存儲器故障診斷裝置、存儲器故障診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，提供一種使用預(yù)先設(shè)定的控制周期內(nèi)的應(yīng)用執(zhí)行后的間隔時間，用最小時間進(jìn)行存儲器的故障診斷，使得診斷對象區(qū)域的存儲器全部故障診斷時間成為最小的存儲器故障診斷裝置和存儲器故障診斷方法。存儲器的區(qū)域具備診斷區(qū)域(41)和非診斷區(qū)域(42)，診斷區(qū)域被分割成各個區(qū)域不重疊的多個行區(qū)域，并且，各個行區(qū)域被分割成各自不重疊的多個單元區(qū)域，存儲器故障診斷方法為2級的診斷，具備：針對行區(qū)域內(nèi)的1組單元區(qū)域的全部組合的單元區(qū)域間進(jìn)行診斷的行區(qū)域內(nèi)診斷步驟；和針對診斷區(qū)域內(nèi)的1組行區(qū)域的全部組合的行區(qū)域間進(jìn)行診斷的行區(qū)域間診斷步驟，將行區(qū)域尺寸設(shè)置成使行區(qū)域內(nèi)診斷時間與行區(qū)域間診斷時間相等。
【專利說明】存儲器故障診斷裝置、存儲器故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種存儲器故障診斷裝置和存儲器故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如在要求高安全性的成套設(shè)備等的安全測量儀表系統(tǒng)中，需要針對對系統(tǒng)進(jìn)行控制的控制裝置的存儲器進(jìn)行故障診斷。
[0003]由于安全測量儀表系統(tǒng)要求以年為單位的長期無重啟的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，不僅在系統(tǒng)啟動時，在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中也需要進(jìn)行對存儲器的故障診斷。
[0004]一般說來，在成為故障診斷對象的存儲器的故障中，除了 I個存儲器單元的讀/寫(Read/Write)錯誤以外，還存在讀/寫了某個存儲器單元時，其他存儲器單元的值發(fā)生變化的耦合失效。
[0005]該稱合失效的故障診斷算法有走步式(Walkpath)(也稱為Walking Bit (走步位))或GALPAT (跳步模式)。
[0006]走步式(Walkpath)是一種遍及診斷對象的整個存儲器區(qū)域,一邊接通/斷開I位或者多位的關(guān)注存儲器的值，一邊試驗剩余的存儲器區(qū)域的值是否正確的方法。
[0007]該方法能檢測出整個存儲器區(qū)域的耦合失效，但是由于存儲器的寫入讀出(讀/寫)次數(shù)與存儲器尺寸的平方成正比，因此存在診斷對象的存儲器容量變大時故障診斷時間就加速增大的問題。
[0008]對于該問題，作為縮短存儲器故障診斷所需的處理時間的方式，有分級設(shè)定存儲器的故障診斷區(qū)域來減少存儲器存取次數(shù)的方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在上述的分級設(shè)定存儲器的故障診斷區(qū)域來減少存儲器存取次數(shù)的方式的情況下，在存儲器故障診斷中，必須要進(jìn)行禁止對診斷對象區(qū)域以外的存儲器寫入的排他處理的存儲器區(qū)域很寬，因此，存在排他處理時間變長的問題。
[0010]S卩，該存儲器診斷在利用走步式的診斷方式中，采取向I個存儲器單元寫入并確認(rèn)對剩余整個區(qū)域的影響的方式。因此，需要禁止向該區(qū)域?qū)懭氪嫒〉呐潘幚?，直到確認(rèn)對剩余整個區(qū)域的處理結(jié)束為止。
[0011]但是，例如在安全測量儀表系統(tǒng)中，由于在控制周期內(nèi)必須要使用執(zhí)行應(yīng)用處理后的間隔時間來進(jìn)行存儲器的故障診斷，因此，在診斷對象區(qū)域的存儲器尺寸大的情況下，用于該存儲器診斷的存取禁止時間會比間隔時間長，有遍及控制周期的多個循環(huán)來禁止對診斷對象區(qū)域的寫入之虞。
[0012]因此，要將有關(guān)應(yīng)用處理的命令和數(shù)據(jù)復(fù)制到預(yù)先規(guī)定的存儲器的保全區(qū)域中，使用保全區(qū)域來執(zhí)行應(yīng)用處理。
[0013]另外，由于向存儲器保全區(qū)域的復(fù)制也需要時間，因此，有復(fù)制期間將控制中斷等的妨礙應(yīng)用處理動作的問題。[0014]本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種使用預(yù)先設(shè)定的控制周期內(nèi)的應(yīng)用執(zhí)行后的間隔時間，用最小時間進(jìn)行存儲器的故障診斷，使得診斷對象區(qū)域的存儲器全部故障診斷時間成為最小的存儲器故障診斷裝置和存儲器故障診斷方法。
[0015]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)施方式的存儲器故障診斷方法是一種使用預(yù)先設(shè)定的控制周期內(nèi)的應(yīng)用執(zhí)行后的間隔時間來診斷存儲器的故障的存儲器故障診斷方法，其特征在于，所述存儲器的區(qū)域具備預(yù)先設(shè)定的成為診斷對象的診斷區(qū)域、和不在所述應(yīng)用以及所述存儲器故障診斷中使用的診斷對象以外的非診斷區(qū)域，所述診斷區(qū)域被分割成各個區(qū)域不重疊的多個行(Row)區(qū)域，并且，各個所述行區(qū)域被分割成各自不重疊的多個單元(Cell)區(qū)域，所述單元區(qū)域以所述存儲器的數(shù)據(jù)總線寬度尺寸、字節(jié)尺寸和字尺寸、以及字節(jié)尺寸和字尺寸的整數(shù)倍中的某個尺寸來構(gòu)成，所述行區(qū)域尺寸設(shè)定為大于等于所述單元區(qū)域尺寸的整數(shù)倍且小于等于所述診斷區(qū)域的1/2、并且所