DE3541114C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Reduktion von Speicherfehlern eines elektrisch lösch- und/oder überschreibbaren, programmierbaren Festwert-Halb­ leiterspeichers, der insbesondere in einem Fernsprechapparat zur Speicherung von Ziffernfolgen dient, wobei die Ziffernfolgen in einzelne Teilspeicher des Festwert- Halbleiterspeichers eingeschrieben und von dort aus­ gelesen werden, mit einer Steuereinheit zur Adressie­ rung der einzelnen Teilspeicher und mit einer Adressier­ steuerung zur Adressierung der Speicherstellen inner­ halb der Teilspeicher, wobei pro Ziffernfolge mehrere Teilspeicher mit je einer zugeordneten Flag-Speicher­ stelle vorgesehen sind.

Elektrisch lösch- und/oder überschreibbare, program­ mierbare Festwert-Halbleiterspeicher, z. B. sogenannte EEPROMs, besitzen eine vorgegebenen Anzahl an fehler­ freien Lösch-/Schreibzyklen, innerhalb der das Einschreiben von Information in eine Speicherstelle und das anschließende Wiederauslesen dieser Informa­ tion fehlerfrei erfolgt. Beim Überschreiten der vom Hersteller angegebenen Fehlergrenze ist jedoch der fehlerfreie Betrieb des Speichers nicht mehr gewähr­ leistet. So werden zum Beispiel von den Herstellern für übliche EEPROMs 10 000 fehlerfreie Lösch-/Schreib­ zyklen garantiert. Für verschiedene Einsatzzwecke, so zum Beispiel als Wahlwiederhol-Speicher in Fern­ sprechapparaten wird jedoch eine wesentlich höhere Fehlergrenze gefordert.

Aus der DE-OS 33 12 873 ist eine Anordnung der ein­ gangs genannten Art bekannt, welche beim Einlesen einer Ziffernfolge diese mehrfach in einander zuge­ ordneten Speicherplätzen abspeichert. Beim Auslesen wird dann die Ziffernfolge aus den einander zuge­ ordneten Speicherplätzen verglichen und bei Ungleich­ heit eine Störungsmeldung abgegeben, um fehlerhafte Ziffernfolgen zu melden und die entsprechenden fehler­ haften Speicherplätze außer Betrieb setzen zu können.

Aus der DE-OS 32 02 495 ist eine Vorrichtung zur Überwachung einer kritischen Anzahl von Lösch- und/oder Schreibzyklen eines elektrisch löschbaren, programmier­ baren Nur-Lese-Speichers bekannt, die zusätzlich einen Überwachungs-Nur-Lese-Speicher enthält. Bei dieser be­ kannten Vorrichtung werden Programmzyklen des Nur- Lese-Speichers, welche in diesem Speicher unterschied­ liche Speicherzellen beaufschlagen, im Überwachungs- Nur-Lese-Speicher nur einer Speicherzelle zugeführt, so daß in dem Überwachungs-Nur-Lese-Speicher die kri­ tische Anzahl von Lösch- und/oder Schreibzyklen zu­ erst überschritten, und die Zerstörung von Speicher­ zellen im Überwachungs-Nur-Lese-Speicher gemeldet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der ein­ gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß auch bei einer relativ geringen garantierten Zahl an fehler­ freien Lösch-/Schreibzyklen ein fehlerfreier Betrieb des Speichers unter optimalen Nutzung seiner Kapazität während einer sehr viel größeren Anzahl an Lösch-/ Schreibzyklen möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei der Anordnung der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Eine alternative Lösung der Aufgabe ist bei der An­ ordnung der eingangs genannten Art durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 2 verwirklicht.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß elektrisch lösch- und/oder überschreibbare, pro­ grammierbare Festwert-Halbleiterspeicher - nachstehend als EEPROM bezeichnet - mittels der erfindungsgemäßen Anordnung zum Einspeichern und Auslesen von Ziffern­ folgen in Fernsprechapparaten so betrieben werden kön­ nen, daß die Ziffernfolgen mit einer vergleichsweise großen Zahl an fehlerfreien Lösch-/Schreibzyklen ein­ gespeichert und ausgelesen werden.

