DE4312928A1 - Verfahren zum optimalen Ausnutzen der Speicherkapazität eines Eeprom - Google Patents

Description

Ein EEPROM, auch E²PROM genannt, ist ein Speicher-IC, in dem auch bei Netzausfall die eingeschriebenen Daten erhalten bleiben. Im Gegensatz zum Standard-EPROM läßt sich ein EEPROM durch einen elektrischen Impuls wieder löschen, so daß die Information über­ schrieben werden kann. Beim Beschreiben wird intern eine relativ hohe Spannung erzeugt, die die Speicherzellen mit einem Schreibimpuls belastet. Daher wird von den Herstellern die zuläs­ sige Anzahl der Schreibzyklen limitiert. Üblich sind 10.000 oder 100.000 Schreibzyklen. Soll eine Information häufig abgespeichert werden, reichen diese zulässigen Zyklen nicht aus. Soll bei­ spielsweise eine Zeitinformation mit einem Speicherintervall von 10 Minuten über eine Gerätelebensdauer von 10 Jahren zur Verfü­ gung stehen, ergibt sich bei einer Umlaufzeit von 24 Stunden eine Schreibzyklenzahl von 6× 24× 365× 10 = 525.600.

Folglich kann selbst die grobe Auflösung von 10 Minuten mit einem EEPROM direkt nicht realisiert werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur besseren Ausnutzung der Speicherkapazität eines EEPROM anzugeben.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Speicherkapazität in einen Verwaltungsblock und mindestens zwei Informationsblocks eingeteilt wird, wobei der Verwaltungsblock einen den Informationsblocks zugeordneten Adressenzähler und die Informa­ tionsblocks jeweils einen Schreibzyklenzähler aufweisen. Die Vor­ aussetzung, daß die Kapazität des EEPROMs ein mehrfaches des In­ formationsumfanges beträgt, kann im allgemeinen als gegeben be­ trachtet werden. Erfindungsgemäß wird die Information so oft in einem Informationsblock abgespeichert, bis dessen zulässige Schreibzyklenzahl erreicht ist. Danach wird der nächste Block be­ schrieben, bis dieser ebenfalls die zulässige Schreibzyklenzahl erreicht hat und so weiter. Dies bietet die Möglichkeit, billig­ ste Speichertypen mit geringer zulässiger Schreibzyklenanzahl einzusetzen. Mittels eines Verwaltungsblocks wird die Adresse des augenblicklich aktivierten Informationsblocks angewählt. Diese Adresse wird beim Wechsel auf den nächsten Informationsblock ent­ sprechend aktualisiert. Außerdem können in dem Verwaltungsblock diejenigen Daten abgelegt werden, die nur selten verändert wer­ den, so daß die zulässige Schreibzyklenanzahl während der Geräte­ lebensdauer nicht überschritten wird. Jeder Informationsblock enthält einen Bereich für einen Schreibzyklenzähler, der die An­ zahl der Schreibzyklen in diesem Block zählt und bei jedem Schreibvorgang inkrementiert wird. Ist das Ergebnis eines an­ schließenden Tests, daß die maximal zulässige Schreibzyklenanzahl erreicht ist, wird der nächste Block aktiviert und der Adressen­ zähler des Verwaltungsblocks aktualisiert. Der Informationsblock wird mit diesem Verfahren durch den gesamten Speicherbereich des EEPROMs geschoben.

Die zu speichernde Information kann zum Beispiel eine Zeitinformation sein, welche in konstanten Zeitintervallen durch Überschreiben aktualisiert wird. Solche Zeitinformationen werden insbesondere bei zeitdominierten Regelvorrichtungen benötigt. Eine weitere vorteilhafte Anwendung besteht in der Betriebsstun­ denzählung bei Maschinen, Anlagen und dergleichen.

Vorzugsweise wird ein EEPROM einer Speicherkapazität von 256 Byte in einen 16-Byte-langen Verwaltungsblock und 30 Informations­ blocks mit je 8-Byte-Länge eingeteilt, wodurch bei einem Schreib­ zyklenlimit von 10.000 30×10.000 = 300.000 Informationen nach­ einander abspeicherbar sind. Wird die Zeitinformation über einen Zeitraum von 10 Jahren aktualisiert, ergibt sich eine Auflösung von ca. 17,5 Minuten. Wird hingegen ein EEPROM der gleichen Spei­ cherkapazität und Blockeinteilung mit einem Schreibzyklenlimit von 100.000 verwendet und die Zeitinformation über einen Zeitraum von 15 Jahren aktualisiert, ergibt sich eine Auflösung von ca. 2,6 Minuten. Bei der bevorzugten Anwendung des Verfahrens zur Re­ gelung einer Heizungsanlage bedeutet das, daß jeweils im Abstand von 2,6 Minuten eine neue Zeitinformation zur Verfügung steht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet beziehungsweise werden nachstehend anhand der einzigen Figur näher dargestellt.