述行區(qū)域內(nèi)診斷時間和所述行區(qū)域間診斷時間相等的尺寸，所述存儲器故障診斷方法具備:針對所述行區(qū)域內(nèi)的I組所述單元區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域內(nèi)診斷步驟、和針對所述診斷區(qū)域內(nèi)的I組所述行區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域間診斷步驟，所述行區(qū)域內(nèi)診斷步驟包括:在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的I組所述單元區(qū)域的數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中的步驟；針對I組所述單元區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式(pattern)為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該單元區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該單元區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值的步驟；在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組單元區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)的步驟；以及，在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組單元區(qū)域為“故障”的步驟，所述行區(qū)域間診斷步驟包括:在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的所述行區(qū)域的I組數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中的步驟；針對I組所述行區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該行區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該行區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值的步驟；在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組行區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)的步驟；以及，在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組行區(qū)域為“故障”的步驟。
[0016]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)施方式的存儲器故障診斷裝置使用預(yù)先設(shè)定的控制周期內(nèi)的應(yīng)用執(zhí)行后的間隔時間來診斷存儲器的故障，其特征在于，所述存儲器的區(qū)域具備預(yù)先設(shè)定的成為診斷對象的診斷區(qū)域、和在所述應(yīng)用以及所述存儲器診斷中不使用的診斷對象以外的非診斷區(qū)域，所述診斷區(qū)域被分割成各個區(qū)域不重疊的多個行區(qū)域，并且，各個所述行區(qū)域被分割成各自不重疊的多個單元區(qū)域，所述單元區(qū)域以所述存儲器的數(shù)據(jù)總線寬度尺寸、字節(jié)尺寸、字尺寸、字節(jié)尺寸和字尺寸的整數(shù)倍中的某個尺寸來構(gòu)成，所述行區(qū)域尺寸設(shè)定為大于等于所述單元區(qū)域尺寸的整數(shù)倍且小于等于所述診斷區(qū)域的1/2、并且所述行區(qū)域內(nèi)診斷時間和所述行區(qū)域間診斷時間相等的尺寸，所述存儲器故障診斷裝置具備:針對所述行區(qū)域內(nèi)的I組所述單元區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域內(nèi)診斷機(jī)構(gòu)、和針對所述診斷區(qū)域內(nèi)的I組所述行區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域間診斷機(jī)構(gòu)，所述行區(qū)域內(nèi)診斷機(jī)構(gòu)在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的I組所述單元區(qū)域的數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中，針對初始化后的I組所述單元區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該單元區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該單元區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值，在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組單元區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)，在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組單元區(qū)域為“故障”，所述行區(qū)域間診斷機(jī)構(gòu)在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的所述行區(qū)域的I組數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中，針對I組所述行區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該行區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該行區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值，在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組行區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)，在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組行區(qū)域為“故障”。