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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Ein
One-Hot-Encoder ist eine Codiervorrichtung, die einen One-Hot-Code erzeugt.
Von einem One-Hot-Code spricht man, wenn von den Bits des erzeugten
Codewortes immer nur ein einziges Bit den Wert "1" aufweist
und alle anderen Bits den Wert "0" aufweisen. Dabei
hängt die
Position des den Wert "1" aufweisenden Bits
innerhalb des erzeugten Codewortes vom Wert des zu codierenden Datenwortes
ab. Der Vollständigkeit
halber sei angemerkt, daß der
One-Hot-Code manchmal auch als (1 aus n)-Code bezeichnet wird.
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Ein
solcher One-Hot-Encoder ist in
3 dargestellt
und dort mit dem Bezugszeichen
1 bezeichnet. Der One-Hot-Encoder
1 weist
drei Eingangsanschlüsse
I[0] bis I[2], und acht Ausgangsanschlüsse O[0] bis O[7] auf . Über die
Eingangsanschlüsse
I[0] bis I[2] wird dem One-Hot-Encoder
1 ein binär codiertes
Datenwort DIN zugeführt.
Der One-Hot-Encoder
1 codiert das ihm über die Eingangsanschlüsse I[0]
bis I[2] zugeführte Datenwort
DIN und gibt das daraus resultierende codierte Datenwort DOUT über die
Ausgangsanschlüsse O[0]
bis O[7] aus. Im betrachteten Beispiel setzt der One-Hot-Encoder
1 die
ihm über
die Eingangsanschlüsse I[0]
bis I[2] desselben zugeführten
Datenworte DIN so um, daß aus
dem Ausgangsanschluß O[DIN]
der logische Pegel "1" ausgegeben wird,
und aus allen anderen Ausgangsanschlüssen der logische Pegel "0" ausgegeben wird. Dies ist in der folgenden
Tabelle veranschaulicht:
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Der
Vollständigkeit
halber sei angemerkt, daß es
selbstverständlich
auch One-Hot-Encoder mit mehr oder weniger als drei Eingangsanschlüssen, und
mit mehr oder weniger als acht Ausgangsanschlüssen gibt. Genauer gesagt weisen
One-Hot-Encoder der beschriebenen Art n Eingangsanschlüsse und
2n Ausgangsanschlüsse auf, wobei n eine beliebige
natürliche
Zahl ist.
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Insbesondere
One-Hot-Encoder mit vielen Ausgangsanschlüssen lassen sich nur mit einem
relativ großen
Aufwand testen.
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Wenn
der One-Hot-Encoder Bestandteil einer integrierten Schaltung ist,
was in den allermeisten Fällen der
Fall sein wird, ist die den One-Hot-Encoder enthaltende integrierte
Schaltung vorzugsweise so aufgebaut, daß sie unter Verwendung des
sogenannten Scan-Verfahrens getestet werden kann.
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Bei
integrierten Schaltungen, die nach dem Scan-Verfahren getestet werden
können,
sind alle oder ausgewählte
Flip-Flops der integrierten Schaltung so verschaltbar, daß sie durch
eine außerhalb
der zu testenden Schaltung vorgesehene Testeinrichtung individuell
in bestimmte Anfangszustände
versetzbar sind, und daß deren
aktueller Zustand bei Bedarf durch die Testeinrichtung ausgelesen
werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die vorhandenen
Flip-Flops in Reihe hintereinandergeschaltet werden können, wobei
der Eingangsanschluß eines
jeweiligen Flip-Flops mit dem Ausgangsanschluß des in der Reihe vor ihm
stehenden Flip-Flops verbunden ist, und wobei der Ausgangsanschluß eines
jeweiligen Flip-Flops mit dem Eingangsanschluß des in der Reihe nach ihm
kommenden Flip-Flops verbunden ist. Eine derartige Flip-Flop-Reihenschaltung
wird auch als Scan-Kette bezeichnet.
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Eine
solche Scan-Kette, genauer gesagt, die diese bildenden Flip-Flops,
können
relativ einfach initialisiert werden. Ein an den Eingangsanschluß des ersten
Flip-Flops der Scan-Kette angelegtes Signal, genauer gesagt, der
sich im Ansprechen darauf einstellende Zustand des betreffenden
Flip-Flops, wird nämlich
mit dem Takt eines an die Flip-Flops angelegten Taktsignals von
Flip-Flop zu Flip-Flop weitergeschoben; jedes Flip-Flop der Scan-Kette
nimmt mit jedem Taktimpuls den Zustand des in der Scan-Kette vor
ihm stehenden Flip-Flops an.