Die Figur zeigt ein Schema der Speicherbelegung eines EEPROM.

Der EEPROM ist in einen Verwaltungsblock 1 und n-Informations­ blocks 2 unterteilt. Der Verwaltungsblock 1 enthält seinerseits Speicherkapazität für einen Adressenzähler 3, durch den der Zu­ griff zu dem jeweils aktuellen Informationsblock 2 ermöglicht wird. Jeder einzelne Informationsblock 2 besteht aus einem Schreibzyklenzähler 4 und einem überschreibbaren Informationsspeicher 5.

Die Anzahl n der Informationsblocks 2 läßt sich nach folgender Formel berechnen:
n = (Speicherkapazität - Verwaltungsblock)/Informationsblock.

Bei einer Gesamtspeicherkapazität des EEPROMs von 256 Byte, wobei 16 Byte für den Verwaltungsblock 1 reserviert sind und ein Bedarf von 8 Byte für den Informationsblock 2 besteht, ergibt sich für die Anzahl n der Informationsblocks 2:
n = (256-16)/8 = 30.

Bei Verwendung eines EEPROMs mit einem Schreibzyklenlimit von 10.000 sind folglich 30×10.000 = 300.000 Schreibzyklen möglich. Bei zehnjähriger Nutzung eines derartigen Speichers beträgt die Auflösung:

60/(300.000/10/365/24) = 17,52 (ca. 17,5 Minuten).

Für einen Speicher mit einem Schreibzyklenlimit von 100.000 und einer Betriebsdauer von 15 Jahren ergibt sich:
Anzahl der Schreibzyklen: (256-16)/8× 100.000 = 3.000.000.

Auflösung: 60/(3.000.000/15/365/24) = 2,63 (ca. 2,6 Minuten).

Verfahrensgemäß werden die Informationsblocks 2 mit Hilfe des Verwaltungsblocks 1 nacheinander bis zu ihrem Schreibzyklenlimit optimal genutzt. Die zu erreichende Schreibzyklen-Gesamtanzahl ist somit ein Vielfaches der für den Speicher zulässigen Schreib­ zyklenanzahl.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denk­ bar, die auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Ge­ brauch von den Merkmalen der Erfindung machen.

Claims (8)

1. Verfahren zum optimalen Ausnutzen der Speicherkapazität eines EEPROM beim zyklischen Überschreiben von Informationen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Speicherkapazität in einen Verwaltungsblock (1) und mindestens zwei Infor­ mationsblocks (2) eingeteilt wird, wobei der Verwaltungsblock (1) einen den Informations­ blocks (2) zugeordneten Adressenzähler (3) und die Informationsblocks (2) jeweils einen Schreibzyklenzähler (4) aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Information eine Zeitinformation ist, welche in konstanten Zeitintervallen durch Überschreiben aktualisiert wird.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein EEPROM ei­ ner Speicherkapazität von 256 Byte in einen 16 Byte langen Verwaltungsblock (1) und 30 Informationsblocks (2) mit je 8 Byte Länge ein­ geteilt wird, wodurch bei einem Speicherzyklen­ limit von 10.000 30×10.000 = 300.000 Informa­ tionen nacheinander abspeicherbar sind.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitinformation über einen Zeitraum von 10 Jahren aktualisiert wird, wodurch sich eine Auflösung von ca. 17,5 Minuten ergibt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß ein EEPROM einer Spei­ cherkapazität von 256 Byte in einen 16 Byte lan­ gen Verwaltungsblock (1) und 30 Informations­ blocks (2) mit je 8 Byte Länge eingeteilt wird, wodurch bei einem Speicherzyklenlimit von 100.000 30×100.000 = 3.000.000 Informationen nacheinander abspeicherbar sind.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitinformation über einen Zeitraum vom 15 Jahren aktualisiert wird, wodurch sich eine Auflösung von ca. 2,6 Minuten ergibt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch die Anwendung bei der Regelung einer Heizungsanlage.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch die Anwendung zur Be­ triebsstundenzählung bei Maschinen, Anlagen und dergleichen.