧化物電晶體(CMOS)傳輸門或等效物，或可由單電晶體傳遞門與CMOS傳輸門的混合物形成。這些僅為說明性實例，因為所屬領域的一般技術人員在觀看本發明後可即刻明白用於形成切換門S0...SN的其它電路和技術。圖5展不根據不範性實施例中的一者或一者以上的各種方面的另一可掃描寄存器500的說明性實例的三單元片段。實例可掃描寄存器500由三個相同結構的可掃描存儲單元502、504和506構成，且參看最左邊的可掃描存儲單元作為實例，每一者具有所述可掃描存儲單元502的局部複製，輸入切換門508經由傳輸路徑509耦合到水平敏感鎖存器510。水平敏感鎖存器510由與反饋反相器514並聯布置的前向反相器512構成。反相器512、514的最右側接合點(即，前向反相器512的輸出與反饋反相器514的輸入的耦合接合點)當在掃描移位模式中進行操作時保持由可掃描存儲單元502、504、506的相應狀態表示的B0、B1、B2的掃描狀態的B0_b值，如參看圖6較詳細描述。圖5實例500的實例方面和操作由於所述實例中所使用的輸出反相器516、534、536而通過其互補物B0_b、Bl_b和B2_b的狀態來指代B0、B1、B2的掃描狀態。繼續參看圖5，當實例500在掃描移位模式中進行操作時，反饋反相器啟用開關518 (在實例500中描繪為由NFET實施)選擇性地啟用和停用反饋反相器514。反饋反相器啟用開關518在圖5實例500中被描繪為在鎖存器510的外部，但這僅是一個實例描繪。其可在替代方案中被視為鎖存器510的一部分。反相驅動器或反相器516將BO的逆量傳播到下一個存儲單元504的切換門530的輸入。所屬領域的一般技術人員基於本發明將理解，反相器516和鎖存器510的反相器512、514的相應構造可不同或可相同，這取決於其相應專用驅動要求。仍參看圖5，使其相應柵極連接到字線的字電晶體(未單獨編號)用於可掃描存儲單元502、504、506中的每一者的正常存儲鎖存器操作。繼續參看圖5，在由時鐘SLKl和SLK2實現的掃描移位模式中，反相器526將SCAN_IN的逆量饋送到第一存儲單元的切換門508的輸入。反相器526可為在存儲單元502之前的另一可掃描存儲單元(圖5處未展示)的組件。如果在可掃描存儲單元502之前沒有可掃描存儲單元，那麼反相器526可由所屬領域的一般技術人員鑑於本發明將明白的各種裝置中的任一者來實施。切換門528被描繪為由可掃描存儲單兀506的輸出反相器(未單獨編號)驅動，且這既定描繪在可掃描存儲單元506之後的另一可掃描存儲單元(圖5處未展示)的切換門。如果可掃描存儲單元506為當圖5實例在掃描移位模式中進行操作時形成的掃描鏈的最後一個存儲單元，那麼可省略切換門528。圖5實例可掃描寄存器500被展示為由具有控制偶數編號的可掃描存儲單元的切換門(即，可掃描存儲單元502的切換門508和可掃描存儲單元506的切換門530)的一對互補時鐘SLKl和SLKl_b以及控制奇數編號的可掃描存儲單元的切換門(即，可掃描存儲單元504的切換門532和在可掃描存儲單元506之後的可掃描存儲單元(圖5處未展示)的切換門528)的另一對互補時鐘SLK2和SLK2_b的一個說明性掃描時鐘布置驅動。將理解，在圖5實例可掃描寄存器500的正常操作模式中，所有掃描時鐘SLK1、SLKl_b、SLK2、SLK2——b斷開。這切斷所有切換門508、528、530、532，從而有效地將B0...B2節點中的每一者彼此隔離。此外，將理解，掃描時鐘SLK1、SLKl_b和SLK2、SLK2_b的互補對布置及其時鐘線分布對應於切換門508、528、530和532的所說明CMOS傳輸門實施方案，且這些切換門的替代實施方案(例如簡單傳遞電晶體構造(圖5處未展示))可不需要互補時鐘。