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Soll
das x-te Flip-Flop der Scan-Kette in den Zustand A versetzt werden,
so muß "nur" an den Eingangsanschluß des ersten
Flip-Flops der Scan-Kette ein Signal angelegt werden, durch welches
dieses Flip-Flop in den Zustand A versetzt wird, und anschließend die
Scan-Kette (alle Flip-Flops derselben) mit x Taktimpulsen beaufschlagt
werden.
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Umgekehrt
können
am letzten Flip-Flop der Scan-Kette die Zustände der einzelnen Flip-Flops
zu einem bestimmten Zeitpunkt sequentiell ausgelesen werden.
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Enthält die Scan-Kette
n Flip-Flops, so läuft
der Test der Schaltung nach dem Scan-Verfahren wie folgt ab: Zunächst wird
die Schaltung in eine Scan-Betriebsart versetzt, wodurch die erwähnte Scan-Kette
gebildet wird. Diese Scan-Kette wird durch sequentielles Anlegen
von n Eingangssignalen und n Taktimpulsen in einen definierten Anfangszustand
versetzt. Danach wird die Schaltung in eine Normal-Betriebsart versetzt;
die Scan-Betriebsart wird hierzu verlassen, die Scan-Kette (die Reihenschaltung
der Flip-Flops) aufgelöst.
In der Normal-Betriebsart wird die Schaltung kurzzeitig normal be trieben.
Die Dauer, während
welcher die Schaltung normal betrieben wird, wird vorzugsweise durch
eine Anzahl von Taktzyklen definiert. Diese Anzahl von Taktzyklen
ist vorzugsweise sehr klein (beispielsweise 1). In der Zeit, während welcher
die Schaltung normal betrieben wird, verändern sich zumindest teilweise
die Zustände
der anfänglich
initialisierten Flip-Flops, wobei es sich aus der bestimmungsgemäßen Funktion
der zu testenden Schaltung ermitteln läßt, in welchem (Soll-)Zustand
die Flip-Flops sich zu einem jeweiligen Zeitpunkt befinden müßten. Nachdem
die Schaltung eine vorbestimmte Anzahl von Taktzyklen normal betrieben
wurde, wird sie in die Scan-Betriebsart zurückversetzt, wodurch die Flip-Flops wieder zur
Scan-Kette verschaltet werden. Werden die so verschalteten Flip-Flops
in diesem Zustand mit Taktsignalen beaufschlagt, so werden am Ende
der Scan-Kette (aus dem Ausgangsanschluß des letzten Flip-Flops der
Scan-Kette) sequentiell im Takt der Taktsignale Daten herausgeschoben,
welche den (Ist-)Zustand der Flip-Flops der Scan-Kette zum Zeitpunkt
des Endes des Normal-Betriebs repräsentieren. Vergleicht man sodann
den wie beschrieben ermittelten Ist-Zustand der Flip-Flops der Scan-Kette
mit dem bekannten Soll-Zustand derselben, so läßt sich daran ersehen, ob die
zu testende Schaltung fehlerfrei arbeitet oder nicht.
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Der
Vollständigkeit
halber sei angemerkt, daß die
integrierte Schaltung vorzugsweise so aufgebaut ist, daß sie in
der Scan-Betriebsart
zumindest den Zustand der zur Scan-Kette verschalteten Flip-Flops,
vorzugsweise aber auch die Zustände
der sonstigen Komponenten der integrierten Schaltung nicht verändern kann. Dies
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der integrierten Schaltung
oder einzelnen, mehreren oder allen Komponenten derselben in der
Scan-Betriebsart kein Taktsignal zugeführt wird.
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One-Hot-Encoder
enthalten im allgemeinen keine, oder nicht ausreichend viele, oder
nicht geeignet angeordnete Flip- Flops,
um den One-Hot-Encoder unter Verwendung des Scan-Verfahrens testen
zu können.
