DE102009001352A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix Download PDF

Info

Publication number
DE102009001352A1
DE102009001352A1 DE200910001352 DE102009001352A DE102009001352A1 DE 102009001352 A1 DE102009001352 A1 DE 102009001352A1 DE 200910001352 DE200910001352 DE 200910001352 DE 102009001352 A DE102009001352 A DE 102009001352A DE 102009001352 A1 DE102009001352 A1 DE 102009001352A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
memory cell
bits
address
memory
check
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910001352
Other languages
English (en)
Inventor
Jo Pletinckx
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200910001352 priority Critical patent/DE102009001352A1/de
Publication of DE102009001352A1 publication Critical patent/DE102009001352A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/024Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters in decoders

Landscapes

  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix durch einen Adressdekoder, wobei dem Adressdekoder eingangsseitig Adressbits (M-Bits) zugeführt sind, wobei der Adressdekoder ausgangsseitig über Steuerleitungen mit der Speicherzellenmatrix verbunden ist, wobei die Speicherzellenmatrix aus einer vorgegebenen Anzahl an Speicherzellen aufgebaut ist, wobei eine adressierte Speicherzelle von dem Adressdekoder über die Steuerleitungen ansprechbar ist und wobei die Speicherzellen mit einem Datenbus verbunden sind. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass jeder Speicherzelle eine Prüfspeicherzelle zugeordnet ist, dass in der Prüfspeicherzelle Prüfbits (N-Bits) abgelegt sind und dass aus den Adressbits (M-Bits) und aus den Prüfbits (N-Bits) der angesprochenen Speicherzelle ein Kodewort zur Überprüfung der Adressierung ausbildbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix. Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen eine sichere Fehlererkennung bei der Adressierung von Speichermatrizen durch einen Adressdekoder, wobei die Ursache des Fehlers in dem Adressdekoder oder in den Steuerleitungen zwischen dem Adressdekoder und der Speicherzellenmatrix begründet sein kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix durch einen Adressdekoder, wobei dem Adressdekoder eingangsseitig Adressbits (M-Bits) zugeführt sind, wobei der Adressdekoder ausgangsseitig über Steuerleitungen mit der Speicherzellenmatrix verbunden ist, wobei die Speicherzellenmatrix aus einer vorgegebenen Anzahl an Speicherzellen aufgebaut ist, wobei eine adressierte Speicherzelle von dem Adressdekoder über die Steuerleitungen ansprechbar ist und wobei die Speicherzellen mit einem Datenbus verbunden sind.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix durch einen Adressdekoder, wobei dem Adressdekoder zur Adressierung einer Speicherzelle in der Speicherzellenmatrix eingangsseitig Adressbits (M-Bits) zugeführt werden, wobei der Adressdekoder ausgangsseitig über Steuerleitungen die adressierte Speicherzelle anspricht und wobei über einen Datenbus Daten in die adressierte Speicherzelle eingelesen oder aus der adressierten Speicherzelle ausgelesen werden.
  • Stand der Technik
  • Eine Speicherzellenmatrix besteht aus einer Vielzahl an Speicherzellen, in denen Informationen in einem Schreibvorgang abgelegt und in einem Lesevorgang wieder ausgelesen werden können. Die Adressierung einer jeweiligen Speicherzelle erfolgt über einen Adressdekoder, beispielsweise in Form eines Reihen- und Spaltendekoders, der aus einer an dem Eingang des Adressdekoders anliegenden Adresse (M-Bits) Steuersignale zur Aktivierung der gewünschten Speicher zelle generiert. Dazu ist der Adressdekoder ausgangsseitig über Steuerleitungen mit den Speicherzellen verbunden.
  • Hardwarefehler in dem Adressdekoder oder in den Steuerleitungen können zu einer fehlerhaften Adressierung der Speicherzellen führen. Dadurch können falsche Speicherzellen aktiviert werden, es können mehrere Speicherzellen gleichzeitig aufgerufen werden oder die dekodierte Adresse kann ganz außerhalb des gültigen Speicherbereichs liegen.
  • Zur Überprüfung der fehlerfreien Funktion des Adressdekoders sind heute softwarebasierte Test- und Prüfverfahren bekannt, beispielsweise der „stuck-open address decoder fault”-Test (SOAF-Test). Solche softwarebasierten Test- und Prüfverfahren haben den Nachteil, dass nur zu bestimmten Zeitpunkten eine Funktionsprüfung durchgeführt werden kann. Zwischen den Testphasen können keine Fehler erkannt werden. Häufig werden solche Testphasen nur bei der Inbetriebnahme der Speicherzellenmatrix und des Adressdekoders vorgenommen, so dass ein während des Betriebs auftretender Fehler nicht mehr erkannt wird. Ein weiterer Nachteil der softwarebasierten Verfahren besteht darin, dass während der Testphasen der übergeordnete Prozessor nicht für andere Aufgaben zur Verfügung steht.
