JPH11513823A - 共用sram用のデータ・エラー検出および訂正 - Google Patents

共用sram用のデータ・エラー検出および訂正

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JPH11513823A
JPH11513823A JP9515115A JP51511597A JPH11513823A JP H11513823 A JPH11513823 A JP H11513823A JP 9515115 A JP9515115 A JP 9515115A JP 51511597 A JP51511597 A JP 51511597A JP H11513823 A JPH11513823 A JP H11513823A
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    • G06F11/1012Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices using codes or arrangements adapted for a specific type of error
    • G06F11/1032Simple parity

Abstract

(57)【要約】 一次情報およびバックアップ情報が所定のアドレス指定可能位置に記憶される第1のメモリと第2のメモリを含む、メモリ・ユニットから読み取られた情報内のエラーを訂正する装置。対応する位置にある一次情報とバックアップ情報は同一である。プロセッサは、メモリ・ユニット内に記憶された情報の読取りを命令し、その読取りは、一次情報および対応するバックアップ情報の同時読取りである。マルチプレクサは、出力ポートをプロセッサに結合する。第1のメモリと第2のメモリから読み取られた一次情報および第1のメモリと第2のメモリから読み取られたバックアップ情報はマルチプレクサに結合される。第1のメモリと第2のメモリは、それぞれ第1のメモリと第2のメモリから読み取られたばかりの情報上でエラーが検出されたかどうかをそれぞれ第1のエラー信号と第2のエラー信号を介して示す。選択論理回路は、第1のメモリと第2のメモリ内のデータが一次情報またはバックアップ情報を含んでいるかを決定し、マルチプレクサの出力とすべき入力ポートの組を選択する制御信号を発生する。制御信号は、一次コピー内でエラーが示されなかった場合には、プロセッサに結合すべき一次情報を選択し、一次コピー内でエラーが示され、かつバックアップ・コピー内でエラーが示されない場合には、プロセッサに結合すべきバックアップ情報を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】 共用SRAM用のデータ・エラー検出および訂正 発明の背景 本発明は、エラー検出に関し、より詳細には、エラー検出、および2つのプロ セッサによって共用されるメモリから読み取られたデータのソフト障害からの回 復に関する。 通常、メモリから読み取られたデータのエラーの検出と訂正(EDAC)では 、ある数の追加のビットをメモリ・ユニット内に記憶する必要がある。追加のビ ットはこれらの追加のビットの情報および分解能力を構成するビット(通常シン ドローム・ビットと呼ばれる)の数の関数である。情報(ワード/バイト)がメ モリ内に書き込まれるたびに、対応するシンドローム・ビットを発生させなけれ ばならない。情報が(対応するシンドローム・ビットと平行して)メモリから読 み取られ、エラーが検出された場合、すなわちエラーの性質がシンドローム・ビ ットの分解能力内に入る場合、一般にエラーを訂正することができる。この方法 は、かなりの量の追加のハードウェアを必要とし、また訂正を実施するために余 分の時間を必要とする。メモリにアクセスするプロセッサが余分の時間を使用す ることができない場合、新しい方式、すなわち回復方式を使用して、訂正を実施 しなければならない。 したがって、本発明は、実質上余分の時間を必要としないエラー検出および訂 正の手法を提供する。 発明の概要 したがって、本発明は、訂正を実施するために余分の時間を必要としないエラ ー検出および訂正の方式を提供する。メモリ・ユニットから読み取られた情報内 のエラーを訂正する装置は、第1のメモリと第2のメモリを含んでおり、そこで 一次情報およびバックアップ情報が所定のアドレス指定可能位置に記憶される。 