(57)【要約】【課題】動作モードの予期しない切り替わりを防止すること。【解決手段】半導体装置１００は、モード選択端子部Ｔｍ、モード選択信号保持部１１、モード指定信号出力部１２を有する。モード選択端子部Ｔｍは、通常動作モード又はテスト動作モードに対応するモード選択信号ＳＥＬが入力される。モード選択信号保持部１１は、タイミング信号ＳＩＧ＿ｔに応じてモード選択端子部Ｔｍに入力するモード選択信号ＳＥＬを保持する。モード指定信号出力部１２は、モード選択信号保持部１１が保持したモード選択信号ＳＥＬが［１０１］である場合に、モード選択端子部Ｔｍに入力するモード選択信号ＳＥＬに対応するモード指定信号ＭＯＤＥを出力する。【選択図】図３
2014044073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の動作モード又は第２の動作モードに対応するモード選択信号が入力されるモード選択端子部と、
タイミング信号に応じて前記モード選択端子部に入力する前記モード選択信号を保持する保持部と、
前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する所定の信号である場合に、前記モード選択端子部に入力する前記モード選択信号に対応するモード指定信号を出力する出力部と、を備える、
半導体装置。
【請求項２】
動作モードの切り替えが不要である場合には、前記モード選択端子部に前記所定の信号とは異なる前記第１の動作モードに対応する前記モード選択信号が入力される、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記出力部が前記モード指定信号を出力する状態となった後に、前記モード選択端子部に前記第２の動作モードに対応する前記モード選択信号が入力される、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記出力部は、前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する場合に前記モード選択端子部に入力される前記モード選択信号を通過させるスイッチ部を備える、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記モード選択端子部は、前記モード選択信号を構成するｎ（ｎは２以上の整数）本のバイナリ信号がそれぞれ入力されるｎ個のモード選択端子を備え、
前記保持部は、
前記ｎ本のバイナリ信号をデコードした信号を出力する第１のデコード回路と、
前記デコードされた信号を前記タイミング信号に応じて保持する保持回路と、を備え、
前記スイッチ部は、
前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する場合に前記ｎ本のバイナリ信号のそれぞれを通過させるｎ個のスイッチ回路を備える、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記保持部は、前記保持回路に入力される前記タイミング信号に遅延を与える遅延素子を更に備え、
前記保持回路は、
前記タイミング信号に応じて前記デコードされた信号の保持が可能な状態に移行し、
前記遅延素子により遅延した前記タイミング信号に応じて、前記デコードされた信号を保持する、
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記保持部は、前記タイミング信号を生成するタイミング信号生成回路を更に備える、
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ｎ個のスイッチ回路はＡＮＤ回路により構成され、
前記ｎ個のスイッチ回路である前記ＡＮＤ回路の一方の入力には、前記保持回路が保持した前記デコードされた信号が入力され、
前記ｎ個のスイッチである前記ＡＮＤ回路の他方の入力には、それぞれ前記ｎ本のバイナリ信号が入力する、
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記出力部は、入力される前記モード選択信号を、前記モード指定信号として出力する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記出力部は、前記ｎ個のスイッチ回路を通過した前記ｎ本のバイナリ信号をデコードした信号を前記モード選択信号として出力する第２のデコード回路を更に備える、
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項１１】
第１の動作モード対応するモード選択信号を、モード選択端子部に入力し、
