DE10340010B4

DE10340010B4 - Verfahren und Vorrichtung zum sicheren Speichern von Daten

Info

Publication number: DE10340010B4
Application number: DE2003140010
Authority: DE
Inventors: Olaf Klopp-Schulze; Thomas Kattwinkel
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2023-08-30
Also published as: DE10340010A1

Abstract

Verfahren zum Speichern von Daten (8) in einen ersten Speicherbereich (2) eines wiederbeschreibbaren Speichers, der mindestens den ersten Speicherbereich (2) zum Speichern von Daten und mindestens einen zweiten Speicherbereich (3-1, 3-2, ... 3-N) zum Speichern von dem ersten Speicherbereich (2) zugeordneten Statusinformationen vorbestimmter Bitbreite aufweist, wobei die Statusinformationen einen Zustand des ersten Speicherbereichs mit zumindest den Zuständen: „vollständig programmiert" (A), „unvollständig programmiert" (B), „vollständig gelöscht" (C) und „unvollständig gelöscht" (D) charakterisieren, wobei nacheinander die Verfahrensschritte durchgeführt werden:
(a) Auslesen der Statusinformationen aus den zweiten Speicherbereichen (3-1, 3-2, ... 3-N),
(b) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig gelöscht" (D), falls die Statusinformationen den Zustand „vollständig programmiert" (A) charakterisieren,
(c) Löschen des ersten Speicherbereichs (2), falls die Statusinformationen den Zustand „unvollständig programmiert" (B) oder „unvollständig gelöscht" (D) charakterisieren,
(d) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig gelöscht"
(C), falls die Statusinformationen einen anderen Zustand als „vollständig gelöscht" (C) charakterisieren,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicheren Speichern von Daten, insbesondere in wiederbeschreibbare Speicher.
Bei Speichern kann es sich um volatile oder nichtvolatile Speicher handeln, wie zum Beispiel RAM, SRAM, EPROM, EEPROM, etc.
Bei solchen Speichern kann ein Anwender in der Regel nicht feststellen, ob die in einem Speicher eingeschriebenen Daten gültig sind oder nicht. Das heißt, wenn bei einem Schreibvorgang der Daten in den Speicher Fehler auftreten – zum Beispiel durch Spannungseinbrüche, wenn der Speicher in einer rauen Umgebung betrieben wird, oder durch andere äußere Einflüsse – können die im Speicher vorliegenden Daten ungültig bzw. fehlerhaft sein. Insbesondere bei wiederbeschreibbaren nichtvolatilen Speichern, zum Beispiel EEPROMs oder Flash-Speicher, bereitet dies ein Problem, weil Daten nur in Blöcken – von zum Beispiel typischerweise 128 Bytes – in Speicherbereiche geschrieben bzw. gelöscht werden können.
EEPROMs werden beispielsweise im Automobilbereich eingesetzt, um Kilometerstände zu speichern. Dabei ist es selbstverständlich wichtig, den korrekten Kilometerstand abzuspeichern, wobei jedoch Störungen (Spannungsspitzen oder Spannungseinbrüche im Bordnetz zum Beispiel beim Anlassen des Fahrzeugs oder Hochlastverbrauch bei schwacher Batterie) auftreten können. Um dennoch weitestgehend zuverlässige Daten (zum Beispiel den Kilometerstand) zu speichern, wird das Speichern zeitlich nacheinander mehrfach in verschiedene Speicherbereiche eines Speichers durchgeführt. Zum Anzeigen der Daten – in diesem Fall des Kilometerstandes – werden die mehrfach abgespeicherten Daten ausgelesen und anhand einer Mehrheitsent scheidung festgestellt, welche Daten die richtig abgespeicherten Daten sind. Diese (richtigen) Daten werden dann angezeigt.