  • Aus der Schrift DE 10 2006 05 817 A1 sind eine hardwarebasierte Vorrichtung und ein Verfahren zur Fehlererkennung bei einem Adressdekoder bekannt.
  • Danach ist eine Fehlererkennungsvorrichtung für einen Adressdecoder beschrieben, der eine Eingangsadresse (X) unter Verwendung eines 1-aus-n-Decodierers in eine zugeordnete Ausgangsadresse (Y) aus einer Menge gültiger Ausgangsadressen umwandelt, wobei die Fehlererkennungsvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
    eine Regenerationseinrichtung, die ausgebildet ist, um basierend auf der Ausgangsadresse (Y) von dem 1-aus-n-Decodierer eine regenerierte Adresse (X') zu erzeugen, wobei die regenerierte Adresse (X') gleich der Eingangsadresse (X) ist, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die zugeordnete Ausgangsadresse (Y) fehlerfrei erfolgt, und wobei die regenerierte Adresse (X') ungleich der Eingangsadresse (X) ist, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) eine Ausgangsadresse (Y) aus der Menge gültiger Ausgangsadressen er zeugt, die ungleich der zugeordneten Ausgangsadresse ist; und
    eine Vergleichseinrichtung, die ausgebildet ist, um die Eingangsadresse (X) und die regenerierte Adresse (X') zu empfangen, und um basierend auf einem Vergleich der Eingangsadresse (X) und der regenerierten Adresse (X') ein Signal auszugeben, das einen Fehler bei der Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Eingangsadresse (X) und die regenerierte Adresse (X') nicht übereinstimmen, und dass eine fehlerfreie Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Eingangsadresse (X) gleich der regenerierten Adresse (X') ist.
  • Entsprechend ist ein Verfahren zur Fehlererkennung für einen Adressdecoder beschrieben, der eine Eingangsadresse (X) unter Verwendung eines 1-aus-n-Decodierers in eine zugeordnete Ausgangsadresse (Y) aus einer Menge gültiger Ausgangsadressen umwandelt, wobei das Verfahren zur Fehlererkennung folgende Schritte aufweist:
    Erzeugen einer regenerierten Adresse (X') basierend auf der Ausgangsadresse (Y) von dem 1-aus-n-Decodierer, wobei die regenerierte Adresse (X') gleich der Eingangsadresse (X) ist, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die zugeordnete Ausgangsadresse (Y) fehlerfrei erfolgt, und wobei die regenerierte Adresse (X') ungleich der Eingangsadresse (X) ist, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) eine Ausgangsadresse (Y) aus der Menge gültiger Ausgangsadressen erzeugt, die ungleich der zugeordneten Ausgangsadresse ist;
    Empfangen der Eingangsadresse (X) und der regenerierten Adresse (X'); und Vergleichen der Eingangsadresse (X) und der regenerierten Adresse (X'), um basierend auf dem Vergleich ein Signal auszugeben, das einen Fehler bei der Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Eingangsadresse (X) und die regenerierte Adresse (X') nicht übereinstimmen und dass eine fehlerfreie Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Eingangsadresse (X) gleich der regenerierten Adresse (X') ist.
  • Die Schrift DE 10 2006 05 817 A1 beschreibt weiterhin eine Fehlererkennungsvorrichtung für einen Adressdecoder, der eine Eingangsadresse (X) unter Verwendung eines 1-aus-n-Decodierers in eine zugeordnete Ausgangsadresse (Y) aus einer Menge gültiger Ausgangsadressen umwandelt, wobei die Fehlererkennungsvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
    eine Signalerzeugungseinrichtung, die ausgebildet ist, um basierend auf der Ausgangsadresse (Y) von dem 1-aus-n-Decodierer ein Signal auszugeben, das einen Fehler bei der Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) eine Ausgangsadresse (Y) erzeugt, die nicht aus der Menge gültiger Ausgangsadressen stammt, und das eine fehlerfreie Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) eine Ausgangsadresse (Y) aus der Menge gültiger Adressen erzeugt.