タイミング信号に応じて前記モード選択端子部に入力する前記モード選択信号を保持部に保持させ、
出力部は、前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する場合に、前記モード選択端子部に入力される前記モード選択信号に対応するモード指定信号を出力し、
前記保持部が前記第１の動作モードに対応する前記モード選択信号を保持した状態で、第２の動作モード対応するモード選択信号を、前記モード選択端子部に入力し、
前記出力部に、前記第２の動作モードに対応する前記モード指定信号を出力させる、
半導体装置の制御方法。
【請求項１２】
動作モードの切り替えが不要である場合には、前記モード選択端子部に前記所定の信号とは異なる前記第１の動作モードに対応する前記モード選択信号を入力させる、
請求項１１に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１３】
前記出力部は、前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する場合に前記モード選択端子部に入力される前記モード選択信号を通過させるスイッチ部を備える、
請求項１１に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１４】
前記モード選択端子部は、前記モード選択信号を構成するｎ（ｎは２以上の整数）本のバイナリ信号がそれぞれ入力されるｎ個のモード選択端子を備え、
前記保持部は、
前記ｎ本のバイナリ信号をデコードした信号を出力する第１のデコード回路と、
前記デコードされた信号を前記タイミング信号に応じて保持する保持回路と、を備え、
前記スイッチ部は、
前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する場合に前記ｎ本のバイナリ信号のそれぞれを通過させるｎ個のスイッチ回路を備える、
請求項１３に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１５】
前記保持部は、前記保持回路に入力される前記タイミング信号に遅延を与える遅延素子を更に備え、
前記保持回路は、
前記タイミング信号に応じて前記デコードされた信号の保持が可能な状態に移行し、
前記遅延素子により遅延した前記タイミング信号に応じて、前記デコードされた信号を保持する、
請求項１４に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１６】
前記保持部は、前記タイミング信号を生成するタイミング信号生成回路を更に備える、
請求項１４に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１７】
前記ｎ個のスイッチ回路はＡＮＤ回路により構成され、
前記ｎ個のスイッチ回路である前記ＡＮＤ回路の一方の入力には、前記保持回路が保持した前記デコードされた信号が入力され、
前記ｎ個のスイッチである前記ＡＮＤ回路の他方の入力には、それぞれ前記ｎ本のバイナリ信号が入力する、
請求項１４に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１８】
前記出力部は、入力される前記モード選択信号を、前記モード指定信号として出力する、
請求項１１に記載の半導体装置の制御方法。
【請求項１９】
前記出力部は、前記ｎ個のスイッチ回路を通過した前記ｎ本のバイナリ信号をデコードした信号を前記モード選択信号として出力する第２のデコード回路を更に備える、
請求項１４に記載の半導体装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置及び半導体装置の制御方法に関し、例えば動作モードを切り替え可能な半導体装置及び半導体装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのＬＳＩ（Large Scale Integration）は、モード切り替え端子にて、通常動作モードと、通常動作モードとは異なるテスト動作モードと、を切り替えることができる。テスト動作モードでは、テスト入出力端子を使って、例えば出荷前の品質検査が行われる。通常のＬＳＩでは、ウェハーテストや選別で使用するテスト機能は出荷後には使用しないため、出荷後のＬＳＩ使用時にはモード切り替え端子は無効化される。例えば、モード切り替え端子をユーザーのボード上で非アクティブ側へ固定するだけで、容易にモード切り替え端子を無効化することができる。
【０００３】