対応する位置の一次情報とバックアップ情報とは同じである。第1のメモリと第 2のメモリに動作可能に接続されたプロセッサは、メモリ・ユニット内に記憶さ れた情報の読取りを命令する。その読取りは、一次情報および対応するバックア ップ情報の同時読取りである。マルチプレクサは、入力ポートの第1の組および 入力ポートの第2の組を有し、さらに出力ポートの第1の組を有する。出力ポー トの第1の組はプロセッサに結合される。一次情報およびバックアップ情報は、 マルチプレクサの入力ポートの2つの組に結合される。選択論理回路は、マルチ プレクサに動作可能に結合され、さらに第1のメモリと第2のメモリに動作可能 に結合される。それぞれパリティ検出論理回路を備えた第1のメモリと第2のメ モリは、それぞれ第1のメモリと第2のメモリから読み取られたばかりの情報上 でエラーが検出されたかどうかをそれぞれ第1のエラー信号と第2のエラー信号 を介して示す。選択論理回路は、第1のメモリと第2のメモリ内のデータが一次 情報またはバックアップ情報を含んでいるかどうかを決定し、マルチプレクサの 出力とすべき入力ポートの組を選択する制御信号を発生する。制御信号は、一次 コピーによってエラーが示されなかった場合には、プロセッサに結合すべき一次 情報を選択し、一次コピー内でエラーが示され、かつバックアップ・コピー内で エラーが示されなかった場合には、プロセッサに結合すべきバックアップ情報を 選択する。 したがって、本発明の目的は、追加の時間を必要とせずにエラー訂正が実施さ れる装置を提供することである。 本発明の他の目的は、追加の時間を必要とせずにエラーが検出されたときにス タティック・ランダム・アクセス・メモリから読み取られた情報上でエラー訂正 が実施される装置を提供することである。 図面の簡単な説明 本発明の上記その他の目的は、以下の説明および添付の図面に関してとられた とき、より明らかになろう。図面中、同じ文字は同じ部分を示し、また図面は本 明細書の一部となる。 第1図は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)のメモリ ・マップを示す図である。 第2図は、第1図のSRAMに結合されたマイクロコントローラのブロック図 である。 第3図は、SRAMのメモリ空間の所定の割当てを示すSRAMのメモリ・マ ップを示す図である。 第4図は、所定の割当てを有する第3図のSRAMに結合されたマイクロコン トローラのブロック図である。 第5図は、本発明の好ましい実施形態のSRAM割当てのメモリ・マップを示 す図である。 第6図は、それぞれ異なるタイプの第1のプロセッサと第2のプロセッサの間 で共用されたSRAMのブロック図である。 第7図は、SRAM用の選択論理回路の真理値表を示す図である。 詳細な説明 第1図には、それぞれプロセッサによってアクセスされる第1のスタティック ・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM1)10および第2のスタティック・ ランダム・アクセス・メモリ(SRAM2)11のメモリ・マップが示されてい る。好ましい実施形態では、マイクロプロセッサ(Intel80c31)はS RAM10、11にアクセスすべきである。SRAM2 11は一次情報を含ん でおり、SRAM1 10はバックアップ情報を含んでいる。 第2図を参照すると、SRAM1 10およびSRAM2 11に接続された マイクロコントローラ20のブロック図が示されている。マイクロコントローラ 20からのアドレス線30はSRAM1 10ならびにSRAM2 11に接続 される。SRAM1 10からのデータ線32はマルチプレクサ40に結合され 、SRAM2 11からのデータ線34もマルチプレクサ40に結合される。マ ルチプレクサ40の出力は、データ線36を介してマイクロコントローラ20の データ端子に結合される。チップ・イネーブル信号、読取りイネーブル信号、書 込みイネーブル信号などを含むマイクロコントローラ20からの制御信号は、S RAM1 10およびSRAM2 11に結合される。SRAM1 10からの パリティ・ビットP1およびSRAM2 11からのパリティ・ビットP2はパ リ ティ選択論理回路50に結合される。 