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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme mit nichtflüchtigem,
beschreibbarem Speicher. Im Besonderen betrifft die vorliegende
Erfindung die Regelung der in einen nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher
geschriebenen Daten in einer Applikation mit einer Mehrzahl separater
Stromversorgungen, die mit dem nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher gekoppelt
sind.
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STAND DER
TECHNIK
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Viele
Rechensysteme wie etwa Personalcomputer, Steuerungen für Kraftfahrzeuge
und Luftfahrzeuge, Mobiltelefone, Digitalkameras und Kommunikationsgeräte als Handapparate,
verwenden nichtflüchtige,
beschreibbare Speicher zum Speichern von Daten oder Code oder Daten
sowie Code. Zu derartigen nichtflüchtigen, beschreibbaren Speichern
zählen
Electrically Erasable Programmable Read-Only-Memories ("EEPROMs" bzw. elektrisch löschbare,
programmierbare Nur-Lesespeicher) und Flash Erasable und Electrically
Programmable Read-Only Memories ("Flash EPROMs" oder "Flash-Speicher"). Die Nichtflüchtigkeit ist dahingehend vorteilhaft,
dass sie das Speichern von Daten und Code des Rechensystems ermöglicht,
wenn die Stromzufuhr von dem Rechensystem entfernt bzw. getrennt
wird. Wenn das System somit ausgeschaltet wird, oder wenn ein Stromausfall
auftritt, so gehen weder Code noch Daten verloren.
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Die
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher weisen häufig
eine Mehrzahl miteinander verbundener VLSI-Schaltungen (Größtintegrationsschaltungen)
auf. Die VLSI-Schaltungen verteilen Leistung proportional zu dem
Nennspannungshub der den Schaltungen zugeführten binären Signale ist. Gemäß der Instrustrienorm
für VLSI
werden für
komplementäre
Metalloxid-Halbleiter-Schaltungen (CMOS-Schaltungen)
zwei Pegel von Ein-/Ausgabesignalen
(E/A) mit 1,8 Volt und 3,0 Volt verwendet. Da der Spannungshub von
Schiene zu Schiene der Norm entsprechender CMOS-Schaltungen unter
Verwendung eines Signalpegels von 3,0 Volt dazu neigt, dass Schaltungen
einen zu hohen Leistungs- bzw. Energieverlust gegenüber CMOS-Schaltungen aufweisen,
die einen Signalpegel von 1,8 Volt verwenden, wird die CMOS-Schaltung
mit 1,8 Volt in einer Anwendung bevorzugt, die einen reduzierten
Stromverbrauch erfordert.
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Mit
der immer kleiner werdenden Größe zahlreicher
Elektronikprodukte streben viele Entwickler von elektronischen Produkten
danach, den Stromverbrauch so gering wie möglich zu gestalten. Allgemein
ermöglicht
eine Reduzierung der Gesamtstärke der
Spannungshübe
von Schiene zu Schiene von CMOS-Schaltungen eine Verringerung des
Stromverbrauchs. Somit wäre
eine elektronische Architektur wünschenswert,
die niedrigere Eingangsspannungshübe zulässt und mit diesen funktionsfähig ist, ohne
dass dabei Verluststrom gezogen wird. Allerdings verwenden viele
Anwendungen von CMOS-Schaltungen weiterhin Systemstromversorgungen
von 3,0 Volt, die berücksichtigt
werden müssen.
Folglich wird ein Architekturkonzept für ein elektronisches System
verwendet, wobei die nichtflüchtigen
beschreibbaren Speicherschaltungen mit E/A-Signalpegeln gemäß dem Industriestandard
für CMOS von
1,8 Volt und 3,0 Volt arbeiten und die optimale Kernspeisespannung
für die
Kernschaltungen des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers verwenden.
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Entwickler
von dem Stand der Technik entsprechenden elektronischen Systemen
mit nichtflüchtigem,
beschreibbarem Speicher haben versucht den Stromverbrauch des ganzen
Systems dadurch zu verringern, dass das ganze System auf dem E/A-Signalpegel und der
Speisespannung von 1,8 Volt betrieben wird. Dies erhöht die Leistungseffizienz
des Systems exklusive dem nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher.
Die mit einem E/A-Signalpegel von 1,8 Volt arbeitenden Kernspeicherschaltungen
des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers weisen jedoch eine reduzierte Leistungseffizienz
auf, und zwar aufgrund der Unzulänglichkeiten
in Bezug auf die Erzeugung hoher Spannungen in dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher. Zur effektiven Maximierung der Effizienz
des elektronischen Systems insgesamt wurden somit E/A-Schnittstellenpuffer
entwickelt, die einen Betrieb der Kernspeicherschaltungen des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers auf einem E/A-Signalpegel von 3,0 Volt
ermöglichen,
während
die CMOS-Schaltkreisanordnung des umgebenden Systems auf einem E/A-Signalpegel
von 1,8 Volt betrieben wird. Der nominale E/A-Signalpegel von 3,0
Volt kann ungefähr
im Bereich von 2,7 Volt bis 3,6 Volt liegen.