此外，將理解，對於圖5的實例可掃描寄存器，可為優選的是時鐘SLKl和SLK2_b的上升沿彼此且與時鐘SLKl_b和SLK2的下降沿相互對準或大致相互對準，且同樣，時鐘SLK2和SLKl_b的上升沿彼此且與時鐘SLKl和SLK2_b的下降沿相互對準或大致相互對準。「大致」的範圍容易由所屬領域的一般技術人員通過應用所述人員對本發明的實施例的特定實施方案所擁有的對(例如)集成電路中的電流尖峰和時間延遲的常規知識來確定。類似地，可採用與此些時鐘邊沿的嚴格對準的某些特定變型，如所屬領域的一般技術人員將鑑於本發明而明白。現將參看圖5以及圖6處所展示的說明性時序圖來描述對圖5實例可掃描寄存器執行的一個實例掃描移位過程。為了簡潔且更好地集中於實施例的獨特方面和操作，標記SLKl和SLK2的邊沿，但未個別地標記其相應互補掃描時鐘SLKl_b和SLK2_b的同時或大致同時邊沿。參看圖6，在掃描時鐘SLKl的上升沿602之前，所有鎖存器512、534、536處於某一狀態，使得所有B0_b、Bl_b、B2_b均為O。在SLKl的上升沿602和SLK2_b的大致上同時下降沿處，接通切換門508和530，而在SLK2的大致上同時下降沿603和其互補SLK2_b的上升沿處，切斷切換門532、528。這未使得B0_b、Bl_b、B2_b從其初始狀態O改變，因為SCAN_IN雖然耦合到第一可掃描單元502中的鎖存器510的BO節點但仍為0，且節點Bl_b雖然通過可掃描單元504的輸出反相器534且通過切換門530耦合到B2_b節點但仍為O。接下來，SLK2的上升沿605和SLKl的大致上同時下降沿連同其互補物的下降和上升沿分別切斷切換門508、530且接通切換門532、528。這使節點B0_b從SCAN_IN去耦，進而鎖定鎖存器510以將B0_b保持處於0，且使節點Bl_b從可掃描單元504的輸出反相器534去耦，從而將B2_b鎖定於O。Bl_b現在耦合到可掃描單元502的輸出且保持處於B0_b的O值。繼續參看圖6，接下來，在620處，在上述切換之後，但在所述掃描時鐘中的任一者的下一個邊沿之前，SCAN_IN改變為I。接下來，SLKl的後續上升沿606和其互補物SLKl_b的大致上同時下降沿對切換門508、530執行(如上文所描述)由502處的相同時鐘事件造成的相同切換操作。SCAN_IN信號再次耦合到鎖存器510的B0_b節點，但為I，其致使B0_b在時間621處改變為I。時間621在上升沿606之後具有某一延遲，所述延遲取決於實施掃描單元502、504、506的技術。B2_0出於如參看邊沿602所描述的相同原因而保持不變。與在606處將B0_b改變為I的切換操作大致上同時，SLK2的下降沿607和SLK2_b的對應上升沿切斷切換門532、528。假設下降沿607使得切換門532的切換在621處的BO改變傳播到節點Bl_b之前執行，那麼Bl_b鎖定於先前的B0_b值O處。由Bl_b節點通過輸出反相器534和切換門530驅動的節點B2_b保持處於O值。接下來，時鐘SLKl的下降沿608和其互補時鐘SLKl_b的大致上同時上升沿對切換門508、530執行(如上文所描述)由相同上升沿時鐘事件604造成的相同切換操作。進而將仍處於I值的SCAN_IN從鎖存器510的B0_b節點去耦，這將B0_b鎖定到I值。B2_b鎖定於Bl_b的先前值，其為O。與SLKl下降沿608處的這些切換操作大致上同時，SLK2的上升沿609和時鐘SLK2_b的對應下降沿接通切換門532、528。B0_b值I因此通過開關532傳播到Bl_b節點，從而在時間622處將Bl_b切換到I值。關於上文參看SLKl下降沿608所描述的將B2_b鎖定到O值，這假設下降沿608使得在Bl_b在時間622處改變為I之前執行切換門530的切斷。