  • Entsprechend beschreibt die Schrift ein Verfahren zur Fehlererkennung für einen Adressdecoder, der eine Eingangsadresse (X) unter Verwendung eines 1-aus-n-Decodierers in eine zugeordnete Ausgangsadresse (Y) aus einer Menge gültiger Ausgangsadressen umwandelt, wobei das Verfahren zur Fehlererkennung folgenden Schritt aufweist:
    Erzeugen eines Signals basierend auf der Ausgangsadresse (Y) von dem 1-aus-n-Decodierer, das einen Fehler bei der Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) eine Ausgangsadresse (Y) erzeugt, die nicht aus der Menge gültiger Ausgangsadressen stammt, und das eine fehlerfreie Umwandlung der Eingangsadresse (X) in die Ausgangsadresse (Y) anzeigt, wenn die Umwandlung der Eingangsadresse (X) eine Ausgangsadresse (Y) aus der Menge gültiger Adressen erzeugt.
  • Nachteilig bei den beschriebenen Fehlererkennungsvorrichtungen und den zugehörigen Verfahren zur Fehlererkennung für einen Adressdekoder ist, dass die Steuerleitungen zwischen dem Adressdekoder und der Speicherzellenmatrix nicht überprüft werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche eine sichere Erkennung einer fehlerhaften Adressierung einer Speicherzelle in einer Speicherzellenmatrix durch einen Adressdekoder ermöglichen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass jeder Speicherzelle eine Prüfspeicherzelle zugeordnet ist, dass in der Prüfspeicherzelle Prüfbits (N-Bits) abgelegt sind und dass aus den Adressbits (M-Bits) und aus den Prüfbits (N-Bits) der angesprochenen Speicherzelle ein Kodewort zur Überprüfung der Adressierung ausbildbar ist.
  • Das Kodewort kann nach einem bekannten Verfahren zur Fehlerdetektion oder Fehlerkorrektur bei der Datenübertragung oder der Datenspeicherung, wie beispielsweise dem Hamming-Code (U. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiterschaltungstechnik, 10. Auflage, S. 290 bis 293), erstellt werden. Dazu werden beim Entwurf der Speicherzellenmatrix die den einzelnen Speicherzellen zugeordneten Prüfbits (N-Bits) so gewählt, dass sich in Kombination mit den an dem Eingang des Adressdekoders anliegenden Adressbits (M-Bits) eine gültige Kombination in Form eines gültigen Kodewortes ergibt. Ergibt sich aus der Kombination der Adressbits (M-Bits) und der Prüfbits (N-Bits) der tatsächlich angesprochenen Speicherzelle ein gültiges Kodewort, ist die Adressierung in Ordnung. Bei einer fehlerhaften Adressierung, beispielsweise durch einen Hardwarefehler in dem Adressdekoder oder einem Fehler in den Steuerleitungen, ergib sich aus der Kombination der Adressbits (M-Bits) und der Prüfbits (N-Bits) der angesteuerten Speicherzelle ein ungültiges Kodewort.
  • Mit der Vorrichtung können somit sowohl Fehler in dem Adressdekoder wie auch Fehler in den Steuerleitungen zwischen dem Adressdekoder und der Speicherzellenmatrix erkannt werden. Die Überprüfung kann beliebig oft durchgeführt werden, ohne den übergeordneten Prozessor maßgeblich zu belasten.
  • Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Prüfspeicherzellen als Read-Only-Memory-Zellen (ROM-Zellen) ausgebildet sind. In solchen „Nur-Lese-Zellen” werden die Prüfbits (N-Bits) einmal gespeichert und zur Fehlererkennung der Adressierung ausgelesen. Die Prüfbits (N-Bits) sind der Adresse einer Speicherzelle zugeordnet und nicht dem Inhalt der Speicherzelle, sie sind entsprechend konstant für eine gegebene Speicherzellenstruktur. Der Vorteil von ROM-Zellen als Prüfspeicherzelle liegt in der vergleichsweise geringen Chipspeicherfläche, die eine solche ROM-Zelle benötigt. Die Erweiterung der Speicherstruktur der Speicherzellenmatrix ist daher kostengünstig möglich.
