[发明专利]集成电路及该集成电路的测试方法

说明书

最早的芯片卡，如电话卡或病房卡等，基本上只能实现存储功能。后来又增加了较简单的逻辑功能，如数字比较或产生伪随机数等。随着芯片卡在重大安全领域内的使用日渐增多，譬如在银行业中，需要部分存储大量数值，有时甚至要存储机密的数据，为此就需增用一微处理机，且该处理能实现复杂的保险、编码及/或鉴别操作。同时，加密方法也要求得越来越多，这便提高了计算成本。

当今芯片卡中的半导体芯片含有既昂贵且又复杂的电路，根据规定，这些电路由一CPU、一ROM、一EEPROM(或EPROM)和一些模块，以及一根连接上述设备的总线组成，这里所指的模块为一UART，或是一协处理机。CPU至多只配给一RAM，实施时这种RAM通常为静态RAM。由于静态RAM耗费大量的空间，所以通常它们都做得很小，且存储容量小于1KB。此外，芯片卡产品还有一特点，就是它们与外界只有一到两个串行接口，由此数据传送的速度非常缓慢。由于内部并行工作为8位，所以必须进行串行/并行转换，该转换在CPU中是通过软件控制由累加器实现的，因此这种转换过程也运行得非常慢。通常，数据传送都是根据一ISO标准进行定义的，且每秒只有几千个字节，所以这对正规操作来讲是不成问题的，用户也可根据规定使用这种操作，使其成为一再一次加钱的钱袋。

然而，在提交给顾客时，上述复杂集成电路必须保证足够的质量，因此大量的测试工作是必不可少的。

这种产品测试工作通过一自测软件来实现。为此，芯片卡产品都含有一测试存储器，实施时为一ROM。该存储器带有自测软件，芯片内的通电复位元件利用该软件进行测试。自测软件由各个测试程序组成，而测试程序则通过测试向量进行调用。这种测试向量可经由IO端口输入。由于测试存储器的尺寸受到限制，且各产品内部大小都不一致，根据规定，测试存储器内并不包括所有测试程序。因此，其余的测试程序补装于EEPROM内且从此调用。为此便增加了许多编程与删除过程，这些原来的测试过程持续时间更长。

在半导体芯片上有许多ROM，作为ROM测试存储器为其上面的一部件，它也含有用户程序，如操作系统，还常带有使用的子程序，如EEPROM写、删程序等。测试存储器范围要求占用整个ROM地址空间的一部分，这样，当出现错误或故意以及误用等情况时就可以进入该地址范围，依照确定的措施，在实现中断测试期间存取该部分ROM地址范围。

迄今为止的实现方法有一些缺点，一方面就是较慢，这样测试时间持续过长且又代价昂贵，另一方面，为了在测试期间能够存取测试程序，这些测试程序必须能相当稳固地接入一ROM之中或有可能的话，将其保存在芯片上的EEPROM里，使之非易失。

因此，本发明的任务是，提供一电路装置，它的测试速度很快，且具有很高的防误用功能。

该任务由一集成电路来实现，它至少包括一CPU、一用户ROM、一测试ROM以及一CPU内部RAM。在此，测试ROM的地址空间位于用户ROM的地址空间之内，本发明的方法提供一切换装置，使得要么存取用户ROM，要么存取测试ROM。在本发明优选的继续发展中，其切换装置可移至一不可逆状态，仅允许存取用户ROM。在这种方式下，测试ROM在测试阶段结束后可以关闭，不再占用以前的地址空间。因此，现有可用的地址范围内已没有空位，关闭的存储器范围可放到上述可用地址中去，因而由此并不会产生干扰。

在本发明的改进中，测试ROM只有一启动测试工作必需的测试启动程序。对此，本身的测试程序写在CPU外的一名叫X-RAM的附加RAM之中，工作时程序从此执行。

权利要求7中给出了本发明的方法。测试程序只存储在X-RAM中有个优点，由于X-RAM为易失的，所以在测试完毕后只要切断供电电压就能删掉测试程序。

由于芯片卡同外界的连接接点数目有限，所以通常只使用一串行输入/输出口。串行/并行或并行/串行转换由CPU控制的累加器进行接管。它需要软件控制且较慢。为此，在本发明的改进中含有一可活化及可去活化的寄存器，它们与输入/输出口以及一根内部总线相连。因此测试程序可以非常快地写入X-RAM。

在本发明的另一实施方案中，可利用这种寄存器将测试产生的信号传送到外部的测试仪器中去，以起到监控作用。这样，测试工作既安全又迅速。该信号在传送前优选地进行了编码，它们可通过寄存器进行线性或非线性反馈，譬如，可采用一XOR门电路进行反馈。但也可以采用其它门电路功能。

下面参照附图的典型实施方案来阐述本发明。其中：

附图1为本发明集成电路的方框电路图，

附图2为本发明优选实施方案的详细电路图。