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Entwickler
dem Stand der Technik entsprechender elektronischer Systeme, die
mit einem E/A-Signalpegel von 3,0 Volt arbeiteten und einen nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher verwenden, setzten nur eine Stromversorgung
ein, die allgemein als VCC bekannt ist. Zur Verhinderung der Korrumpierung
der Daten des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers verwendeten dem Stand der Technik entsprechende
elektronische Systeme Sperrschaltkreisanordnungen. Die Sperrschaltkreisanordnungen
sperrten störende
Schreibbefehle an den Befehlsanschluss des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers aus, die ausgegeben wurden, wenn die VCC-Speisespannung
einen spezifizierten sichereren Wert unterschritt, wobei dieser
Wert als "V-Lockout" oder VLKO bekannt
ist. Bei den meisten dem Stand der Technik entsprechenden nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speichervorrichtungen arbeitete diese Sperrschaltkreisanordnung
ausschließlich
mit der allgemeinen Stromversorgung VCC der nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichervorrichtung. In WO9509438A und in US-A-4.975.883
wird jedoch eine Schaltkreisanordnung offenbart, die mit hohen und
niedrigen Eingangsspannungen arbeitet. Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, eine verbesserte Sperrschaltung vorzusehen, auf welcher
der gegenständliche
Hauptanspruch 1 basiert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Vorgesehen
ist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein nichtflüchtiger,
beschreibbarer Speicher gemäß dem gegenständlichen Anspruch
1.
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Vorgesehen
ist gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren gemäß dem gegenständlichen
Anspruch 12.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist in den Abbildungen der beigefügten Zeichnungen
durch Beispiele und ohne die Erfindung einzuschränken veranschaulicht, wobei übereinstimmende
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Systempegelanwendung mit einem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher;
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2 ein
Blockdiagramm eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers;
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3 die
einem Ausführungsbeispiel
eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers zugeführte
Stromversorgungskombination;
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4 ein
Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
einer Stromversorgungs-Sperrschaltung;
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5 Wellenformen
des Spannungspegels gegenüber
der Zeit des VCC-Signals und des VCCQ-Signals, die in einem Ausführungsbeispiels
eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers in Kombination verwendet werden, wobei
VCC vor VCCQ einen spezifizierten Wert erreicht;
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6 Wellenformen
des Spannungspegels gegenüber
der Zeit des VCC-Signals und des VCCQ-Signals, die in einem Ausführungsbeispiels
eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers in Kombination verwendet werden, wobei
VCCQ vor VCC einen spezifizierten Wert erreicht; und
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7 Wellenformen
des Spannungspegels gegenüber
der Zeit des VCC-Signals und des VCCQ-Signals, die in einem Ausführungsbeispiels
eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers in Kombination verwendet werden, wobei
VCC und VCCQ gleichzeitig auftreten.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Ein-Ausgabeschnittstellenpuffer (E/A-Schnittstellenpuffer),
die so gestaltet sind, dass die Kernschaltungen des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers auf einem E/A-Signalpegel von 3,0 Volt
arbeiten, während
die Schaltkreisanordnung des umgebenden Systems auf einem E/A-Signalpegel von 1,8
Volt arbeitet, erfordern zwei separate Stromversorgungsausgänge. Ein
Stromversorgungsausgang VCC wird für die allgemeine Versorgung
des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers verwendet. Der zweite Stromversorgungsausgang
VCCQ wird für
die E/A-Treiber verwendet. Da diese Puffer zwei Stromversorgungen
verwenden, von denen jede als Stromversorgung für das elektronische System
verwendet werden kann, ist folglich eine zusätzliche Sperrschaltkreisanordnung
erforderlich, um Schreibbefehle an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher
auszusperren, wenn VCCQ niedriger als ein sicherer Wert ist. Somit
wird eine Stromversorgungs-Sperrschaltung vorgesehen, die eine Korrumpierung
der Daten des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers verhindert, indem in einen nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher geschriebene Befehle ausgesperrt werden,
wenn ein Signal einer Mehrzahl von Stromversorgungssignalen, die
mit dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher gekoppelt sind, unterhalb eines spezifizierten
Signalpegels liegt.
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Die
Abbildung aus 1 zeigt ein Blockdiagramm einer
Signalpegelanwendung mit einem nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher.
Diese Anwendung weist einen Mikrocontroller oder einen digitalen
Signalprozessor 102 und die Systemkomponenten 104–108 auf.
Bei den Systemkomponenten 104–108 kann es sich
um alle anderen elektronischen Komponenten des Systems 100 handeln,
wie zum Beispiel unter anderem um zusätzliche Speicherkomponenten
wie ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM), EPROM und EEPROM.
Der Mikrocontroller 102 kommuniziert mit dem nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speicher 110 über
die Adressleitungen 118 und Ein-Ausgabe-Datenleitungen (E/A-Datenleitungen) 120.
Eine erste Ausgabe einer Stromversorgung 112 sieht eine
Speisespannung von 1,8 Volt (VCCQ) 114 an eine Schnittstellenschaltung
des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 sowie an den System-Mikrocontroller 102 und
die Systemkomponenten 104-108 vor. Eine zweite
Ausgabe der Stromversorgung 112 sieht eine Speisespannung von
2,7 Volt (VCC) 116 an die Kernspeicherschaltungen des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 vor.