  • Ist es vorgesehen, dass die Anzahl der je Speicherzelle abgelegten Prüfbits (N-Bits) in Abhängigkeit von der Anzahl der adressierbaren Speicherzellen und dem verwendeten Verfahren zur Erstellung und Überprüfung des Kodewortes und der geforderten Wahrscheinlichkeit zur Erkennung einer fehlerhaften Adressierung einer Speicherzellenmatrix vorgegeben ist, so kann die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Fehler bei der Adressierung einer Speicherzelle entdeckt werden kann, bestimmt werden. Bei Verwendung des genannten Hamming-Codes und einer Speicherzellenmatrix mit 2048 Speicherzellen (entspricht einer 11-Bit-Adresse) werden beispielsweise 4 Prüfbits je Speicherzelle benötigt, um eine sichere Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix zu ermöglichen. Entsprechend müssen die Speicherzellen um jeweils eine 4-Bit breite Prüfspeicherzelle erweitert werden.
  • Die Bildung und Überprüfung des Kodewortes kann dadurch ermöglicht werden, dass innerhalb der Speicherzellenmatrix ein internes Prüfmodul zur Bildung und zur Überprüfung des Kodewortes vorgesehen ist oder dass ein externes Prüfmodul zur Bildung und zur Überprüfung des Kodewortes vorgesehen ist, dem die Adressbits (M-Bits) zugeführt sind und dem die Prüfbits (N-Bits) über einen Prüfbitbus zugeführt sind.
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass jeder Speicherzelle eine vorgegebene Anzahl an Prüfbits (N-Bits) zugeordnet und in einer der Speicherzelle zugeordneten und als Read-Only-Memory (ROM) ausgelegten Prüfspeicherzelle gespeichert werden, dass zur Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix die Prüfbits (N-Bits) der Prüfspeicherzelle der über die Steuerleitungen angesprochenen Speicherzelle ausgelesen werden und dass überprüft wird, ob die ausgelesenen Prüfbits (N-Bits) den Prüfbits (N-Bits) der durch die eingangsseitig am Adressdekoder anliegenden Adressbits (M-Bits) festgelegten Speicherzelle entsprechen.
  • Die den jeweiligen Speicherzellen zugeordneten Prüfbits (N-Bits) werden bei dem Entwurf der Speicherzellenmatrix festgelegt und in den Prüfspeicherzellen gespeichert. Die Prüfbits (N-Bits) werden in „Nur-Lese-Zellen” (ROM) abgelegt und sind unabhängig von dem Inhalt der Speicherzellen und konstant für die gegebene Speicherzellenstruktur. Für eine eingangsseitig an dem Adressdekoder anliegende Speicheradresse sind daher die zugehörigen Prüfbits (N-Bits) bekannt.
  • Wird durch einen Fehler des Adressdekoders oder in den Steuerleitungen zwischen dem Adressdekoder und der Speicherzellenmatrix zum Beispiel eine falsche Speicherzelle angesprochen, so entsprechen die dieser Speicherzelle zugeordneten und daher ausgelesenen Prüfbits (N-Bits) nicht den Prüfbits (N-Bits) der durch die eingangsseitig an dem Adressdekoder anliegenden Adressbits (M-Bits) vorgegebenen Speicherzelle. Durch einen Vergleich der ausgelesenen Prüfbits (N-Bits) mit den auf Grund der dem Adressdekoder zugeführten Adressbits (M-Bits) erwarteten Prüfbits (N-Bits) können daher Fehler in der Adressierung der Speicherzellenmatrix erkannt werden. Neben falsch angesprochenen Speicherzellen können auch Fehler, bei denen keine Speicherzelle oder bei denen mehrere Speicherzellen gleichzeitig angesprochen werden, erkannt werden.
  • Das Verfahren ermöglicht so eine sichere Erkennung von Fehlern bei der Adressierung von Speichermatrizen, welche durch Fehler in dem Adressdekoder oder durch Fehler in den Steuerleitungen zwischen dem Adressdekoder und der Speicherzellenmatrix begründet sind. Die Fehlerüberprüfung kann dabei beliebig oft ohne eine wesentliche Belastung eines übergeordneten Prozessors durchgeführt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die den jeweiligen Speicherzellen zugeordneten Werte der Prüfbits (N-Bits) nach einem Verfahren zur Fehlerdetektion so gewählt werden, dass aus den Adressbits (M-Bits) und den Prüfbits (N-Bits) nach dem verwendeten Verfahren zur Fehlerdetektion ein gültiges Kodewort erhalten wird.
  • Entsprechend kann es vorgesehen sein, dass als Verfahren zur Fehlerdetektion das Hamming-Code-Verfahren verwendet wird.