上述のＬＳＩの例として、テスト動作モードの予期しない切り替わりを防止する手法が提案されている（特許文献１）。この手法は、動作モードを通常動作モードからテスト動作モードに切り替えた状態で、複数のテストモードから選択されたテストモードから、予期せずに別のテストモードへ切り替わることを防止する。この手法では、リセット信号が非アクティブになったときに、動作モード選択端子に入力された信号をラッチする。テストモードは、このラッチされた情報を基に選択されるので、動作モードの選択後に動作モード選択端子にノイズが重畳しても、他のテストモードに切り替わることを防止することができる。
【０００４】
また、テスト信号入力端子に予期しない信号が入力しても、テスト信号入力端子をテスト動作モード以外の動作モードでは無効化することで、誤動作を防止する手法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８３２０８号公報
【特許文献２】特開２００６−２０９８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、発明者は、上述の手法には、以下に示す問題点が有ることを見出した。近年、自動車の電子制御系に関する機能安全規格（ＩＳＯ２６２６２）が国際規格となり、機能安全への対応が本格化している。機能安全の考え方では、ユーザーのボード上でモード切り替え端子を非アクティブ側へ固定するだけでは対応が不十分であるとされている。すなわち、固定していたモード切り替え端子が外れて、モード切り替え端子と電源などとの間でショートが発生した場合でも、誤ってテスト動作モードに移行することを防止する機能を保証することが要求されている。つまり、単にモード切り替え端子の無効化を行うだけでは、上述の機能安全の要求に対応することができない。
【０００７】
上述の手法では、通常動作モードからテスト動作モードへの切り替えを、テスト動作モードを示すイネーブル信号端子にイネーブル信号を入力することで行っている。よって、テスト動作モードを示すイネーブル信号端子がショートすると、動作モードがテスト動作モードから通常動作モードへ、予期せずに切り替わってしまう。
【０００８】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態によれば、半導体装置は、モード選択信号が入力されるモード選択端子部と、タイミング信号に応じて前記モード選択信号を保持する保持部と、前記保持部が保持した前記モード選択信号が前記第１の動作モードに対応する場合に、前記モード選択信号に対応するモード指定信号を出力する出力部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
一実施の形態によれば、半導体装置の動作モードの予期しない切り替わりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる半導体装置１００の使用態様例を模式的に示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる半導体装置１００の構成の概要を模式的に示すブロック図である。
【図３】モード判定回路１０の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】モード判定回路１０の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図５】図４に示す半導体装置１００に入力されるモード選択信号ＳＥＬと動作モードとの対応を示す図である。
【図６】通常の使用状態における半導体装置１００の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】テスト動作モードへ切り替える場合の半導体装置１００の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】テスト動作モードへ切り替える場合の半導体装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２にかかる半導体装置２００のモード判定回路２０の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１０】テスト動作モードへ切り替える場合の半導体装置２００の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】実施の形態３にかかる半導体装置３００のモード判定回路３０の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１３】
実施の形態１
