JPH01273297A - 不揮発性記憶素子の寿命検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、Ｐ、ＥＦＲＯＭ　（エレクトリカル・イレー
ザブル・プログラマブルＲＯＭ）等の所定回のデータ書
込み消去が可能な不揮発性記憶素子の寿命検知装置に関
するものである。

〔従　来　技　術〕

近年、電子機器制御のための所定データを変更可能に保
持したり、カウンタ装置のカウントデータ記憶用にメモ
リを使用する場合等に不揮発性メモリが使用されている
。例えば、電気的にデータの書込み消去が可能なＥＥＰ
ＲＯＭは現在１万回程度のデータの書込み、消去が保証
されている。

そして、従来、上述の様な不揮発性記憶素子を１万回以
上の計数を行なうカウンタとして用いた場合、データの
記憶領域を複数エリアで構成し、アドレスで各記憶領域
を順次指定してゆくことにより１万回以上のカウントを
可能としている。例えば、プリンタ装置のトータルプリ
ント枚数の計数にＥＢＦＲＯＭを用いた場合、通常のプ
リンタ装置では２０万回以上のプリント枚数の計数を必
要とする為、カウント値の記憶領域を２０エリア以上設
けて、カウント動作毎に各記憶エリアを順次シフトして
アドレスし、カウント値の更新（消去／書込み）を行な
うことにより、１つのＥＥＰＲＯＭで２０万回の計数を
可能にしている。例えば、−記憶エリア１２バイトで構
成される２５６バイトのメモリ容量を有するＥＥＦＲＯ
Ｍを使用した場合、２１万３３３３　（（２５６／１２
）　　・１００００　）カウントが可能なカウンタとし
て使用できる。

〔従来技術の問題点〕

上述の様な従来のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶素子の
寿命は半導体製造メーカにより保証されているものであ
るが、この保証は周囲温度等の所定の環境状態において
の書込み／消去回数の保証である。しかし、この様な記
憶素子を使用した電子機器を保証仕様外の高温又は低温
等の環境状態で使用する場合がある。この様な場合には
メーカの書込み、消去保証回数は信頼できない。

また、メーカの保証の方法にも各種形態が存在し、例え
ば、１万回データの消去、書込みを行なった後にそのデ
ータを１０年間保証する方法を採用している場合や１０
万回データを書込み／消去した後１年間そのデータを保
証するという保証方法を採用しているメーカがあるなど
様々である。しかも、保証されたからといって、個々の
記憶素子が全てその回数までデータの書込み、消去を行
なった場合誤動作しないということは言えない。従って
、ＥＥＰＲＯＭをカウンタのようにデータの書き換えが
多数繰り返されるようなメモリとして使用した場合、カ
ウンタがいつまで正確に作動しているかは保証されなか
った。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点に鑑み、電子機器に搭載される
個々の不揮発性記憶素子が寿命に達したか否かを判断す
ることにより、不揮発性記憶素子個々の寿命を正確に判
断することを可能とした不揮発性記憶素子の寿命検知装
置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は上記目的を達成するために、データ書込み、消
去処理及びデータの保持時間に限界を有する不揮発性記
憶素子の寿命検知装置において、前記不揮発性記憶素子
内に設けられ初期データを記憶する第１の記憶部と、前
記不揮発性記憶素子内に設けられ前記不揮発性記憶素子
を用いた装置の使用時にデータの書込み、消去が行なわ
れる第２の記憶部と、前記第１の記憶部に予め所定回の
データ書込み、消去を行なった後前記初期データを書込
む初期データ書込み手段と、前記第２の記憶部にデータ
の書込み、消去が行なわれている間に前記第１の記憶部
に記憶された前記初期データが変化した時前記不揮発性
記憶素子が寿命に達したと判断する寿命判断手段とを有
することを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照しながら詳述す
る。

第１図（ａｌは本実施例の不揮発性記憶素子としてＥＥ
ＰＲＯＭの例を示す寿命検知装置のシステム構成図であ
り、このシステム構成図は後述する様にＥＥＦＲＯＭ４
に初期データを書込む場合には初期データ書込み装置を
意味し、ＥＥＦＲＯＭ４をプリンタ装置に搭載した時は
プリンタ装置のコントローラを意味する。同図がプリン
タ装置のコントローラを示す場合、ＣＰＵＩは本実施例
のＥＥＦＲＯＭの寿命検知装置の各部の制御を行なう中
央処理部であり、ＲＯＭ２内のシステムプログラムに従
って制御を行なう。またＣＰＵＩは不図示の操作部や負
荷等とも接続され、プリンタ装置全体の制御を行なって
いる。またＲＡＭ３は第１図（ａ）のシステム構成図が
初期データ書込み装置を示す場合にはＲＡＭ３はＮカウ
ンタとしてのメモリであり、プリンタ装置のコントロー
ラを示す場合にはＣＰＵ１から出力されるカウントデー
タが一担書込まれるカウンタエリアとしてのメモリであ
る。

