DE3517087A1 - Verfahren zur vergroesserung der maximalanzahl moeglicher programmier-loesch-zyklen an einem elektrisch programmierbaren und loeschbaren festwertspeicher (eeprom) sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur vergroesserung der maximalanzahl moeglicher programmier-loesch-zyklen an einem elektrisch programmierbaren und loeschbaren festwertspeicher (eeprom) sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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    • G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
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    • G11C16/349—Arrangements for evaluating degradation, retention or wearout, e.g. by counting erase cycles
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Description

  • Verfahren zur Vergrößerung der Maximalanzahl möglicher
  • Programmier-Lösch-Zyklen an einem elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM) sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergrößerung der Maximalanzahl möglicher Programmier-Lösch-Zyklen an einem elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM).
  • Derartige Festwertspeicher sind an sich bekannt. Sie haben den Vorteil, daß einerseits auf elektrischem Wege in ihnen Daten gelöscht und neue Daten einprogrammiert werden können und andererseits die gespeicherten Daten bei einem Spannungsausfall nicht verlorengehen.
  • Ein Nachteil dieser bekannten elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM) besteht darin, daß die Anzahl der durchführbaren Programmier-Lösch-Zyklen begrenzt ist. Bei bekannten Festwertspeichern dieser Bauart liegt sie in der Größenordnung von 10.000. Dies hat zur Folge, daß Einrichtungen, in denen derartige Festwertspeicher angeordnet sind, je nach der Anzahl der innerhalb bestimmter Zeiträume durchgeführten Programmier- und Löschzyklen eine relativ begrenzte Lebensdauer aufweisen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, die Maximalanzahl möglicher Programmier- und Löschzyklen an einem elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher zu vergrößern und damit die Lebensdauer des Speichers zu erhöhen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen bzw. Anwendungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben, während in Anspruch 4 eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben ist.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei vielen wichtigen Anwendungsarten die verfügbare Anzahl von Speicherplätzen in einem handelsüblichen elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher erheblich größer ist als die benötigte Anzahl an Speicherplätzen.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, in einem solchen Fall den elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher so anzusteuern, daß zunächst ein erster Teilbereich der Speicherplätze solange benutzt wird, bis die maximal mögliche Anzahl von Programmier- und Löschzyklen in diesem Speicherbereich erreicht ist. Es wird dann auf den nächsten Teilbereich der Speicherplätze übergegangen und dieser Teilbereich wird wiederum solange benutzt bis die Maximalanzahl möglicher Programmier- und Löschzyklen erreicht ist.
  • Dieses Verfahren kann fortgesetzt werden, bis der letzte Teilbereich der Speicherplätze ebenfalls bis zur Maximalanzahl möglicher Programmier- und Löschzyklen benutzt worden ist. Erst dann ist die Lebensdauer des Festwertspeichers endgültig erschöpft.
  • Die Gesamtlebensdauer eines elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeichers läßt sich auf diese Weise vervielfachen, je nachdem wie das Verhältnis der verfügbaren Anzahl an Speicherplätzen zur benötigten Anzahl an Speicherplätzen ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders wichtig bei Anwendungsarten, sei denen der Einsatz eines elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeichers große Vorteile bringt und andererseits verhältnismäßig wenig Speicherplätze benötigt werden.
  • Dies ist vor allem bei der Anwendung in einem elektronisch gesteuerten Gebührenzähler an einer Fernsprecheinrichtung der Fall. Weitere, sehr vorteilhafte Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind sein Einsatz bei elektronisch gesteuerten Vorrichtungen zur Wahlwiederholung sowie bei Kurzzeitspeichern zum Einspeichern von Prüfnummern an einer Fernsprecheinrichtung.
  • In diesen Fällen werden nur sehr wenig Speicherplätze benötigt. Die Anzahl der verfügbaren Speicherplätze an einem handelsüblichen programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM) beträgt beispielsweise 2048, während die Anzahl der für einen elektronisch gesteuerten Gebührenzähler benötigten Speicherplätze, beispielsweise nur 64 beträgt. Es ist leicht zu sehen, daß bei einer solchen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Lebensdauer des elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeichers um den Faktor 40 erhöht werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ausüben durch weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels erläuterte Einrichtungen, bei der die Betriebsweise des elek- trisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeichers über eine Steuervorrichtung erfolgt, an die im wesentlichen eine Reihe von Zählern und Vergleichsvorrichtungen angeschlossen ist und die einen Mikroprozessor enthalten kann.
  • Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand seiner Anwendung bei einem elektronisch gesteuerten Gebührenzähler an einer Fernsprecheinrichtung näher erläutert.
  • In der Zeichnung ist in stark schematisierter Weise der grundsätzliche Aufbau eines elektronisch gesteuerten Gebührenzählers an einer Fernsprecheinrichtung dargestellt.