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Um
einen One-Hot-Encoder dennoch unter Verwendung des Scan-Verfahrens testen
zu können, könnte vorgesehen
werden, zumindest für
jeden Ausgangsanschluß des
One-Hot-Encoders ein Flip-Flop vorzusehen, und diese Flip-Flops
während
des Testens der integrierten Schaltung zu einer Scan-Kette zu verschalten.
Eine solche Anordnung ist in 4 veranschaulicht.
Die 4 zeigt den in der 3 gezeigten One-Hot-Encoder 1 und
die zum Testen desselben vorgesehenen zusätzlichen Flip-Flops, welche
durch in der 3 nicht gezeigte Schalter zu
einer Scan-Kette verschaltbar sind. Die Flip-Flops sind mit den
Bezugszeichen FF0 bis FF7 bezeichnet.
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Da
die an den Ausgangsanschlüssen
des One-Hot-Encoders vorgesehenen Flip-Flops jedoch ausschließlich zu
Testzwecken vorgesehen werden, kann das Testen von One-Hot-Encodern
unter Verwendung des Scan-Verfahrens mit einem erheblichen zusätzlichen
Aufwand verbunden sein. Dies fällt
bei dem in der 4 gezeigten One-Hot-Encoder,
welcher nur acht Ausgangsanschlüsse
aufweist, noch nicht so sehr ins Gewicht. Wenn jedoch ein One-Hot-Encoder
mit einer größeren Anzahl
von Ausgangsanschlüssen,
beispielsweise ein One-Hot-Encoder mit 128 oder noch mehr Ausgangsanschlüssen unter
Verwendung des Scan-Verfahrens
getestet werden können
soll, hat die dementsprechend hohe Anzahl von zusätzlichen
Flip-Flops erhebliche negative Auswirkungen auf die integrierte
Schaltung. Diese wird dadurch nämlich
erheblich größer und dementsprechend
teurer als integrierte Schaltungen ohne diese zusätzlichen
Flip-Flops.
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Weitere
Möglichkeiten
zur Überprüfung der
ordnungsgemäßen Funktion
eines One-Hot-Encoders sind aus der
DE 25 14 211 A1 und der
DE 28 51 823 A1 bekannt.
Dabei ist die in der
DE
25 14 211 A1 beschriebene Vorrichtung eine Vorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Auch die in diesen Druck schriften beschriebenen
Vorrichtungen zur Überprüfung der
ordnungsgemäßen Funktion
eines One-Hot-Encoders weisen jedoch einen komplizierten Aufbau
auf.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
zu finden, durch welche ein One-Hot-Encoder mit einem geringeren
Aufwand getestet werden kann als es bisher der Fall ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die im Patentanspruch 1 beanspruchte Vorrichtung gelöst.
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Die
von der Datenverarbeitungseinrichtung erzeugten Daten umfassen nur
drei Bits, und lassen sich folglich mit sehr geringem Aufwand aus
der den One-Hot-Encoder und die bean spruchte Vorrichtung enthaltenden
integrierten Schaltung herausführen:
diese Daten können
- – entweder
parallel über
den Datenbits zugeordnete Ausgangsanschlüsse der integrierten Schaltung
aus der integrierten Schaltung ausgegeben werden,
- – oder
seriell über
eine Scan-Kette aus der integrierten Schaltung ausgegeben werden.
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Im
letztgenannten Fall, d.h. bei der seriellen Ausgabe der Daten über eine
Scan-Kette, muß diese Scan-Kette
für die
Ausgabe der von der Datenverarbeitungseinrichtung erzeugten Daten
nur drei Flip-Flops enthalten, und zwar unabhängig von der Anzahl der Ausgangsanschlüsse des
One-Hot-Encoders.
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Im
erstgenannten Fall, d.h. bei der parallelen Ausgabe der Daten über zugeordnete
Ausgangsanschlüsse
der integrierten Schaltung, müssen überhaupt
keine zusätzlichen
Flip-Flops vorgesehen werden.
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Deshalb,
und weil die Datenverarbeitungseinrichtung nur sehr einfache logische
Operationen durchzuführen
hat und dementsprechend einfach und klein realisierbar ist, kann
der zu testende One-Hot-Encoder mit einem erheblich geringeren Aufwand
getestet werden als es bisher der Fall ist. Insbesondere lassen
sich die Komponenten, die zum Testen des One-Hot-Encoders in der diesen enthaltenden
integrierten Schaltung vorzusehen sind, sehr viel kleiner realisieren
als es bisher der Fall ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der
folgenden Beschreibung, und den Figuren entnehmbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Figuren näher
erläutert.
