專利名稱：測試計數器的方法和裝置及串行存儲器的制作方法
技術領域：
本發明專利申請要求的優先權是1996年10月31日日本專利申請No.H08289463，該文件被作為本申請的對比文件引用。
本發明涉及測試用于串行存儲器的計數器的方法和裝置及串行存儲器。
一般地，串行存儲器是一種數據按照原先存儲的順序使用的計算機存儲器。串行存儲器包括地址計數器，其中當數據塊被寫入由計數器指定的存儲單元時，該地址計數器將初始存儲器地址增量。一般地，利用讀出改為寫入技術方案來執行地址計數器的測試操作以檢查存儲單元的劣化。測試時，向每個存儲單元寫入預定數據，接著，向同一個存儲單元地址重寫不同數據。例如，在增量地址計數器時向每個存儲單元寫入數據“0”，然后，將地址計數器復位為“0”，接著，再增量地址計數器并向同一存儲單元地址中重寫入數據“1”。
這時，當讀出數據以重寫時若地址計數器不是順序增量，則會出現一些存儲單元存儲數據“1”而其它存儲單元存儲數據“0”。存儲單元中的數據按照重新寫入的順序被再一次讀出。若所有讀出數據為“1”，則可判定地址計數器工作正常；但是，若讀出數據包括一些值為“0”的數據，則判定地址計數器工作異常，一些地址發生了劣化。帶有地址計數器的串行存儲器若有劣化地址則該存儲器是不合格，不能被公眾接受。
最近，對這種具有大存儲容量的串行存儲器的需求正在增加，而又要花費相當長的時間對每個存儲單元執行讀/寫測試，因此很難提高串行存儲器的產量。另外，當判斷出串行存儲器存在錯誤時，不能了解問題是出在存儲器的地址計數器上還是其它設備上。
因此，本發明的一個目的是提供一種測試計數器的方法，這種方法可以在短時間內容易并且準確地測試計數器。
本發明的另一個目的是提供一種測試計數器的裝置，該裝置可以在短時間內容易并且準確地測試計數器。
本發明的另外的目的是提供一種串行存儲器，其中，不需對存儲陣列執行讀/寫過程就可以在短時間內容易并且準確地測試地址計數器。
本發明另外的目的、優點及新穎特征一部分將能在以下的描述中得以展示，一部分對于技術熟練人員來講，通過研究以下的描述或通過學習本發明的經驗，將是顯而易見的。通過所附加的權利要求書中所指出的手段及組合可以實現及達到本發明的目的和優點。
根據本發明的第一方面，在測試與時鐘同步的計數器的方法中，計數器被首先設置在預定的初始值。接著，響應時鐘，計數器被增量。時鐘個數被計數直到從計數器中輸出進位，此時提供的是實際計數值。實際計數值與預先計算出的參考值進行比較。然后，根據比較結果判定計數器是否正常工作。參考值是通過如下方式獲得的，即預先計算從初始值直到計數器輸出進位的時鐘個數。
根據本發明的第二方面，提供了一種測試計數器的裝置，其響應于時鐘被增量，并且當計數器溢出時輸出一個進位，其包括一個復位電路，該電路將計數器復位為預定初始值。該裝置進一步包括一個計數器電路，該電路響應時鐘對時鐘個數進行計數，直到計數器輸出進位以提供實際計數值。該裝置具有一個比較器，用于將實際計數值與預先計算出的參考值進行比較。根據比較結果判斷比較器是否正常工作。
根據本發明的第三方面，與時鐘同步操作的串行存儲器包括一個存儲有預定數據的存儲陣列，及一個地址計數器，它響應于時鐘而增量，并且當其溢出時輸出進位。該串行存儲器還包括一個輸出電路，它選擇性地輸出存儲陣列所提供的數據及地址計數器所提供的進位。在未對地址計數器執行測試時輸出電路選擇數據，在對地址計數器執行測試時輸出進位。串行存儲器還可能具有一個地址寄存器，它將地址計數器預先置為一個希望的初始值。
根據本發明的第四方面，將本發明的第三方面的串行存儲器和第二方面的裝置組合起來。
圖1示出根據本發明的第一優選實施例的串行存儲器和存儲器測試器的方框圖。
圖2示出存儲器測試器的方框圖。
圖3示出第一優選實施例的流程圖。
圖4示出第一優選實施例的操作的時序圖。
圖5示出根據本發明的第二優選實施例的串行存儲器和存儲器測試器的方框圖。
圖6示出根據本發明的第三優選實施例的串行存儲器和存儲器測試器的方框圖。