マイクロコントローラ20がSRAMからの読取りを行いたい場合、所望の情 報のアドレスがアドレス線30上に配置される(A0〜A15は、マイクロコント ローラ20がSRAMからの情報の64Kビットを読み取ることを可能にする) 。情報は、SRAM2 11の一次領域ならびにSRAM1 10のバックアッ プ領域の指定された位置から読み取られ、情報は、それぞれのデータ線32、3 4上に配置される。パリティ・ビットP1、P2は、パリティ選択論理回路50 に結合される。いずれかのパリティ・ビットP1、P2上にエラーがないことが パリティ選択論理回路の真理値表内に示された場合、パリティ選択論理回路は、 SRAM2の一次領域からのデータである入力1を選択する信号を出力する。こ のデータは、次いでデータ線36を介してマイクロコントローラ20に結合され る。しかしながら、SRAM2の一次領域の読取りからエラーが検出された場合 、パリティ選択論理回路は、バックアップ領域からのデータ、すなわちマルチプ レクサ40の入力ポートの第2の組のデータを選択する制御信号を出力し、その データがマイクロコントローラ20に結合される。パリティ・エラーがSRAM 1 10とSRAM2 11の両方に発生した場合、選択論理回路は、後の処理 のためにマイクロコントローラに対して割込みを発生する。好ましい実施形態で は、パリティ選択論理回路は、マイクロコントローラ20を実質上停止させるリ セット信号をマイクロコントローラ20に対して発生する。したがって、エラー が一次データから検出された場合、二次(バックアップ)データが時間の延長な しにマイクロコントローラ20内に読み込まれる。好ましい実施形態のマイクロ コントローラでは、データが読取りサイクルの開始(80c31マイクロコント ローラからのALEアドレス・ラッチ・イネーブルパルスの立上りエッジ)から 361ナノ秒後データ・ポート上になければならない。SRAMは、他のプロセ ッサと共用され、またアービトレーション方式では、SRAMにアクセスするた めに他のプロセッサに時間が割り当てられるので、追加の60ナノ秒を必要とす る従来のEDAC技法を使用することは、データがマイクロコントローラ・デー タ入力ポートにおいてALEパルスの立上りエッジから361ナノ秒以内で有効 であるという要件を満足しない。本発明の方式は、訂正されたデータがプロセッ サに おいて所与の時間枠内で有効であるようにする。 第3図を参照すると、マイクロコントローラ20のメモリ・ユニットのメモリ ・マップが示されている。本発明の好ましい実施形態のメモリ・ユニットは、そ れぞれ128Kバイト×9バイトから構成される2つの物理SRAMを含んでい ることが有利である。マイクロコントローラ20の一次情報(データおよび命令 )は、図示のように位置0(領域P1、P2)において始まり、マイクロコント ローラ20のバックアップ情報は、位置20000HEX(領域B1、B2)に おいて始まる。(本発明において使用されるすべてのメモリ位置は、16進形式 で示される)。 第4図には、メモリ・ユニット(SRAM1 10およびSRAM2 11を 含む)に結合されたマイクロコントローラのブロック図が示されている。さらに 、それぞれSRAMの上半分または下半分をアドレス指定するためにSRAM1 0、11のA16ビット、A17ビットを制御するSRAM選択論理回路60も 含まれている。マイクロコントローラ20からの制御信号も、メモリ・アクセス (すなわち、読取り)がマイクロコントローラ20によって実施されていること を示すためにSRAM選択論理回路60に結合される。この場合、SRAM選択 論理回路は、マイクロコントローラ20がSRAMのバイトP1にアクセスして いるとき、SRAM2 11に結合されたA16ビットおよびA17ビットはど ちらも0になり、それにより下部メモリ、すなわち一次領域P1がアドレス指定 されるようになっている。しかしながら、A17ビットが論理1になり、SRA M1に結合されたA16ビットが論理0になると、それによりバックアップ領域 B1がアドレス指定される。マイクロコントローラ20がSRAMのバイトP2 によってアクセスしている場合、SRAM2 11に結合されたA17およびA 16はそれぞれ論理1および論理0になり、SRAM1 10に結合されたA1 7およびA16はどちらも論理0になる。読取りが実施されたとき、データは、 SRAM1からのデータ線32およびSRAM2からのデータ線34上に出力さ れ、マルチプレクサ40に結合される。