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Die
Abbildung aus 2 zeigt ein Blockdiagramm eines
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 11O. Dieses Ausführungsbeispiel
zeigt den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110, der einen Eingabepuffer 202 mit
1,8/3,0 Volt umfasst, der automatisch eine Konfiguration auf einen
Eingabesignalpegel von 1,8 Volt oder 3,0 Volt vorsieht, eine Kernschaltung 204 des
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers und einen Ausgabepuffer 206 mit 1,8/3,0
Volt, der automatisch eine Konfiguration auf einen Ausgabesignalpegel
von 1,8 Volt oder 3,0 Volt vorsieht. Die Kernschaltung 204 des
nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speichers weist unter anderem und ohne darauf beschränkt zu sein
ein Befehlsregister 242, eine Speicheranordnungs-Steuerschaltkreisanordnung 244 mit
einer Schreibzustandsmaschine 246 und eine Speicheranordnung 248 auf.
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Ein
elektronisches System ist mit dem nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 mit
Adress- und Steuerleitungen 118 gekoppelt, die mit dem
Eingabepuffer 202 gekoppelt sind.
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Der
Eingabepuffer 202 ist mit der Kernschaltung 204 des
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers gekoppelt. Die Kernschaltung 204 des
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers ist mit dem Ausgabepuffer 206 gekoppelt.
Der Ausgabepuffer 206 ist unter Verwendung von E/A-Datenleitungen 120 mit
einem elektronischen System gekoppelt.
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In
Bezug auf die Stromversorgungsanschlüsse sind der Eingabepuffer 202 und
die Kernschaltung 204 des nichtflüchtigen, beschreibbaren Speichers
jeweils mit einer VCC-Stromversorgung 116 gekoppelt. Der
Ausgabepuffer 206 ist mit einer VCCQ-Stromversorgung 114 gekoppelt.
Die VCC-Stromversorgung 116 und
die VCCQ-Stromversorgung 114 versorgen in Kombination den
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 und das elektronische System,
in dem sich der nichtflüchtige, beschreibbare
Speicher 110 befindet.
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Die
Abbildung aus 3 zeigt die Stromversorgungskombination 300,
die einem Ausführungsbeispiel
eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers durch die VCC-Stromversorgung 116 und die VCCQ-Stromversorgung 114 zugeführt wird.
Die Schnittstellenschaltkreisanordnung eines Ausführungsbeispiels
des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers, einschließlich des Eingabepuffers 202 und
des Ausgabepuffers 206, ist selbst konfigurierend, so dass
sie mit einer Reihe von Signalpegelgruppen funktionsfähig ist.
Diese Signalpegel sind allgemein mit der komplementären Metalloxid-Halbleitertechnologie
(CMOS-Technologie) kompatibel. Zum Beispiel kann der nichtflüchtige,
beschreibbare Speicher ein Signal mit einem Signalpegel von 1,8 Volt
oder 3,0 Volt verwenden.
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Wenn
die den Eingabepuffer 202 und den Ausgabepuffer 206 aufweisende
Schnittstellenschaltkreisanordnung in Bezug auf die Abbildungen der 2 und 3 so
konfiguriert ist, dass sie ein CMOS-Signal 302 von 1,8
Volt verwendet, liegt die VCC-Speisespannung 116 an den
Eingabepuffer 202 und die Kernschaltung 204 des
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers ungefähr
im Bereich von 2,7 bis 2,85 Volt 306, und wobei die VCCQ-Speisespannung 114 an
den Ausgabepuffer 206 ungefähr im Bereich von 1,8 bis 2,2
Volt 304 liegt. Wenn die den Eingabepuffer 202 und
den Ausgabepuffer 206 aufweisende Schnittstellenschaltkreisanordnung
so konfiguriert ist, dass sie ein CMOS-Signal 312 von 3,0
Volt verwendet, entspricht die VCC-Speisespannung 116 an
den Eingabepuffer 202 und die Kernschaltung 204 des
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers im Wesentlichen 3,0 Volt 316,
und die VCCQ-Speisespannung 114 an
den Ausgabepuffer 206 entspricht im Wesentlichen 3,0 Volt 314.
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Die
Abbildung aus 4 zeigt ein Blockdiagramm eines
Ausführungsbeispiels
einer Stromversorgungs-Sperrschaltung 400. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist ein nichtflüchtiger,
beschreibbarer Speicher 110 eine VCCQ-Stromversorgung 114 und eine
VCC-Stromversorgung 116 auf. Die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 ist
mit der VCCQ-Stromversorgung 114 und
der VCC-Stromversorgung 116 gekoppelt und umfasst eine
Abtastschaltung 406, einen Differentialverstärker 404,
einen Rauschfilter 402 und einen VCC-Detektor 410. Die
VCCQ-Stromversorgung 114 ist über einen Rauschfilter 402 mit
einem Eingang des Differentialverstärkers 404 gekoppelt.
Eine Referenzspannung 408 ist mit einem anderen Eingang
des Differentialverstärkers 404 gekoppelt.
Der Ausgang des Differentialverstärkers 404 ist mit
der Abtastschaltung 406 gekoppelt. Die Abtastschaltung 406 ist
mit der Schreibzustandsmaschine 246 des nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speichers 110 gekoppelt. Die VCC-Stromversorgung 116 ist über einen
VCC-Detektor 410 mit der Abtastschaltung 406 gekoppelt.
Ein Ausgang des VCC-Detektors 410 ist ferner mit der Schreibzustandsmaschine 246 des
nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speichers 110 gekoppelt. Das in der Abbildung aus 4 dargestellte
und hierin beschriebene Ausführungsbeispiel
weist eine Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 auf
dem gleichen Halbleiter wie der nichtflüchtige, beschreibbare Speicher 110 und
die Stromversorgungen auf. In alternativen Ausführungsbeispielen können die
Stromversorgungs-Sperrschaltung, der nichtflüchtige, beschreibbare Speicher
und die Stromversorgungen alle auf verschiedenen Halbleitern angeordnet
sein. In wiederum anderen alternativen Ausführungsbeispielen können die
Stromversorgungs-Sperrschaltungen
in Verbindung mit anderen Arten von Speichervorrichtungen verwendet
werden.
