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Die
Erfindung betrifft eine Adapterkarte zum Anschließen an einen
Datenbus in einer Datenverarbeitungseinheit. Die Erfindung betrifft
weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines DDR-Speichermoduls in
verschiedenen Testmodi.
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Testmodi
von Speicherbausteinen sind Funktionalitäten, die zum effizienteren
Testen der Bausteine oder zur verbesserten Fehleranalyse eingesetzt
werden können.
Diese Funktionalitäten
sind nicht ohne weiteres vom Anwender der Speicherbausteine aufzurufen,
da die Funktionen und die entsprechenden Aktivierungsbefehle für diese
Testmodi nicht zugänglich
sein sollen und dafür
vom Hersteller der Speicherbausteine typischerweise nicht veröffentlicht
werden. Beispielsweises dienen Testmodi dazu, bestimmte Baustein
interne erzeugte Spannungen zu variieren, Verzögerungszeiten, die die chipinterne
Ablaufsteuerung der Speicherlogik beeinflussen, zu verlängern bzw.
zu verkürzen,
u. a.
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Üblicherweise
werden diese Testmodi nur beim Testen der Speicherbausteine in Test-
oder Analysesystemen aktiviert. In der tatsächlichen Anwendung der Speicherbausteine
ist eine Aktivierung der Testmodi eigentlich nicht vorgesehen, und
die Speicherkontroller, die zum Ansteuern der Speicherbausteine
in der späteren
Anwendung vorgesehen sind, bieten üblicherweise keine Möglichkeit,
die Kommandodaten zur Aktivierung eines Testmodus zu generieren.
In der Regel sind die Kommandodaten absichtlich so komplex gestaltet,
dass eine zufällige bzw.
versehentliche Aktivierung eines Testmodus in der späteren Anwendung
praktisch unmöglich
ist.
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Es
kann vorkommen, dass Speicherbausteine beim Testen nach ihrer Herstellung
als fehlerfrei erkannt worden sind. Es treten jedoch in der späteren Anwendung
Fehler auf. Dies liegt daran, dass auf den Testsystemen nicht ohne
weiteres jede Situation, die in einer späteren Anwendung auftreten kann, nachgestellt
werden kann. Die Aktivierung der Testmodi, während sich der Speicherbaustein
in der Anwendung befindet, bietet daher ein wesentliches Hilfsmittel,
um die Ursache des aufgetretenen Fehlers zu bestimmen.
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Aus
der Druckschrift
DE
100 07 177 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ein Testmodus
für einen
Speicherbaustein in einer Datenverarbeitungseinheit eingestellt
werden kann. Die Speicherbausteine können gezielt mithilfe einer
geeigneten Software in einen Testmodus versetzt werden, wobei die
Kommandodaten, zur Testmodeaktivierung, in einem auf einer zusätzlichen
Steckkarte befindlichen Speicher bereitgestellt werden. Diese werden
dann von einem in der Datenverarbeitungseinheit ablaufenden Programm
abgerufen. Nach der Aktivierung des gewählten Testmodus durch den im
Zusatzspeicher gespeicherten Code erfolgt ein definierter Rücksprung
ins aufrufende Programm.
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Mithilfe
eines solchen Verfahrens ist es möglich, den Speicherbaustein
in SDR-Technologie (Single-Data-Rate-Technologie) in einer späteren Anwendung
in einen Testmodus zu versetzen und die Anwendung weiter zu betreiben.
