存储装置及其运行方法制造方法及图纸

一种存储装置包含可写数据存储器（１０２），以及用于识别（１０３）从数据存储器（１０２）中读出的数据字错误的单元，用于校正（１０１）错误的单元和用于在数据存储器（１０２）的空闲区域中的新地址上存储已校正的数据字的单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种存储装置，具有可写数据存储器和用于识别并校正从数据存储器中读出的数据字的错误的单元，还涉及这种存储装置的运行方法。
技术介绍
在可写数据存储器中可能出现功能故障，其表现为已存储的数据字的一个或多个位突发地改变其值。如果这样的数据存储器应用在与安全有关的应用中，例如应用在汽车的发动机控制设备中或诸如此类设备中，绝对需要识别这种故障并且采取适当的相应措施以避免危险的错误功能。在最简单的情况下相应的措施在于，在识别到错误时以预定的方式结束访问数据存储器的应用，从而不再访问有错误的数据值并且由于该错误而排除错误控制。只要没有消除数据存储器中的错误，就不运行该应用。为了避免这样的运行中断，考虑数据字与冗余信息一起存储在一个存储器中，借助该冗余信息不仅可以识别数据字的错误，而是也许能够校正该错误。已知多种能够识别并校正在数据字中错误的编码方法，其中Reed-Solomon或汉明码属于最熟悉的编码方法。因此在本描述范围内校正错误的代码假设为已知并且不再详细阐述。如果一个应用访问存储器的一个单元并借助冗余信息确定，在这个单元中存储的数据字有错误，则可以给该应用提供一个经过校正的数据字，并且可以没有错误控制的危险地进一步处理该应用。在一个数据字或一个在使用错误校正码的情况下共同编码的数据字块中可以校正的错误位的数目，依赖于为该数据字或者数据字块产生的冗余信息信息的位数目。这例如表明，如果冗余信息的位数目足以校正在该数据字或数据字块中的单个位错误，则可以一直维持该应用的可工作性，直到在相关的数据字中不再出现位错误。只要出现第二个位错误，就不再能够进行校正，并且必须如上所述结束该应用。-->可是存储器错误趋向于频繁出现。也就是说在存储位中出现错误的概率不是到处相同，而是在已经存在错误的环境中特别高。为了保证可继续使用存储器，即使彼此紧密相邻地出现大量的位错误，需要大量的冗余信息，这提高了所需要的存储器位置并因此提高了存储装置的成本。
技术实现思路
通过本专利技术提供一种用于运行可写数据存储器的方法以及具有这种数据存储器的存储装置，其能够保证数据存储器的高度可支配性，并且对此用于存储冗余信息所需的存储位置很少。该优点这样实现，即与数据字一起从数据存储器中读出分配给该数据字的冗余信息，借助该冗余信息检查该数据字是否有错误，并且如果有错误，则不仅仅校正该数据字，而且还将该数据字写入数据存储器的空闲区域中的一个新地址上。由于因此在该新地址重新存在一个正确版本的数据字，因此也许能够以根据冗余信息最大可能的数目校正在该地址上出现的后来错误。因此只要存在空闲的存储区域，错误存储单元的内容可以转移到该空闲存储区域内，就不会由于单个位错误的出现而影响数据存储器的可靠性。由于新地址在大多数情况下远离识别为有错误的数据字的原始地址，因此在新地址上出现其它位错误的概率远远低于在原始地址上出现错误的概率，这进一步改善了安全性。适当地，改变数据字在数据存储器中的读顺序，以便访问新地址以读出该数据字。这在数据字是一个必须与其它指令预定关联地执行的程序指令时特别需要。为了改变读顺序，可以与已校正的数据字一起在数据存储器的所述空闲区域内写入至少一个按读顺序在该数据字前面的数据字，以便在后面数据字的原始存储位置上可以放置指向其新存储位置的参考，例如转移指令。根据已校正的数据字可以在空闲区域中写入指向位于已校正的数据字的原始存储位置之后的存储位置的参考。可替换的，存在这种可能性，即通过移位存储单元的内容、该存储单元的地址在识别为有错误的数据字的地址后面，在一个位于识别为有错误数据字的地址后面的地址区域内提供写入已校正数据字的空闲区-->域。代替将在识别为有错误的数据字后面的存储单元向后移位，以提供空闲区域，也可以通过将存储单元的内容向前移位、该存储单元的地址在识别为有错误的数据字之前，简单地提供该空闲区域，其中在这种情况下在紧接在已校正的数据字之后的空闲区域内写入对在已校正数据字的原始存储位置后面的存储位置的参考。在这两种情况下，与识别为有错误数据字的地址远离的地址前进地移位到与其邻近的地址是适宜的，由此不必在存储器外部的一个位置上暂时存储数据字，在该位置上例如由于断开采用本专利技术存储装置的数据处理系统而可能造成数据丢失。为了同样目的，移位优选包含数据字从原始地址复制到一个新地址，在复制之后以一个另外的数据字重新写入该原始地址。如此保证在任何时刻每个数据字在存储器中存在至少一次。如果数据字组包含对一个转移到空闲区域的数据字的参考，在程序指令的情况下即例如指向该数据字的转移指令，则应当确定该参考并与该数据字的新地址匹配。