  • Solche Verfahren zur Fehlerdetektion sind bekannt und werden standardmäßig zur Fehlererkennung und gegebenenfalls zur Fehlerkorrektur in der Datenübertragung eingesetzt. Erfindungsgemäß werden die den einzelnen Speicherzellen zugeordneten Prüfbits so gewählt, dass sie in Kombination mit den zugehörigen Adressbits (M-Bits) am Eingang des Adressdekoders eine gültige Kombination in Form eines gültigen Kodewortes ergeben. Tritt ein Fehler in der Adressierung der Speicherzellenmatrix auf, so führt dies zu einem ungültigen Kodewort und kann entsprechend erkannt werden.
  • Verfahren zur Fehlerdetektion ermöglichen eine schnelle und sichere Erkennung von Fehlern bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix bei einer geringen Anzahl an je Speicherzelle notwendigen Prüfbits (N-Bits). So werden bei Einsatz des Hamming-Codes bei einem Speichermodul mit 2048 Speicherzellen entsprechend einer 11-Bit Adresse 4 Prüfbits je Speicherzelle benötigt, um eine sichere Fehlerüberwachung durchführen zu können. Neben dem Hamming-Code können andere Verfahren zur Fehlerdetektion oder Fehlerkorrektur aus der Datenübertragung eingesetzt werden, beispielsweise die BCH-codes (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem-Code).
  • Ist es vorgesehen, dass die Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix bei einer Schreiboperation und/oder bei einer Leseoperation erfolgt, so kann die Fehlererkennung bei jedem Zugriff auf die Speicherzellenmatrix durchgeführt werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Kodewort innerhalb der Speicherzellenmatrix gebildet und auf Gültigkeit überprüft wird oder dass die Prüfbits (N-Bits) über einen Prüfbitbus und die Adressbits (M-Bits) einem externen Prüfmodul zugeführt werden und dass das Kodewort innerhalb des externen Prüfmoduls gebildet und auf Gültigkeit überprüft wird. Im ersten Fall wird lediglich das Ergebnis der Prüfung beispielsweise einer Kontrolleinheit zugeführt und dort ausgewertet. Im zweiten Fall ist neben den benötigen Prüfzellen und den zugehörigen Datenleitungen des Prüfbitbusses keine weitere Erweiterung der Speicherzellenmatrix notwendig.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich bevorzugt zur Überprüfung der Funktion eines Adressdekoders und/oder zur Überprüfung von Steuerleitungen zwischen dem Adressdekoder und einer Speicherzellenmatrix und/oder zur Fehlererkennung bei der Adressierung von eingebetteten Speichermatrizen in sicherheitskritischen anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC) anwenden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Speicherzellenmatrix und einen Adressdekoder
  • 2 eine Speicherzelle.
  • 1 zeigt eine Speicherzellenmatrix 20 und einen typischen Adressdekoder 10.
  • Der Speichebaustein 20 ist aus einer Vielzahl von Speicherzellen 30 aufgebaut, welche über Steuerleitungen 40 mit dem Adressdekoder 10 verbunden sind. Dabei teilen sich die Steuerleitungen 40 in Reiheleitungen 41a, 41b, 41c, 41d und Spalteleitungen 42a, 42b, 42c, 42d auf. Die Speicherzellen 30 sind weiterhin mit einem in 2 dargestellten Datenbus 50 verbunden. Die Anzahl der Speicherzellen 30 der Speicherzellenmatrix 20 beschränkt sich nicht auf die dargestellte Anzahl und kann mit einer entsprechend größeren Anzahl an Steuerleitungen 40 wesentlich größer sein.
  • Der Adressdekoder 10 ist als eine Kombination eines Reihendekoders 11 und eines Spaltendekoders 12 aufgebaut. Der Reihendekoder 11 ist mit den Reiheleitungen 41a, 41b, 41c, 41d verbunden, der Spaltendekoder 12 mit den Spalteleitungen 42a, 42b, 42c, 42d.
  • Über einen Eingang 13 können dem Adressdekoder 10 Adressdaten einer anzusprechenden Speicherzelle 30 in Form von Adressbits (M-Bits) zugeführt werden. Der Adressdekoder 10 aktiviert auf Basis der anliegenden Adressbits (M-Bits) die entsprechende Reiheleitung 41a, 41b, 41c, 41d und Spalteleitung 42a, 42b, 42c, 42d und selektiert so die adressierte Speicherzelle 30. Daraufhin können über den in 2 dargestellten Datenbus 50 Daten in die aktivierte Speicherzelle 30 eingelesen oder aus der Speicherzelle 30 ausgelesen werden.