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Im
Betrieb verhindert die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 die
Korrumpierung von Daten des nichtflüchtigen, beschreibbaren Speichers 110 durch
das Überwachen
der Stromversorgungssignale und durch Aussperren von Befehlen, die
an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 gerichtet sind, wenn eines
der Stromversorgungs-Ausgangssignale 114 und 116 unterhalb
eines spezifizierten Signalpegels liegt. Die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 gemäß dem hierin
beschriebenen Beispiel verwendet zwei Ansätze zum Aussperren von Befehlen.
Ein erster Ansatz ist ein Schutz vor störenden Schreibbefehlen während dem Zeitraum,
wenn die Stromversorgungen zuerst einschalten. Bei diesem ersten
Ansatz verwendet die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 die
Sperrsignale 420 und 422, welche die Schreibbefehle
an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 aussperren, wenn eines der
beiden Stromversorgungssignale 114 und 116 unterhalb
eines spezifizierten Signalpegels liegt.
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Der
zweite Ansatz dient dem Schutz vor störenden Schreibbefehlen in dem
Fall, wenn die Stromversorgungen bereits eingeschaltet sind und
den spezifizierten Ausgangssignalpegel nicht aufrechterhalten haben.
Nach dem Empfang eines Schreibbefehls durch den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 in Abwesenheit eines der Sperrsignale 420 und 422 übermittelt
die Schreibzustandsmaschine 246 bei dem zweiten Ansatz
ein Abrufsignal 424 an die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400.
Als Reaktion auf das Abrufsignal 424 übermittelt die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 ein
Signal 426 an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110, das
die Stromversorgungs-Signalpegel anzeigt. Die Schreibzustandsmaschine 246 bestimmt
dann auf der Basis von dem von der Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 empfangenen
Signal 426, ob der empfangene Schreibbefehl ausgesperrt
wird. Jeder dieser Ansätze
wird nachstehend im Text näher
beschrieben.
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Bei
dem ersten Ansatz zum Schutz vor störenden Schreibbefehlen verwendet
die Schreibzustandsmaschine 246 des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 die von der Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 empfangenen
Sperrsignale 420 und 422. Alle bei einem aktiven
Sperrsignal von dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 empfangenen Schreibbefehle
werden durch die Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt
bzw. abgewiesen. Das Sperrsignal 420 ist ein VCC-Sperrsignal.
Das Sperrsignal 422 ist ein VCCQ-Sperrsignal. Das VCC-Sperrsignal 420 wird
von dem VCC-Detektor 410 durch die Schreibzustandsmaschine 246 empfangen.
Der VCC-Detektor 410 ist so konfiguriert, dass das aktive
VCC-Sperrsignal 420 erzeugt wird, wenn das VCC-Signal einen
Wert aufweist, der niedriger ist als ein vorher spezifizierter Pegle.
In einem Ausführungsbeispiel
entspricht der vorher spezifizierte Pegel ungefähr 2,0 Volt, wenn der VCC-Signalpegel
im Wesentlichen im Bereich von 2,7 bis 3,0 Volt liegt. Das aktive
Signal von dem VCC-Detektor 410 wird über die VCC-Sperrleitung 420 an
die Schreibzustandsmaschine 246 übertragen. Das VCC-Sperrsignal 420 zeigt
an, dass die VCC-Stromversorgung 116 keinen zulässigen Signalpegel
vorsieht. Alle durch den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 bei aktivem VCC-Sperrsignal 420 empfangenen
Schreibbefehle werden durch die Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
Das Fehlen eines VCC-Sperrsignals 420 zeigt
an, dass die VCC-Stromversorgung 116 einen zulässigen Ausgangssignalpegel
vorsieht.
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Das
VCCQ-Sperrsignal 422 wird von der Schreibzustandsmaschine 246 empfangen,
wenn es durch die Abtastschaltung 406 erzeugt wird. Der VCC-Detektor 410 ist
so konfiguriert, dass für
den Fall, dass die VCC-Stromversorgung 116 keinen zulässigen Signalpegel
vorsieht, ein aktives vorgegebenes Signal an die Abtastschaltung 406 übertragen wird.
Das aktive vorgegebene Signal sieht eine Voreinstellung der Abtastschaltung 406 vor.
Die voreingestellte Abtastschaltung 406 übermittelt
ein aktives Signal über
die VCCQ-Sperrschaltung 422 an die Schreibzustandsmaschine 246.
Das VCCQ-Sperrsignal 42 zeigt der Schreibzustandsmaschine 246 an, dass
entweder die VCC-Stromversorgung 116 oder die
VCCQ-Stromversorgung 114 keinen zulässigen Ausgangssignalpegel
vorsieht. Alle von dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 bei aktivem VCCQ-Sperrsignal 422 empfangenen
Schreibbefehle werden von der Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
Das aktive vorgegebene Signal von dem VCC-Detektor 410 bewirkt
auch, dass die Abtastschaltung 406 ein
aktives Signal über
die Signalleitung 428 an eine Referenzspannung 408 und
einen Differentialverstärker 404 überträgt. Dieses
Signal versetzt die Referenzspannung 408 und den Differentialverstärker 404 in
einen "eingeschalteten" Zustand.