In der 1 ist eine bekannte Speicherarchitektur nach dem Stand der Technik dargestellt. Die zum Abspeichern vorliegenden Daten I sind über Datenleitungen oder einen Datenbus D₀ an eine Steuereinheit S gekoppelt, die nacheinander über die jeweiligen Datenleitungen D1, D2, D3 die Daten in die Speicherbereiche M1, M2, M3 schreibt. Falls bei einer dieser Schreibzugriffe ein Spannungseinbruch vorliegt, sind die in dem betroffenen Speicherbereich – zum Beispiel M3 – vorliegenden Daten fehlerhaft. Wenn nun die abgespeicherten Daten ausgegeben werden sollen, liest die Steuereinheit S nacheinander die abgespeicherten Daten in den drei Speicherbereichen aus, vergleicht die vorliegenden Daten und gibt die der Mehrheit entsprechenden (in diesem Fall die gleichen in M1 und M2 vorliegenden Daten) über eine I/O-Schnittstelle aus. Durch das mehrfache Abspeichern, um eine Mehrheitsentscheidung treffen zu können, muss allerdings mindestens die dreifache Speichergröße zur Speicherung einer Informationsmenge bzw. Datenmenge bestimmten Umfangs vorgehalten werden. Die entsprechenden Speicherchips sind daher teuer.

Im Dokument WO 03/003219 A1 wird vorgeschlagen, einen Speicherblock von nichtvolatilen Halbleiterspeichern in Seiten zu organisieren, wobei jede Seite jeweils einen Datenbereich und einen Redundanzbereich aufweist. Es sind ferner Merker in dem Redundanzbereich der ersten Seite vorgesehen und in dem Redundanzbereich der letzten Seite eines entsprechenden Speicherblocks. Die beiden Merker sollen einen Zustand des Speicherblocks, insbesondere die Gültigkeit der eingeschriebenen Daten beschreiben. Es ist dabei vorgesehen, zunächst drei Speicherzustände mittels dieser Merker zu charakterisieren und weitere Speicherzustände mit zusätzlichen Merkern, wie beispielsweise einem Writing Done Flag zu beschreiben. Gegenüber dem Stand der Technik nach 1 ist damit zwar ein gewisser Anteil von redundantem Speicherplatzbedarf eingespart, der Speicherzustand kann jedoch nur sehr grob durch die Merker festgelegt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zu schaffen, mit dem Daten bei geringem Speicherplatzbedarf sicher abgespeichert werden. Insbesondere soll das Verfahren eine Möglichkeit liefern, die Gültigkeit von in einem nichtvolatilen wiederbeschreibbaren Speicher abgelegten Daten zu bestimmen und Auskunft über etwaige Schreib-/Lese- oder Löschfehler geben.

Erfindungsgemäß wird zumindest eine dieser Aufgaben durch ein im Patentanspruch 1 angegebenes Verfahren gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch eine Speichervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass neben ersten Speicherbereichen zum Speichern der Daten bzw. der Nutzdaten zweite Speicherbereiche vorgesehen sind, in die Statusinformationen eingeschrieben werden, die den Stand des Einschreibens oder Löschens der Nutzdaten in die ersten Speicherbereiche charakterisieren. Diese Statusinformationen sollen mindestens die Zustände „vollständig programmiert", „unvoll-ständig programmiert", „vollständig gelöscht" und „unvollständig gelöscht" charakterisieren. Anhand der Statusinformationen kann somit immer die Gültigkeit der gespeicherten Nutzdaten festgestellt werden.

Da die Statusinformationen gegenüber den Nutzdaten einen geringeren Speicherbedarf aufweisen, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem Stand der Technik Speicherplatz gespart. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass gegenüber redundantem Speichern nach dem Stand der Technik weniger Speicherschreib- und Löschzugriffe benötigt werden und so das Verfahren schneller ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum sicheren Speichern von Daten in einen ersten Speicherbereich eines wiederbeschreibbaren Speichers, der mindestens einen zweiten Speicherbereich aufweist zum Speichern von Statusinformationen vorbestimmter Bitbreite, die dem ersten Speicherbereich zugeordnet sind, wobei die Statusinformationen einen Zustand des ersten Speicherbereichs mit zumindest den Zuständen „vollständig programmiert", „unvollständig programmiert", „vollständig gelöscht" und „unvollständig gelöscht" charakterisieren, weist im Wesentlichen die folgenden Verfahrensschritte auf:

(a) Auslesen der Statusinformationen aus den zweiten Speicherbereichen,
(b) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig gelöscht", falls die Statusinformationen den Zustand „vollständig programmiert" charakterisieren,
(c) Löschen des ersten Speicherbereichs, falls die Statusinformationen den Zustand „unvollständig programmiert" oder „unvollständig gelöscht" charakterisieren,
(d) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig gelöscht", falls die Statusinformationen einen anderen Zustand als „vollständig gelöscht" charakterisieren,
(e) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig programmiert",
(f) Einschreiben der Daten in den gelöschten ersten Speicherbereich, und
(g) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig programmiert",

wobei die Statusinformationen derart kodiert sind, dass zum Ändern der Statusinformationen nur einer der Statusinformationen enthaltende Speicherbereiche beschrieben oder gelöscht wird.

Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Speichern von Daten, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, im Wesentlichen auf:

(a) einen ersten Speicherbereich zum Speichern der Daten,
(b) mindestens einen zweiten Speicherbereich zum Speichern von Statusinformationen,
(c) eine Steuereinheit, die über erste Datenleitungen zum Schreiben und Löschen von Daten mit dem ersten Speicherbereich gekoppelt ist, die über zweite Datenleitungen zum Schreiben und Löschen von Statusinformationen mit den zweiten Speicherbereichen gekoppelt ist und die Anschlüsse zur Annahme und Ausgabe von Daten aufweist, wobei die Steuereinheit bei jedem Schreibzugriff und/oder bei jedem Löschzugriff auf die ersten Speicherbereiche Statusinformationen in die zweiten Speicherbereiche schreibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Verfahren nach dem Schritt des Auslesens der Statusinformationen ferner den Schritt „Erzeugen einer Fehlermeldung", falls die Statusinformationen einen anderen Zustand als „vollständig programmiert", „unvollständig programmiert", „vollständig gelöscht" oder „unvollständig gelöscht" charakterisieren. Dadurch kann eine externe Fehleranalyse durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist mindestens ein Bit der Statusinformationen einzeln lösch- oder schreibbar. Dies hat den Vorteil, dass für die Zustände Kodierungen realisierbar sind, bei denen zum Ändern von Zuständen nur ein Schreib- oder Löschvorgang eines einzelnen Bits notwendig ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Statusinformationen derart kodiert, dass in den Verfahrensschritten zum Ändern der Statusinformation nur jeweils eines der Bits der Statusinformation entweder geschrieben oder gelöscht wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass im Falle einer geeigneten Zwei-Bit-Kodierung bei einem Übergang zwischen den Zuständen „vollständig programmiert", „unvollständig programmiert", „vollständig gelöscht" und „unvollständig gelöscht" nur eines der beiden Status-Bits gelöscht oder geschrieben werden muss. Durch eine derartige Weiterbildung wird für die Statusinformationen minimaler Speicherplatz benötigt. Außerdem ist der Rechen- bzw. Steueraufwand sehr gering.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung charakterisieren die Statusinformationen neben den vier bereits Vorgenannten ferner mindestens einen der folgenden Zwischenzustän de: „vollständig programmiert – unvollständig gelöscht", „unvollständig gelöscht – vollständig gelöscht", „vollständig gelöscht – unvollständig programmiert", „unvollständig programmiert – vollständig gelöscht" und „unvollständig programmiert – vollständig programmiert". Es ist darüber hinaus vorteilhaft, die Kodierung der Statusinformation derart zu gestalten, dass alle Änderungen zwischen Zuständen und/oder Zwischenzuständen nur durch das Löschen oder Schreiben eines einzelnen Bits der Statusinformationen geschieht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens einer der Speicherbereiche unabhängig beschreibbar und/oder löschbar. Ferner ist es dann vorteilhaft, die Statusinformationen so zu kodieren, dass alle Änderungen zwischen Zuständen und/oder Zwischenzuständen nur durch das Löschen oder Schreiben eines der zweiten Speicherbereiche, in denen die Statusinformationen gespeichert sind, geschieht. Dies hat den Vorteil, dass Speicherbereiche unter Umständen – zum Beispiel von einem Byte Größe – einfacher anzusteuern sind.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weisen die Statusinformationen mindestens ein vorbestimmtes Bit auf, das anzeigt, ob eine Störung bei irgendeinem der Schreib-, Lösch- oder Lesevorgänge aufgetreten ist. Wenn dieses vorbestimmte Bit gesetzt ist, wird eine Fehlermeldung erzeugt. Anhand der Statusinformationen lässt sich dann eine Fehlerbehandlung durchführen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung ist die Steuereinheit abschaltbar und schreibt oder ändert dann keine Statusinformationen in die zweiten Speicherbereiche 3-1, ... 3-N bei Schreib- oder Löschzugriffen auf die ersten Speicherbereiche. Dies hat den Vorteil, dass der Anwender bei Daten, die wenig Sicherheit beim Speichern erfordern, Speicherzugriffe einsparen kann und so das Abspeichern schneller ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer bekannten Speichervorrichtung;