  • 2 zeigt eine Speicherzelle 30 der in 1 dargestellten Speicherzellenmatrix 20. Die Speicherzelle 30 enthält ein Kontrollteil 31 und ein speicherndes Element 32, wie für Speicherzellen 30 bekannt. Das speichernde Element 32 ist mit dem Datenbus 50 verbunden.
  • Erfindungsgemäß enthält die Speicherzelle eine Prüfspeicherzelle 33, welche mit einem Prüfbitbus 51 verbunden ist.
  • Das speichernde Element 32 ist als Schreib-/Lesespeicher ausgeführt, so dass Daten von dem Datenbus 50 in das speichernde Element 32 eingelesen und dort gespeichert werden können und dass Daten aus dem speichernden Element 32 an den Datenbus 50 ausgegeben werden können.
  • Die Prüfspeicherzelle 33 ist als „Read-Only-Memory” (ROM) ausgeführt, so dass die in der Prüfspeicherzelle 33 gespeicherten Daten nur in den Prüfbitbus 51 ausgelesen werden können.
  • Bei der Herstellung der Speicherzellenmatrix 20 werden in den Prüfspeicherzellen 33 der einzelnen Speicherzellen 30 Prüfbits (N-Bits) gespeichert. Die den einzelnen Speicherzellen 30 zugeordneten Prüfbits (N-Bits) werden dabei so gewählt, dass sie in Kombination mit der der jeweiligen Speicherzelle 30 zugeordneten Adresse (M-Bits) eine gültige Kombination ergeben.
  • Wird im Betrieb der Speicherzellenmatrix 20 eine Speicherzelle 30 von dem Adressdekoder 10 angesprochen, so werden zusätzlich zu dem Datenaustausch zwischen dem speichernden Element 32 und dem Datenbus 50 die Prüfbits (N-Bits) aus der Prüfspeicherzelle 33 in den Prüfbitbus 50 ausgelesen. Die ausgelesenen Prüfbits (N-Bits) werden mit den an dem Eingang 13 des Adressdekoders 10 anliegenden Adressbits (M-Bits) kombiniert. Bei korrekt angesprochener Speicherzelle 30 durch den Adressdekoder 10 ergibt sich eine gültige Kombination aus den Adressbits (M-Bits) und den Prüfbits (N-Bits). Wird jedoch auf Grund eines Fehlers des Adressdekoders 10 oder eines Fehlers in den Steuerleitungen 40 eine falsche Speicherzelle 30 selektiert oder werden mehrere Speicherzellen 30 gleichzeitig angesprochen, so ergibt sich eine ungültige Kombination.
  • Die den einzelnen Speicherzellen 30 zugeordneten Prüfbits (N-Bits) werden mit einem der bekannten Verfahren zur Fehlerdetektion bei der Datenübertragung, beispielsweise dem Hamming-Code, in Abhängigkeit von den die jeweilige Speicherzelle 30 adressierenden Adressbits (M-Bits) festgelegt. Entsprechend erfolgt die Überprüfung der Kombination der Adressbits (M-Bits) und der ausgelesenen Prüfbits (N-Bits) mit diesem Verfahren. Verfahren zur Fehlerdetektion ermöglichen es, mit einer geringen Anzahl an Prüfbits (N-Bits) je Speicherzelle 30 eine sichere Fehlererkennung durchzuführen. So werden bei Verwendung des Hamming-Codes bei einer Speicherzellenmatrix 20 mit 2048 Speicherzellen 30 entsprechend einer 11-Bit Adresse 4-Bit breite Prüfspeicherzellen 33 benötigt, um eine sichere Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix 20 durchführen zu können.
  • Die Prüfspeicherzellen 33 sind als „Read-Only-Memory”-Zellen (ROM) ausgelegt. Solche ROM-Zellen bieten den Vorteil, dass sie wenig Chipfläche verbrauchen. Eine Erweiterung herkömmlicher Speicherstrukturen ist daher kostengünstig umsetzbar. Die Prüfbits (N-Bits) sind der Adresse der Speicherzelle 30 zugeordnet und nicht dem in dem speichernden Element 32 hinterlegten Inhalt der Speicherzelle 30. Sie sind daher konstant für eine gegebene Speicherzellenstruktur.