Es zeigen
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1A und 1B Darstellungen
zur Erläuterung
des Aufbaus und der Funktion der hier vorgestellten Vorrichtung,
mit Hilfe welcher sich die ordnungsgemäße Funktion des One-Hot-Encoders überprüfen läßt,
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2 die
in den 1A und 1B gezeigte
Anordnung und eine Scan-Kette, über
welche in der Anordnung gemäß 1 erzeugte Daten aus einer die Anordnung
gemäß 2 enthaltenden
integrierten Schaltung ausgelesen werden können,
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3 eine
Darstellung zur Erläuterung
des Aufbaus und der Funktion eines One-Hot-Encoders, und
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4 einen
One-Hot-Encoder und eine Scan-Kette, über welche die vom One-Hot-Encoder
erzeugten Daten aus einer die Anordnung gemäß 4 enthaltenden
integrierten Schaltung ausgelesen werden können.
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Der
One-Hot-Encoder, dessen ordnungsgemäße Funktion überprüft werden
soll, ist im betrachteten Beispiel Bestandteil einer integrierten
Schaltung. Hierauf besteht jedoch keine Einschränkung. Auf die im folgenden
näher beschriebene
Art und Weise können
auch One-Hot-Encoder getestet werden, die nicht Bestandteil einer
integrierten Schaltung sind.
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Die
hier vorgestellte Vorrichtung, mit Hilfe welcher die ordnungsgemäße Funktion
des One-Hot-Encoders überprüfbar ist,
ist in der den One-Hot-Encoder enthaltenden integrierten Schaltung
vorgesehen.
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Diese
Vorrichtung wird im betrachteten Beispiel durch eine Datenverarbeitungseinrichtung
gebildet, welche aus den aus dem One-Hot-Encoder ausgegebenen Daten
Daten erzeugt, anhand welcher sich die ordnungsgemäße Funktion
des One-Hot-Encoders überprüfen läßt.
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Wie
im folgenden noch genauer beschrieben wird, weist diese Datenverarbeitungseinrichtung
eine der Anzahl der Ausgangsanschlüsse des One-Hot-Encoders entsprechende
Anzahl von Eingangsanschlüssen, und
drei Ausgangsanschlüsse
auf, wobei die Eingangsanschlüsse
der Datenverarbeitungseinrichtung mit den Ausgangsanschlüssen des
One-Hot-Encoders verbunden sind, und wobei aus den Ausgangsanschlüssen der Datenverarbeitungseinrichtung
die von dieser erzeugten Daten ausgegeben werden.
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Eine
Anordnung bestehend aus einem One-Hot-Encoder und der erwähnten Datenverarbeitungseinrichtung
ist in 1A gezeigt.
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Dabei
sind der One-Hot-Encoder mit dem Bezugszeichen 1, und die
Datenverarbeitungseinrichtung mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet.
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Der
One-Hot-Encoder 1 ist der in der 3 gezeigte
und unter Bezugnahme darauf beschriebene One-Hot-Encoder 1.
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Die
Datenverarbeitungseinrichtung 2 besteht aus mehreren Logikschaltungen,
genauer gesagt aus einer ersten Logikschaltung 21, einer
zweiten Logikschaltung 22, und einer dritten Logikschaltung 23.
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Jede
der Logikschaltungen 21, 22, 23 weist
mehrere Eingangsanschlüsse
und einen Ausgangsanschluß auf,
und ist so aufgebaut,
- – daß sie eine logische "1" ausgibt, wenn an einen der Eingangsanschlüsse der
betreffenden Logikschaltung eine "1" angelegt
wird, und
- – daß sie eine
logische "0" ausgibt, wenn an
keinen der Eingangsanschlüsse
der betreffenden Logikschaltung eine "1" angelegt
wird.
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Im
betrachteten Beispiel besteht jede der Logikschaltungen 21, 22, 23 aus
einem oder mehreren XOR-Gattern. Es sei jedoch bereits an dieser
Stelle darauf hingewiesen, daß hierauf
keine Einschränkung
besteht. Darüber
hinaus besteht auch keine Einschränkung darauf, daß die Gatter
der Logikschaltungen wie im folgenden beschrieben verschaltet sind.