仍參看圖6，接下來，在時鐘SLK2的下降沿611和其互補時鐘SLK2_b的大致上同時上升沿處對切換門532、528執行(如上文所描述)由607處的相同時鐘邊沿造成的相同切換操作，而時鐘SLKl的大致上同時上升沿610和其互補時鐘SLKl_b的大致上同時下降沿對切換門508、530執行(如上文所描述)由606處的相同時鐘邊沿造成的相同切換操作。切換門508的接通將現在處於O值的SCAN_IN耦合到B0_b節點，從而在623處將B0_b驅動到O值，且切換門530的接通將Bl_b節點耦合到B2_b節點，從而在624處將B2_b驅動到I值。接下來，在時鐘SLKl的下降沿612和其互補時鐘SLKl_b的大致上同時上升沿處，切斷切換門508、530，且在時鐘SLK2的大致上同時上升沿611和其互補時鐘SLK2_b的大致上同時下降沿處，接通切換門532、528。切換門532的接通將節點B0_b耦合到節點Bl_b，從而在時間625處將Bl_b驅動到O值。假設切換門530的切斷在Bl_b在時間625處改變到O值傳播到B2_b節點之前執行，那麼切換門530的切斷將B2_b鎖定到其先前值I。仍參看圖6，在時鐘SLKl的下降沿612和其互補時鐘SLKl_b的大致上同時下降沿處，接通切換門508、530，且在時鐘SLK2的大致上同時下降沿615和其互補時鐘SLK2_b的大致上同時上升沿處，切斷切換門532、528。切換門508的接通將仍處於O的SCAN_IN值耦合到節點B0_b，且因此，B0_b保持處於O。切換門530的接通將現在處於O值的Bl_b節點耦合到B2_b節點，從而在時間627處將B2_b驅動到O值。而且，請注意，在圖6中，613、614、617、626和628指代上升沿，且616和630指代下降沿。上述掃描時鐘定序執行SCAN_IN位I的從左到右通過所述系列的三個鄰近可掃描存儲單元502、504、506的說明性實例掃描移位。換句話說，所描述的過程使SCAN_IN數據通過所述系列的鎖存器512、534、536且作為SCAN_0UT數據輸出。可讀出SCAN_0UT數據且將其與SCAN_IN進行比較以分析掃描鏈中的故障，這使用(例如)相關領域的一般技術人員當前眾所周知的分析方法來進行分析。此外，如所說明，使用讀取電晶體對520、522、524，即耦合到可掃描存儲單元502、504,506的埠(圖5中未展示)，可以如上文所描述的類似方式讀出寫入到存儲單元502、504,506中的每一者中的數據，以便測試讀取埠。如可看到的，當與其中添加單獨金屬線以測試多埠寄存器堆的每一埠的現有技術相比時，這種技術顯著降低了複雜性。此外，如所屬領域的技術人員或一般技術人員鑑於本發明將了解，實施例提供快速掃描/測試存儲器寄存器而不必識別並剔除具有缺陷存儲器寄存器的裸片的能力以及其它特徵和益處。如所述人員容易理解，這避免時間和費用且本質上避免必須進行全測試時間的代價，所述代價在將徹底地測試埠和埠交互的情況下可能尤其為昂貴的。此外，如所屬領域的技術人員或一般技術人員鑑於本發明將了解，實施例實現使與存儲器寄存器相關聯的問題與埠相關問題(例如，動態噪聲耦合和切換噪聲)分離或隔離，以及其它特徵和益處。前面所揭示的裝置和方法通常經設計並配置為⑶SII和GERBER計算機文件，所述計算機文件存儲於計算機可讀媒體上。這些文件又被提供到製造處置器，所述製造處置器基於這些文件來製造裝置。所得的產品為半導體晶片，所述半導體晶片接著被切割成半導體裸片且包封成半導體晶片。接著在上文所描述的裝置中採用所述晶片。在其它特徵當中，由根據各種示範性實施例的方法和裝置提供的益處和優點是移除對添加假從屬鎖存器的現有技術需要。這又提供許多次要益處和優點，包括將使存儲單元可掃描的晶片區域成本大致減半以及顯著減少由於故障從屬鎖存器引起的錯誤掃描測試讀數。如所屬領域的一般技術人員在閱讀本發明後將即刻進一步了解，與現有技術相比，根據所描述的實施例的方法和裝置需要使掃描數據僅穿過一半數目的鎖存器，因為從所述鏈中移除了假從屬鎖存器。這又實現以可用現有技術方法、裝置和技術執行掃描測試的速度的大約兩倍進行掃描測試(至少關於使掃描序列移位通過掃描鏈所需要的時間)，以及其它益處和優點。