此外，如果数据字的移位发生在识别为有错误的数据字之前或之后，则在没有移位的数据字中对已移位的数据字的参考和在已移位的数据字中对没有移位数据字的相对参考与该移位匹配，以保证继续正确地执行程序指令。由于在狭小的彼此邻近区域内出现错误的概率不断增加，合适的是检查识别为有错误的数据字是否是具有多个有错误数据字的一个块的一部分，并且必要时校正整个字块并且写入空闲区域。从下面关于附图的实施例描述中得出本专利技术的其它特征和优点。附图说明图1示出根据本专利技术第一设计方案的数据处理系统的方框图；图2阐明了图1数据处理系统的程序存储器的布局，在该程序存储器中出现错误；图3阐明了在按照该方法第一设计方案的错误校正之后程序存储器的布局；图4阐明了在按照该方法第二设计方案的校正期间的存储器布局；-->图5阐明了在按照第二设计方案进行校正之后的布局；图6示出本专利技术数据处理系统的第二设计方案的方框图。具体实施方式作为本专利技术数据处理系统的实例，在图1中Kfz控制设备作为方框图示出。其包含处理器101、闪存102并且在该存储器中存储由处理器101执行的应用程序的指令、分配给闪存的存储器监控电路103、读写存储器104、用于采集或者影响汽车发动机的运行参数的各种不同的传感器105和没有示出的执行元件。元件101至105通过公共的数据总线和地址总线106进行通信。数据总线例如可以为16位。闪存的存储单元的位数目较大，例如在此为16+3位，其中16位数据字分别包含要由处理器1处理的程序指令，其余3位包含例如通过数据字的Reed-Solomon编码获得的冗余信息，该信息使存储器监控电路103能够识别在数据字中是否存在位错误。存储器监控电路103与处理器101的中断输入端107连接，以便如果在闪存102的数据字中识别出错误就触发处理器101的中断。通过这种较高优先权的中断来中断应用程序，并且处理器101读出识别为有错误数据字的冗余位并进行译码，以校正从存储器102错误输出的数据字，并且在表中记录指向有错误的数据字的地址。接下来借助已校正的数据字继续应用程序。在通过监控电路103触发中断的情况下由处理器101执行的程序指令可以像应用程序一样存储在闪存102中。由于在这种情况下可以不再执行由监控电路103触发的中断，因此如果在该中断的程序指令中存在该错误或其它错误，则可替换的可以为该中断的程序指令设置一个另外的只读存储器108，该只读存储器不同于闪存102的是不必通过处理器101重写，并且在该只读存储器中存储位有错误的概率低于在闪存102中有错误的概率。图2示意性示出了闪存10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行可写数据存储器（１０２）的方法，该数据存储器包含一组按读顺序读出的数据字（１－１６）以及冗余信息，在该方法中与数据字（Ｉｎｓｔｒ１、…、Ｉｎｓｔｒ１１）一起读出分配给该数据字的冗余信息，并根据冗余信息检查该数据字是否有错误，如果有错误，则校正该数据字（Ｉｎｓｔｒ７、Ｉｎｓｔｒ８），其特征在于，将已校正的数据字（Ｉｎｓｔｒ７、Ｉｎｓｔｒ８）写入数据存储器（１０２）的空闲区域中的一个新地址（１２、１３；８、９）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-8-30 102005040916.41.一种用于运行可写数据存储器(102)的方法，该数据存储器包含一组按读顺序读出的数据字(1-16)以及冗余信息，在该方法中与数据字(Instr1、...、Instr11)一起读出分配给该数据字的冗余信息，并根据冗余信息检查该数据字是否有错误，如果有错误，则校正该数据字(Instr7、Instr8)，其特征在于，将已校正的数据字(Instr7、Instr8)写入数据存储器(102)的空闲区域中的一个新地址(12、13；8、9)上。2.按照权利要求1的方法，其特征在于，此外改变所述读顺序，以便为了读取所述数据字而访问新地址。3.按照权利要求2的方法，其特征在于，至少一个按读顺序在已校正的数据字(Instr7、Instr8)前面的数据字(Instr6)与已校正的数据字(Instr7、Instr8)一起写入数据存储器(102)的空闲区域，并且在至少一个前面的数据字(Instr6)的原始存储位置上记录指向其新的存储位置(11)的参考。4.按照权利要求2或3的方法，其特征在于，在已校正的数据字(Instr8)后面的空闲区域内写入指向在已校正的数据字(Instr8)的原始存储位置(7)之后的存储位置(8)的参考。5.按照权利要求3的方法，其特征在于，在数据字(Instr7、Instr8)被识别为有错误之后在一个跟随在识别为错误数据字的地址后面的地址区域(8、9、10)中建立空闲区域，其方式是移位存储单元(8-11)的内容，该存储单元的地址在识别为有错误的数据字的地址后面。6.按照权利要求2的方法，其特征在于，在数据字被识别为有错误之后在一个处...

【专利技术属性】
技术研发人员：T科特克，Y科拉尼，M弗克，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]