Wichtig ist nur, daß sich
die Logikschaltungen wie erwähnt
verhalten.
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Im
betrachteten Beispiel besteht die erste Logikschaltung 21 aus
zwei XOR-Gattern 211 und 212, und weist drei Eingangsanschlüsse und
einen Ausgangsanschluß auf.
Die drei Eingangsanschlüsse
sind mit den Ausgangsanschlüssen
O[0], O[3], und O[6] des One-Hot-Encoders 1 verbunden.
Genauer gesagt ist es so, daß
- – der
erste Eingangsanschluß des
ersten XOR-Gatters 211 über
den ersten Eingangsanschluß der
ersten Logikschaltung 21 mit dem Ausgangsanschluß O[0] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist,
- – der
zweite Eingangsanschluß des
ersten XOR-Gatters 211 über
den zweiten Eingangsanschluß der
ersten Logikschaltung 21 mit dem Ausgangsanschluß O[3] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist,
- – der
erste Eingangsanschluß des
zweiten XOR-Gatters 212 mit dem Ausgangsanschluß des ersten XOR-Gatters 211 verbunden
ist,
- – der
zweite Eingangsanschluß des
zweiten XOR-Gatters 212 über den dritten Eingangsanschluß der ersten
Logikschaltung 21 mit dem Ausgangsanschluß O[6] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist, und
- – der
Ausgangsanschluß des
zweiten XOR-Gatters 212 den Ausgangsanschluß der ersten
Logikschaltung 21 repräsentiert.
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Die
zweite Logikschaltung 22 besteht aus zwei XOR-Gattern 221 und 222,
und weist drei Eingangsanschlüsse
und einen Ausgangsanschluß auf.
Die drei Eingangsanschlüsse
sind mit den Ausgangsanschlüssen
O[1] , O[4] , und O[7] des One-Hot-Encoders 1 verbunden.
Genauer gesagt ist es so, daß
- – der
erste Eingangsanschluß des
ersten XOR-Gatters 221 über
den ersten Eingangsanschluß der
zweiten Logikschaltung 22 mit dem Ausgangsanschluß O[1] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist,
- – der
zweite Eingangsanschluß des
ersten XOR-Gatters 221 über
den zweiten Eingangsanschluß der
zweiten Logikschaltung 22 mit dem Ausgangsanschluß O[4] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist,
- – der
erste Eingangsanschluß des
zweiten XOR-Gatters 222 mit dem Ausgangsanschluß des ersten XOR-Gatters 221 verbunden
ist,
- – der
zweite Eingangsanschluß des
zweiten XOR-Gatters 222 über den dritten Eingangsanschluß der zweiten
Logikschaltung 22 mit dem Ausgangsanschluß O[7] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist, und
- – der
Ausgangsanschluß des
zweiten XOR-Gatters 222 den Ausgangsanschluß der zweiten
Logikschaltung 22 repräsentiert.
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Die
dritte Logikschaltung 23 besteht aus einem XOR-Gatter 231,
und weist zwei Eingangsanschlüsse und
einen Ausgangsanschluß auf.
Die zwei Eingangsanschlüsse
sind mit den Ausgangsanschlüssen
O[2] und O[5] des One-Hot-Encoders 1 verbunden. Genauer
gesagt ist es so, daß
- – der
erste Eingangsanschluß des
XOR-Gatters 231 über
den ersten Eingangsanschluß der
dritten Logikschaltung 23 mit dem Ausgangsanschluß O[2] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist,
- – der
zweite Eingangsanschluß des
XOR-Gatters 231 über
den zweiten Eingangsanschluß der
dritten Logikschaltung 23 mit dem Ausgangsanschluß O[5] des
One-Hot-Encoders 1 verbunden ist, und
- – der
Ausgangsanschluß des
XOR-Gatters 231 den Ausgangsanschluß der dritten Logikschaltung 23 repräsentiert.