此外，所屬領域的一般技術人員在閱讀本發明後即刻將了解，可通過根據各種示範性實施例實踐獲得的設計的簡單性消除了對引入用於證明多個讀取和寫入埠的可測試性的複雜金屬線的需要，因為可通過簡單地使掃描數據穿過寄存器堆中的每個鎖存器來有效地測試寄存器堆。由所描述的實施例提供的各種特徵、益處和優點中的另一者在於，可低頻率地執行掃描測試，且因此，可縮小切換或傳輸門(例如，圖5實例可掃描寄存器500的切換門508、528、530、532)以提供恰好足以支持低操作頻率的驅動強度，因此進一步節省區域。由此特徵和益處提供的另外其它優點在於，通過縮小切換門且執行較低頻率的掃描測試，可使受測試的裝置免於可能由作為高頻率測試的特性的高功率信號和大驅動強度引入的故障。如先前在本發明中所描述，參看寄存器堆描述根據各種實施例的特定實例僅用於描述所屬領域的一般技術人員在閱讀本發明後且在根據所描述的實施例實踐後即刻將明白且了解的各種應用的一個說明性實例的目的。舉例來說，所揭示的實施例可由需要掃描測試的任何基於鎖存器的設計實踐且在所述設計內體現，而不限於寄存器堆和存儲器陣列。儘管前述揭示內容展示了本發明的說明性實施例，但應注意，可在不脫離由所附權利要求書界定的本發明的範圍的情況下在本文中做出各種改變和修改。不需要以任何特定次序執行根據本文中所描述的本發明的實施例的方法權利要求項的功能、步驟和/或動作。此外，雖然可以單數形式來描述或主張本發明的元件，但還預期複數形式，除非明確地陳述限於單數形式。
權利要求
1.一種可掃描寄存器，其包含: 多個存儲單元，每一存儲單元具有: 掃描輸入和掃描輸出， 鎖存器，其耦合到所述掃描輸入，所述鎖存器具有鎖存器輸出，以及 切換門，其耦合到所述鎖存器輸出，具有用以接收掃描時鐘的切換控制輸入，且響應於所述掃描時鐘，可切換地將所述鎖存器輸出耦合到所述掃描輸出以及將所述鎖存器輸出從所述掃描輸出去耦，其中 所述存儲單元中的每一者的所述掃描輸出耦合到所述存儲單元中的對應下一者的所述掃描輸入。
2.根據權利要求1所述的可掃描寄存器，其中所述切換門包括傳遞電晶體。
3.根據權利要求1所述的可掃描寄存器，其中所述切換門包括具有並聯NMOS和PMOS電晶體的傳輸門。
4.根據權利要求1所述的可掃描寄存器，其中所述切換門包括具有並聯NMOS和PMOS電晶體的傳輸門。
5.根據權利要求1所述的可掃描寄存器，其中所述可掃描存儲單元中的至少一者選擇性地耦合到讀取/寫入線。
6.根據權利要求1所述的可掃描寄存器，其中每一存儲單元的所述鎖存器響應於耦合到所述存儲單元的所述掃描輸入的給定值而切換到所述給定信號值。
7.根據權利要求6所述的可掃描寄存器，其中每一存儲單元的所述鎖存器響應於給定值從所述存儲單元的所述掃描輸入的去耦而鎖定到所述給定值。
8.根據權利要求7所述的可掃描寄存器，其中響應於所述掃描時鐘切換所述存儲單元中的第一者的所述切換門以將其鎖存器輸出耦合到所述存儲單元中的其對應下一者的所述掃描輸入，與給定值從所述第一可掃描存儲單元的鎖存器輸入的去耦大致上同時，所述第一存儲單元的所述鎖存器鎖定到所述給定值，且所述存儲單元中的所述對應下一者的所述鎖存器鎖定切換到所述給定值。
9.根據權利要求8所述的可掃描寄存器，其中響應於將經更新的給定值耦合到所述存儲單元中的所述第一者的所述掃描輸入上，與所述掃描時鐘切斷所述存儲單元中的所述第一者的所述切換門以將其鎖存器輸出從所述存儲單元中的所述對應下一者的所述掃描輸入去耦大致上同時，所述存儲單元中的所述第一者的所述鎖存器切換到所述經更新的給定值，且所述存儲單元中的所述對應下一者的所述鎖存器鎖定於在所述存儲單元中的所述第一者的所述切換門的所述切斷時位於其掃描輸入上的所述給定值。