選択論理回路は、第1のメモリと第2の メモリ内のデータが一次情報またはバックアップ情報を含んでいるかどうかを決 定し、マルチプレクサの出力とすべき入力ポートの組を選択する制御信号を発生 する。 制御信号は、一次コピー内でエラーが示されなかった場合には、プロセッサに結 合すべき一次情報を選択し、一次コピー内でエラーが示され、かつバックアップ ・コピー内でエラーが示されなかった場合には、プロセッサに結合すべきバック アップ情報を選択する。 マイクロコントローラ20に対するデータ・アベイラビリティの時間制限は、 メモリが他のプロセッサと共用される結果として生じる。 第5図を参照すると、本発明の好ましい実施形態のメモリ割当てのメモリ・マ ップが示されている。SRAM1 10およびSRAM2 11は、マイクロコ ントローラならびに第2のプロセッサについて、一次領域が下部メモリ・アドレ ス空間内にあり、かつバックアップ領域が上部メモリ・アドレス空間内にあるよ うに割り当てられる。特定のデータのバイトの一次コピーおよび対応するバック アップ・コピーは、物理的に異なるSRAM内に常駐する。これにより、共用S RAMの同時読取りおよび書込み動作が可能になる。例えば、P1と呼ばれるア ドレス00000の一次コピーはSRAM1内にあり、B1と呼ばれるアドレス 20001のバックアップ・バイトはSRAM2内にある。 第6図には、マイクロコントローラ20および第2のプロセッサ70がアクセ スするために使用できる共用SRAM10、11のブロック図が示されている。 本発明の好ましい実施形態の第2のプロセッサは、Motorola68000 ファミリー・プロセッサである。第2のプロセッサ70は、SRAM10、11 をアドレス指定するためにアドレス・バス30に結合されたアドレス線を有する 。ビットA16およびA17は、動作タイプ、すなわち読取りがバイト読取りで あるのか、ワード読取りであるのか、または長いワードであるのかを識別する制 御情報を伴ってSRAM選択論理回路60に結合される。したがって、SRAM 選択論理回路60内に含まれる論路回路は、第7図に示される真理値表に従って SRAM1に対してアドレス信号A17、A16を発生し、SRAM2 11に 対してアドレス信号A17、A16を発生する。各SRAMからのデータ・バス 32、34は、データ・バッファ論理回路80に結合され、データ・バッファ論 理回路80の出力は、第2のプロセッサ70のデータ・ポートD0〜D31に結合 される32ビット出力である。パリティ・ビットは、同様に第2のプロセッサ7 0 に結合される。第2のプロセッサ70は、パリティ・エラーが存在するかどうか を識別し、バックアップ領域を読み取ることができるように第2の読取りを開始 する処理能力を有する。ワード読取りを実施する場合、第2のプロセッサ70は 、一次領域P1と一次領域P2とを併合した16ビット・ワードを読み取る能力 を有する。このようにして、2つのプロセッサ間の通信を共用SRAMを介して 実施する。エラーがデータ読取りにおいて検出された場合、第2のプロセッサ7 0は、バックアップ領域、すなわちそれぞれB1領域およびB2領域からの同じ データの第2の読取りを開始し、次いでバイトが適切なシーケンスになるように バイト・スワップを実施する。本発明の好ましい実施形態の68XXXはデータ 確認信号を含んでいないので、マイクロコントローラ20に適用できる時間制限 は、好ましい実施形態の第2のプロセッサには適用できない。 本発明の好ましい実施形態のアービトレーション方式は、サイクルの第1の半 分が第2のプロセッサ70に割り当てられ、サイクルの第2の半分がマイクロコ ントローラ20に割り当てられるサイクルを含んでいる。このアービトレーショ ン方式は、第2のプロセッサ70とマイクロコントローラ20が実質上同時にS RAMをアドレス指定しようと試みる場合に必要になる。第2のプロセッサによ るSRAM10、11にアクセスする要求は、「外部要求」の同期を必要とし、 要求が所定の時間スロット内でアサートされた場合、第2のプロセッサ70は、 SRAMへのアクセス権を得る。残りの時間は、マイクロコントローラ20に割 り当てられる。長いワードの読取りの場合、サイクルは、2つのワード読取り動 作に分割される。例えば、68XXXが位置10000から長いワードの読取り を実施する場合、サイクルは、2つのワード・サイクルに分割される。