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Wenn
sie VCC-Stromversorgung 116 einen zulässigen Wert aufweist, wird
das vorgegebene Signal deaktiviert und der VCC-Detektor 410 wird "ausgeschaltet", um den Stromverbrauch
zu reduzieren. Das aktive Signal über die Signalleitung 428 bewirkt jedoch,
dass die Referenzspannung 408 und der Differentialverstärker 404 "eingeschaltet" bleiben, bis der
Pegel des VCCQ-Signals 114 einen zulässigen Wert aufweist. Wenn
die Referenzspannung 408 und der Differentialverstärker 404 "eingeschaltet" sind, verwendet
die Abtastschaltung 406 die Ausgabe des Differentialverstärkers 404 zur
Bestimmung des Pegels des VCCQ-Signals 114. Der Pegel des
VCCQ-Signals 114 wird in den Differentialverstärker 404 gemeinsam
mit einem Referenzsignal eingegeben, das von der Referenzspannung 408 ausgegeben wird.
Die Referenzspannung wird als hoher Spannungswert ausgewählt, bei
dem ein stabiler Betrieb der durch die VCCQ-Stromversorgung betriebenen Schaltungen
gewährleistet
ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beträgt
die Referenzspannung ungefähr
1,2 Volt.
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Der
Differentialverstärker 404 fungiert
als Komparator und gibt als solcher ein Signal aus, wenn der Spannungspegel
des VCCQ-Signals 115 den Spannungspegel der Referenzspannung überschreitet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
gibt der Differentialverstärker 404 ein
Signal aus, wenn der Pegel des VCCQ-Signals 114 größer oder
gleich 1,2 Volt ist. Ein von dem Differentialverstärker 404 empfangenes
Signal setzt die Abtastschaltung 406 zurück. Wenn
die Abtastschaltung 406 zurückgesetzt wird, wird kein VCCQ-Sperrsignal 422 erzeugt,
da sowohl das VCC- als auch das VCCQ-Signal zulässige Werte aufweisen. Wenn
VCCQ ferner einen zulässigen
Wert erreicht, beendet die Abtastschaltung 406 die Übertragung
des aktiven Signals über
die Signalleitung 428, wodurch sowohl die Referenzspannung 408 als
auch der Differentialverstärker 404 "ausgeschaltet" werden, um den Stromverbrauch
zu reduzieren.
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Wenn
die VCC-Stromversorgung 116 einen zulässigen Wert aufweist und kein
Signal von dem Differentialverstärker 404 empfangen
wird, wird die Abtastschaltung 406 nicht zurückgesetzt.
In diesem Zustand übermittelt
die Abtastschaltung 406 weiter ein aktives VCCQ-Sperrsignal 422,
das anzeigt, dass das VCCQ-Signal 114 keinen zulässigen Pegel
aufweist. Das VCCQ-Sperrsignal 422 zeigt in Abwesenheit
eines VCC-Sperrsignals 420 der Schreibzustandsmaschine 246 an,
dass die VCCQ-Stromversorgung keinen zulässigen Signalpegel vorsieht.
Alle von dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 bei aktivem VCCQ-Sperrsignal 422 empfangenen
Schreibbefehle werden durch die Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
Ferner bewirkt die Abtastschaltung 406, dass die Referenzspannung 408 und
der Differentialverstärker 404 "eingeschaltet" bleiben, bis der
Pegel des VCCQ-Signals 115 über die Referenzsignalspannung
ansteigt, wobei die Abtastschaltung 406 zu diesem Zeitpunkt
zurückgesetzt
wird.
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Ein
alternatives Ausführungsbeispiel
koppelt das VCC-Sperrsignal 420 und
das VCCQ-Sperrsignal 422 mit der Schreibzustandsmaschine 246 des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 unter Verwendung eines logischen
ODER-Glieds. In diesem Ausführungsbeispiel
stellt das VCC-Sperrsignal 420 eine
Eingabe in das ODER-Glied dar, wobei das VCCQ-Sperrsignal 422 eine
andere Eingabe in das ODER-Glied darstellt. Der Ausgang des ODER-Glieds
ist mit der Schreibzustandsmaschine 246 gekoppelt. Somit
werden alle von dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 bei aktivem VCC-Sperrsignal 420 oder
aktivem VCCQ-Sperrsignal empfangenen Schreibbefehle durch die Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
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Der
von der Stromversorgungs-Sperrschaltung verwendete erste Ansatz
schützt
vor störenden Schreibbefehlen
bei den möglichen
Kombinationen, welche die Anzahl der verwendeten Stromversorgungen
anfangs in Bezug auf spezifizierte Signalpegel vorsieht. Unter Verwendung
einer VCC- und einer VCCQ-Stromversorgung gibt es vier derartige
Kombinationen. Diese Kombinationen lauten, dass keine der Kombinationen
einen spezifizierten Pegel vorsieht, dass VCC vor VCCQ einen spezifizierten
Pegel vorsieht, dass VCCQ vor VCC einen spezifizierten Pegel vorsieht,
und dass VCC und VCCQ gleichzeitig einen solchen Pegel vorsehen.