まず、実施の形態１にかかる半導体装置１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる半導体装置１００の使用態様例を模式的に示すブロック図である。半導体装置１００は、例えば車両の動作を制御する車両情報処理システム１０００に組み込まれる。車両情報処理システム１０００は、半導体装置１００、センサ１０１、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１０２及びアクチュエータ１０３を有する。
【００１４】
半導体装置１００は、モード選択端子部Ｔｍに入力されるモード選択信号ＳＥＬに基づいて、通常動作モードとテスト動作モードとに切り替え可能に構成される。半導体装置１００は、通常動作モードにおいては、センサ１０１からの入力信号を処理し、処理した信号をＭＣＵ１０２に出力する。なお、半導体装置１００は、例えば図１に示す車両情報処理システム１０００に組み込まれる前に、出荷前検査などのテストが行われる。テスト時には、半導体装置１００はテスト動作モードに切り替えられ、テスト入出力端子（不図示）を用いたテスト動作が行われる。
【００１５】
センサ１０１は、例えば、車両の速度を検出する速度センサ、ハンドルの切れ角を検出する角度センサ、温度センサなどが含まれる。ＭＣＵ１０２は、半導体装置１００の出力信号に基づいて演算を行い、演算結果から生成した指令信号をアクチュエータ１０３に出力する。アクチュエータ１０３は、ＭＣＵ１０２からの指令信号に基づいて動作する。アクチュエータ１０３は、例えば、電気自動車を駆動するためのモータ、パワーステアリングの駆動制御装置、エンジンの燃料バルブ制御装置などが含まれる。
【００１６】
図２は、実施の形態１にかかる半導体装置１００の構成の概要を模式的に示すブロック図である。半導体装置１００は、制御回路１、モード判定回路１０、モード選択端子部Ｔｍ、入力端子Ｔｉｎ及び出力端子Ｔｏｕｔを有する。モード判定回路１０には、モード選択端子部Ｔｍを介して外部からのモード選択信号ＳＥＬが入力される。モード判定回路１０は、モード選択信号ＳＥＬに応じて、モード指定信号ＭＯＤＥを制御回路１に出力する。制御回路１は、モード指定信号ＭＯＤＥに応じて、通常動作モード又はテスト動作モードに切り替えられる。通常動作モードでは、制御回路１は、入力端子Ｔｉｎを介して外部から入力される入力信号に基づいて演算を行い、出力端子Ｔｏｕｔを介して演算結果を出力する。ここでいう外部とは、例えば図１に示すセンサ１０１を指す。テスト動作モードでは、例えば入力端子Ｔｉｎを介して外部から入力されるテスト信号に基づいて演算を行い、出力端子Ｔｏｕｔを介して演算結果を出力する。
【００１７】
次に、モード判定回路１０について説明する。図３は、モード判定回路１０の構成を模式的に示すブロック図である。モード判定回路１０は、モード選択端子部Ｔｍ、モード指定端子Ｔｄ、モード選択信号保持部１１、モード指定信号出力部１２を有する。モード選択信号保持部１１は、モード選択端子部Ｔｍとモード指定信号出力部１２との間に挿入される。モード指定信号出力部１２は、モード選択端子部Ｔｍとモード指定端子Ｔｄとの間に挿入される。なお、モード選択信号保持部は、単に保持部とも称する。モード指定信号出力部は、単に出力部とも称する。
【００１８】
モード選択端子部Ｔｍには、通常動作モード又はテスト動作モードに対応するモード選択信号ＳＥＬが入力される。モード選択信号保持部１１は、タイミング信号ＳＩＧ＿ｔに応じて、モード選択端子部Ｔｍに入力されるモード選択信号ＳＥＬを保持する。そして、保持した信号を信号ＨＯＬＤとしてモード指定信号出力部１２に出力する。
【００１９】
モード指定信号出力部１２は、例えば信号ＨＯＬＤがＨＩＧＨである場合には、モード選択端子部Ｔｍに入力されるモード選択信号ＳＥＬに対応するモード指定信号ＭＯＤＥをモード指定端子Ｔｄに出力する。モード指定信号出力部１２は、例えば信号ＨＯＬＤがＬＯＷである場合には、モード選択端子部Ｔｍとモード指定端子Ｔｄとの間の信号伝達を遮断する。すなわち、モード指定信号出力部１２は、信号ＨＯＬＤの値に応じて、モード選択信号ＳＥＬに対応するモード指定信号ＭＯＤＥを出力し、又はモード選択端子部Ｔｍとモード指定端子Ｔｄとの間の信号伝達を遮断する。
【００２０】
次に、モード判定回路１０について、詳細に説明する。図４は、モード判定回路１０の構成をより詳細に示すブロック図である。モード選択端子部Ｔｍは、モード選択端子Ｔｍ０〜Ｔｍ２を含む。モード選択端子Ｔｍ０〜Ｔｍ２に入力されるモード選択信号ＳＥＬの成分をそれぞれモード選択信号ＳＥＬ０〜ＳＥＬ２とする。なお、モード選択信号ＳＥＬ０〜ＳＥＬ２は、それぞれ２値の信号、すなわちバイナリ信号である。