ＥＥＦＲＯＭ４は１万回のデータの書込み、消去が保証
されたメモリであり、本実施例では初期データが書込ま
れた後プリンタ装置のカウンタとして使用される。

第１図（ｂ）はこのＥＥＰＲＯＭ４のメモリ構成を示す
図である。同図（ｂｌに示す如（、ＥＥＦＲＯＭ４は８
ビツト１バイトのデータ書込みエリア５を２５６エリア
有し、各データ書込みエリア５は「００」〜ｒＦＦＪの
アドレスが付されている。

データ書込みエリアの中でアドレス「００」のデータ書
込みエリア５は後述する様に１５，０００回の“ＦＦ”
データの書込み／消去が繰返された後初期データ“ＡＡ
“が書込まれる初期データ記憶エリア５ａである（但し
、本明細書で使用されるデータ及びアドレスは１６進で
示すものである）。

また、アドレス「０１」〜ｒＦＦＪのデータ書込みエリ
ア５はカウントデータ記憶エリア５ｂで構成されている
。

また、コントローラがプリンタ装置のトークルカウンタ
として作動する場合、ＥＥＰＲＯＭ４に書込まれている
カウントデータは先ずＣＰＵＩの制御によりＲＡＭ３内
のカウンタエリアに記憶された後、不図示のセンサから
カウント指令信号が入力する毎にＣＰＵ１はカウンタエ
リアのデータをインクリメントし、この新データをＥＥ
ＦＲＯＭ４内のカウントデータ記憶エリア５ｂに記憶す
る。また必要に応じて表示部６に表示される構成である
。

以上の様な構成のＥＥＰＲＯＭ４の寿命検知装置におい
て、第２図のフローチャート、第３図の動作説明図、第
４図の全体説明図を用いて以下に動作説明を述べる。

先ず、新品のＥＥＦＲＯＭ４をプリンタ装置に搭載する
前、工場出荷時に初期データ書込み装置により初期デー
タ書込み処理が実行される。この処理は第２図（ａｌに
示す処理である。ＣＰＵＩは、先ずイレーズチエツク処
理（ステップＳｌ）を実行し、ＥＦ、ＰＲＯＭｄ内の初
期データ書込みエリア５ａ、各カウントデータ記憶エリ
ア５ｂ全てにデータ“００”が記憶されているかｆ（Ｉ
認する。次に、ＲＡＭ３内のＮカウンタのカウント値を
＠Ｏ′″にセットする（Ｓ２）。その後、ＣＰＵＩは初
期データ記憶エリア５ａのアドレス「００」を指定して
データ“ＦＦ″を書込み、その後このデータを消去する
（Ｓ３）。この初期データ記憶エリア５ａへのデータ”
ＦＦ″の書込み、消去処理には１００ｍｓの時間が必要
であり、ＣＰＵ、１はこの間ホールドした後、ＲＡＭａ
内のＮカウンタのカウント値Ｎ′を＋１する（Ｓ４．３
５）。その後、ＣＰＵＩは上述のカウント値Ｎ′が“１
５０００”に達したか判断するが、初期時はＮ′＝１で
あり、処理（Ｓ３）へ戻って上述の処理（５３〜３６）
を繰返す。第３図（ａｌ〜（Ｃ）は上述の処理を実行し
ている間のＥＥＰＲＯＭｄ内のデータ記憶エリア５のデ
ータ記憶状態を示す図である。同図（ｂ）、（Ｃ）に示
す如く、初期データ記憶エリア５ａにデータ“００″、
１ＦＦ’″が交互に書込まれる。

その後上述の処理を１５．０００回繰返し、（Ｎ′＝１
５，０００）判断（Ｓ６）がイエス（Ｙ）になると、Ｃ
ＰＵＩは処理（Ｓ７）を実行する。この処理（Ｓ７）は
初期データ記憶エリア５ａにデータ“ＡＡ”を書込む処
理である。このデータ“ＡＡ”は２進数で“１０１０１
０１０”のデータであり、最もＥＥＦＲＯＭ４に長期間
データを記憶しにくいデータである。このデータの書込
みは１００　ｍ　ｓ程度で終り、この様にしてデータが
書込まれたＥＥＰＲＯＭ４のデータ記憶状態を示す図が
第３図（ｄ）である。