2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Speichervorrichtung;
3 ein Zustandsdiagramm zur Erläuterung einer Kodierung von Statusinformationen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur sicheren Speicherung von Daten 1 mit einem ersten Speicherbereich 2, zweiten Speicherbereichen 3-1, 3-2, ... 3-N und einer Steuereinheit 4. Die Steuereinheit 4 ist über erste Datenleitungen 5 zum Schreiben und Löschen von Daten mit dem ersten Speicherbereich 2 gekoppelt. Über zweite Datenleitungen 6-1, 6-2, ... 6-N ist die Steuereinheit 4 mit den zweiten Speicherbereichen 3-1, 3-2, ... 3-N gekoppelt. Die Speichervorrichtung 1 weist Anschlüsse 7 zur Annahme und Ausgabe von Daten auf und hat einen I/O-Port 9 zur Annahme und Ausgabe von Steuer- bzw. Kontrollinformationen und zur Ausgabe von Fehlermeldungen. Liegen Daten 8 zum Abspeichern vor, liest die Steuereinheit 4 zunächst die in den Speicherbereichen 3-1, 3-2, ... 3-N gespeicherten Statusinformationen über die Datenleitungen 6-1, 6-2, ... 6-N und ändert diese bevor sie den Speicherbereich 2 löscht und dann mit den Daten 8 beschreibt. Anschließend ändert die Steuereinheit 4 die Statusinformationen in den Speicherbereichen 3-1, 3-2, ... 3-N entsprechend einer vorgegebenen Kodierung.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Verfahrensablauf anhand einer bevorzugten Zwei-Bit-Kodierung der Statusinformationen erläutert. Die 3 zeigt ein Zustandsdiagramm für eine 2-Bit-Kodierung der Statusinformationen, wobei die Zustände A, B, C, D durch ein Schreib-Bit P (program) und ein Lösch-Bit E (erase) wie folgt definiert sind:
In dem Zustandsdiagramm in 3 sind typischerweise nur solche Übergänge zugelassen, bei denen nur eines der beiden Bits P oder E geschrieben oder gelöscht bzw. verändert wird. Zum Beispiel erfordert der Übergang vom Zustand A = „vollständig programmiert" zum Zustand D = „unvollständig gelöscht" das Löschen des Programmierbits P. Bei einer derartigen Kodierung gemäß 3 benötigt eine erfindungsgemäße Speichereinrichtung lediglich zwei Ein-Bit-große zweite Speicherbereiche 3-1, 3-2, die einzeln ansteuerbar sind.
Die 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit der vorgenannten Zwei-Bit-Kodierung.
Im Schritt 100 liegen Daten 8 zum Abspeichern vor.
Im Schritt 101 liest die Steuereinheit 4 die Status-Bits über die Datenleitung 6-1 und 6-2 aus den zweiten Speicherbereichen 3-1 und 3-2 aus.
Falls der Status „vollständig gelöscht" C ist, schreibt die Steuereinheit 4 das Schreib-Bit P im Schritt 114 ein und ändert damit die Statusinformationen von „vollständig gelöscht" C auf „unvollständig programmiert" B.
Dann schreibt die Steuereinheit 4 die Daten 8 über die Datenleitungen 5 in den ersten Speicherbereich 2 im Schritt 115. Dann schreibt die Steuereinheit 4 das Lösch-Bit E im zweiten Speicherbereich 3-2 (Schritt 116). Dadurch zeigen die Statusinformationen den Zustand „vollständig programmiert" A an.
Falls nach dem Lesen der Statusinformationen im Schritt 101 jedoch der Zustand „vollständig programmiert" A angezeigt wird (Schritt 103), wird zunächst das Schreib-Bit P gelöscht (Schritt 104), wodurch die Status-Bits den Zustand „unvollständig gelöscht" D charakterisieren. Dann wird der erste Speicherbereich 2 gelöscht (Schritt 105) und anschließend das Lösch-Bit E gelöscht, wodurch die Statusinformationen den Zustand „vollständig gelöscht" C charakterisieren. Anschließend werden, wie zuvor die Schritte 114, 115, 116, 117, durchgeführt.
Falls nach dem Lesen der Status-Bits der Zustand „unvollständig programmiert" B angezeigt wird (Schritt 107) wird der erste Speicherbereich gelöscht (Schritt 108) und dann das Schreib-Bit P gelöscht, wodurch die Status-Bits wiederum den Zustand „vollständig gelöscht" anzeigen (Schritt 109). Daran schließen sich dann die Schritte 114, 115, 116, 117 an.
Falls nach dem Lesen der Status-Bits im Schritt 101 der Zustand „unvollständig gelöscht" D charakterisiert wird, wird der erste Speicherbereich 2 gelöscht (Schritt 110) und dann das Lösch-Bit E gelöscht, wodurch der Zustand „vollständig gelöscht" charakterisiert wird. Daran schließen sich die Schritte 114 bis 117 an.