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Es
ist also jeder Ausgangsanschluß des
One-Hot-Encoders 1 mit einem der Eingangsanschlüsse eines
der XOR-Gatter einer zugeordneten Logikschaltung verbunden,
- – wobei,
für i =
0 bis k – 1,
und k gleich der Anzahl der Ausgangsanschlüsse des One-Hot-Encoders
- – der
i-te Ausgangsanschluß des
One-Hot-Encoders mit einem Eingangsanschluß eines XOR-Gatters der ersten
Logikschaltung 21 verbunden ist, wenn i modulo 3 gleich
0 ist,
- – der
i-te Ausgangsanschluß des
One-Hot-Encoders mit einem Eingangsanschluß eines XOR-Gatters der zweiten
Logikschaltung 22 verbunden ist, wenn i modulo 3 gleich
1 ist, und
- – der
i-te Ausgangsanschluß des
One-Hot-Encoders mit einem Eingangsanschluß eines XOR-Gatters der dritten
Logikschaltung 23 verbunden ist, wenn i modulo 3 gleich
2 ist.
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Mit
welchem der XOR-Gatter der zugeordneten Logikschaltung ein jeweiliger
Ausgangsanschluß des One-Hot-Encoders 1 verbunden
ist, und mit welchem Eingangsanschluß dieses XOR- Gatters der Ausgangsanschluß des One-Hot-Encoders
verbunden ist, spielt keine Rolle. Wichtig ist aber, daß jeder
Ausgangsanschluß des
One-Hot-Encoders mit dem Eingangsanschluß einer dem betreffenden Ausgangsanschluß zugeordneten
Logikschaltung verbunden ist.
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Aus
den Ausgangssignalen der Logikschaltungen 21, 22, 23 läßt sich
ermitteln, ob aus dem One-Hot-Encoder 1 die Ausgangssignale
ausgegeben werden, die aus diesem ausgegeben werden müßten.
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Dies
soll kurz anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die 1A und 1B erläutert werden. Es
sei angenommen, daß den
Eingangsanschlüssen
I[0] I[1] I[2] des One-Hot-Encoders
die Daten DIN = 000 zugeführt
werden. In diesem Fall müßten bei
ordnungsgemäßer Funktion
des One-Hot-Encoders aus den Ausgangsanschlüssen O(0] . . . O[7] die Daten
DOUT = 10000000 ausgegeben werden. Werden diese Daten aus dem One-Hot-Encoder ausgegeben,
so werden aus den Logikschaltungen 21, 22, 23 die
Daten 100 ausgegeben. Dies ist in 1A veranschaulicht.
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Wenn
aus den Logikschaltungen 21, 22, 23 die
Daten 100 ausgegeben werden, kann mit sehr großer Wahrscheinlichkeit davon
ausgegangen werden, daß der
One-Hot-Encoder ordnungsgemäß arbeitet.
Zwar würden
die Daten 100 auch dann aus den Logikschaltungen ausgegeben werden,
wenn aus dem One-Hot-Encoder die Daten 00010000 oder 00000010 ausgegeben
werden würden,
doch besteht nur eine vernachlässigbar
geringe Wahrscheinlichkeit, daß ein
nicht ordnungsgemäß arbeitender
One-Hot-Encoder
anstelle der Daten 10000000 ausgerechnet die Daten 00010000 oder
00000010 ausgibt.
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Wenn
aus den Logikschaltungen 21, 22, 23 andere
Daten, beispielsweise die Daten 001 ausgegeben werden (siehe 1B),
ist dies ein sicheres Anzeichen dafür, daß der One-Hot-Encoder nicht ordnungsgemäß arbeitet
oder daß dem
One-Hot- Encoder
andere Daten DIN zugeführt
werden als es der Fall sein müßte.
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Es
dürfte
einleuchten und bedarf keiner näheren
Erläuterung,
daß auf
die selbe Art und Weise auch One-Hot-Encoder mit mehr oder weniger
als acht Ausgangsanschlüssen
getestet werden können.
Dabei ist es so, daß die
Anzahl der vorzusehenden Logikschaltungen nicht von der Anzahl der
Ausgangsanschlüsse
des zu testenden One-Hot-Encoders abhängt. D.h., mit Hilfe der drei
Logikschaltungen 21, 22, 23 können One-Hot-Encoder
mit beliebig vielen Ausgangsanschlüssen getestet werden. Wenn
der zu testende One-Hot-Encoder mehr oder weniger als acht Ausgangsanschlüsse aufweist,
muß jedoch
der Aufbau der Logikschaltungen 21, 22, 23,
genauer gesagt die Anzahl der darin enthaltenen XOR-Gatter verändert werden.
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Die
aus den Logikschaltungen 21, 22, 23 ausgegebenen
Daten werden im betrachteten Beispiel durch eine außerhalb
der integrierten Schaltung vorgesehene Auswertungseinrichtung ausgewertet.