Während für ein EEPROM herstellerseitig zum Beispiel 10 000 fehlerfreie Lösch-/Schreibzyklen garantiert werden, verwirklicht die erfindungsgemäße Anordnung mit einem derartigen EEPROM einen Speicher, der zum Beispiel 160 000 fehlerfreie Lösch-/Schreibzyklen für die abzuspeichernden und abzurufenden Ziffernfolgen zuläßt. Zu diesem Zweck werden statt nur eines Teil­ speichers mit zum Beispiel 16 Stellen für eine abzu­ speichernde Ziffernfolge oder Rufnummer mehrere solche Teilspeicher - im dargestellten Beispiel 16 Teil­ speicher - zyklisch beschrieben. Die jedem Teilspeicher zugeordneten Flag-Speicherstellen dienen dabei zur Kennzeichnung des jeweils aktiven Teilspeichers, der bei einem Auslesevorgang als solcher erkannt und aus­ gelesen wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht nun darin, daß die Flag-Speicherstellen nur beim Ein­ schreiben eines Teilspeichers beschrieben werden. Dadurch ist sichergestellt, daß die Flag-Speicher­ stellen keiner größeren Zahl an Lösch-/Schreib­ zyklen unterworfen sind als die Teilspeicher, denen sie zugeordnet sind. Durch die zyklische Belegung der einzelnen Teilspeicher und die mit derselben Häufigkeit erfolgende Belegung der zugeordneten Flag-Speicherstellen ist eine optimale Nutzung aller Teile des Speichers bis zu der garantierten Zahl an fehlerfreien Lösch-/Schreibzyklen möglich. Das Be­ schreiben der zugeordneten Flag-Speicherstelle beim Beschreiben eines Teilspeichers und beim Inaktivieren des Teilspeichers würde demgegenüber die doppelte Anzahl an Lösch-/Schreibzyklen in den Flag-Speicher­ stellen zur Folge haben; die Flag-Speicherstellen würden bei dieser unerwünschten Auslegung einer der­ artigen Schaltung die garantierte Zahl der fehler­ freien Lösch-/Schreibzyklen überschreiten, während der zugeordnete Teilspeicher noch unterhalb dieser Kenngröße betrieben würde.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Steuereinrichtung, die Vergleichs­ einrichtung und gegebenenfalls auch die Adressier­ steuerung als Teil eines Mikrocomputers verwirklicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig. 2 die Unterteilung eines Speichers in mehrere Teilspeicher zur Wahlwiederholung einer Rufnummer; und

Fig. 3 den Inhalt der den Teilspeichern zugeordne­ ten Flag-Speicherstellen nach aufeinander­ folgenden Schreibvorgängen.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Anordnung. Dargestellt ist ein ein EEPROM 1 das zum Beispiel in einem Fernsprechapparat eingebaut ist und zur Spei­ cherung von Ziffernfolgen oder Rufnummern, als Kurzwahl-Speicher oder als Wahlwiederhol-Speicher dient. Wie insbesondere Fig. 2 entnehmbar ist, besitzt der EEPROM 1 pro Ruf­ nummer, die gespeichert werden soll, mehrere Teil­ speicher 2 mit zum Beispiel jeweils 16 Stellen.

Die Rufnummern, die bis zu 16 Ziffern enthalten kön­ nen, werden von einer Adressiersteuerung 6 ziffern­ weise in die Speicherstellen der Teilspeicher 2 ein­ geschrieben und von dort ausgelesen. Jeder Teilspei­ cher 2 besitzt eine zugeordnete Flag-Speicherstelle 3, die von den anderen Flag-Speicherstellen völlig getrennt beschreibbar und auslesbar sein muß, und die zum Beispiel bei Byte-Organisation des EEPROMs 2 je­ weils ein ganzes Byte lang ist.

