[发明专利]用于在数据存储器中识别供电中断和重建数据存储器的方法

说明书

现有技术

本发明涉及一种用于在易失性数据存储器中检测供电中断以及用 于在确定出供电中断的情况下重建这种存储器的内容的方法。这种方 法可以应用于任意类型的易失性数据存储器；优选的应用领域是编程 控制设备的数据存储器，尤其是用于机动车(Kfz)应用。

这种类型的现代控制设备经常利用自适应算法来工作，所述自适 应算法随着时间使其参数单独地与要控制的机器、例如与机动车的发 动机相匹配。为此需要控制设备能够随着时间存储这些算法的优化参 数。尤其是将EEPROM或SRAM用作这种数据的存储器。由于对于 EEPROM所需要的长的写时间，优选采用SRAM(静态缓冲RAM)。

为了保持其数据内容，SRAM需要连续施加的供电电压。在供电 电压中断之后，所述存储器的内容可能是失真的()，并且 基于失真的参数值的控制不再能够提供正确的结果。因此值得期望的 是能够可靠地识别供电失效，以便阻止使用不再能保证其正确性的参 数。

曾建议用于检测供电中断的各种不同的方法。第一方案是通过与 可能和所使用的数据存储器的类型有关的最低电压相比较来直接、连 续地监控供电电压，其中在未超过该最低电压时可以以数据的丢失或 至少以数据失真的高概率为出发点。但是只有当为监控所使用的电路 本身在最低电压时仍可靠地工作时，这种监控才是可能的。在现代控 制器的电压为1.5V和以下时，不再能毫无顾忌地满足该要求。

用于检测供电中断的其它方案基于根据由于供电中断而失真的存 储器内容的间接检测。因此可以例如将存储器内容的在不同时刻所计 算出的检验和互相比较，以便根据其之间的偏差来推断出在两个时刻 之间的供电失效。但是检验和计算是费时的，其中如果所述检验和计 算延迟了由控制设备所控制的机器的起动，则这尤其是讨厌的。

另一方案是将预先规定的检验模式存放在存储器的确定的区中， 并不时地将所述检验模式与设定值(Vorgabe)进行比较，以便在偏离 设定值的情况下断言供电失效。但是在此不利的是，为检验模式所使 用的存储器区不能供另外的目的使用。此外存在以下的危险，要监控 的存储器的不同的单元不同长地容忍供电中断。只要不肯定：含有检 验模式的存储器单元针对供电中断是最敏感的，则不能有把握地从检 验模式的未受损性中推断出未曾出现供电中断。

现代半导体存储器的电路结构的进展的小型化导致相对于电离辐 射的提高了的敏感性。该辐射可以尤其是宇宙起源，但是该辐射也可 以来源于在焊料或半导体电路的壳体中的放射性衰变。形成在现代大 规模集成电路的两个不同逻辑电平之间的差别的电荷量，在这期间是 如此微小，使得电离辐射的由半导体结构所吸收的单个量子可能足以 反转其逻辑状态。为了可以检测这种也称为比特翻转(Bit-Flip)的自 发状态转变和对其作出反应，可以给这种存储器的数据字分配奇偶校 验比特，所述奇偶校验比特与该数据字一起被读取。在所读取的数据 字的和所属的所读取的奇偶校验比特的奇偶性之间的不一致表示比特 翻转。

随着半导体结构的日益增加的纯度，辐射诱发所观察的奇偶校验 误差的概率变得越来越大，使得不能从这种奇偶校验误差的出现有把 握地推断出供电失效。

发明优点

通过如在权利要求1中所定义的本发明，提供一种用于检测供电 中断的方法，该方法可以在短的时间中被实施，该方法的实施不影响、 或至少不决定性地影响访问所监控的数据存储器的处理器的处理功 率，并且该方法可以以最小成本耗费来实现。为了实施本方法，不需 要多于也用于识别辐射诱发的比特翻转本来所需要的电路元件。由于 本方法所访问的有用信息单元是任意的，因此不必专门对于本发明方 法的目的而读取任何有用信息单元，而是可以使用在实施不同于本发 明方法的任意任务的范围内所执行的读取过程。本方法因此不延迟这 种任务的处理。