Hierzu müssen die
aus den Logikschaltungen 21, 22, 23 erzeugten
Daten aus der integrierten Schaltung ausgegeben werden. Hierfür existieren
zwei Möglichkeiten.
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Die
erste Möglichkeit
besteht darin, daß die
Ausgangsanschlüsse
der Logikschaltungen 21, 22, 23 direkt
mit zugeordneten Ausgangsanschlüssen
der integrierten Schaltung verbunden sind. Da unabhängig von der
Anzahl der Ausgangsanschlüsse
des zu testenden One-Hot-Encoders nur drei Logikschaltungen vorgesehen
werden müssen,
ist dies mit einem relativ geringen Aufwand verbunden.
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Die
zweite Möglichkeit
zur Ausgabe der von den Logikschaltungen 21, 22, 23 erzeugten
Daten aus der integrierten Schaltung besteht darin, daß an den
Ausgangsanschlüssen
der Logikschaltungen 21, 22, 23 jeweils
ein Flip-Flop vorgesehen wird, wobei die Flip-Flops zu einer Scan-Kette
verschaltet werden können.
In diesem Fall kann der One-Hot-Encoder unter Verwen dung des Scan-Verfahrens
getestet werden. Dies ist in 2 veranschaulicht.
Darin sind die Flip-Flops mit den Bezugszeichen 31, 32,
und 33 bezeichnet, und die durch Flip-Flops bildbare Scan-Kette
mit dem Bezugszeichen 3.
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Um
einen One-Hot-Encoder mit acht Ausgangsanschlüssen unter Verwendung des Scan-Verfahrens testen
zu können,
sind im betrachteten Beispiel fünf
XOR-Gatter und drei Flip-Flops erforderlich. Würde man einen solchen One-Hot-Encoder
auf die eingangs beschriebene herkömmliche Art und Weise unter
Verwendung des Scan-Verfahrens testen, müßten hierfür acht Flip-Flops (1 Flip-Flop pro Ausgangsanschluß des One-Hot-Encoders)
vorgesehen werden. Da für
die praktische Realisierung eines XOR-Gatters nur ungefähr ein Drittel
der Fläche
eines Flip-Flops
benötigt
wird, kann eine integrierte Schaltung, die auf die vorstehend beschriebene
Art und Weise getestet wird, kleiner realisiert werden als es bisher
der Fall ist.
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Der
erzielbare Vorteil wird um so größer, je
größer die
Anzahl der Ausgangsanschlüsse
des zu testenden One-Hot-Encoders ist. Bei einem One-Hot-Encoder
mit 8 Eingangsanschlüssen
und 128 Ausgangsanschlüssen
ist es schon so, daß zum
Testen des One-Hot-Encoders auf die hier vorgestellte Art und Weise
126 XOR-Gatter und 3 Flip-Flops benötigt werden, wohingegen zum
Testen des One-Hot-Encoders auf die eingangs beschriebene herkömmliche
Art und Weise 128 Flip-Flops benötigt
werden. In diesem Fall kann die Chip-Fläche, die durch die Vorrichtung
zum Testen des One-Hot-Encoders belegt wird, um fast zwei Drittel
reduziert werden.
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Die
hier vorgestellte Vorrichtung zum Testen eines One-Hot-Encoders läßt sich
also unabhängig
von den Einzelheiten der praktischen Realisierung sehr viel kleiner
und entsprechend billiger realisieren als es bei herkömmlichen
Vorrichtungen zum Testen eines One-Hot-Encoders der Fall ist.
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- 1
- One-Hot-Encoder
- 2
- Datenverarbeitungeinrichtung
- 3
- Scan-Kette
- 21
- erste
Logikschaltung
- 22
- zweite
Logikschaltung
- 23
- dritte
Logikschaltung
- 31
- Flip-Flop
- 32
- Flip-Flop
- 33
- Flip-Flop
- 211
- XOR-Gatter
- 212
- XOR-Gatter
- 221
- XOR-Gatter
- 222
- XOR-Gatter
- 231
- XOR-Gatter
- I[x]
- Eingangsanschluß
- DIN
- Datenwort
- DOUT
- Datenwort
- FFx
- Flip-Flop
- O[x]
- Ausgangsanschluß