Bei Speichersystemen mit DDR-Technologie (Double-Data-Rate-Technologie) ist
das bekannte Verfahren jedoch nicht anwendbar. So ist es üblicherweise
nicht möglich,
durch die gängigen
Kontrollerbausteine für
DDR-Speicherbausteine beim Anlegen eines Mode-Register-Set-Kommandos
auf dem Kommandobus gleichzeitig jede beliebige Information auf
dem Adressbus zu generieren. Da jedoch die einzelnen Testmodi bei der
DDR-Technologie über eine
Kombination zwischen einem Mode-Register-Set-Kommando
auf dem Kommandobus und eine entsprechende, die bestimmte Testmodefunktion
kennzeichnende Infor mation auf dem Adressbus aufgerufen werden,
ist ein Aufruf von Testmodi in DDR-Speicherbausteinen, die in einer
herkömmliche
Datenverarbeitungseinheit mit einem gängigen Speicherkontroller eingesetzt
sind, durch die Datenverarbeitungseinheit selbst nicht möglich. Somit
ist das Verfahren nach dem Stand der Technik für das Aktivieren von Testmodi
bei DDR-Speicherbausteinen
nicht verwendbar.
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Aus
der Druckschrift WO 2002/025296 A2 ist eine Adapterkarte als Teils
eines Testsystems bekannt, welches weiterhin eine Datenverarbeitungseinheit
aufweist, mit dem die Adapterkarte verbunden ist. Ein DDR-Speichermodul
ist über
eine DDR-Schnittstelle
mit der Adapterkarte des Testsystems verbunden.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen,
mit der DDR-Speicherbausteine in einer Datenverarbeitungseinheit
in verschiedenen Testmodi betrieben werden können. Es ist weiterhin Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines DDR-Speicherbausteins
in einer Datenverarbeitungseinheit in verschiedenen Testmodi bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Adapterkarte nach Anspruch 1 sowie durch
das Verfahren nach Anspruch 6 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Adapterkarte zum
Anschließen an
einen Datenbus in einer Datenverarbeitungseinheit vorgesehen. Die
Adapterkarte weist eine DDR-Schnittstelle zum Anschließen eines
oder mehrerer DDR-Speichermodule auf. Die Adapterkarte weist weiterhin
eine Speichereinheit zum Speichern von Testmodusdaten auf. Es ist
ferner eine Schalteinheit vorgesehen, die in einem ersten Schaltzustand den
Datenbus mit der DDR-Schnittstelle verbindet und in einem zweiten
Schaltzustand die DDR-Schnittstelle von dem Datenbus abkoppelt und die
Speichereinheit mit der DDR-Schnittstelle so verbindet, dass Testmodedaten
an ein angeschlossenes DDR-Speichermodul übertragen werden können, um einen
Testmode in dem DDR-Speichermodul aufzurufen. Es ist eine Steuerschaltung
vorgesehen, die einen Triggereingang aufweist, um die Schalteinrichtung
abhängig
von einem Triggersignal zwischen den Schaltzuständen zu schalten.
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Die
erfindungsgemäße Adapterkarte
ermöglicht
es, ein an der DDR-Schnittstelle angeschlossenes DDR-Speichermodul
in einer Datenverarbeitungseinheit oder einer sonstigen Anwendung
zu betreiben. Die Adapterkarte ermöglicht es weiterhin, jeden
beliebigen vordefinierten Testmodus in dem DDR-Speichermodul einzustellen
und anschließend das
Betreiben des DDR-Speichermoduls
in der Anwendung fortzusetzen. Die Adapterkarte verbindet in dem
ersten Schaltzustand den Datenbus der Datenverarbeitungseinheit
im Wesentlichen so mit dem DDR-Speichermodul
als wäre
das DDR-Speichermodul unmittelbar, d. h. ohne Adapterkarte an den
Datenbus angelegt. In diesem Schaltzustand ist es bei DDR-Speicherbausteinen
auf dem DDR-Speichermodul
nicht möglich,
jeden beliebigen Testmodus aufzurufen. Dies liegt daran, dass beim
Anlegen eines Mode-Register-Set-Kommandosauf
dem Kommandobus nicht gleichzeitig jede beliebige Information auf
dem Adressbus bzw. diejenige Information auf den Adressbuss, die
zum Aufrufen des benötigten Testmodus
erforderlich ist, generiert werden kann. Dies ist eine Einschränkung der üblicherweise
in Datenverarbeitungseinheiten zum Ansteuern von DDR-Speichermodulen
verwendeten Speicherkontroller.