ワード1 (アドレス10000および10001)は第1のサイクル中にアクセスされ、 ワード2(アドレス10002および10003)は第2のサイクル中にアクセ スされる。Motorola68XXXの動作は、データ・バッファ論理回路8 0の動作を含めて、多数の文献があり、当業者に周知である。特定のマイクロコ ントローラおよび第2のプロセッサが示されたが、いかなるマイクロプロセッサ 、マイクロコントローラなどが使用できることが当業者なら理解できよう。本発 明を使用すれば、共用SRAMへのアクセスに対する時間制限を解決することが で きる。同様に、パリティ選択論理回路50およびSRAM選択論理回路60の論 理は、当業者なら本明細書に示される真理値表から実施することができる。 本発明の好ましい実施形態について考えられることを示したが、本発明の実質 的な精神および範囲から逸脱することなく本発明に多数の変更および修正を加え ることができることは明らかである。したがって、下記の請求の範囲において、 本発明の真の範囲内に入るそのようなすべての変更および修正を包括する。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 が示されなかった場合には、プロセッサに結合すべき一 次情報を選択し、一次コピー内でエラーが示され、かつ バックアップ・コピー内でエラーが示されない場合に は、プロセッサに結合すべきバックアップ情報を選択す る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a)一次情報とバックアップ情報が同じであるとき、所定のアドレス指定可 能位置に一次情報を記憶する第1のメモリと所定のアドレス指定可能位置にバッ クアップ情報を記憶する第2のメモリ、 b)第1のメモリと第2のメモリに動作可能に接続され、前記メモリ内に記憶 された情報の読取りを命令するプロセッサであって、その読取りが、第1のメモ リ内に記憶された一次情報および第2のメモリ内に記憶された対応するバックア ップ情報の同時読取りであるプロセッサ、 c)入力ポートの第1の組と入力ポートの第2の組を有し、さらに出力ポート の第1の組を有するマルチプレクサであって、出力ポートの第1の組が前記プロ セッサに結合され、かつ第1のメモリから読み取られた一次情報および第2のメ モリから読み取られたバックアップ情報が、それぞれマルチプレクサの入力ポー トの第1の組および入力ポートの第2の組に結合されるマルチプレクサ、及び d)マルチプレクサに接続され、さらに第1のメモリと第2のメモリに動作可 能に結合された選択論理回路であって、第1のメモリと第2のメモリが、それぞ れ第1のメモリと第2のメモリから読み取られたばかりの情報上でエラーが検出 されたかどうかをそれぞれ第1のエラー信号と第2のエラー信号を介して示し、 選択論理回路が、一次エラー信号によってエラーが示されなかった場合には、入 力ポートの第1の組を選択する制御信号を発生し、それによりプロセッサに結合 すべき一次情報を選択し、一次エラー信号によってエラーが示され、かつ二次エ ラー信号によってエラーが示されない場合には、入力ポートの第2の組を選択す る制御信号を発生し、それによりプロセッサに結合すべき正確な情報であるバッ クアップ情報を選択する選択論理回路 を含む、メモリ・ユニットから読み取られた情報内のエラーを訂正する装置。 2.さらに前記選択論理回路が、情報の読取り時に第1のメモリと第2のメモリ の両方からエラーが検出されたときを示すように前記プロセッサに結合される請 求項1に記載の装置。 3.a)それぞれ下部メモリが一次情報を記憶し、上部メモリがバックアップ情 報を記憶するように下部メモリと上部メモリに分割され、上部メモリ・アドレス 指定可能位置が下部メモリ・アドレス指定可能位置の相対アドレス可能位置に対 応し、対応する相対アドレス可能位置に記憶された一次情報とバックアップ情報 が同じである第1のメモリと第2のメモリと、 b)前記第1のメモリと第2のメモリに接続され、メモリ・ユニット内に記憶 された情報の読取りを命令するプロセッサであって、その読取りが、第1のメモ リと第2のメモリに記憶されている、上部メモリ内に記憶された一次情報と下部 メモリの対応するバックアップ情報の同時読取りであるプロセッサと、 c)前記第1のメモリと第2のメモリに接続され、下部メモリを読み取らせ、 