【００２１】
モード選択信号保持部１１は、第１のデコード回路１１１及びフリップフロップ（以下、Ｆ／Ｆと表記する）１１２を有する。第１のデコード回路１１１は、３入力１出力のＡＮＤ回路により構成される。Ｆ／Ｆ１１２は、Ｄ型フリップフロップにより構成される。第１のデコード回路１１１の３つの入力は、それぞれモード選択端子Ｔｍ０〜Ｔｍ２と接続される。但し、モード選択端子Ｔｍ１と第１のデコード回路１１１の対応する入力とは、反転論理で接続される。第１のデコード回路１１１の出力（出力信号ＳＩＧ＿ｍ）は、Ｆ／Ｆ１１２のデータ入力端子Ｄと接続される。Ｆ／Ｆ１１２のデータ出力端子Ｑは、後述するスイッチ部１２１と接続される。例えば、Ｆ／Ｆ１１２は、端子ＣＫに入力するタイミング信号ＳＩＧ＿ｔがＬＯＷからＨＩＧＨに遷移する際にデータ入力端子Ｄに入力されている信号を保持する。
【００２２】
モード指定信号出力部１２は、スイッチ部１２１及び第２のデコード回路１２２を有する。スイッチ部１２１は、ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃを有する。ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃの入力の一方は、それぞれモード選択端子Ｔｍ０〜Ｔｍ２と接続される。ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃの入力の他方は、Ｆ／Ｆ１１２のデータ出力端子Ｑと接続される。ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃの出力は、第２のデコード回路１２２と接続される。換言すれば、ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃは、信号ＨＯＬＤによってオン／オフ制御されるスイッチ回路として機能する。第２のデコード回路１２２は、ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃを介して入力する２進数のモード選択信号ＳＥＬを、動作モードを示すモード指定信号ＭＯＤＥにデコードする。そして、第２のデコード回路１２２は、モード指定信号ＭＯＤＥを制御回路１に出力する。
【００２３】
図５は、図４に示す半導体装置１００に入力されるモード選択信号ＳＥＬと動作モードとの対応を示す図である。この場合、モード選択信号ＳＥＬは、モード選択端子Ｔｍ２、Ｔｍ１、Ｔｍ０のそれぞれに入力されるバイナリデータで構成される３ビットの信号Ｄ［２：０］として表現できる。以下では、最上位ビットにはモード選択端子Ｔｍ２、中位のビットにはモード選択端子Ｔｍ１、最下位ビットにはモード選択端子Ｔｍ０が対応するものとする。
【００２４】
モード選択信号が［０００］及び［１０１］の場合は、通常動作モードに対応する。モード選択信号が［００１］、［０１０］、［０１１］、［１００］、［１１０］及び［１１１］の場合は、テスト動作モードに対応する。なお、この例では、テスト動作モードには第１〜第６のテストモードが含まれる。例えば、モード選択信号が［００１］、［０１０］、［０１１］、［１００］、［１１０］及び［１１１］の場合は、それぞれ第１〜第６のテストモードに対応する。
【００２５】
次に、通常の使用状態における半導体装置１００の動作について説明する。なお、ここでいう通常の使用状態とは、図１に示すように、半導体装置１００がシステムに組み込まれた場合、例えば自動車に組み込まれた場合を意味する。図６は、通常の使用状態における半導体装置１００の動作を示すタイミングチャートである。半導体装置１００がシステムに組み込まれると、半導体装置１００は通常動作モードに設定される。そのため、半導体装置１００のモード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０は、接地電位に固定される。よって、半導体装置１００は、モード選択信号［０００］が入力されるのと同等の状態となる。
【００２６】
この場合、第１のデコード回路１１１は出力信号ＳＩＧ＿ｍとしてＬＯＷを出力する。ここでタイミング信号ＳＩＧ＿ｔが遷移すると、Ｆ／Ｆ１１２はＬＯＷを保持する（図６のタイミングＴ１１）。従って、信号ＨＯＬＤがＬＯＷになるので、スイッチ部１２１はＯＦＦとなる。例えば、タイミング信号ＳＩＧ＿ｔがパワーオンリセット信号である場合には、スイッチ部１２１をオフにしたままでモード判定回路１０を起動できる。
【００２７】