10.根據權利要求8所述的可掃描寄存器，其中所述存儲單元中的所述第一者為寄存器堆的第一存儲鎖存器，且所述存儲單元中的所述對應下一者為所述寄存器堆的第二存儲鎖存器，其中響應於未接收到所述掃描時鐘，所述第一和第二存儲鎖存器能夠進行寄存器讀取/寫入操作。
11.根據權利要求10所述的可掃描寄存器，其進一步包含產生所述掃描時鐘以具有掃描移位周期的掃描時鐘產生器，所述掃描移位周期具有與切斷所述存儲單元中的其對應下一者的所述切換門大致上同時接通所述存儲單元中的一者的所述切換門的第一時鐘事件，繼之以與接通所述存儲單元中的所述對應下一者的所述切換門大致上同時切斷所述存儲單元中的所述一者的所述切換門的第二時鐘事件。
12.根據權利要求11所述的可掃描寄存器，其中響應於第一和第二連續掃描移位周期的序列，其中給定值通過所述第一掃描移位周期位於所述存儲單元中的所述一者的所述掃描輸入上且經更新的給定值通過所述第二掃描移位周期位於所述掃描輸入上，在所述第一掃描移位周期的所述第一時鐘事件處，所述存儲單元中的所述一者的所述鎖存器切換到所述給定值，在所述第一切換周期的所述第二時鐘事件處，所述一個存儲單元的所述鎖存器鎖定於所述給定值處且所述存儲單元中的所述對應下一者的所述鎖存器切換到所述給定值，在所述第二移位周期的所述第一時鐘事件處，所述一個存儲單元的所述鎖存器切換到所述經更新的給定值且所述存儲單元中的所述對應下一者的所述鎖存器鎖定於所述給定值處，且在所述第二掃描移位周期的所述第二時鐘事件處，所述存儲單元中的所述一者的所述鎖存器鎖定於所述經更新的給定值處且所述存儲單元中的所述對應下一者的所述鎖存器切換到所述經更新的給定值。
13.根據權利要求11所述的可掃描寄存器，其中所述掃描時鐘包括連接到所述一個存儲單元的所述切換門的所述控制輸入的第一掃描時鐘以及連接到所述存儲單元中的所述對應下一者的所述切換門的所述控制輸入的第二掃描時鐘，所述第一掃描時鐘和所述第二掃描時鐘中的每一者具有上升和下降沿，所述第一時鐘事件為所述第一掃描時鐘的所述上升沿和所述下降沿中的一者，且所述第二時鐘事件為所述第二掃描時鐘的所述上升和下降沿中的一者。
14.根據權利要求12所述的可掃描寄存器，其中所述掃描時鐘包括連接到所述一個存儲單元的所述切換門的所述控制輸入的第一掃描時鐘以及連接到所述存儲單元中的所述對應下一者的所述切換門的所述控制輸入的第二掃描時鐘，所述第一掃描時鐘和所述第二掃描時鐘中的每一者具有上升和下降沿，所述第一時鐘事件為所述第一掃描時鐘的所述上升沿和所述下降沿中的一者，且所述第二時鐘事件為所述第二掃描時鐘的所述上升和下降沿中的一者，其中所述第一時鐘事件為所述第一時鐘的所述上升和下降沿中的一者以及所述第二時鐘的所述上升和 下降沿中的一者，且所述第二時鐘事件為所述第一時鐘的所述上升和下降沿中的另一者以及所述第二時鐘的所述上升和下降沿中的另一者。
15.根據權利要求14所述的可掃描寄存器，其中所述第一掃描時鐘的所述上升和下降沿與所述第二掃描時鐘的所述上升和下降沿大致上同時發生，第一切換門和所述第二切換門的所述控制輸入用於分別接收所述第一掃描時鐘和所述第二掃描時鐘，其中所述第二掃描時鐘下降沿轉變在時間上與所述第一掃描時鐘上升沿轉變大致上對準，且所述第一掃描時鐘下降沿轉變在時間上與所述第二掃描時鐘下降沿轉變大致上對準。