以上の様にしてＥＥＰＲＯＭ４の初期データ書込みエリ
ア５ａに初期データ“ＡＡ”が書込まれた後、このＥＥ
ＰＲＯＭ４をプリンタ装置に実装し、以後通常のプリン
タ装置使用状態でプリント枚数をカウントする。第２図
ｆｂ）はこの時の処理を示すフローチャートである。

通常プリンタ装置を使用する場合には（但し、第１図（
ａ）のシステム構成図はこの処理ではプリンタ装置のコ
ントローラの意味である）プリンタ装置の電源を投入し
くステップ５Ｔ１）、先ずプリンタ装置内のＣＰＵＩは
ＥＥＰＲＯＭ４のアドレス「００」に記憶されている上
述のデータを読出し、読出されたデータが“ＡＡ”であ
るか判断する（ＳＴ２．５Ｔ３）。この時、このデータ
が”ＡＡ″でなければ、ＥＥＰＲＯＭ４が不良又はまれ
にではあるがすでに寿命に達したものと判断してエラー
処理（Ｓｒ１）を実行し表示部６にＥＥＦＲＯＭ４がす
でに使用できないことを表示する。

また、上述の初期データ記憶エリア５ａ内のデータがＡ
Ａ″であれば、ＥＥＦＲＯＭ４が正常であると判断し、
印字が終了したかの判断に移行する（Ｓｒ５．５Ｔ６）
。プリンタ装置の電源投入後最初の上述の判断（Ｓｒ１
）ではまだプリント動作が開始前である為、判断（Ｓｒ
１）はＮとなり、印字指令を待つ。この間もｃｐｕ　ｉ
は上述の処理又は判断（Ｓｒ３〜Ｓ　Ｔ　６　）を実行
しており、この間に初期データ記憶エリア５ａ内のデー
タ“ＡＡ”が変化すればＥＥＦＲＯＭ４が寿命に達した
ものと判断して上述のエラー処理（Ｓｒ１）を実行する
。印字指令が有ると（Ｓｒ７がＹ）、プリンタ装置は用
紙に公知の印字方式により印字処理を実行しＲＡＭ３内
のカウンタエリアを＋１カウントすると共にＥＦ、ＰＲ
ＯＭｄ内のアドレス「０１」に“０１”のデータを書込
む（Ｓｒ１．５Ｔ９）。

その後、上述と同様に初期データ記憶エリア５ａ内のデ
ータ″ＡＡ”の値に変化がないがの判断及び処理（ＳＴ
２〜５Ｔ５）を実行した後、プリンタ装置での印字処理
が終了したか判断する（Ｓｒ１）。印字処理が終了すれ
ばプリンタ装置の電源をオフする（Ｓｒ１がＹ、５ＴＩ
Ｏ）。

以上の処理をプリンタ装置の電源が投入され、印字処理
が行なわれる毎に繰返す。電源がオフされると、ＲＡＭ
３内のカウンタエリアのカウントデータは消去されるが
、ＥＥＰＲＯＭｄ内のカウントデータ記憶エリア５ｂに
は印字処理が行なわれる毎に、アドレスｒｏｌ」−ｒ０
２Ｊ→・・・ｒＦＦＪ→ｒｏｌｌ−ｒ０２Ｊ　・・・の
順にプリント回数の総数が順次更新して書込まれて治り
常にプリンタ装置のプリント回数の総数を記憶している
。この時のＥＥＰＲＯＭｄ内の記憶データの状態を示す
図が第３図（ｆ）である。但し、同図においてＸ印で示
すデータは“０”又は′１”を示す。

その後、上述の様にしてプリンタ装置により印字処理を
繰返す間にＥＥＦＲＯＭ４が寿命に達すると、例えば、
第３図（ｇｌに示す如く初期データ記憶エリア５ａの“
１０１０１０１０”のデータに変化が生じる。これは経
時変化により相隣り合うビットのハイ又はローレベルの
保持が不可能になり、例えば同図（幻の例では最上位ビ
ット５ａ’のハイレベルがスレッショルド電圧以下に低
下してしまいデータ“１”が“Ｏ″へ変化したものであ
る。したがって、この時ＥＥＰＲＯＭ４が寿命に達した
ものとして、上述の判断（Ｓｒ３）はＮとなり、表示部
６にエラー表示が行なわれる。