  • Die Einrichtung enthält eine Steuervorrichtung 1, die einen Mikroprozessor enthalten kann, einen elektronisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher EEPROM, bei dem die verfügbare Anzahl an Speicherplätzen ein Mehrfaches der benötigten Anzahl an Speicherplätzen beträgt, sowie einen Gebührenimpulszähler 2, einen Adressenzähler 3, einen Programmier-Zyklen-Zähler 4, eine erste Vergleichsvorrichtung 5, einen Adressenbereichszähler 6, einen Adressenbereichszwischenspeicher 7 und eine zweite Vergleichsvorrichtung 8.
  • Die Steuervorrichtung 1 steuert in an sich bekannter und nicht eigens erläuterter Weise sämtliche Betriebsvorgänge am EEPROM, sowie an den Zählern und Vergleichsvorrichtungen.
  • Die Betriebsweise des Festwertspeichers EEPROM, der eine durch die Gesamtzahl der Adressen gekennzeichnete verfügbare Anzahl von Speicherplätzen aufweist, ist derart, daß Teilbereiche dieser Speicherplätze durch fest vorgegebene Adressenbereiche festgelegt sind. Diese Speicherbereiche sind mit I, II usw. bezeichnet. Weiterhin ist ein mit 0 bezeichneter Speicherbereich vorhanden, in dem der jeweils benutzte Adressenbereich eingespeichert ist.
  • Durch den Gebührenimpulszähler 2 werden die einlaufenden Gebührenimpulse gezählt. Der Adressenzähler 3 zählt, gesteuert von der Steuervorrichtung 1, den Ablauf der Adressen und ist über den Adressenbus mit dem Festwertspeicher verbunden. Im Programmier-Zyklen-Zähler 4 werden die durchgeführten Programmier- und Löschzyklen gezählt und in der ersten Vergleichsvorrichtung 5 mit einem voreingestellten Wert, der beispielsweise 10.000 betragen kann, verglichen. Beim Erreichen des voreingestellten Wertes wird von der ersten Vergleichsvorrichtung 5 ein Adressenbereichsteuersignal abgegeben, durch das der Adressenbereichszähler 6 um einen Schritt weitergesetzt wird. Sobald dies geschieht, wird der neue Adressenbereichswert im Adressenbereichzwischenspeicher 7 eingespeichert. In der zweiten Vergleichsvorrichtung 8 wird der im Adressenbereichzwischenspeicher 7 gespeicherte Wert mit dem im Speicherbereich 0 des EEPROM gespeicherte Wert für den bisher gültigen Adressenbereich verglichen.
  • Insgesamt ist die Funktionsweise der dargestellten Einrichtung durch folgende Schritte gekennzeichnet: 1. Bei Gesprächsbeginn werden die Betriebsspannungen eingeschaltet und der Adressenbereichszähler 6 und der Adressenzähler 3 von den Ausgängen ~ges" der Steuervorrichtung 1 aus zurückgesetzt. Der im folgenden zu benutzende Adressenbereich im Festwertspeicher EEPROM ist im Speicherbereich 11011 des Festwertspeichers eingespeichert.
  • 2. Der Adressenbereichszähler 6 wird auf die Daten aus dem Speicherbereich "O" voreingestellt. Damit ist über den Adressenbus festgelegt, welcher der Adressenbereiche I, II usw. im Festwertspeicher EEPROM anzusteuern ist. Bei einer Anzahl von 64 Speicherplätzen pro Adressenbereich beginnt also beispielsweise der Adressenbereich I mit der Adresse "1" und der Adressenbereich II mit der Adresse 116511.
  • 3. Der Gebührenimpulszähler 2 wird auf die im Festwertspeicher EEPROM gespeicherte Summe von Gebührenimpulsen voreingestellt.
  • 4. Da der Wert für die bisher abgelaufenen Programmier-Zyklen im Ausführungsbeispiel auf dem Speicherplatz nach dem Speicherplatz für den Wert der aufgelaufenen Gebührenimpulse gespeichert ist, wird der Adressenzähler 3 um einen Schritt weitergesetzt, der Wert für die bisher durchgeführten Programmier-Zyklen ausgelesen und der Programmierzykluszähler von der Steuervorrichtung 1 aus entsprechend voreingestellt.
  • 5. Der Programmier-Zyklus-Zähler 4 wird um einen Schritt weitergesetzt.
  • 6. Der nunmehr im Programmier-Zyklus-Zähler 4 enthaltene Wert wird mit dem fest voreingestellten Wert in der ersten Vergleichsvorrichtung 5, der beispielsweise "10.000 betragen kann, verglichen.
  • Wenn dieser Wert nicht erreicht ist, erfolgt keine Reaktion. Wenn dieser Wert erreicht ist, wird der Adressenbereichszähler 6 um einen Schritt weitergesetzt und der neue Wert für den anzusteuernden Adressenbereich im Adressenbereichzwischenspeicher 7 gespeichert.