この状態で、例えば物理的衝撃が加わることにより、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０の接地電位への固定が外れてしまう場合が有る。モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０のうち、固定が外れたものが予期しない部位と固着してしまうと、ＨＩＧＨが入力されてしまう場合が有る。つまり、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０に、［００１］、［０１０］、［０１１］、［１００］、［１０１］、［１１０］及び［１１１］が入力されてしまうことがある。図６では、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０に［００１］が入力される例を示している（図６のタイミングＴ１２）。しかしながら、タイミング信号ＳＩＧ＿ｔが遷移しない限りは、信号ＨＯＬＤはＬＯＷのままで維持される。そのため、半導体装置１００は、システムに組み込まれて通常動作モードで起動された後は、誤ってテスト動作モードに移行することを確実に防止できる。
【００２８】
次に、半導体装置１００のテスト動作モードへの切り替え動作について説明する。なお、テスト動作モードへの切り替えは、例えば半導体装置１００の出荷前検査などで行われる。図７は、テスト動作モードへ切り替える場合の半導体装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図８は、テスト動作モードへ切り替える場合の半導体装置１００の動作を示すフローチャートである。まず、通常動作モードのままスイッチ部１２１をオンに切り替えるため、モード選択信号が［０００］から［１０１］に切り替わる（図８のステップＳ１）。この切り替えは、例えば、半導体装置１００のテストを行うテスタにより行われる。
【００２９】
この場合、第１のデコード回路１１１は、出力信号ＳＩＧ＿ｍとしてＨＩＧＨを出力する。ここでタイミング信号ＳＩＧ＿ｔが遷移する（図７のタイミングＴ２１、図８のステップＳ２）と、Ｆ／Ｆ１１２はＨＩＧＨを保持する。従って、スイッチ部１２１のＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃの入力の一方に、信号ＨＯＬＤとしてＨＩＧＨが入力される（図８のステップＳ３）。これにより、スイッチ部１２１はオンとなり、モード選択信号「１０１」をそのまま通過させる（図８のステップＳ４）。モード選択信号「１０１」は通常動作モードに対応するので、上述のように、通常動作モードのままスイッチ部１２１をオンに切り替えることができる。
【００３０】
この状態で、モード選択信号「１０１」を、テスト動作モードに対応するモード選択信号［００１］、［０１０］、［０１１］、［１００］、［１１０］及び［１１１］のいずれかに切り替える。ここでは、モード選択信号「１０１」を、テスト動作モードに対応するモード選択信号［００１］に切り替える（図７のタイミングＴ２２、図８のステップＳ５）場合について説明する。モード選択信号「１０１」を、テスト動作モードに対応するモード選択信号［００１］に切り替えると、スイッチ部１２１がオンであるので、スイッチ部１２１は、モード選択信号「００１」をそのまま通過させ、第２のデコード回路１２２に入力させる（図８のステップＳ６）。その結果、第２のデコード回路１２２は、モード選択信号［００１］をデコードしたモード指定信号ＭＯＤＥを制御回路１に出力する（図８のステップＳ７）。
【００３１】
以上のように、通常動作モードを示すモード選択信号を使い分けることで、通常の使用状態における半導体装置１００が誤ってテスト動作モードに移行することを防止し、かつ、テストが必要な場合にはテスト動作モードに移行させることができる。具体的には、通常の使用状態における半導体装置１００で用いられる通常動作モードを示すモード選択信号［０００］と、スイッチ部１２１をオンにするためにモード選択信号保持部１１が出力する信号ＨＯＬＤを切り替えるモード選択信号［１０１］と、が用いられる。
【００３２】
これにより、通常の使用状態における半導体装置１００では、スイッチ部１２１がオフに維持されるので、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０に固着が生じても、半導体装置１００が誤ってテスト動作モードに移行することを防止できる。また、テストが必要な場合には、スイッチ部１２１をオンにするためのモード選択信号を入力し、かつ、タイミング信号を遷移させることで、適宜任意のテストモードに移行させることができる。
【００３３】