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Um
diese Einschränkung
zu umgehen, wird auf einer Adapterkarte eine Speichereinheit zum Speichern
von Testmodedaten vorgesehen. Die Speichereinheit wird über die
Schalteinrichtung in einem zweiten Schaltzustand mit dem DDR-Speichermodul
verbunden, und nach dem Verbinden werden die in der Speichereinheit
gespeicherten Testmodedaten an das DDR-Speichermodul gesendet. Die Schalteinrichtung
wird über
die Steuerschaltung gesteuert, wobei die Steuerschaltung den Testmode
in dem angeschlossenen Speichermodul einstellt, wenn die Steuerschaltung über den
Triggereingang ein Triggersignal empfängt.
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Vorzugsweise
ist die Steuerschaltung so gestaltet, um beim Empfangen des Triggersignals
die Schalteinrichtung in den zweiten Schaltzustand zu schalten und
die entsprechenden in der Speichereinheit gespeicherten Testmodedaten über die
Schalteinrichtung an die DDR-Schnittstelle zu übertragen. Nach dem Übertragen
der Testmodedaten an die DDR-Schnittstelle
steuert die Steuerschaltung die Schalteinrichtung so an, um in dem
ersten Schaltzustand die DDR-Schnittstelle
wieder mit dem Datenbus zu verbinden. Dadurch wird erreicht, dass
während
des Betreibens des DDR-Speichermoduls
in der Datenverarbeitungseinheit durch ein Triggersignal ein Testmode
eingestellt werden kann, der es aufgrund des Verhaltens des DDR-Speichermoduls
ermöglicht,
der Ursache eines aufgetretenen Fehlers auf den Grund zu gehen.
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Vorzugsweise
ist die Speichereinheit so gestaltet, um über den Datenbus von der Datenverarbeitungseinheit
oder z. B. über
eine gesonderte Datenverbindung von einer weiteren Datenverarbeitungseinheit
mit Testmodedaten beschrieben zu werden.
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Vorzugsweise
umfasst der Datenbus einen Kommandobus, Nutzdatenbus und/oder Adressbus.
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Die
Schalteinrichtung kann so gestaltet sein, um in dem zweiten Schaltzustand
die Speichereinheit so mit der DDR-Schnittstelle zu verbinden, um jeden
möglichen
Testmodus im DDR-Speichermodul aufrufen zu können.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Betreiben eines DDR-Speichermoduls in verschiedenen Testmodi vorgesehen.
Das DDR-Speichermodul wird zunächst
mit einem Datenbus gekoppelt, um Daten mit einer Datenverarbeitungseinheit
auszutauschen. Zum Definieren eines Testmodus werden entsprechende
Testmodedaten bereitgestellt. Der Testmode in dem DDR-Speichermodul
wird aufgerufen, wenn ein Triggersignal empfangen wird. Gemäß des Triggersignals
wird der Datenbus von dem DDR-Speichermodul getrennt und die bereitgestellten
Testmodedaten an das DDR-Speichermodul gesendet, um den Testmode
in dem DDR-Speichermodul aufzurufen. Nach dem Senden der Testmodedaten
wird der Datenbus wieder mit dem DDR-Speichermodul verbunden.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist
es möglich,
während
des Betriebs eines DDR-Speichermoduls in einer Anwendung, z.B. in
einer Datenverarbeitungseinheit, die mit einem Software-Programm
betrieben wird, einen Testmode aufzurufen, ohne das DDR-Speichermodul
auszubauen. Der Testmodi wird vorgegeben, indem lediglich ein Triggersignal
zur Verfügung
gestellt wird. Dieses Triggersignal kann auf einfache Weise in der
Datenverarbeitungseinheit generiert werden.
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Vorzugsweise
werden zum Definieren eines Testmodes entsprechende Testmodedaten
von der Datenverarbeitungseinheit oder von einer weiteren Datenverarbeitungseinheit
bereit gestellt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert.
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Die
einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Datenverarbeitungseinheit 1 mit
einem (nicht gezeigten) Mikroprozessor und einem (nicht gezeigten) Speicherkontroller,
an den ein Datenbus 2 zur Kommunikation mit einem Speichermodul 3 vorgesehen ist.