圖1示出根據本發明第一優選實施例的串行存儲器101和存儲器測試器102。串行存儲器101包括地址計數器111，存儲陣列112及輸出電路113。串行存儲器101還包括復位端子RESET，進位端子COUT，數據輸出端子DOUT，測試端子TEST及時鐘端子CLK。復位端子RESET與儲器測試器102及地址計數器111相連；每個進位端子COLT及數據輸出端子DOUT都與存儲器測試器102及輸出電路113相連；測試端子TEST與存儲器測試器102及輸出電路113相連；時鐘端子CLK與存儲器測試器103及地址計數器111相連；輸出電路1113與地址計數器111及存儲陣列112相連。
存儲陣列112向輸出電路113提供數據。地址計數器111在執行讀過程和寫過程時尋址存儲陣列112。地址計數器111是屬于10位類型的，它與由時鐘端子CLK所提供的時鐘同步地從零開始增量，地址計數器111響應第1024次時鐘(CLK)輸出進位標志信號CARRY。
響應由存儲器測試器102通過測試端子TEST提供的測試信號，輸出電路113從由地址計數器111提供的進位(CARRY)信號及由存儲陣列112提供的數據(DATA)這兩個輸出信號中選擇一個。更詳細地，例如，當要測試地址計數器時將測試端子TEST置為低，從進位端子(COUT)向存儲器測試器102提供地址計數器111輸出的進位信號CARRY。另一方面，當未測試地址計數器111時測試端子TEST被置為高，從數據輸出端子DOUT向存儲器測試器102輸出存儲陣列112輸出的數據(DATA)。
圖2示出存儲器測試器102的結構，它包括復位電路120，測試有效電路122，時鐘發生器124，計數器電路126及比較器128。復位電路120與串行存計器101的復位端子RESET相連以向其提供復位信號。測試有效電路122與串行存儲器101的測試端子TEST相連以向其提供測試有效信號。時鐘發生器124與串行存儲器101的時鐘端子CLK及計數器電路126相連以向它們兩個提供時鐘信號。計數器電路126與串行存儲器101的進位端子COUT及比較器128相連。計數器126設計為對從地址計數器111被置為某個初始值開始直到其產生進位信號CARRY之間的時鐘數進行計數。以后將計數器電路126所計的值稱為“實際計數值(An)”。將比較器128設計為用于比較實際計數值與預先計算出的參考值“Rn”，參考值“Rn”是通過預先計算從地址計數器111的初始值開始直至其產生進位之間的時鐘數得到的。
下面將根據圖3與圖4的流程圖及時序圖描述地址計數器111的操作。首先，在地址計數器111測試開始將測試端子(TEST)置為低；然后，將復位信號(RESET)從高狀態變為低狀態以將地址計數器111置為零；接著，存儲器測試器102向串行存儲器101提供時鐘從而與時鐘同步地將地址計數器111逐次增1。如前所述，由于地址計數器111是10位的因而在第1024次時鐘周期地址計數器111輸出進位信號CARRY，進位信號CARRY通過進位端子COUT輸出到存儲器測試器102的計數器電路126。
在存儲器測試器102中，計數器電路126對時鐘發生器124所提供的時鐘進行計數以提供實際計數值“An”，這是通過對時鐘進行計數直到從進位端子COUT產生進位信號CARRY得到的。比較器128將計數器電路126所提供的實際計數值“An”與參考值“Rn”進行比較，其中“Rn”是通過對從地址計數器111被置為初始值開始直到其產生進位信號(CARRY)為止的時鐘數進行計算得到的。存儲器測試器102根據比較結果判定地址計數器111是否正常工作。
若地址計數器111正常工作，實際計數值“An”與預先計算的參考值“Rn”相等；否則，若地址計數器111工作異常，實際計數值“An”與預先計算的參考值“Rn”不相等。因此，不需對存儲陣列112執行讀/寫過程即可在短時間內很容易地測試地址計數器。