Bei der ersten Kombination sehen weder VCC noch VCCQ ein Signal
vor. Wenn weder VCC nach VCCQ ein Signal ausgeben, ist sowohl das
VCC-Sperrsignal
als auch das VCCQ-Sperrsignal aktiv, wodurch Schreibbefehle an den
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher ausgesperrt werden. Die Abbildungen der 5, 6 und 7 zeigen
Kurvenformen des Spannungspegels im Vergleich zu der Zeit in Bezug
auf das VCC-Ausgangssignal und das VCCQ-Ausgangssignal für die verbleibenden drei Einschaltkombinationen
der VCC- und VCQ-Stromversorgungen.
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Die
Abbildung aus 5 zeigt Kurvenformen des Spannungspegels 510 im
Vergleich zur Zeit 520 des VCC-Signals 116 und
des VCCQ-Signals 114 gemäß der Verwendung in einem Ausführungsbeispiel eines
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 bei der Kombination, bei der
VCC vor VCCQ einen spezifizierten Pegel erreicht. Während dem
Zeitraum 522 ist der Pegel des VCC-Signals 116 kleiner
als ein vorher spezifizierter Pegel 514. Der vorher spezifizierte
Pegel 514 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ungefähr 2,0 Volt
ausgewählt,
wobei der Pegel jedoch nicht auf diesen Wert beschränkt ist.
Demgemäß ist das
VCC-Sperrsignal 420 während
dem Zeitraum 522 aktiv, wodurch Schreibbefehle an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 ausgesperrt werden. Ferner
wird die Abtastschaltung 406 als Folge des unzureichenden
VCC-Signalpegels voreingestellt, wodurch bewirkt wird, dass das
VCCQ-Sperrsignal 422 auch während dem Zeitraum 522 aktiv
ist. Somit werden alle während
dem Zeitraum 522 von dem nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 empfangenen Schreibbefehle
von der Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
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Während dem
Zeitraum 524 ist das VCC-Signal größer als ein vorher spezifizierter
Pegel 514, und somit wird kein VCC-Sperrsignal an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 übertragen. Der Pegel des VCC-Signals 116 oberhalb
des vorher spezifizierten Pegels 514 bewirkt eine Beendigung der Übertragung
des vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406. Wenn
der Pegel des VCCQ-Signals 114 kleiner ist als der Referenzspannungspegel 518, überträgt die Abtastschaltung 406 weiter
ein VCCQ-Sperrsignal 422 an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110,
wodurch Schreibbefehle an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 während dem
Zeitraum 524 ausgesperrt werden.
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Während dem
Zeitraum 526 ist das VCC-Signal größer als ein vorher spezifizierter
Pegel 514 und es wird kein VCC-Sperrsignal an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher übermittelt.
Der angemessene Pegel des VCC-Signals bewirkt ferner eine Beendigung
der Übertragung
des vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406. Der
Pegel des VCCQ-Signals 116 ist größer als der Pegel der Referenzspannung 518,
was zu einem Zurücksetzen der
Abtastschaltung 406 führt.
Somit wird kein VCCQ-Sperrsignal an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 übertragen.
Demgemäß werden während dem
Zeitraum 526 von dem nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 empfangene
Befehle nicht ausgesperrt.
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Die
Abbildung aus 6 zeigt Kurvenformen des Spannungspegels 610 im
Vergleich zu der Zeit 620 des VCC-Signals 116 und des VCCQ-Signals 114 gemäß der Verwendung
in einem Ausführungsbeispiel
eines nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 bei der Kombination, bei der
VCCQ vor VCC einen spezifizierten Pegel erreicht. Während dem
Zeitraum 622 weist VCC kein Ausgangssignal auf, so dass
der Pegel des VCC-Signals 116 niedriger ist als ein vorher
spezifizierter Pegel 614. Der vorher spezifizierte Pegel 614 wird
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
bei ungefähr
2,0 Volt ausgewählt,
wobei er jedoch nicht auf diesen Wert beschränkt ist. Somit ist das VCC-Sperrsignal 420 während dem
Zeitraum 622 aktiv, wodurch Schreibbefehle an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 ausgesperrt werden. Ferner
führt der
nicht angemessene Pegel des VCC-Signals
zur Übertragung eines
vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406, das bewirkt,
dass auch das VCCQ-Sperrsignal 422 während dem
Zeitraum 622 aktiv ist. Demgemäß werden Schreibbefehle an
den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 während dem Zeitraum 622 ausgesperrt.
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Während dem
Zeitraum 624 ist das VCCQ-Signal auf einen Pegel angestiegen,
der größer ist
als ein Referenzsignalpegel 618. Das VCC-Signal bleibt
jedoch unterhalb eines vorher spezifizierten Pegels 614,
wodurch bewirkt wird, dass das VCC-Sperrsignal 420 aktiv bleibt.
Ferner führt
der unzureichende Pegel des VCC-Signals 116 zu der Übertragung
eines vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406.
Wenn die Abtastschaltung 406 voreingestellt ist, kann die
Abtastschaltung 406 nicht durch ein VCCQ-Signal zurückgesetzt
werden, das größer ist
als ein Referenzsignal. Die Abtastschaltung 406 übermittelt
somit ungeachtet des angemessenen Pegels des VCCQ-Signals weiterhin
ein VCCQ-Sperrsignal
an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110, wodurch Schreibbefehle an
den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 während diesem Zeitraum 624 ausgesperrt
werden.
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Während dem
Zeitraum 626 ist das VCC-Signal auf einen Pegel oberhalb
des vorher spezifizierten Pegels 614 angestiegen. Wenn
das VCC-Signal zu diesem Zeitpunkt den vorher spezifizierten Wert 614 übersteigt,
wird das VCC-Sperrsignal 420 deaktiviert. Der angemessene
Pegel des VCC-Signals 116 bewirkt ferner die Beendigung
der Übermittlung des
vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406. Wenn der.