  • 7. Am Ende des Gesprächs wird der Inhalt des Programmier-Zyklus-Zählers 4 in dem dem gültigen Adressenbereich entsprechenden Teil des Festwertspeichers EEPROM gespeichert. Der Adressenzähler 3 wird um einen Schritt zurückgesetzt und der Inhalt des Gebührenimpulszählers 2 wird ebenfalls in dem dem gültigen Adressenbereich entsprechenden Teil des Festwertspeichers EEPROM gespeichert. Der im Adressenbereichzwischenspeicher 7 gespeicherte gültige Adressenbereich wird mit dem im Festwertspeicher EEPROM auf der Adresse O gespeicherten Wert verglichen. Wenn die Werte übereinstimmen erfolgt keine Reaktion. Wenn die Werte nicht übereinstimmen wird der neue gültige Adressenbereich an der Adresse O im Festwertspeicher EEPROM gespeichert.
  • 8. Das Gerät wird abgeschaltet und ist für ein neues Gespräch einschaltbereit.

Claims (4)

Patentansprüche.
1. Verfahren zur Vergrößerung der Maximalanzahl möglicher Programmier-Lösch-Zyklen an einem elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM), gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeichers(EEPROM), bei dem die verfugbare An#ahl an Speicherplätzen mindestens doppelt so groli ist wie die benötigte Anzahl an Speicherplätzen, wobei die verfügbare Anzahl von Speicherplätzen in mindestens zwei Teilbereiche aufgeteilt wird, von denen jeder mindestens die benötigte Anzahl an Speicherplätzen besitzt und der elektrisch programmierbare und löschbare Festwertspeicher (EEPHOM) so betrieben wird, daß in einer ersten Betriebsphase nur Speicherplätze im vorgegebenen ersten Teilbereich angesteuert werden und fortlaufend die Anzahl der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen gezählt, gespeichert und die aufgelaufene Summe mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird und beim Erreichen des vorgegebenen Wertes der erste Teilbereich verlassen und in einer nächsten Betriebsphase nur Speicherplätze in vorgegebenen nächsten Teilbereich angesteuert werden, wobei wieder fortlaufend die Anzahl der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen gezählt, gespeichert und die aufgelaufene Summe mit dem vorgegebenen Wert verglichen wird und dieses Verfahren fortgesetzt wird bis beim letzten der vorgegebenen TeilDereiche die Anzahl der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen mit dem vorgegebenen Wert übereinstimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einem elektronisch gesteuerten Gebührenzähler einer Fernsprecheinrichtung verwendet wird, wobei als Speicher für die Anzahl der gezählten ebühreniiirpulse ein elektrisch programmierbarer und löscnbarer Festwertspeicher (EEPROM) dient und jeder Teilbereich der verfügbaren Speicherplätze in mindestens zwei Unterbereicne unterteilt ist, von denen einer zur Speicherung der aufgelaufenen Anzahl der Gebührenimpulse und der andere zur Speicherung der Anzahl der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer elektronisch gesteuerten Vorrichtung zur Wahlwiederholung an einer Fernsprecheinrichtung verwendet wird, wobei als Speicher für die vorgegebenen Pufnummern ein elektrisch programmierbarer und löschbarer Festwertspeicher (EEPROM) dient und jeder Teilbereich der verfügbaren Speicherplätze in mindestens zwei Unterbereiche unterteilt ist, von denen einer zur Speicherung der vorgegebenen Pufnuinmern und der andere zur Speicherung der Anzahl der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen dient.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 an einem Gebührenzähler einer Fernsprecheinrichtung mit einem elektronischen Gebührenimpulszähler und einer einen Mikroprozessor enthaltenden Steuervorrichtung, einem Adressenzähler sowie einem elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM) zur Speicherung des am Ende eines Gesprächs im Gebührenimpulszähler enthaltenen Zählwertes, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch programmierbare und löschbare Festwertspeicher (EEPROM) eine durch die Gesamtzahl der Adressen gekennzeichnete verfügbare Anzahl von Speicherplätzen aufweist, die ein Mehrfaches der benötigten Anzahl entspricht und die Teilbereiche der Speicherplätze durch fest vorgegebene Adressenbereiche bestimmt sind und ein voreinstellbarer Programmierzyklenzähler (4) zur Zählung der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen vorhanden ist, sowie eine Vorrichtung (5) zur Abgabe eines Adressenbereichsteuersignals beim Erreichen der voreingestellten Zahl von Programmier- und Löschzyklen, durch welches der anzusteuernde Adressenbereich gewechselt wird und ein voreinstellbarer Adressenbereichzähler (6) zur Zählung der Adressebereichsteuersignale sowie ein Adressenbereichzwischenspeicher (7) und eine Vergleichsvorrichtung (8) zum Vergleichen des am Ende eines Gesprächs gültigen Wertes der Adressenbereich-steuersignale mit dem zu Beginn des Gespräch gültigen Wert, wobei jeweils am Ende des Gesprächs der gültige Wert der Adressenbereichsteuersignale sowie der gültige Wert der Anzahl der durchgeführten Programmier- und Löschzyklen im elektrisch programmierbaren und löschbaren Festwertspeicher (EEPROM) gespeichert wird.
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