16.—種用於具有輸入和輸出的第一鎖存器和具有輸入和輸出的第二鎖存器的掃描測試的方法，其包含以下步驟: 將給定掃描數據耦合到所述第一鎖存器的所述輸入，以切換所述第一鎖存器以切換到對應於所述給定掃描數據的狀態； 將所述給定掃描數據從所述第一鎖存器的所述輸入去耦以將所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處； 在所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處時將所述第一鎖存器的所述輸出耦合到所述第二鎖存器的所述輸入以將所述第二鎖存器切換到所述狀態；以及將所述第一鎖存器的所述輸出從所述第二鎖存器的所述輸入去耦以將所述第二鎖存器鎖定於所述狀態處。
17.根據權利要求16所述的用於第一鎖存器和第二鎖存器的掃描測試的方法,其中與所述在所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處時將所述第一鎖存器的所述輸出耦合到所述第二鎖存器的所述輸入以將所述第二鎖存器切換到所述狀態大致上同時地執行所述將所述給定掃描數據從所述第一鎖存器的所述輸入去耦以將所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處。
18.根據權利要求16所述的方法，其中所述將給定掃描數據耦合到所述第一鎖存器的所述輸入以將所述第一鎖存器切換到所述狀態包含接通所述第一鎖存器的所述輸入與所述給定掃描數據的給定源之間的切換門。
19.根據權利要求17所述的方法，其中通過切斷所述給定掃描數據的給定源與所述輸入之間的第一切換門來執行所述將所述給定掃描數據從所述第一鎖存器的所述輸入去耦，且通過接通所述第一鎖存器的所述輸出與所述第二鎖存器的所述輸入之間的切換門來執行所述在所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處時將所述第一鎖存器的所述輸出耦合到所述第二鎖存器的所述輸入，且其中與所述接通大致上同時地執行所述切斷。
20.根據權利要求18所述的方法，其中通過接通所述第一鎖存器的所述輸出與所述第二鎖存器的所述輸入之間的切換門來執行所述在所述第一鎖存器鎖定到所述狀態時將所述第一鎖存器的所述輸出耦合到所述第二鎖存器的所述輸入。
21.根據權利要求20所述的方法，其中通過切斷所述第一鎖存器的所述輸出與所述第二鎖存器的所述輸入之間的所述切換門來執行所述在所述第二鎖存器切換於所述狀態處時將所述第二鎖存器的所述輸出去耦以將所述第二鎖存器鎖定於所述狀態處。
22.—種用於掃描測試的方法,其包含: a)提供大約N/2個奇數存儲單元和大約N/2個偶數可掃描存儲單元，所述存儲單元中的每一者具有帶有鎖存器輸 入和鎖存器輸出的鎖存器，每一奇數存儲單兀的所述鎖存器輸出選擇性地耦合到對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器輸入，且每一偶數存儲單元的所述鎖存器輸出選擇性地耦合到對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器輸入； b)產生具有重複周期的掃描時鐘，每一周期具有第一時鐘事件，繼之以第二時鐘事件； c)響應於掃描時鐘周期的所述第一時鐘事件，將所述奇數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器輸入以將其對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器的狀態切換到所述奇數存儲單元的所述鎖存器的狀態，且與所述耦合大致上同時，將所述偶數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器輸入去耦以將所述奇數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態鎖定於在所述去耦之前的所述鎖