第４図は、以上のような方法によりＥＥＰＲＯＭの寿命
検出が可能となる根拠を説明する図である。上述の如く
、初期データ記憶エリア５ａは、プリンタ装置に実装す
る前に予め１５，０００回のデータ書込み／消去処理が
行なわれてしまう。従ってこのＥＥＦＲＯＭがプリンタ
装置のカウンタに実装された時点では、初期データ記憶
エリア５ａに対してはＴ１時間のデータ保持能力しか残
されていないことになる。

一方、何の処理も施されていないカウントデータ記憶エ
リア５ｂは少なくとも１５，０００回のデータ書込み／
消去能力は完全に残されており、このＥＥＰＲＯＭをプ
リンタ装置のカウントして利用しても通常１５，０００
回までの書込み／消去処理は行なわれないから初期デー
タ記憶エリア５ａの記憶データが不良になる以前にカウ
ントデータ記憶エリア５ｂのデータが不良になることは
あり得ない。

また、たとえカウントデータ記憶エリア５ｂに対するデ
ータの書込み／消去回数が１５，０００回に達したとし
ても、その間、初期データ記憶エリア５ａに対するデー
タ保持時間が経過しているわけで、当然のことながらカ
ウントデータ記憶エリア５ｂのデータ保持時間（Ｔｔ）
が、初期データ記憶エリア５ａのデータ保持時間（ＴＩ
）を越えることはあり得ずいずれにしても、初期データ
記憶エリア５ａのデータが先に不良になるのである。従
って、初期データ、記憶エリア５ａに記憶された”ＡＡ
”のデータが不良になった時点で、そのＥＥＰＲＯＭが
寿命に達したものと判断すればカウントデータ記憶エリ
ア５ｂに記憶されたデータは全て信頬出来るものであり
、カウントしての機能は完全に保証される。

尚、本実施例ではアドレス「００」に記憶する初期デー
タを“ＡＡ”としたが相隣り合うデータが２進数として
異なるデータであることが好ましく例えば“５５”でも
良い。また、この初期データを記憶する初期データ記憶
エリア５ａはアドレス「００」に限るものではないこと
は勿論である。

また、ＥＥＦＲＯＭ４をカウンタとして使用する場合に
限るわけではなく、データの書込み、消去を多数回行な
う場合のＥＥＦＲＯＭ４の寿命検知に用いることができ
る。さらに、本発明はＥＥＰＲＯＭに限らず、他の寿命
を有する不揮発性記憶素子にも適用できることは勿論で
ある。

［発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明によれば、不揮発性記
憶素子が使用される周囲環境に従って不揮発性記憶素子
個々の寿命を検知でき、正確な不揮発性記憶素子の寿命
検知を行なうことができる。

したがって、このような不揮発性記憶素子を使用した電
子機器の性能は確実なものとなり装置の信軌性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは、本実施例の不揮発性記憶素子の寿命検
知装置を含むシステム構成図、 第１図（ｂｌは、本実施例の不揮発性記憶素子の寿命検
知装置に使用するＥＥＦＲＯＭの構成図、第２図（ａ）
、（ｂｌは本実施例の不揮発性記憶素子の寿命検知装置
の動作を説明する為のフローチャート、 第３図（ａｌ〜（ｇｌは、本実施例の不揮発性記憶素子
の寿命検知装置の動作を説明するための構成図、第４図
は、本実施例の不揮発性記憶素子の寿命検知装置の動作
原理を説明する為の説明図である。 １・・・ＣＰＵ。 ２・・・ＲＯＭ。 ３・・・ＲＡＭ。 ４・・・ＥＥＰＲＯＭ。 ５ａ・・・初期データ記憶エリア、 ５ｂ・・・カウントデータ記憶エリア、６・・・表示部
。 特許出願人　カシオ電子工業株式会社 同　　上　カシオ計算機株式会社 （Ｇ） 第１図 （Ｇ） ＣＧ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第３
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 データ書込み、消去処理及びデータの保持時間に限界を
   有する不揮発性記憶素子の寿命検知装置において、 前記不揮発性記憶素子内に設けられ初期データを記憶す
   る第１の記憶部と、前記不揮発性記憶素子内に設けられ
   前記不揮発性記憶素子を用いた装置の使用時にデータの
   書込み、消去が行なわれる第２の記憶部と、前記第１の
   記憶部に予め所定回のデータ書込み、消去を行なった後
   前記初期データを書込む初期データ書込み手段と、前記
   第２の記憶部にデータの書込み、消去が行なわれている
   間に前記第１の記憶部に記憶された前記初期データが変
   化した時前記不揮発性記憶素子が寿命に達したと判断す
   る寿命判断手段とを有することを特徴とする不揮発性記
   憶素子の寿命検知装置。