また、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０に固着が生じた後でも、本構成では、誤動作の発生を防止できる。例えば、固着によりモード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０のレベルが［１０１］となり、再度タイミング信号ＳＩＧ＿ｔがＬＯＷからＨＩＧＨに遷移する場合について検討する。この場合、Ｆ／Ｆ１１２はＨＩＧＨを保持する。その結果、スイッチ部１２１がオンとなるものの、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０のレベルは通常動作モードを示す［１０１］であるので、動作モードは通常動作のままで維持される。
【００３４】
次いで、固着によりモード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０のレベルが［００１］、［０１０］、［０１１］、［１００］、［１１０］又は［１１１］となり、再度タイミング信号ＳＩＧ＿ｔがＬＯＷからＨＩＧＨに遷移する場合について検討する。この場合、Ｆ／Ｆ１１２はＬＯＷを保持する。その結果、スイッチ部１２１がオフとなるので、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０のレベルにかかわらず、動作モードは通常動作のままで維持される。
【００３５】
以上より、通常の使用状態における半導体装置１００は、モード選択端子Ｔｍ２〜Ｔｍ０に固着が生じ、又は固着の発生後にタイミング信号が遷移したとしても、誤って通常動作モードからテスト動作モードに移行することを確実に防止することができる。
【００３６】
実施の形態２
次に、実施の形態２にかかる半導体装置２００について説明する。半導体装置２００は実施の形態１にかかる半導体装置１００のモード判定回路１０を、モード判定回路２０に置換した構成を有する。図９は、実施の形態２にかかる半導体装置２００のモード判定回路２０の構成を模式的に示すブロック図である。モード判定回路２０は、モード判定回路１０のモード選択信号保持部１１を、モード選択信号保持部２１に置換した構成を有する。モード選択信号保持部２１は、モード選択信号保持部１１のＦ／Ｆ１１２をＦ／Ｆ２１２に置換し、更に遅延素子２１３を追加した構成を有する。
【００３７】
Ｆ／Ｆ２１２は、Ｆ／Ｆ１１２と比べ、リセット端子ＲＢが追加されている。Ｆ／Ｆ２１２のリセット端子ＲＢにはタイミング信号ＳＩＧ＿ｔが入力され、端子ＣＫには遅延素子２１３を介してタイミング信号ＳＩＧ＿ｔが入力される。よって、端子ＣＫには、リセット端子ＲＢと比べてタイミング信号ＳＩＧ＿ｔが遅れて入力される。
【００３８】
図１０は、テスト動作モードへ切り替える場合の半導体装置２００の動作を示すタイミングチャートである。初期状態においてタイミング信号ＳＩＧ＿ｔがＬＯＷであるとき、Ｆ／Ｆ２１２はリセット状態である。この状態で、モード選択信号が［０００］から［１０１］に切り替わると、第１のデコード回路１１１は出力信号ＳＩＧ＿ｍとしてＨＩＧＨを出力する。
【００３９】
ここでタイミング信号ＳＩＧ＿ｔがＨＩＧＨに遷移する（図１０のタイミングＴ３１）と、Ｆ／Ｆ２１２のリセット端子ＲＢがＨＩＧＨとなり、Ｆ／Ｆ２１２がアクティブ状態となる（図１０のタイミングＴ３１）。これにより、Ｆ／Ｆ２１２は、データ入力端子Ｑに入力される信号の保持が可能な状態に移行する。
【００４０】
その後、遅延素子２１３により、リセット端子ＲＢからΔｔだけ遅れてＦ／Ｆ２１２の端子ＣＫがＨＩＧＨとなる（図１０のタイミングＴ３２）。これにより、Ｆ／Ｆ２１２はＨＩＧＨを保持する。従って、スイッチ部１２１のＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃの入力の一方に、信号ＨＯＬＤとしてＨＩＧＨが入力される。これにより、スイッチ部１２１はオンとなり、モード選択信号「１０１」をそのまま通過させる。モード選択信号「１０１」は通常動作モードに対応するので、上述のように、通常動作モードのままスイッチ部１２１をオンに切り替えることができる。よって、半導体装置１００と同様に、以後は所望のテストモードへ切り替えることが可能となる。なお、タイミングＴ３３での動作は、図７のタイミングＴ２２と同様であるので、説明を省略する。また、半導体装置２００のその他の動作は、半導体装置１００と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