  • Die Überprüfung der Kombination aus Adressbits (M-Bits) und Prüfbits (N-Bits) ist bei jedem Schreib- oder Lesevorgang der einzelnen Speicherzellen 30 möglich. Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen daher eine kontinuierliche Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix 20, ohne einen übergeordneten Prozessor maßgeblich zu belasten, wie dies bei softwarebasierten Test- und Prüfverfahren der Fall ist. Die Vorrichtung und das Verfahren lassen sich daher besonders vorteilhaft bei sicherheitskritischen ASICs mit eingebetteten Speichermatrizen anwenden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10200605817 A1 [0006, 0009]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - U. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiterschaltungstechnik, 10. Auflage, S. 290 bis 293 [0014]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speichermatrix (20) durch einen Adressdekoder (10), wobei dem Adressdekoder (10) eingangsseitig Adressbits (M-Bits) zugeführt sind, wobei der Adressdekoder (10) ausgangsseitig über Steuerleitungen (40) mit der Speicherzellenmatrix (20) verbunden ist, wobei die Speicherzellenmatrix (20) aus einer vorgegebenen Anzahl an Speicherzellen (30) aufgebaut ist, wobei eine adressierte Speicherzelle (30) von dem Adressdekoder (10) über die Steuerleitungen (40) ansprechbar ist und wobei die Speicherzellen (30) mit einem Datenbus (50) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Speicherzelle (30) eine Prüfspeicherzelle (33) zugeordnet ist, dass in der Prüfspeicherzelle (33) Prüfbits (N-Bits) abgelegt sind und dass aus den Adressbits (M-Bits) und aus den Prüfbits (N-Bits) der angesprochenen Speicherzelle (30) ein Kodewort zur Überprüfung der Adressierung ausbildbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfspeicherzellen (33) als Read-Only-Memory-Zellen (ROM-Zellen) ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der je Speicherzelle (30) abgelegten Prüfbits (N-Bits) in Abhängigkeit von der Anzahl der adressierbaren Speicherzellen (30) und dem verwendeten Verfahren zur Erstellung und Überprüfung des Kodewortes und der geforderten Wahrscheinlichkeit zur Erkennung einer fehlerhaften Adressierung einer Speicherzellenmatrix (20) vorgegeben ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Speicherzellenmatrix (20) ein internes Prüfmodul zur Bildung und zur Überprüfung des Kodewortes vorgesehen ist oder dass ein externes Prüfmodul zur Bildung und zur Überprüfung des Kodewortes vor gesehen ist, dem die Adressbits (M-Bits) zugeführt sind und dem die Prüfbits (N-Bits) über einen Prüfbitbus (51) zugeführt sind.
  5. Verfahren zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix (20) durch einen Adressdekoder (10), wobei dem Adressdekoder (10) zur Adressierung einer Speicherzelle (30) in der Speicherzellenmatrix (20) eingangsseitig Adressbits (M-Bits) zugeführt werden, wobei der Adressdekoder (10) ausgangsseitig über Steuerleitungen (40) die adressierte Speicherzelle (30) anspricht und wobei über einen Datenbus (50) Daten in die adressierte Speicherzelle (30) eingelesen oder aus der adressierten Speicherzelle (30) ausgelesen werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Speicherzelle (30) eine vorgegebene Anzahl an Prüfbits (N-Bits) zugeordnet und in einer der Speicherzelle (30) zugeordneten und als Read-Only-Memory (ROM) ausgelegten Prüfspeicherzelle (33) gespeichert werden, dass zur Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix (20) die Prüfbits (N-Bits) der Prüfspeicherzelle (33) der über die Steuerleitungen (40) angesprochenen Speicherzelle (30) ausgelesen werden und dass überprüft wird, ob die ausgelesenen Prüfbits (N-Bits) den Prüfbits (N-Bits) der durch die eingangsseitig am Adressdekoder (10) anliegenden Adressbits (M-Bits) festgelegten Speicherzelle (30) entsprechen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den jeweiligen Speicherzellen (30) zugeordneten Werte der Prüfbits (N-Bits) nach einem Verfahren zur Fehlerdetektion so gewählt werden, dass aus den Adressbits (M-Bits) und den Prüfbits (N-Bits) nach dem verwendeten Verfahren zur Fehlerdetektion ein gültiges Kodewort erhalten wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Verfahren zur Fehlerdetektion das Hamming-Code-Verfahren verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlererkennung bei der Adressierung der Speicherzellenmatrix (20) bei einer Schreiboperation und/oder bei einer Leseoperation erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodewort innerhalb der Speicherzellenmatrix (20) gebildet und auf Gültigkeit überprüft wird oder dass die Prüfbits (N-Bits) über einen Prüfbitbus (50) und die Adressbits (M-Bits) einem externen Prüfmodul zugeführt werden und dass das Kodewort innerhalb des externen Prüfmoduls gebildet und auf Gültigkeit überprüft wird.