存器的所述狀態處； d)響應於所述掃描時鐘周期的所述第二時鐘事件，將所述偶數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器輸入去耦以將其對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態鎖定到所述偶數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態，且與所述去耦大致上同時，將所述奇數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器輸入以將所述偶數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態切換到所述奇數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態。
23.根據權利要求22所述的用於掃描測試的方法，其進一步通過產生大約M個所述掃描時鐘周期以重複c)和d)大約M次來將鎖存器狀態從所述存儲單元中的第一者依序移位通過大約M對所述存儲單元，每一對為奇數存儲單元與其對應下一個偶數存儲單元或偶數存儲單元與其對應下一個奇數存儲單元中的任一對。
24.根據權利要求23所述的方法，其進一步包含在所述大約M個時鐘周期中的至少一者之後讀取所述N個存儲單元中的至少一者的步驟。
25.根據權利要求24所述的方法，其中所述讀取步驟包括將N個可讀一位存儲單元中的至少一者耦合到多埠寄存器堆的埠。
26.根據權利要求24所述的方法，其中所述N個存儲單元為可經由埠存取的寄存器堆的N位寄存器的N個可讀一位存儲單元，且所述讀取步驟包括將所有N個所述可讀一位存儲單元耦合到所述埠。
27.—種可掃描寄存器,其具有帶有鎖存器輸入和鎖存器輸出的第一鎖存器和帶有鎖存器輸入和鎖存器輸出的第二鎖存器，所述可掃描寄存器包含: 用於將給定掃描數據耦合到所述第一鎖存器的所述輸入以將所述第一鎖存器切換到對應於所述給定掃描數據的狀態且用於將所述給定掃描數據從所述第一鎖存器的所述輸入去耦以將所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處的裝置；以及 用於在所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處時將所述第一鎖存器的所述輸出耦合到所述第二鎖存器的所述輸入以將所述第二鎖存器切換到所述狀態且用於在所述第二鎖存器鎖定到所述狀態時將所述第一鎖存器的所述輸出從所述第二鎖存器去耦以將所述第二鎖存器鎖定於所述狀態處的裝置。
28.根據權利要求27所述的可掃描寄存器，其中由所述用於將所述給定掃描數據從所述第一鎖存器的所述輸入去耦以將所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處的裝置執行的所述去耦與由所述用於將所述第一鎖存器的所述輸出耦合到所述第二鎖存器的所述輸入以將所述第二鎖存器切換到所述第一鎖存器的所述狀態的裝置執行的所述耦合大致上同時執行。
29.根據權利要求27所述的可掃描寄存器，其進一步包含用於在所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處時讀取所述第一鎖存器的所述狀態的裝置。
30.根據權利要求27所述的可掃描寄存器，其進一步包含用於在所述第二鎖存器鎖定於所述狀態處時讀取所述第二鎖存器的所述狀態的裝置。
31.根據權利要求30所述的可掃描寄存器，其中所述用於讀取的裝置將所述第一和第二鎖存器中的至少一者耦合到多埠寄存器堆的埠。