Eine Steuereinrichtung 4 liest bei jedem Einschreiben bzw. Auslesen einer Rufnummer die Flag-Speicherstel­ len 3 zyklisch aus und vergleicht in einer Ver­ gleichseinrichtung 8 jeweils den Inhalt der aktuellen Flag-Speicherstelle 3 mit dem Inhalt der unmittelbar zuvor adressierten Flag-Speicherstelle. Ergibt der Vergleich, daß der Inhalt dieser beiden Flag-Spei­ cherstellen ein vorgegebenes Prüfkriterium nicht er­ füllt, daß also z. B. der Inhalt dieser Flag-Spei­ cherstellen gleich ist, so wird die nächste Flag- Speicherstelle ausgelesen und erneut mit der unmit­ telbar zuvor ausgelesenen Flag-Speicherstelle ver­ glichen. Wird die Erfüllung des Prüfkriteriums - im vorliegenden Ausführungsbeispiel also eine Un­ gleichheit zwischen dem Inhalt der aktuellen Flag- Speicherstelle mit demjenigen der unmittelbar zuvor ausgelesenen Flag-Speicherstelle - festgestellt, so schreiben - bei einem Einschreibvorgang - die Steuer­ einrichtung 4 und die Adressiersteuerung 6 die Ruf­ nummer in denjenigen Teilspeicher, welcher der aktu­ ell ausgelesenen Flag-Speicherstelle 3 entspricht. Bei einem Auslesevorgang liest die Steuereinrichtung 4 und die Adressiersteuerung 6 dagegen denjenigen Teilspeicher 2 aus, welcher derjenigen Flag-Speicher­ stelle entspricht, die unmittelbar vor der aktuell ausgelesenen Flag-Speicherstelle ausgelesen wurde. Außerdem ändert die Steuereinrichtung 4 jeweils beim Einschreiben einer Rufnummer den Inhalt der zugeord­ neten Flag-Speicherstelle derart, daß diese Flag- Speicherstelle 3 zusammen mit der nächsten Flag- Speicherstelle das Prüfkriterium erfüllt, d h. im beschriebenen Ausführungsbeispiel einen gegenüber der nächsten Flag-Speicherstelle verschiedenen Inhalt an­ nimmt.

Zeigt dagegen die Prüfeinrichtung 8 für alle Flag- Speicherstellen jeweils die Nichterfüllung des Prüf­ kriteriums an, d. h. besitzen im dargestellten Aus­ führungsbeispiel alle Flag-Speicherstellen 3 jeweils den gleichen Inhalt, so wird eine neue Rufnummer von der Steuereinrichtung 4 und der Adressiersteuerung 6 in den ersten Teilspeicher eingeschrieben, mit dem jeder zyklische Auslese- bzw. Einschreibvorgang be­ ginnt. Der Inhalt der zugeordneten Flag-Speicherstel­ le wird so geändert, daß diese Flag-Speicherstelle zusammen mit der nächsten Flag-Speicherstelle das Prüfkriterium erfüllt, d. h. daß diese Flag-Speicher­ stelle gegenüber der nächsten Flag-Speicherstelle verschieden gemacht wird. Handelt es sich dagegen um einen Auslesevorgang, so wird der zuletzt adressierte Teilspeicher 2 ausgelesen, der Inhalt der zugeordne­ ten Flag-Speicherstelle 3 bleibt beim Auslesen unver­ ändert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Prüfkri­ terium bei Gleichheit des Inhalts zweier miteinander geprüfter Flag-Speicherstellen nicht erfüllt, bei Un­ gleichheit dagegen erfüllt. In diesem Beispiel wird als Flag-Speicherstelle nur ein Bit benötigt. Alter­ native Prüfkriterien sind möglich. So läßt sich zum Beispiel festlegen, daß das Prüfkriterium bei vorge­ gebener Differenz des Inhalts zweier benachbarter Flag-Speicherstellen nicht erfüllt ist, bei hiergegen abweichendem Unterschied dagegen erfüllt ist etc.

In Fig. 3 ist der Inhalt der Flag-Speicherstellen 3 - im dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt 16 - jeweils nach aufeinanderfolgenden Schreibvorgängen dargestellt. Im ersten Schreibvorgang, Fig. 3a, wird die Rufnummer in den ersten Teilspeicher eingeschrie­ ben, der Inhalt der zugeordneten ersten Flag-Spei­ cherstelle wird daraufhin geändert und nimmt den Wert 0 an, vgl. Fig. 3b. Beim nächsten Schreibvorgang wer­ den die Flag-Speicherstellen wieder zyklisch über­ prüft, wobei wieder mit der ersten Flag-Speicherstel­ le begonnen wird. Bei Erfüllung des Prüfkriteriums gemäß Fig. 3b, also bei Vergleich der zweiten Flag- Speicherstelle mit der ersten Flag-Speicherstelle, wird die neue Rufnummer in den zweiten Teilspeicher eingeschrieben, und die zugehörige zweite Flag-Spei­ cherstelle wird daraufhin so abgeändert, daß deren Inhalt das Prüfkriterium mit dem Inhalt der nächsten Flag-Speicherstelle erfüllt, d. h. von der nächsten Flag-Speicherstelle verschieden ist. In Fig. 3 ist jeweils diejenige Flag-Speicherstelle starkumrandet dargestellt, deren zugehöriger Teilspeicher bei einem Einschreibvorgang die Rufnummer erhält, woraufhin sich der dargestellte Inhalt der Flag-Speicherstelle ändert und nur dieser zugehörige Teilspeicher gültig ist, während alle anderen Teilspeicher ungültig sind.

Bei einem Auslesevorgang werden die Flag-Speicher­ stellen wieder zyklisch auf Ungleichheit geprüft. Ge­ mäß Fig. 3c ist zum Beispiel die dritte Flag-Spei­ cherstelle von der zweiten Flag-Speicherstelle ver­ schieden. Erfindungsgemäße wird dann der zweite Teil­ speicher ausgelesen; beim Auslesen bleiben die Flag-Speicherstellen unverändert.

Wird beim Auslesen keine Ungleichheit in den Flag- Speicherstellen mehr festgestellt, vgl. Fig. 3f, so wird der letzte Teilspeicher ausgelesen, alle Flag- Speicherstellen bleiben unverändert. Soll dagegen in diesem Zustand ein Einschreibvorgang erfolgen, so wird die Rufnummer in den ersten Teilspeicher einge­ schrieben, die zugehörige Flag-Speicherstelle wird geän­ dert und ist dann ungleich mit dem Inhalt der darauf­ folgenden Flag-Speicherstelle, vgl. Fig. 3g, etc. Die Steuereinrichtung 4, die Prüfeinrichtung 8 und gege­ benenfalls die Adressiersteuerung 6 lassen sich als Teil eines Mikroprozessors oder eines Mikrocomputers verwirklichen.

Alternativ ist es möglich, bei Erfüllung des Prüfkri­ teriums einen Einschreibvorgang jeweils in denjeni­ gen Teilspeicher vorzunehmen, welcher der nächsten, auf die aktuelle Flag-Speicherstelle folgende Flag-Speicherstelle entspricht. Ausgelesen wird dage­ gen jeweils der Teilspeicher, welcher der aktuellen Flag-Speicherstelle entspricht. Die Steuereinrichtung 4 ändert bei dieser alternativen Ausführungsform je­ weils beim Einschreiben einer Rufnumer in den nächsten Teilspeicher den Inhalt der aktuellen Flag-Speicherstelle so ab, daß diese Flag-Speicher­ stelle zusammen mit der nächsten Flag-Speicherstelle das Prüfkriterium erfüllt. Erfüllt die letzte Flag-Speicherstelle das Prüfkriterium, so wird - falls ein Auslesevorgang gewünscht ist - der letzte Teilspeicher ausgelesen; wird dagegen ein Einschreib­ vorgang erwünscht, so wird die neue Rufnummer in den nächsten Teilspeicher, im vorliegenden Fall also in den ersten Teilspeicher eingeschrieben. Die Steuer­ einrichtung 4 ändert die aktuelle, d. h. die letzte Flag-Speicherstelle so ab, daß diese Flag-Speicher­ stelle zusammen mit einer vorausgegangenen Flag-Spei­ cherstelle das Prüfkriterium nicht mehr erfüllt. Bei einem nachfolgenden Lese- oder Schreibvorgang erfüllt dann keine Flag-Speicherstelle mehr das Prüfkrite­ rium. Es wird dann der erste Teilspeicher ausgelesen, die erste Flag-Speicherstelle ist die aktuelle Flag- Speicherstelle; eine neue Rufnummer wird in diesem Fall in den nächsten Teilspeicher, d. h. den zweiten Teilspeicher eingeschrieben; der Inhalt der ersten Flag-Speicherstelle wird so abgeändert, daß dieser zusammen mit der folgenden Flag-Speicherstelle das Prüfkriterium erfüllt.

Claims (4)

1. Anordnung zur Reduktion von Speicherfehlern eines elektrisch lösch- und/oder überschreibbaren, program­ mierbaren Festwert-Halbleiterspeichers, der insbesondere in einem Fernsprechapparat zur Speicherung von Ziffernfolgen dient, wobei die Ziffernfolgen in einzelne Teilspeicher des Festwert-Halbleiterspeichers eingeschrieben und von dort ausgelesen werden, mit einer Steuereinheit zur Adressierung der einzelnen Teilspeicher und mit einer Adressiersteuerung zur Adressierung der Speicherstellen innerhalb der Teilspeicher, wobei pro Ziffernfolge mehrere Teilspeicher mit je einer zugeordneten Flag- Speicherstelle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) bei jedem Einschreiben bzw. Auslesen einer Ziffern­ folge die Flag-Speicherstellen (3) zyklisch jeweils beim ersten Teilspeicher (2) beginnend ausliest und mittels einer Prüfeinrichtung (8) jeweils den Inhalt der aktuellen Flag-Speicherstelle (3) zusammen mit dem Inhalt der vorausgegangenen Flag-Speicherstelle (3) überprüft, bei Nichterfüllung eines Prüfkriteriums die nächste Flag-Speicherstelle liest, bei Erfüllung des Prüfkriteriums die Ziffernfolge in denjenigen Teil­ speicher einschreibt bzw. aus demjenigen Teilspeicher ausliest, welcher der aktuellen bzw. der unmittelbar vorausgegangenen Flag-Speicherstelle (3) entspricht, und bei Nichterfüllung des Prüfkriteriums durch alle Flag-Speicherstellen (3) die Ziffernfolge in den ersten Teilspeicher (2) einschreibt bzw. aus dem letzten Teil­ speicher (2) ausliest, und daß die Steuereinrichtung (4) jeweils beim Einschreiben einer Ziffernfolge in einen Teilspeicher (2) den Inhalt der zugeordneten Flag-Speicherstellen (3) so ändert, daß diese Flag- Speicherstelle (3) zusammen mit der nächsten Flag-Spei­ cherstelle (3) das Prüfkriterium erfüllt.

2. Anordnung zur Reduktion von Speicherfehlern eines elektrisch lösch- und/oder überschreibbaren, program­ mierbaren Festwert-Halbleiterspeichers, der insbesondere in einem Fernsprechapparat zur Speicherung von Ziffernfolgen dient, wobei die Ziffernfolgen in einzelne Teilspeicher des Festwert-Halbleiterspeichers eingeschrieben und von dort ausgelesen werden, mit einer Steuereinheit zur Adressierung der einzelnen Teilspeicher und mit einer Adressiersteuerung zur Adressierung der Speicherstellen innerhalb der Teilspeicher, wobei pro Ziffernfolge mehrere Teilspeicher mit je einer zugeordneten Flag- Speicherstelle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) bei jedem Einschreiben bzw. Auslesen einer Ziffern­ folge die Flag-Speicherstellen (3) zyklisch jeweils beim ersten Teilspeicher (2) beginnend ausliest und mittels einer Prüfeinrichtung (8) jeweils den Inhalt der aktuellen Flag-Speicherstelle (3) zusammen mit dem Inhalt der vorausgegangenen Flag-Speicherstelle (3) überprüft, bei Nichterfüllung eines Prüfkriteriums die nächste Flag-Speicherstelle liest, bei Erfüllung des Prüfkriteriums die Ziffernfolge in denjenigen Teilspeicher einschreibt bzw. aus demjenigen Teil­ speicher ausliest, welcher der nächsten bzw. der aktuellen Flag-Speicherstelle (3) entspricht, und bei Nichterfüllung des Prüfkriteriums durch alle Flag-Speicherstellen die Ziffernfolge in den zweiten Teilspeicher (2) einschreibt bzw. aus dem ersten Teilspeicher (2) ausliest, und daß die Steuerein­ richtung (4) jeweils beim Einschreiben einer Ziffern­ folge in den nächsten Teilspeicher (2) den Inhalt der aktuellen Flag-Speicherstelle (3) so ändert, daß diese Flag-Speicherstelle (3) zusammen mit der vor­ ausgegangenen Flag-Speicherstelle das Prüfkriterium nicht mehr erfüllt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfkriterium bei Un­ gleichheit des Inhalts der zusammen überprüften Flag- Speicherstellen erfüllt und bei Gleichheit nicht er­ füllt ist, und daß die Steuereinrichtung (4) jeweils beim Einschreiben einer Ziffernfolge in einen Teil­ speicher (2) den Inhalt derjenigen Flag-Speicher­ stelle (3), bei der Ungleichheit zur vorhergehenden Flag-Speicherstelle festgestellt wurde, dem Inhalt der vorhergehenden Flag-Speicherstelle gleichmacht bzw. bei Gleichheit aller Flag-Speicherstellen (3) den Inhalt der ersten Flag-Speicherstelle (3) ändert.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) die Adressiersteuerung (6) und die Prüfeinrichtung (8) Teil eines Mikroprozessors oder Mikrocomputers sind.