圖5示出根據本發明第二實施例的串行存儲器201與存儲器測試器202。串行存儲器201包括地址計數器211，存儲陣列212及輸出電路213。串行存儲器201還包括復位端子RESET，數據輸出端子DOUT，測試端子TEST及時鐘端子CLK。該串行存儲器201不具有進位端子。復位端子RESET與存儲器測試器202及地址計數器211相連，數據輸出端子DOUT與存儲器測試器202及輸出電路213相連，測試端子TEST與存儲器測試器202及輸出電路212相連，時鐘端子CLK與存儲器測試器202及地址計數器211相連，輸出電路213與地址計數器211及存儲陣列212相連。第一與第二實施例的不同在于進位信號CARRY與數據信號DATA由輸出電路213選擇并從公共數據輸出端子DOUT輸出。
第二優選實施例的操作與圖1的第一實施例基本相同。地址計數器211響應復位信號復位為0，并與時鐘同步地每次增量1，然后比較實際計數值與預先計算的參考值以判定地址計數器211是否正常工作。第二實施例中，開始測試地址計數器211時從存儲器測試器202向串行存儲器201的測試端子TEST傳輸低電平信號以“禁止”(disable)輸出電路213。輸出電路213響應測試信號執行切換操作以允許進位信號CARRY從數據輸出端子DOUT輸出。即在對存儲器測試器進行測試期間從數據輸出端子DOUT輸出進位信號CARRY。
當不對地址計數器211進行測試時，通過數據輸出端子DOUT向存儲器測試器202提供存儲陣列212輸出的數據(DATA)。在第二實施例中，在測試期間輸出的進位信號CARRY及在非測試時輸出的數據(DATA)通過同一個端子DOUT傳輸。結果，串行存儲器201的總端子數減少了。
圖6示出了根據本發明的第三實施例的串行存儲器301及存儲器測試器302。串行存儲器包括地址計數器311，存儲陣列312，輸出電路313及地址寄存器314。串行存儲器301還包括復位端子RESET，預置端子PRESET，數據輸出端子DOUT，測試端子TEST及時鐘端子CLK。串行存儲器301不具有進位端子。復位端子RESET與存儲器測試器302及地址寄存器314相連，預置端子PRESET與存儲器測試器302及地址寄存器314相連，數據輸出端子DOUT與存儲器測試器302及輸出電路313相連，測試端子TEST與存儲器測試器302及輸出電路313相連，時鐘端子CLK與存儲器測試器302及地址計數器311相連，輸出電路313與地址計數器311及存儲陣列312相連。
第三實施例的基本操作與圖1及圖5的第一實施例和第二實施例基本相同。地址計數器311(包括地址寄存器314)響應復位信號復位為0，并且與時鐘同步地每次增量1，然后將實際時鐘計數值與預先計算的參考值進行比較以判定地址計數器311是否工作正常，其中實際計數值計數到產生進位信號(CARRY)為止。
在第三實施例中，地址計數器被預置為非0的值，存儲器測試器302向串行存儲器301的預置端子PRESET提供一初始地址，將初始地址保存在地址寄存器314中，地址計數器311與時鐘(CLK)同步地從由地址寄存器314所提供的初始地址開始增量。
例如，向地址寄存器314的A9-A0地址提供信號“1100000000”，地址計數器311的地址A9-A0被預置為“1100000000”。存儲器測試器303對從值“11000,00000”開始直到從地址計數器311輸出進位信號(CARRY)的時鐘數(256)進行計算，存儲器測試器302將預先計算的參考值與實際計數值進行比較。
若實際計數值與預先計算的參考值相等，則判定在計數器被預置直到輸出進位信號(CARRY)這段時間里地址計數器工作正常。否則，若實際計數值與預先計算的參考值不相同，則判定地址計數器工作異常。
根據第三實施例，存儲器測試器302被設計成使用地址寄存器314預置地址計數器311從而也可以監測預置電路。
如上所述，根據本發明的用于測試計數器及串行存儲器的方法具有如下優點不需對存儲器執行讀/寫過程計數器就可以在短時間內很容易地得到測試。而且，由于不對存儲陣列執行讀操作或寫操作，檢測源可以清楚地從計數器的測試中找到。
盡管上述每個實施例都是根據與串行存儲器(101，102及103)外部相連的存儲器測試器(102，202及302)所提供的信號來測試存儲計數器(111，211及311)，存儲器測試器(102，202及302)電路也可以與串行存儲器(101，201及301)做在一個芯片上。在上述實施例中，測試的是包括在串行存儲器(101，201及301)上的地址計數器(111，211及311)，但是，本發明也可以用于其它種類的設備中，這種設備包括輸出進位信號(CARRY)的地址計數器。存儲器測試器(102，202和302)可以用硬件實現也可以用如存放在ROM中的軟件來實現。
可以理解，在本發明所附權利要求書的意義及范圍內本發明的以上描述可以有多種修改變化及適應變換。
權利要求
1.一種測試與時鐘同步工作的計數器的方法，包括步驟將計數器設置為預定初始值；響應時鐘增量計數器；對時鐘進行計數直到從計數器輸出進位以提供一個實際計數值；將實際計數值與預先計算的參考值進行比較；及根據比較結果判斷計數器是否正常工作。
2.權利要求1所述的方法，其中參考值是通過如下方式獲得的，即預先計算從初始值直到從計數器輸出進位時的時鐘數。
3.一種測試計數器的裝置，其隨時鐘增量并且當計數器溢出時輸出進位，包括復位電路，用于將計數器復位為一預定初始值；計數器電路，其響應于時鐘對時鐘進行計數直到從計數器輸出進位以提供一個實際計數值；及比較器，用于將實際計數器與預先計算的參考值進行比較，其中根據比較結果判斷計數器是否正常工作。
4.一種與時鐘同步操作的串行存儲器，包括存儲陣列，用于存儲預定數據；地址計數器，其隨時鐘而增量并且當其溢出時輸出進位；及輸出電路，其選擇性地輸出存儲陣列供給的數據及地址計數器供給的進位，其中，輸出電路在地址計數器的測試沒有執行時選擇數據，在地址計數器的測試執行時選擇進位。
5.權利要求4所述的串行存儲器，還包括與輸出電路相連的進位輸出端子以輸出進位；及與輸出電路相連的數據輸出端子以輸出數據。
6.權利要求5所述的串行存儲器，還包括將測試信號供給輸出電路的測試端子，測試信號表示需要對地址計數器進行測試，其中輸出電路響應于測試信號輸出數據或進位。
7.權利要求4所述的串行存儲器，還包括生地輸出進位和數據的單個輸出端子。
8.權利要求4所述的串行存儲器，還包括將地址計數器預置為所希望的初始值的地址寄存器。
9.串行存儲器與測試器的組合，其中與時鐘同步操作的串行存儲器包括(1)存儲預定數據的存儲陣列；(2)隨時鐘增量并且當其溢出時輸出進位的地址計數器；及(3)選擇性地輸出存儲陣列所提供的數據及地址計數器所提供的進位的輸出電路，其中輸出計數器在地址計數器的測試沒有執行時選擇數據，在地址計數器的測試執行時選擇進位，測試器包括(1)復位電路，用于將地址計數器復位為一預定初始值；(2)計數器電路，用于響應時鐘對時鐘進行計數直到地址計數器輸出進位以提供一個實際計數值；及(3)比較器，用于將實際計數值與預先計算的參考值進行比較，其中根據比較結果判斷地址計數器是否正常工作。
10.權利要求9所述的組合，其中串行存儲器還包括與輸出電路相連的進位輸出端子以輸出進位；及與輸出電路相連的數據輸出端子以輸出數據。
11.權利要求9所述的組合，其中串行存儲器還包括向輸出電路提供測試信號的測試端子，測試信號表示需要測試地址計數器，其中輸出電路響應測試信號選擇數據或進位。
12.權利要求9所述的組合，其中串行存儲器還包括選擇性地輸出進位或數據的單個輸出端子。
13.權利要求9所述的組合，其中串行存儲器還包括將地址計數器預置為所希望的初始值的地址寄存器。
全文摘要
在測試計數器的方法中,首先將計數器置為預定初始值,接著響應時鐘增量計數器。對時鐘進行計數直到計數器輸出進位以提供實際計數值。將實際計數值與預先計算的參考值進行比較,然后根據比較結果判斷計數器是否工作正常。
文檔編號G01R31/3185GK1181662SQ9712155
公開日1998年5月13日 申請日期1997年10月29日 優先權日1996年10月31日
發明者巖切逸郎 申請人:沖電氣工業株式會社