Falls es zum Beispiel durch einen Spannungseinbruch zu einem „Reset" kommt, kann anhand der (nichtflüchtigen) Statusinformationen in den zweiten Speicherbereichen – in diesem Ausführungsbeispiel den zwei Status-Bits P und E – festgestellt werden, ob die im ersten Speicherbereich 2 abgespeicherten Daten noch gültig sind oder nicht. Bei nicht als Zustand „vollständig programmiert" A klassifizierten Zuständen, kann beispielsweise eine Fehlerbehandlung durchgeführt werden. Diese kann das Lesen aus einem anderen Speicher sein, in dem die Daten redundant abgespeichert sind oder das Lesen älterer Daten sein. Am Beispiel der Kilometerstandanzeige, könnten die älteren Daten ein vorheriger Kilometerstand sein.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. So sei die Speichervorrichtung nicht auf den in der vorstehenden 2 dargestellten speziellen Aufbau beschränkt. Die Kopplung zwischen der Steuereinheit 4 und den Speicherbereichen 2, 3-1, 3-2, ... 3-N kann zum Beispiel über ein Datenbus geschehen, seriell oder parallel durchgeführt werden.
Insbesondere kann die Kodierung der Statusinformationen mit mehr als zwei Bits erfolgen. Beispielsweise ist eine Vier-Bit-Kodierung möglich, bei der die Zustände zum Beispiel wie folgt definiert sind:
A = 1111
B = 1010
C = 0000
D = 0101,
wobei gemäß dem Zustandsdiagramm, wie es in 3 dargestellt ist, nur die Übergänge bzw. Zwischenzustände von „vollständig programmiert" nach „unvollständig gelöscht" AD, „unvollständig gelöscht" auf „vollständig gelöscht" DC, „vollständig gelöscht" auf „unvollständig programmiert" CB, „unvollständig programmiert" auf „vollständig gelöscht" BC und „unvollständig programmiert" auf „vollständig programmiert" BA vorgesehen sind. Die Übergänge zwischen den Zuständen A, B, C, D erfolgt dann nach dem folgenden Schema:
Zunächst werden die oberen beiden Bits (most significant Bits) gemäß des Folgezustandes gesetzt, dann zeitlich später die unteren beiden Bits (least significant bits). Dies sei am Beispiel des Übergangs von „unvollständig programmiert" B auf „vollständig programmiert" A erläutert. Zunächst liegt der Zustand B = 1010 vor. Dann werden die oberen beiden Bits auf 11 gesetzt, was zu dem Zwischenzustand „unvollständig programmiert – vollständig programmiert" BA = 1110 führt. Dann werden auch die unteren beiden Bits auf 11 gesetzt, sodass der Zustand A = 1111 charakterisiert wird. Auf diese Weise steigt die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer Störung der Programmierung der Status-Bits ein Zwischenzustand auftritt, anhand dessen erkannt werden kann, an welcher Stelle im Zustandsdiagramm die Unterbrechung erfolgte.
Es ist nicht zwingend erforderlich, zum Ändern der Statusinformationen einzelne Bits zu schreiben oder zu löschen. Es ist auch eine Kodierung möglich bei der bei jedem Übergang zwischen Zuständen alle Bits in einem der zweiten Speicherbereiche 3-1, ..., 3-N geschrieben oder gelöscht werden. Eine Kodierung A = 111111, B = 111000, C = 000000 und D = 000111 erfordert beispielsweise das Löschen oder Schreiben von drei Bits gleichzeitig. Dieses Schema kann auch auf mehrere Bits (zum Beispiel ein Byte) erweitert werden. Insbesondere sind alle vorgenannten Kodierungen möglich, wobei allerdings dann den einzelnen vorgenannten Programmier- oder Schreib-Bits P,E Speicherbereiche bzw. eine Anzahl von Bits entsprechen. Diese Kodierungen sind von Vorteil, wenn das einzelne Ansprechen von einzelnen Bits bei vorhandenen Speicherarchitekturen aufwändig ist bzw. das Ansprechen von Bytes einfacher ist.
Es kann auch ein Status-Bit (VPER-Bit = voltage program error bit) vorgesehen sein, das anzeigt, ob eine Störung bei einem der Schreib-, Lösch- oder Lesevorgänge aufgetreten ist. Diese Störung kann zum Beispiel ein Spannungseinbruch sein, der in seiner Ausprägung jedoch nicht dazu ausreicht einen „Reset" des Speichers auszulösen. Insbesondere kann dieses VPER-Bit auch über eine I/O-Schnittstelle 9 von einem externen Spannungsüberwachungsbaustein an die Steuereinheit 4 geliefert werden.
Außerdem können die ersten und zweiten Speicherbereiche 2, 3-1, 3-2, ... 3-N Bestandteile eines einzigen Speicherbausteins sein. Insbesondere kann der Speicherbaustein ein wiederbeschreibbarer nichtvolatiler Speicher sein, wie zum Beispiel ein EEPROM oder Flash-Speicher. Außerdem kann die Steuereinheit 4 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens abschaltbar sein.