かつ上部メモリの対応する相対アドレス指定可能位置を読み取らせるアドレス情 報を発生し、それにより一次情報と対応するバックアップ情報が読み取られるメ モリ選択論理回路と、 d)入力ポートの第1の組および入力ポートの第2の組を有し、さらに出力ポ ートの第1の組を有するマルチプレクサであって、出力ポートの1つの組が第1 のプロセッサに結合され、かつ上部メモリから読み取られた一次情報と下部メモ リから読み取られたバックアップ情報が、その第1の入力ポートおよび第2の入 力ポートに結合されるマルチプレクサと、 e)前記マルチプレクサに接続され、さらに前記第1のメモリと第2のメモリ に結合された選択論理回路であって、第1のメモリと第2のメモリが、それぞれ 第1のメモリと第2のメモリから読み取られたばかりの情報上でエラーが検出さ れたかどうかをそれぞれ第1のエラー信号と第2のエラー信号を介して示し、第 1のメモリと第2のメモリ中のデータが一次情報またはバックアップ情報を含む かどうか判定し、一次コピー内でエラーが示されなかった場合には、一次データ を含む入力ポートの組を選択する制御信号を発生し、それにより第1のプロセッ サに結合すべき一次情報を選択し、一次コピー内でエラーが示され、かつバック アップ・コピー内でエラーが示されない場合には、入力ポートのバックアップ・ データを含む入力ポートの他の組を選択する制御信号を発生し、それにより第1 のプロセッサに結合すべき正確な情報であるバックアップ情報を選択する選択論 理回路と を含む、メモリ・ユニットから読み取られた情報内のエラーを訂正する装置。 4.さらに前記選択論理回路が、情報の読取り時に第1のメモリと第2のメモリ の両方からエラーが検出されたときを示すためにプロセッサに結合される請求項 3に記載の装置。 5.a)それぞれ単一バイト幅であり、さらにマイクロコントローラおよび第2 のプロセッサ用に、下部メモリが一次情報を記憶して上部メモリがバックアップ 情報を記憶するように下部と下部のメモリに分割され、上部メモリ・アドレス指 定可能位置が下部メモリ・アドレス指定可能位置の相対アドレス可能位置に対応 し、対応する相対アドレス可能位置に記憶された一次情報とバックアップ情報が 同じである第1のメモリと第2のメモリと、 b)前記第1のメモリと第2のメモリに接続され、メモリ・ユニット内に記憶 された情報の読取りを命令する第1のプロセッサであって、その読取りが、第1 のメモリと第2のメモリの下部メモリ内に記憶された一次情報と第1のメモリと 第2のメモリの上部メモリ内に記憶された対応するバックアップ情報との同時読 取りであり、一次情報およびバックアップ情報がどちらも単一バイト幅である第 1のプロセッサと、 c)前記第1のメモリと第2のメモリに接続され、メモリ・ユニット内に記憶 された情報の読取りを命令する第2のプロセッサであって、バイト読取り、ワー ド読取り、および長いワードの読取りを含む異なるタイプの読取り動作を実施す ることができ、第1のメモリと第2のメモリから読み取られた情報が第2のプロ セッサに結合され、さらに第1のエラー信号と第2のエラー信号が、それぞれ第 1のメモリと第2のメモリの読取りエラーを示すために第2のプロセッサに結合 される第2のプロセッサと、 d)前記第1のメモリと第2のメモリに動作可能に接続され、下部メモリを読 み取らせ、かつ上部メモリの対応する相対アドレス指定可能位置を読み取らせる アドレス情報を発生し、それにより第1のプロセッサがメモリ・ユニットを読み 取っているときに一次情報および対応するバックアップ情報が読み取られ、かつ 第2のプロセッサが命令している読取り動作のタイプに従って第1のメモリと第 2のメモリとを読み取らせるアドレス情報を第1のメモリと第2のメモリに対し て発生するメモリ選択論理回路と を含む、メモリ・ユニットから読み取られた情報内のエラーを訂正する装置。 6.さらに前記選択論理回路が、情報の読取り時に第1のメモリと第2のメモリ の両方からエラーが検出されたときを示すために第1のプロセッサに結合される 請求項5に記載の装置。 7.前記第1と第2のメモリと第2のプロセッサとの間に挿入され、第1のメモ リと第2のメモリから読み取られたバイト幅データをアセンブルして、命令され た動作タイプに一致するデータ形式にするバッファ論理回路をさらに含む請求項 6に記載の装置。
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