32.—種可掃描N位寄存器,其包含: N個一位存儲單元，所述存儲單元中的每一者具有帶有鎖存器輸入和鎖存器輸出的一位鎖存器，所述N個一位存儲單元被布置為大約N/2個偶數存儲單元和大約N/2個奇數存儲單元，每一偶數存儲單元具有來自所述奇數存儲單元當中的一個對應下一個奇數存儲單元且每一奇數存儲單元具有來自所述偶數存儲單元當中的對應的一個下一個偶數存儲單元; 用於產生具有重複周期的掃描時鐘的裝置，每一周期具有第一時鐘事件，繼之以第二時鐘事件；第一移位裝置，其用於接收所述掃描時鐘，且響應於掃描時鐘周期的所述第一時鐘事件，將所述奇數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器輸入以將其對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器的狀態切換到所述奇數存儲單元的所述鎖存器的狀態，且與所述耦合大致上同時，將所述偶數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器輸入去耦以將所述奇數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態鎖定於在所述去耦之前的所述鎖存器的所述狀態處；以及 第二移位裝置，其用於接收所述掃描時鐘，且響應於所述掃描時鐘周期的所述第二時鐘事件，將所述偶數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出從其對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器輸入去耦以將其對應下一個奇數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態鎖定到所述偶數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態，且與所述去耦大致上同時，將所述奇數存儲單元中的每一者的所述鎖存器輸出耦合到其對應下一個偶數存儲單元的所述鎖存器輸入以將所述偶數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態切換到所述奇數存儲單元的所述鎖存器的所述狀態。
33.根據權利要求32所述的可掃描N位寄存器，其中響應於接收到所述掃描時鐘的大約M個所述周期，由所述第一移位裝置和第二移位裝置執行的所述耦合和去耦將鎖存器狀態從所述存儲單元中的第一者依序移位通過大約M對所述存儲單元，每一對為奇數存儲單元與其對應下一個偶數存儲單元或偶數存儲單元與其對應下一個奇數存儲單元中的任一對。
34.根據權利要求33所述的可掃描N位寄存器，其進一步包含用於在所述大約M個時鐘周期中的至少一者之後讀取所述N個存儲單元中的至少一者的讀取裝置。
35.根據權利要求34所述的可掃描N位寄存器，其中所述讀取裝置包括用於將所述N個可讀一位存儲單元中的至 少一者耦合到多埠寄存器堆的埠的裝置。
全文摘要
第一鎖存器和第二鎖存器的掃描測試將給定掃描值耦合到所述第一鎖存器的輸入以將所述第一鎖存器切換到對應於所述掃描值的狀態，將所述掃描值從所述第一鎖存器去耦以將所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處，在所述第一鎖存器鎖定於所述狀態處時將所述第一鎖存器的輸出耦合到所述第二鎖存器的輸入以將所述第二鎖存器切換到所述狀態，且將所述第一鎖存器的所述輸出從所述第二鎖存器的所述輸入去耦以將所述第二鎖存器鎖定於所述狀態處。
文檔編號G01R31/3185GK103180909SQ201180050743
公開日2013年6月26日 申請日期2011年9月21日 優先權日2010年9月21日
發明者哈裡·M·拉奧, 楊賽森, 陳南 申請人:高通股份有限公司