Der Datenbus 2 weist mehrere Busleitungen auf, die jeweils
in der üblichen
Weise mit einer Terminierungsspannung durch eine Terminierungsspannungsquelle 4 abgeschlossen
sind. Die Busleitungen des Datenbus 2 sind in einem Kommandobus
zum Übertragen
von an das DDR-Speichermodul gerichtete Kommandos, einen Adressbus
zum Übertragen einer
Speicheradresse und einen Nutzdatenbus zum Übertragen von zu speichernden
oder auszulesenden Daten organisiert.
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Zwischen
dem Datenbus 2 und dem DDR-Speichermodul 3 ist
eine erfindungsgemäße Adapterkarte 5 vorgesehen.
Die Adapterkarte 5 ist über
eine erste Schnittstelle 6 mit dem Datenbus 2 verbunden
und weist eine zweite Schnittstelle 7 auf an der das DDR-Speichermodul 3 anschließbar ist. Die
Adapterkarte 5 wird zur Fehlerdiagnose eingesetzt, sobald
ein Fehler in der Datenverarbeitungseinheit beim Übertragen
von Daten von und zu dem DDR-Speichermodul aufgetreten ist. Um die
Ursache des Fehlers zu analysieren, bedient man sich der Möglichkeit,
Testmodi in dem DDR-Speichermodul aufzurufen und die Anwendung weiter
zu betreiben, um zu erkennen, ob der Fehler bei einem entsprechenden
Testmodus weiterhin auftritt oder nicht.
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Im
Normalbetrieb ist die erste Schnittstelle 6 mit der zweiten
Schnittstelle 7 so verbunden, dass die entsprechenden Busleitungen
des Datenbusses 2 an die entsprechenden zugehörigen Anschlüsse (nicht
gezeigt) des DDR-Speichermoduls 3 angelegt sind. D.h.,
der Adressbus ist mit den entsprechenden Adressbusanschlüssen des
DDR-Speichermoduls 3, der Nutzdatenbus mit den entsprechenden
Datenein-/ausgängen
des DDR-Speichermoduls 3 und
der Kommandobus mit den entsprechenden Anschlüssen des DDR-Speichermoduls 3 für die Kommandodaten
verbunden.
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Die
Busleitungen des Datenbusses 2 werden mit den entsprechenden
Anschlüssen
des DDR-Speichermoduls 3 über eine Schalteinrichtung 8 verbunden,
die von einer Steuereinheit 9 angesteuert werden kann.
Die Schalteinrichtung 8 ist als ein Umschalter ausgeführt, der
in einem ersten Schaltzustand die Busleitungen des Datenbusses 2 auf
die oben beschriebene Weise mit den Anschlüssen des DDR-Speichermoduls 3 verbindet.
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In
einem zweiten Schaltzustand verbindet die Schalteinrichtung 8 die
Anschlüsse
des DDR-Speichermoduls 3 mit einer Speichereinheit 10, in
der Testmodedaten zum Aufrufen eines vordefinierten Testmodus gespeichert
werden können.
Die Schalteinrichtung 8 ist vorzugsweise als Halbleiterschalter ausgeführt, z.B.
durch Feldeffekttransistoren. Es ist ausreichend, nur diejenigen
Busleitungen des Datenbusses 2 von dem DDR-Speichermodul 3 abzutrennen,
die benötigt
werden, um den Testmodus durch die Speichereinheit 10 aufzurufen.
In der Regel werden dies die Busleitungen für den Kommandobus und für den Adressbus
sein.
