一种使用数字计数器进行计数的方法，该计数器使用非易失性存储器作为存储单元，每一所述单元可存储一第一状态或一第二状态，该方法包括下列步骤： ａ）把存储单元组织成两组，一较高有效位组，以ＭＳＧ表示，具有Ｊ个存储单元，用作计数器，以及一较低有效位组，以ＬＳＧ表示，具有Ｋ个存储单元，用作一旋转计数器，其中Ｊ是任何大于１的整数，Ｋ是任何大于３的整数； ｂ）把ＬＳＧ组织成Ｌ个子组，每个子组中有Ｍ个存储单元，其中Ｍ是大于１的任何整数，Ｍ＊Ｌ等于Ｋ，其中每个ＬＳＧ子组中的每一存储单元都处于第一状态； ｃ）通过把一第一ＬＳＧ子组中的一第一存储单元设置成一第二状态来表示一第一序数； ｄ）通过相继把每一余下的ＬＳＧ子组中的第一存储单元设置成第二状态来表示随后一组的序数； ｅ）通过相继把第一ＬＳＧ子组的第一存储单元复位到第一状态，然后连续把所有其余的ＬＳＧ子组复位但第Ｌ个ＬＢＧ子组除外来表示下一组序数； ｆ）通过顺序地把第一ＬＢＧ组中的一第二位设置成一第二状态，然后把在第Ｌ个ＬＢＧ子组中的第一存储单元复位到第一状态来表示下面两个序数； ｇ）通过对每一ＬＢＧ子组中的特定存储单元重复上述置位和复位格式直到每一ＬＢＧ组中的每一存储单元都确实置位和复位一次以表示随后的序数；以及 ｈ）在ＭＳＧ计数器中增加一次计数而ＬＳＧ旋转计数器再开始，即从第一序数开始如上述步骤Ｃ中所述的操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及数字计数器及计数的方法，尤其是涉及使用非易失性存储器的数字计数器及计数方法。
技术介绍
能够较长期地保持计数而用不着连续供给电源的数字计数器是现在电子技术中不可或缺的部件。这些应用的典型的例子是汽车上的数字自动计程仪，商用器具的数字计量表，需要为每一笔交易提供单值的数字标记以防止系统被欺骗性使用的密码系统。非易失性存储器诸如能够永久存储信息而无需额外供应电源的EEPROM(电可编程只读存储器)及Flashmemory(快速存储器)应该是可以很好地适用于这类应用的理想的存储器。然而，使用非易失性存储器作为计数时有一定的限制，EEPROM及Flash存储器是通过电子注入浮置栅及从浮置栅释放电子而进行编程及擦除编程的，它们(浮置栅)是半导体结构，一般是由多晶硅制成的。反复编程及擦除浮置栅能使电荷永久性地陷入多晶硅中，超过限定时间，就会产生阈值电压的漂移。最终，这些陷入的电子会阻止再编程从而造成器件功能失常。一个存储器单元在预期会产生编程失误之前能够持续使用的最大周期数通常称为持续时间周期额定值，此持续时间周期额定值通常是通过广延品质鉴定和审批程度而取得的。一次编程及其后的一次擦除步骤组成一个持续时间周期。目前非易失性存储器的设计及制造技术所产生的EEPROM及Flash及存储器其持续时间周期额定值在10000到1000000之间。在典型的EEPROM实施中，即使状态没有变化(改变)，写入到一组比特(位)也可以使该组内的多个比特(位)“扩展”成一个持续时间周期。这是因为典型的实施可以使整个组复位然后只使那些在最后状态中应该置位的进行置位。为了便于叙述及解释种种计数方法，在下文中将为存储器编程及擦除编程采用以下的约定编程是指把电子注入浮置栅而擦除编程是指从浮置栅中释放电子。当采用二进制数表示时，编程状态用二进制数“0”表示，而擦除状态用二进制数“1”表示。当一存储单元从l改变到0状态时，以后将把这叫做存储单元置位，当一存储单元从0改变到1状态时，今后将把它叫做存储单元的复位。由于用持续时间周期来划定持久的界线，因此任何时候把EEPROM或快速存储器单元用作数字计数器的计数比特(位)时，就必须考虑所用存储器的持续时间周期的问题。例如，在一典型的二进制计数器中，每次计数时，最低有效位(LSB)从0转换到1或从1转换到0，每当LSB从1转换到0时第二个LSB改变状态；每当第二个LSB从1改变到0时第三个LSB改变状态，如此等等。因为二进制计数器中的LSB是改变状态最多的一位。它通常也是最早失效的一位。假定用于这种计数的EEPROM存储单元其持续时间周期额定值是100000个周期，此计数器的最大计数极限只能指望它是约200000个周期左右。超过此值，由于LSB的编程故障，此计数器的计数误差就可能发生。或者，二进制计数器的最高有效值可能由于它们被反复置0而告失效。显然，通常的二进制计数方法不是使给定的EEPROM计数器达到最大值持续时间周期的最佳方法，因为对于一给定的比特(位)串，LSB早在别的比特(位)之前持续时间周期就告用完。