I: Daten
D0, D1, D2, D3: Datenleitungen
S: Steuereinheit
M1, M2, M3: Speicherbereiche
EP: Speichervorrichtung
I/O: I/O-Port
1: Speichervorrichtung
2: erste Speicherbereiche
3-1, 3-2, ... 3-N: zweite Speicherbereiche
4: Steuereinheit
5: Datenleitungen
6-1, 6-2, ... 6-N: Datenleitungen
7: Datenleitungen
8: daten
9: I/O-Port

Claims

Verfahren zum Speichern von Daten (8) in einen ersten Speicherbereich (2) eines wiederbeschreibbaren Speichers, der mindestens den ersten Speicherbereich (2) zum Speichern von Daten und mindestens einen zweiten Speicherbereich (3-1, 3-2, ... 3-N) zum Speichern von dem ersten Speicherbereich (2) zugeordneten Statusinformationen vorbestimmter Bitbreite aufweist, wobei die Statusinformationen einen Zustand des ersten Speicherbereichs mit zumindest den Zuständen: „vollständig programmiert" (A), „unvollständig programmiert" (B), „vollständig gelöscht" (C) und „unvollständig gelöscht" (D) charakterisieren, wobei nacheinander die Verfahrensschritte durchgeführt werden: (a) Auslesen der Statusinformationen aus den zweiten Speicherbereichen (3-1, 3-2, ... 3-N), (b) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig gelöscht" (D), falls die Statusinformationen den Zustand „vollständig programmiert" (A) charakterisieren, (c) Löschen des ersten Speicherbereichs (2), falls die Statusinformationen den Zustand „unvollständig programmiert" (B) oder „unvollständig gelöscht" (D) charakterisieren, (d) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig gelöscht" (C), falls die Statusinformationen einen anderen Zustand als „vollständig gelöscht" (C) charakterisieren, (e) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig programmiert" (B), (f) Schreiben der Daten (8) in den gelöschten ersten Speicherbereich (2), (g) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig programmiert" (A); und wobei die Statusinformationen derart kodiert sind, dass zum Ändern der Statusinformationen nur einer der Statusinformationen enthaltende Speicherbereiche (3-1, ... 3-N) beschrieben oder gelöscht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach dem Verfahrensschritt (a) des Auslesens der Statusinformationen, insbesondere vor dem Schritt (b), ferner den Schritt (h) Erzeugen einer Fehlermeldung, falls die Statusinformationen einen anderen Zustand als „vollständig programmiert" (A), „unvollständig programmiert" (B), „vollständig gelöscht" (C) oder „unvollständig gelöscht" (D) charakterisieren, umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusinformationen ferner mindestens einen der folgenden Zwischenzustände charakterisieren: „vollständig programmiert – unvollständig gelöscht" (AD), „unvollständig gelöscht – vollständig gelöscht" (DC), „vollständig gelöscht – unvollständig programmiert" (CB), „unvollständig programmiert – vollständig gelöscht" (BC), und „unvollständig programmiert – vollständig programmiert" (BA).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt (c) des Löschens des ersten Speicherbereichs (2) ferner zumindest einen der Schritte (i) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig gelöscht – vollständig gelöscht" (DC), falls die Statusdateninformationen „unvollständig gelöscht" (D) charakterisieren; (k) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig programmiert – vollständig gelöscht" (BC), falls die Statusinformationen „unvollständig programmiert" (B) charakterisieren, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt (f) des Schreibens der Daten ferner den Schritt (1) Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig programmiert – vollständig programmiert" (BA), umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–5,dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt (e) des Änderns der Statusinformationen auf „unvollständig programmiert" (B) ferner den Schritt (m) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig gelöscht – unvollständig programmiert" (CB) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in dem Schritt (b) vor dem Ändern der Statusinformationen auf „unvollständig gelöscht" (D) ferner den Zwischenschritt (n) Ändern der Statusinformationen auf „vollständig programmiert – unvollständig gelöscht" (AD), umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Speicherbereiche (2, 3-1, ... 3-N) unabhängig gelöscht oder unabhängig beschrieben wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bit der Statusinformationen einzeln gelöscht oder einzeln geschrieben wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusinformationen derart kodiert sind, dass in den Verfahrensschritten zum Ändern der Statusinformationen nur eines der Bits der Statusinformationen geschrieben oder gelöscht wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statusinformationen mindestens ein vorbestimmtes Bit (VPER) aufweisen, das anzeigt, ob eine Störung bei einem der Schreib-, Lösch- oder Lesevorgänge aufgetreten ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine vorbestimmte Bit (VPER) gesetzt wird, wenn ein Spannungseinbruch bestimmter Stärke an dem Speicher vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Stärke des Spannungseinbruchs so groß ist, dass ein Schreib-, Lösch- oder Lesevorgang gestört wird, aber kein Reset ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlermeldung erzeugt wird, wenn das mindestens eine vorbestimmte Bit (VPER) gesetzt ist.
Vorrichtung zum Speichern von Daten (8) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–14, (a) mit mindestens einem ersten Speicherbereich (2) zum Speichern der Daten, (b) mit mindestens einem zweiten Speicherbereich (3-1, 3-2, ... 3-N) zum Speichern von Statusinformationen, (c) mit einer Steuereinheit (4), die über erste Datenleitungen (5) zum Schreiben und Löschen von Daten (8) mit den ersten Speicherbereichen (2) gekoppelt ist, die über zweite Datenleitungen (6-1, 6-2, ... 6-N) zum Schreiben und Löschen von Statusinformationen mit den zweiten Speicherbereichen (3-1, 3-2, ... 3-N) gekoppelt ist und die Anschlüsse (9) zur Annahme und Ausgabe von Daten aufweist, wobei die Steuereinheit (4) bei jedem Schreibzugriff und/oder bei jedem Löschzugriff auf den ersten Speicherbereiche (2) Statusinformationen in die zweiten Speicherbereiche (3-1, 3-2, ... 3-N) schreibt, und wobei zumindest einer der zweiten Speicherbereiche (3-1, 3-2, ... 3-N) unabhängig schreib- bzw. löschbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Bits der zweiten Speicherbereiche (3-1, 3-2, ... 3-N) unabhängig und einzeln schreib- bzw. löschbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherbereiche (2, 3-1, 3-2, ... 3-N) Bestandteile eines wiederbeschreibbaren und/oder nichtvolatilen Speichers sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15–17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) weitere Anschlüsse (9) zur Annahme und Ausgabe von Steuerinformationen und/oder Kontrollinformationen und zur Ausgabe von Fehlermeldungen aufweist;
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15–18, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Speicherbereiche (2, 3-1, 3-2, ... 3-N) Bestandteile eines einzigen Speicherbausteins sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15–19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) abschaltbar ist und keine Statusinformationen bei einem Schreib- oder Löschzugriff auf die ersten Speicherbereiche (2) schreibt oder ändert.