  10. Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Überprüfung der Funktion eines Adressdekoders (10) und/oder zur Überprüfung von Steuerleitungen (40) zwischen dem Adressdekoder (10) und einer Speicherzellenmatrix (20) und/oder zur Fehlererkennung bei der Adressierung von eingebetteten Speichermatrizen (20) in sicherheitskritischen anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC).
DE200910001352 2009-03-05 2009-03-05 Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix Withdrawn DE102009001352A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910001352 DE102009001352A1 (de) 2009-03-05 2009-03-05 Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910001352 DE102009001352A1 (de) 2009-03-05 2009-03-05 Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009001352A1 true DE102009001352A1 (de) 2010-09-09

Family

ID=42538302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910001352 Withdrawn DE102009001352A1 (de) 2009-03-05 2009-03-05 Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009001352A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11769567B2 (en) 2021-07-19 2023-09-26 Nxp Usa, Inc. Devices and methods for preventing errors and detecting faults within a memory device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059817A1 (de) 2005-12-13 2007-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Spannungserhöhungsschaltung für ein Halbleiterspeicherbauelement und Verfahren zum Erhöhen einer Spannung eines Halbleiterspeicherbauelements

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059817A1 (de) 2005-12-13 2007-07-19 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Spannungserhöhungsschaltung für ein Halbleiterspeicherbauelement und Verfahren zum Erhöhen einer Spannung eines Halbleiterspeicherbauelements

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
U. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiterschaltungstechnik, 10. Auflage, S. 290 bis 293

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11769567B2 (en) 2021-07-19 2023-09-26 Nxp Usa, Inc. Devices and methods for preventing errors and detecting faults within a memory device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011108933B4 (de) Sichere Speicherung durch interne Betriebssicherstellung
DE2328869A1 (de) Verfahren zur pruefung eines digitalen speichersystems sowie zur durchfuehrung dieses verfahrens dienendes selbstpruefendes digitales speichersystem
EP2100308B1 (de) Verfahren und halbleiterspeicher mit einer einrichtung zur erkennung von adressierungsfehlern
DE2225841B2 (de) Verfahren und Anordnung zur systematischen Fehlerprüfung eines monolithischen Halbleiterspeichers
DE2456709C2 (de) Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung und -korrektur
DE102015113414A1 (de) Fehlerkorrektur unter Verwendung von WOM-Codes
DE10131388B4 (de) Integrierter dynamischer Speicher und Verfahren zum Betrieb desselben
DE19963689A1 (de) Schaltungsanordnung eines integrierten Halbleiterspeichers zum Speichern von Adressen fehlerhafter Speicherzellen
EP1588380B1 (de) Verfahren zur erkennung und/oder korrektur von speicherzugriffsfehlern und elektronische schaltungsanordnung zur durchführung des verfahrens
DE102019131865A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur eigendiagnose der ram-fehlererkennungslogik eines antriebsstrangcontrollers
DE102020111321A1 (de) System und verfahren zur erkennung und berichtigung von datenfehlern eines transparenten registers
DE102018124296A1 (de) Kompensation von lesefehlern
DE102004046618A1 (de) Schaltungsanordnung zum Analog/Digital-Wandeln
DE2549392B2 (de) Verfahren zur erhoehung der zuverlaessigkeit von integrierten speicherbausteinen und zur verbesserung der ausbeute von nach aussen hin fehlerfrei erscheinenden speicherbausteinen bei ihrer herstellung
DE102009001352A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bei der Adressierung einer Speicherzellenmatrix
DE102018219877A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer Fehlerkorrekturinformation
DE102005016801A1 (de) Verfahren und Rechnereinheit zur Fehlererkennung und Fehlerprotokollierung in einem Speicher
DE10047966A1 (de) Diagnoseverfahren für in einem Fahrzeug eingesetzte Logik
DE10340236B4 (de) Anordnung mit einer Datenverarbeitungseinrichtung und einem Speicher
EP0453609B1 (de) Verfahren zum Testen einer kleinsten adressierbaren Einheit eines RAM's auf über einer bestimmten Zahl liegende Bitfehler
DE102019113970B4 (de) Erkennung von adressfehlern
WO2004070487A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer elektronischen steuerung
DE102020100541A1 (de) Bestimmung eines resultierenden datenworts beim zugriff auf einen speicher
DE10110272B4 (de) Halbleiterspeicher
DE102021205172A1 (de) Speichervorrichtung und Verfahren zur Überprüfung von Speicherinhalten

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee