DE3619255A1 - Einrichtung zur pruefung von schreib-/lesespeichern - Google Patents

Description

Datenspeicher sollten vor und während ihres Einsatzes einer Funktionsprüfung unterzogen werden. Das kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß zunächst eine anderweitig abge­ speicherte Datenfolge in den zu prüfenden Datenspeicher ein­ geschrieben und dann wieder ausgelesen wird. Beim Auslesen wird ein Vergleich mit der anderweitig abgespeicherten Daten­ folge vorgenommen, dessen Ergebnis Rückschlüsse auf die Funk­ tionstüchtigkeit des Datenspeichers zuläßt und einem Fehler­ speicher mit Anzeige zugeführt werden kann.

Statt des einfachen Vergleiches der ausgelesenen mit den ein­ geschriebenen Daten ist es aus der Europäischen Patentschrift 23 821 bekannt, jedes ausgelesene Datenwort einer vorbestimm­ ten Rechenopperation zu unterziehen und zu prüfen, ob das Re­ chenergebnis einem vorbestimmten Wert entspricht. Dabei wird den Datenwörtern beim Einschreiben ein Kontrollwort zugeord­ net, das bei der Rechenopperation, die beim Auslesen durchge­ führt wird, dafür sorgt, daß als Resultat stets derselbe Wert entsteht, solange der zu prüfende Speicher richtig arbeitet.

Darüber hinaus ist es auf dem Gebiet der Datenübermittlung und der Fehlersuche in Verarbeitungs- und Übertragungsgerä­ ten bekannt (Elektronik 21/21.10.1983, S. 67 bis S. 72), Signaturregister heranzuziehen. Dabei handelt es sich um ge­ eignet rückgekoppelte Register, mit denen aus dem Datenstrom spezielle Prüfworte (Signaturen) gebildet werden. Zusammen mit dem eigentlichen Datenteil wird dieses Prüfwort als Sollsignatur vom "Sender" mitübertragen. Auf der "Empfänger­ seite" läuft dann das gleiche Verfahren noch einmal ab. Aus dem Datenteil wird die Istsignatur gebildet und anschließend mit der empfangenen Sollsignatur verglichen, um Datenüber­ tragungsfehler feststellen zu können.

Je genauer die Funktionsprüfung eines Datenspeichers sein soll, desto höher muß der Aufwand getrieben werden. Die Er­ fahrung hat gezeigt, daß es z.B. nicht genügt, in alle Spei­ cherzellen einer "Eins" einzuspeichern und zur Kontrolle wieder auszulesen, denn es kommen defekte Speicherzellen vor, die stets eine "Eins" enthalten, selbst wenn man eine "Null" einschreibt. Es genügt auch nicht, zusätzlich noch alle Speicherzellen mit einer "Null" zu laden. Ja selbst das Einspeichern einer Datenfolge, die abwechselnd aus "Null" und "Eins" besteht, führt nicht zur Entdeckung aller Fehler. Es können nämlich in einem Datenspeicher z.B. auch Fehler derart auftreten, daß das Einschreiben einer "Eins" in eine Speicherzelle zur Folge hat, daß unbeabsichtigt auch in einer lokal benachbarten Speicherzelle eine "Eins" geladen oder dort gelöscht wird, wobei die Schwierigkeit hinzutritt, daß einander lokal benachbarte Speicherzellen durchaus nicht einander benachbarte Adressen haben müssen.

Wollte man alle diese Fehlermöglichkeiten gebührend berück­ sichtigen, so würde sich ein unzumutbar hoher Prüfungsauf­ wand ergeben.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Prüfung anzugeben, die bei geringem Aufwand gewährlei­ stet, daß eine relativ hohe Anzahl von Fehlermöglichkeiten aufgedeckt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Einrichtung mit den Merk­ malen des Patentanspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.

Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel (Fig. 1) der Erfindung näher beschrieben.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele für den in Fig. 1 verwendeten Pseudo-Zufallsfolgen-Generator G und den Analysator A; dabei sind die gezeigten Anordnungen jeweils durch Umschaltung für beide Zwecke geeignet.

Zu Prüfen ist der Datenspeicher S in Fig. 1, ein RAM (Schreib-/Lesespeicher mit freiem Zugriff). Ihm ist ein Adreßzähler Z zugeordnet. In den Datenspeicher eingeschrie­ ben werden zu Testzwecken Daten, die ein Pseudo-Zufallsfol­ gen-Generator G liefert.

Ein solcher auch als Rauschsignal-Generator bezeichneter Ge­ nerator kann aus einem rückgekoppelten Schieberegister be­ stehen (vgl. z.B. Elektronik 18/10.09.1982, S. 79 bis S. 82 oder Elektronik 26/30.12.1983, S. 67 bis S. 70). Durch die Anwendung einer solchen Datenquelle wird der Nachteil von statischen Signalen, beispielsweise abwechselnd "Null" und "Eins", für die Prüfung vermieden, denn die vom Pseudo-Zu­ fallsfolgen-Generator G gelieferten statistischen Daten wei­ sen eine günstigere Datenverteilung auf, die eher geeignet ist, bei der Prüfung die verschiedensten Fehlerarten auf­ zudecken.