尽管大多数别的比特(位)仍有许多持续时间周期可供使用，还是使该计数器变成无用。为了使一给定数目的EEPROM存储单元的计数达到最大，或者使一所希望的最大计数所要求的EEPROM存储单元的数目达到最少，人们可以设计一种计数方法，该方法使编程周期在所有EEPROM的存储单元中都变为均匀地展开。例如，使用Gray code(葛莱码)表示法基本上可以使计数器的寿命比用普通二进制数字表示法的计数器的寿命高出一倍。授予Lippmann等人的美国专利NO.4,947,410题为“使用非易失性存储器进行计数的方法和装置”以及授予Wells的题为“使用Flash存储器形成最佳化数字计数器的方法和系统”是这些计数方法的最典型的例子。然而，在上述专利中所描述的计数方法要求所用的存储器是一位一位(单位)可编程及一位一位(单位)可擦除的计数方法。换句话说，这些方法不适用于一EEPROM，因为它不能支持一位一位的单位擦除。因为大多数目前生产的EEPROM存储器，例如串行EEPROM不能支持一位一位的单位擦除，因此人们希望有一种方法，该方法能适用于这样的存储器。与上述诸计数方法有关的另一个限制是所述方法都需要一个备用的计数器并行运行以便让它从编程故障中恢复过来。因此人们希望有一种方法，该方法无需一备用的电路就能够使它从故障中恢复过来。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一基于非易失性存储器的数字计数器，它能够为一给定的计数器大小的总计数在考虑到故障的可能性达到最大化，或者能够使用最小数量的存储器单元而达到某一最大的计数量。本专利技术的另一个目的是提供一种计数方法，它能够适用于不能支持单个比特(位)擦除的非易失性存储器。本专利技术还有另一个目的，那就是提供一种计数方法它能够从写入/擦除的故障中恢复过来而不需要用后备的电路。本专利技术是一基于非易失性存储器的数字计数器，它可以通过把计数任务均匀地分配给计数器中心每一个存储单元，并且保证每一个存储单元中状态的每一次单个的改变就完成一次计数来使一给定数量的存储器单元的计算容量达到最大值。本专利技术的计数器由两个子计数器组成一个主要的子计数器，它可以是普通的计数器，Gray码计数器或者是以通常方式运行的二-十进制编码数器，它跟踪计数的较高有效位部分，一个旋转子计器，它跟踪计数的较低有效位部分。在旋转子计数器中，每一次旋转涉及计数器中的所有存储单元一次置位和一次复位，存储单元的每一次置位及每一次复位形成一次计数。这种具有K数量存储单元的旋转子计数器每次旋转将提供总计数量为2K的计数。该旋转子计数器按下列方式(格式)改变状态，当旋转计数器中的存储单元组织成存储单元为相等数目的组且存储单位具有1的状态时，第一序数由使第一组的第一单元中的设置成为0的状态来表示，后继组的序数由在其余存储单元组中相继设置类似位置的存储单元来表示。下一组序数由复位除了最后一组的存储单元以外的所有存储单元到1s来表示。下面两个序数由先把第一组的第二个单元设置到0然后把前面一组中的最后一个存储单元复位到全部为1S来表示。在该旋转组中的其余的序数由简单的重复上述置位及复位的格式直到旋转子计数器中的每个存储单元都正确地经历一次置位和复位循环为止。至此，二进制子计数器记录一个计数并且旋转子计数器再重新再开始所有的过程，以上述第一序数由上述第一存储单元的格式来表示第一序数开始。因为每一个单元具有同样数目的置位和复位，旋转计数器中发生的用旧程度则是均匀一致的。附图说明图1是一组表格式示意图，其中示出了一个4单元旋转子计数器如何表示8个序数和一个16存储单元二进制子计数器及一个4存储单元旋转子计数器如何共同产生一个最大计数800000；图2是一组表格式示意图，其中示出了在一个24存储单元旋转子计数器中表示48个序数的置位和复位的顺序；图3是一组表格式示意图，其中示出了在一个12存储单元旋转子计数器中置位和复位的交替序列，它构成了本专利技术的另一个实施例。较佳实施例的详细描述在图1中，旋转子计数器由4个存储单元12、14、16、18组成，在它旁边是具有16个存储单元的二进制子计数器10。旋转子计数器的储存单元在每一个旋转周本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：K·D·马莱斯基，
申请(专利权)人：爱特梅尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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