本構成では、例えばモード判定回路２０に電源が投入されたときに、電源が緩やかに立ち上がる場合には、モード選択信号保持部２１の出力が不定となる期間が長くなる。ところが、本構成におけるように、タイミング信号ＳＩＧ＿ｔによりＦ／Ｆ２１２が確実にアクティブ状態になった後に、データ入力端子Ｑに入力される信号を保持することにより、確実に所望の動作モードに設定することが可能となる。これにより、半導体装置２００は、半導体装置１００に比べ、テスト動作モードへの切り替え時の誤動作を効果的に防止することができる。
【００４２】
実施の形態３
次に、実施の形態３にかかる半導体装置３００について説明する。半導体装置３００は、実施の形態１にかかる半導体装置１００のモード判定回路１０を、モード判定回路３０に置換した構成を有する。図１１は、実施の形態３にかかる半導体装置３００のモード判定回路３０の構成を模式的に示すブロック図である。モード判定回路３０は、モード判定回路１０のモード選択信号保持部１１を、モード選択信号保持部３１に置換した構成を有する。モード選択信号保持部３１は、モード選択信号保持部１１に、タイミング信号生成回路３１４を追加した構成を有する。
【００４３】
半導体装置１００ではタイミング信号ＳＩＧ＿ｔは外部から与えられていたが、半導体装置３００では、タイミング信号ＳＩＧ＿ｔを内部で供給することができる。例えば、このタイミング信号生成回路３１４は、パワーオンリセット信号生成回路として構成することができる。この場合、タイミング信号生成回路３１４は、半導体装置１００に電源が投入される度に、パワーオンリセット信号であるタイミング信号ＳＩＧ＿ｔを出力することができる。
【００４４】
以上より、本構成では、タイミング信号生成回路を内蔵しても、半導体装置１００と同様の動作を行うことができる。
【００４５】
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態３にかかるタイミング信号生成回路３１４を、実施の形態２にかかる半導体装置２００に追加することが可能である。
【００４６】
上述の実施の形態では、テスト動作モードへの切り替えに用いるモード選択信号を「１０１」としたが、適宜［００１］、［０１０］、［０１１］、［１００］、［１１０］及び［１１１］のいずれかに入れ換えることも可能である。この場合、適宜第１のデコード回路１１１を構成する３入力１出力のＡＮＤ回路の入力のうち「０」が入力されるものを、反転論理入力とすればよい。
【００４７】
スイッチ部１２１の構成は例示に過ぎず、ＡＮＤ回路１２１ａ〜１２１ｃに替えて、例えばＭＯＳトランジスタなどのスイッチ素子を用いて構成することも可能である。
【００４８】
また、モード選択信号は３ビットに限られず、２ビット又は４ビット以上の任意の信号を用いることができる。この場合、モード選択信号保持部１１、２１及び３１、モード指定信号出力部１２は、モード選択信号のビット数に応じて適宜構成を変更すればよい。
【００４９】
上述の第１〜第６のテストモードは、同じテスト動作に対応していてもよいし、それぞれ異なるテスト動作に対応していてもよい。ここでいう異なるテスト動作とは、テスト部位やテスト方法が異なるテスト動作を指す。
【００５０】
上述の実施の形態では、モード指定信号出力部は、モード選択信号をデコードした信号をモード指定信号として出力していたが、これは例示に過ぎない。例えば、モード指定信号出力部は、モード選択信号をそのままモード指定信号として出力してもよい。
【００５１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１  制御回路
１０、２０、３０  モード判定回路
１１、２１、３１  モード選択信号保持部
１２  モード指定信号出力部
１００、２００、３００  半導体装置
１０１  センサ
１０２  ＭＣＵ
１０３  アクチュエータ
１１１  第１のデコード回路
１１２、２１２  フリップフロップ
１２１  スイッチ部
１２１ａ〜１２１ｃ  ＡＮＤ回路
１２２  第２のデコード回路
２１３  遅延素子
３１４  タイミング信号生成回路
１０００  車両情報処理システム
ＣＫ  端子
Ｄ  データ入力端子
ＨＯＬＤ  信号
ＭＯＤＥ  モード指定信号
Ｑ  データ出力端子  
ＳＥＬ、ＳＥＬ０〜ＳＥＬ２  モード選択信号
ＳＩＧ＿ｍ  出力信号
ＳＩＧ＿ｔ  タイミング信号
Ｔｄ  モード指定端子
Ｔｉｎ  入力端子
Ｔｍ  モード選択端子部
Ｔｍ０〜Ｔｍ２  モード選択端子
Ｔｏｕｔ  出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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