Nachdem mindestens so viele Daten in den zu prüfenden Daten­ speicher S eingeschrieben sind, wie es der Periodenlänge des Pseudo-Zufallsfolgen-Generators G entspricht, folgt diesem Einschreibzyklus ein wiederum vom Adreßzähler Z gesteuerter Auslesezyklus, in welchem die ausgelesenen Daten einem Ana­ lysator A zugeführt werden, von welchem sie zu einem Ver­ gleicher V gelangen, in dem die Analyseergebnisse mit Wer­ ten verglichen werden, die in einem Referenzspeicher R ge­ speichert sind. Bei einem funktionstüchtigen Datenspeicher S entsprechen die Analyseergebnisse des Analysators A den Werten des Referenzspeichers R, so daß der Vergleicher V keine Vergleichsdifferenz feststellen kann. Ist der Daten­ speicher S dagegen fehlerhaft, so wird eine vom Vergleicher V festgestellte Vergleichsdifferenz einem Fehlerspeicher mit Anzeige FA zugeführt, der über eine Taktleitung T vom Adreßzähler Z gesteuert ist. Der zum Referenzspeicher R und zum Fehlerspeicher (mit Anzeige) FA führende Adreßbus dient dazu, die dort unterschiedlichen Adreßbereiche anzusprechen.

Als Analysator eignet sich besonders ein Signaturanalysator, wie beispielsweise beschrieben in Elektronik 21/21.10.1983, S. 67 bis S. 72. Der am Ende eines Auslesezyklus oder zu ei­ nem beliebigen Zeitpunkt am Ausgang des Signaturregisters stehende Code (Datenwort) wird mit dem Wert (Datenwort) ver­ glichen, das im Referenzspeicher R abgespeichert ist. Der Referenzspeicher R kann auf einfache Weise durch den Ausgang A 2 des Analysators A geladen werden, wenn der Eingang E des Analysators A direkt mit dem Ausgang A 1 des Pseudo-Zufalls­ folgen-Generators G verbunden wird, wenn also der Schreib-/ Lesespeicher S überbrückt ist.

Wenn für den Analysator A in bekannter Weise ein Signaturana­ lysator verwendet wird und für den Pseudo-Zufallsfolgen-Ge­ nerator G ein rückgekoppeltes Schieberegister, dann ergibt sich der Vorteil, daß dieser Analysator A und der Generator G durch Umschaltung aus denselben Bauelementen aufgebaut sein können, wie Fig. 2 zeigt.

In Fig. 2 ist ein Schieberegister aus fünf D-Kippgliedern 0 bis 4 gebildet, die jeweils Takteingänge C und Rücksetz­ eingänge R aufweisen. Die gezeigte Schaltungsanordnung bil­ det in der Schalterstellung a einen Signaturanalysator, in­ dem auf das D-Kippglied 1 sowohl Eingangssignale Eo als auch von den D-Kippgliedern 1 und 3 rückgeführte und im Sum­ mierglied S 1 addierte Signale zugeführt werden.

In der Schalterstellung g bildet die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 einen Pseudo-Zufallsfolgen-Generator. Hierbei werden Ausgangssignale von den D-Kippgliedern 1 und 4 durch einen Summierer S 2 addiert und auf das D-Kippglied 0 zurück­ geführt.

Fig. 3 zeigt eine Modifikation gegenüber Fig. 2. Es sind zusätzliche D-Kippglieder 5 bis 7 hinzugekommen. Da die Aus­ gangssignale der D-Kippglieder 2, 6, 7 sowohl in der Schal­ terstellung g als auch a zur Rückführung benötigt werden, kann hier zur Summierung ein gemeinsames Summierglied S 12 benutzt werden, während die Summierglieder S 10 und S 20 ihre Summensignale nur für den Betrieb der gezeigten Anordnung als Analysator bzw. Generator zu bilden haben.

Anstelle des beschriebenen Schieberegisters mit seriellem Dateneingang kann auch ein Schieberegister mit prallelem Da­ teneingang verwendet werden (Elektronische Rechenanlagen, 24. Jahrg., 1982, Heft 2, S. 60/61). Dabei ergeben sich dieselben Fehlererkennungsraten wie beim Schieberegister mit seriellem Dateneingang. Die Lösung mit parallelem Eingang bietet sich dann an, wenn die zu prüfenden Daten nur auf ei­ nem Datenbus in paralleler Form vorliegen. Der Aufwand ist dann gegenüber dem Register mit seriellem Dateneingang um die für die Dateneinkopplung erforderlichen Summierglieder höher als der des Schieberegisters mit seriellem Datenein­ gang.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Prüfung eines Schreib-/Lesespeichers (S) durch Einschreiben von Daten, Auslesen und anschließenden Vergleich von Daten, die mit Merkmalen der ausgelesenen Daten verknüpft sind, mit Soll-Daten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Datenquelle zum Einschreiben ein Pseu­ do-Zufallsfolgen-Generator (G) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenquelle (G) ein rückgekoppeltes Schieberegister (0 bis 4) aufweist, das einen seriellen (Fig. 2) oder ei­ nen parallelen Dateneingang aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Umschaltmittel (a, g) vorgesehen sind, um Teile der Datenquelle (G, Fig. 1) als Teile eines Analysators (A) verwenden zu können, der die für den Vergleich vor­ gesehenen Daten liefert, die mit Merkmalen der ausgele­ senen Daten verknüpft sind (Fig. 2).

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein Summierglied (S 12) gemeinsam für die Rückkopplung im Betrieb als Datenquelle (G, Fig. 1) und als Analysator (A) vorgesehen ist (Fig. 3).