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Die
Schalteinrichtung 8 wird mithilfe der Steuereinrichtung 9 zwischen
dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand umgeschaltet. Die
Steuereinrichtung 9 wird gemäß einem Triggersignal an einem
Triggereingang 11 aktiviert. Das Triggersignal bewirkt
in der Steuereinrichtung 9 folgenden Ablauf: Es wird zunächst die
Schalteinrichtung 8 angesteuert, so dass die Schalteinrichtung 8 in
den zweiten Schaltzustand geschaltet wird. Anschließend wird
die Speichereinheit 10 von der Steuereinheit 9 so
angesteuert, dass die entsprechenden dort gespeicherten Testmodedaten
von der Speichereinheit 10 an das DDR-Speichermodul 3 ausgegeben
werden. Dies wird durchgeführt,
indem die entsprechenden Daten über
die entsprechenden Anschlüsse
für den
Kommandobus und den Adressbus an dem DDR-Speichermodul 3 angelegt
werden. Nachdem die Testmodusdaten vollständig übertragen worden sind, steuert
die Steuereinrichtung 9 die Schalteinrichtung 8 so
an, dass in den ersten Schaltzustand zurückgeschaltet wird, wodurch
das DDR-Speichermodul wieder mit dem Datenbus 2 verbunden
wird.
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Das Übertragen
der Testmodedaten von der Speichereinheit 10 an das DDR-Speichermodul 3 erfolgt
in der Regel während
eines kurzen Zeitraums typischerweise innerhalb von wenigen Mikrosekunden. Während dieser
Zeit ist das zu analysierende DDR-Speichermodul 3 vom Datenbus 2 getrennt.
Die Schalteinrichtung 8 ist notwendig, um zu vermeiden, dass
die von der von Speichereinheit im zweiten Schaltzustand an das
DDR-Speichermodul
zu übertragenden
Testmodedaten auf den Datenbus 2 gelangen können. Dies
könnte
unerwünschte
Zustände in
weiteren angeschlossenen DDR-Speichermodulen bzw. in dem Speicherkontroller
der Datenverarbeitungseinheit 1 hervorrufen.
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Es
ist wesentlich, dass die temporäre
Abtrennung des DDR-Speichermoduls
vom Datenbus gerade in einem Zeitraum erfolgen sollte, in dem die
Datenverarbeitungseinheit 1 keine wesentlichen Zugriffe
auf das DDR-Speichermodul 3 durchführt. Dazu ist der Triggereingang 11 vorgesehen, über welchen sich
die Umschaltung mit dem Ablauf eines Anwendungsprogramms in der
Datenverarbeitungseinheit synchronisieren lässt. Ohne diese Synchronisierung bestünde die
Gefahr, dass die Datenverarbeitungseinheit 1 wesentliche
Zugriffe auf das DDR-Speichermodul 3 durchführen will,
während
dieses nicht mit dem Datenbus verbunden ist. Solche Zugriffe könnten dann
zu einer Störung
der Anwendung in der Datenverarbeitungseinheit 1 führen, die
dann eventuell nicht stabil weiterbetrieben werden kann.
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Das
Grundprinzip der Erfindung besteht darin, den Kommandobus und den
Adressbus eines DDR-Speichermoduls vorübergehend vom Datenbus einer
Datenverarbeitungseinheit abzutrennen und aus einer anderen Signalquelle,
nämlich
einer dafür vorgesehenen
Speichereinheit 10 zu kontrollieren. Diese Signalquelle
erzeugt die Kommandosequenzen, die einen gewünschten Testmode in der Speichereinheit 10 aktivieren.
Danach wird die andere Signalquelle wieder von dem DDR-Speichermodul 3 getrennt
und mit dem Datenbus der Datenverarbeitungseinheit 1 verbunden.
Die vorübergehende
Umschaltung wird so über
den Triggereingang mit dem Betrieb der Anwendung synchronisiert,
dass diese in ihrer ursprünglichen
Funktionalität
erhalten bleibt.
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- 1
- Datenverarbeitungseinheit
- 2
- Datenbus
- 3
- DDR-Speichermodul
- 4
- Terminierungsspannungsquelle
- 5
- Adapterkarte
- 6
- erste
Schnittstelle
- 7
- zweite
Schnittstelle
- 8
- Schalteinrichtung
- 9
- Steuereinheit
- 10
- Speichereinheit
- 11
- Triggereingang