Pegel des VCCQ-Signals 114 zu dem Zeitpunkt, wenn das vorgegebene
Signal nicht mehr von der Abtastschaltung 406 empfangen
wird, größer ist
als der Referenzspannungspegel 618, wird die Abtastschaltung 406 zurückgesetzt.
Die zurückgesetzte Abtastschaltung 406 bewirkt
somit eine Deaktivierung des VCCQ-Sperrsignals 422, wodurch Schreibbefehle
an den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 während dem Zeitraum 626 ermöglicht werden.
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Die
Abbildung aus 7 zeigt Kurvenformen des Spannungspegels 710 im
Vergleich zu der Zeit 720 des VCC-Signals 116 und des VCCQ-Signals 114 gemäß der Verwendung
in einem Ausführungsbeispiel
des nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers 110 bei der Kombination, bei der
sowohl VCC als auch VCCQ gleichzeitig vorgesehen werden. Während dem
Zeitraum 722 ist der Pegel des VCC-Signals 116 kleiner
als ein vorher spezifizierter Pegel 714. Dieser vorher
spezifizierte Pegel 714 wird in diesem Ausführungsbeispiel
mit ungefähr
2,0 Volt ausgewählt,
wobei der Pegel jedoch nicht auf diesen Wert beschränkt ist.
Somit ist das VCC-Sperrsignal 420 während dem Zeitraum 722 aktiv,
wodurch Schreibbefehle an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 ausgesperrt
werden. Ferner führt ein
unzureichender Pegel des VCC-Signals 116 zu der Übermittlung
eines vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406,
wodurch bewirkt wird, dass das VCCQ-Sperrsignal 422 auch während dem
Zeitraum 722 aktiv ist. Demgemäß werden Schreibbefehle an den
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 11 während dem Zeitraum 722 ausgesperrt.
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Während dem
Zeitraum 724 ist das VCCQ-Signal auf einen Pegel angestiegen,
der größer ist
als der Pegel des Referenzsignals 718. Trotz des gleichzeitigen
Einschaltens bleibt das VCC-Signal
jedoch unterhalb eines vorher spezifizierten Pegels 714.
Der Grund dafür
ist es, dass VCC auf einen höheren
Signalpegel als VCCQ ansteigen muss, so dass VCC mehr Zeit benötigt, um
den höheren
Signalpegel zu erreichen. Somit bleibt das VCC-Sperrsignal 420 aktiv.
Ferner führt
der unzureichende Pegel des VCC-Signals 116 zur Übertragung
eines vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406.
Wenn die Abtastschaltung 406 vorgegeben ist, kann die Abtastschaltung 406 nicht
durch ein VCCQ-Signal zurückgesetzt
werden, das größer ist
als ein Referenzsignal. Die Abtastschaltung 406 übermittelt
somit trotz des angemessenen Pegels des VCCQ-Ausgangssignals weiter ein VCCQ-Sperrsignal 422 an den
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110, wodurch Schreibbefehle an
den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 während dem Zeitraum 724 ausgesperrt
werden.
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Während dem
Zeitraum 726 ist das VCC-Signal auf einen Pegel oberhalb
eines vorher spezifizierten Pegels 714 angestiegen. Wenn
zu diesem Zeitpunkt das VCC-Signal einen vorher spezifizierten Pegel 714 überschreitet,
wird das VCC-Sperrsignal 420 deaktiviert.
Der angemessene Pegel des VCC-Signals 116 bewirkt
ferner eine Beendigung der Übertragung
des vorgegebenen Signals an die Abtastschaltung 406. Die
Abtastschaltung 406 wird zurückgesetzt, wenn der Pegel des
VCCQ-Signals 114 zu dem Zeitpunkt, wenn das vorgegebene
Signal nicht mehr an der Abtastschaltung 406 empfangen wird,
größer ist
als der Referenzspannungspegel 718. Das Zurücksetzen
der Abtastschaltung 406 bewirkt somit eine Deaktivierung
des VCCQ-Sperrsignals 422,
wodurch Schreibbefehle an den nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher 110 während dem Zeitraum 726 ermöglicht werden.
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In
erneutem Bezug auf die Abbildung aus 4 wird bei
dem zweiten Ansatz zum Schützen des
nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speichers vor störenden
Schreibbefehlen angenommen, dass die zwei Stromversorgungen bereits
auf angemessene Signalpegel hochgefahren worden sind. Diesbezüglich ist
der Pegel des VCC-Signals 116 größer als der vorher spezifizierte
Pegel, und wobei der Pegel des VCCQ-Signals 115 oberhalb des Referenzsignalpegels
liegt. In dieser Situation ist kein VCC-Sperrsignal 420 vorhanden
und es wird kein VCCQ-Sperrsignal 422 durch die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 an
den nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 übertragen. Wenn der nichtflüchtige,
beschreibbare Speicher 110 einen Schreibbefehl empfängt, bewirkt dies,
dass die Schreibzustandsmaschine 246 ein Abrufsignal 424 an
die Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 überträgt. Die
Abtastschaltung 406 der Stromversorgungs-Sperrschaltung 400 überträgt als Reaktion
auf das Abrufsignal 424 ein Signal 426 an die
Schreibzustandsmaschine 246. Das Signal 426 zeigt
die Pegel des VCC-Signals und des VCCQ-Signals an.
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Bei
dem vorliegenden zweiten Ansatz ist der VCC-Detektor 410 so
konfiguriert, dass für
den Fall, dass die VCC-Stromversorgung
keinen zulässigen Ausgangssignalpegel
vorsieht, ein vorgegebenes Signal an die Abtastschaltung 406 übermittelt
wird. Dieses aktive vorgegebene Signal sieht eine Voreinstellung
der Abtastschaltung 406 vor. Die voreingestellte Abtastschaltung 406 übermittelt
als Reaktion auf das Abrufsignal 424 ein Signal über die
Leitung 426 an die Schreibzustandsmaschine 246.
Dieses Signal zeigt der Schreibzustandsmaschine 246 an,
dass die VCC-Stromversorgung 116 keinen zulässigen Ausgangssignalpegel
vorsieht. Als Folge des Empfangs dieses Signals werden von dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher empfangenen Schreibbefehle durch die Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
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Wenn
die VCC-Stromversorgung 116 einen zulässigen Wert aufweist, wird
kein vorgegebenes Signal an die Abtastschaltung 406 übertragen.
Diesbezüglich
verwendet die Abtastschaltung 406 die Ausgabe eines Differentialverstärkers 404 zur
Bestimmung des Pegels des VCCQ-Signals 114. Der Pegel des
VCCQ-Signals 115 wird gemeinsam mit einem Referenzsignal
in einen Differentialverstärker 404 eingegeben.
Das Referenzsignal wird von einer Referenzspannung 408 ausgegeben.
Der Differentialverstärker 404 fungiert
als Komparator und gibt als solcher ein Signal aus, wenn der Spannungspegel des
VCCQ-Signals 114 den Spannungspegel des Referenzsignals übersteigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
gibt der Differentialverstärker 404 ein
Signal aus, wenn der Pegel des VCCQ-Signals 114 größer oder
gleich 1,2 Volt ist. Wenn die Abtastschaltung 406 kein
vorgegebenes Signal von dem VCC-Detektor 410 empfängt, setzt
ein von dem Differentialverstärker 404 empfangenes
Signal die Abtastschaltung 406 zurück. Wenn die Abtastschaltung 406 zurückgesetzt
wird, übermittelt
sie über
die Leitung 426 als Reaktion auf das Abrufsignal 424 ein Signal
an die Schreibzustandsmaschine 246. Dieses Signal zeigt
der Schreibzustandsmaschine 246 an, dass das Signal der
VCC-Stromversorgung 116 und das
Signal der VCCQ-Stromversorgung 114 zulässige Signalpegel aufweisen.
Als Folge des Empfangs des Signals werden von dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher 110 empfangene Schreibbefehle von
der Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
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Wenn
die Abtastschaltung 406 kein vorgegebenes Signal von dem
VCC-Detektor 410 empfängt, und
wenn kein Signal von dem Differentialverstärker 404 empfangen
wird, wird die Abtastschaltung 406 nicht zurückgesetzt.
Somit wird die Abtastschaltung 406 nicht zurückgesetzt,
bis der VCCQ-Signalpegel 115 über eine
Referenzsignalspannung ansteigt. Wenn sich die Abtastschaltung 406 nicht
in einem zurückgesetzten
Zustand befindet, so zeigt dies an, dass dieser Zustand als Reaktion
auf das Abrufsignal 424 über die Leitung 426 an
die Schreibzustandsmaschine 246 übertragen wird. Dieses Signal
zeigt der Schreibzustandsmaschine 246 an, dass die VCCQ-Stromversorgung 115 keinen
zulässigen
Ausgangssignalpegel vorsieht. Als Folge auf den Empfang dieses Signals
werden von dem nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speicher 110 empfangene Schreibbefehle durch die Schreibzustandsmaschine 246 ausgesperrt.
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Vorgesehen
wird somit eine Stromversorgungs-Sperrschaltung, die eine Korrumpierung
der Daten eines nichtflüchtigen, beschreibbaren
Speichers verhindert, indem an einen nichtflüchtigen, beschreibbaren Speicher
gerichtete Befehle ausgesperrt werden, wenn ein Signal einer Mehrzahl
von Stromversorgungs-Ausgangssignalen, die mit dem nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher gekoppelt sind, unterhalb eines spezifizierten
Signalpegels liegt. In der genauen Beschreibung werden zwar Ausführungsbeispiele
unter Verwendung eines Flash-EPROM beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung
jedoch auch in Verbindung mit jedem anderen nichtflüchtigen,
beschreibbaren Speicher eingesetzt werden kann, einschließlich, jedoch
nicht beschränkt
auf EPROMs, EEPROMs und Flash-Speicher, einschließlich der
Technologien NOR, NAND, AND, Divided Bit-Line NOR (DINOR) und ferroelektrischer
Direktzugriffsspeicher (FARM).
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Die
vorliegende Erfindung wurde zwar in Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele
beschrieben, wobei jedoch verschiedene Modifikationen und Abänderungen
dieser Ausführungsbeispiele
ersichtlich sind, ohne dabei vom breiteren Umfang der vorliegenden
Erfindung gemäß den Ausführungen
in den anhängigen
Ansprüchen
abzuweichen. Demgemäß dienen
die Beschreibung und die Zeichnungen lediglich Zwecken der Veranschaulichung
und schränken
die Erfindung nicht ein.