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是第一實(shí)施方式的控制裝置的框圖。
[0018]圖2是第一實(shí)施方式的控制裝置的其他結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖3是應(yīng)用處理和存儲器診斷處理的時間圖。
[0020]圖4是應(yīng)用處理和存儲器診斷處理的流程圖。
[0021]圖5是存儲器的結(jié)構(gòu)圖的例子。
[0022]圖6是說明第一實(shí)施方式的行區(qū)域內(nèi)診斷區(qū)域的設(shè)定和其動作的圖。
[0023]圖7是說明第一實(shí)施方式的行區(qū)域間診斷區(qū)域的設(shè)定和其動作的圖。
[0024]圖8是說明第一實(shí)施方式的存儲器診斷動作的圖。
[0025]圖9是說明第一 實(shí)施方式的存儲器診斷的中斷處理動作的圖。
[0026]圖10是說明測試樣式的例子的圖。
[0027]圖11是說明第二實(shí)施方式的行區(qū)域間診斷區(qū)域的設(shè)定和其動作的圖。
[0028]附圖標(biāo)記的說明
[0029]10 控制裝置
[0030]20 CPU
[0031]21 程序存儲器
[0032]應(yīng)用程序
[0033]診斷程序
[0034]30 存儲器接口部
[0035]40 數(shù)據(jù)存儲器
[0036]41 診斷區(qū)域
[0037]42 非診斷區(qū)域
[0038]50 外部總線
[0039]401 地址寄存器
[0040]402 行譯碼器
[0041]403 列譯碼器
[0042]404 存儲器陣列
[0043]404? 存儲器單元
[0044]501 地址總線
【具體實(shí)施方式】[0045]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的存儲器故障診斷裝置最好是具備執(zhí)行應(yīng)用的CPU和對CPU所執(zhí)行的程序或數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的存儲器的裝置，應(yīng)用所執(zhí)行的控制對象可以任意。
[0046](第一實(shí)施方式)
[0047]參照圖1?圖10，對第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1和圖2是說明第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。存儲器故障診斷裝置10具備CPU20和存儲器40，所述CPU20和存儲器40用CPU外部總線50相連接。
[0048]CPU20具備存儲軟件的存儲器21，所述軟件包括執(zhí)行應(yīng)用的應(yīng)用軟件(以后稱為應(yīng)用)和診斷存儲器40的故障的存儲器故障診斷軟件(以后稱為存儲器故障診斷)。
[0049]此外，存儲器40具備預(yù)先設(shè)定的成為存儲器故障診斷對象的診斷區(qū)域41和不成為診斷對象的對象的、成為用于診斷對象區(qū)域41的故障診斷的暫時保全存儲區(qū)域的非診斷區(qū)域42。
[0050]存儲器故障診斷裝置10也可以是具備未圖示的CPU核心和內(nèi)部存儲器，并用CPU內(nèi)部總線連接CPU核心和內(nèi)部存儲器的結(jié)構(gòu)。
[0051]此外，存儲器故障診斷裝置10也可以是如圖1所示地用CPU外部總線50直接連接CPU20和存儲器40的結(jié)構(gòu)，也可以是如圖2所示地通過存儲器接口部30連接CPU20和存儲器40的結(jié)構(gòu)。
[0052]此夕卜，圖2結(jié)構(gòu)的CPU20也可以是代替具備軟件21的結(jié)構(gòu)，而用FPGA (Field-Programmable Gate Array:現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)構(gòu)成，并用FPGA執(zhí)行應(yīng)用和存儲器故障診斷的結(jié)構(gòu)。
[0053]此外，存儲器40的內(nèi)部被分割成診斷區(qū)域41和非診斷區(qū)域42，但是既可以將兩區(qū)域配置在同一物理存儲器上，或者也可以用不同的物理存儲器構(gòu)成診斷區(qū)域41和非診斷區(qū)域42都可以。
[0054]下面，參照圖3和圖4，對該存儲器故障診斷裝置10的動作概要進(jìn)行說明。圖3示出CPU20所執(zhí)行的預(yù)先設(shè)定的控制周期T1、在控制周期Ti內(nèi)執(zhí)行的應(yīng)用處理時間ta1、和能進(jìn)行存儲器故障診斷的間隔時間tdi的執(zhí)行定時。
[0055]考慮應(yīng)用處理tai的偏差，對間隔時間tdi預(yù)先規(guī)定能用于存儲器故障診斷的容許診斷時間Tav。
[0056]此外，以后詳細(xì)敘述的成為存儲器故障診斷對象的存儲器40，具備預(yù)先設(shè)定的成為診斷對象的診斷區(qū)域41、和存儲器故障診斷中不使用的診斷對象以外的非診斷區(qū)域42。
[0057]并且，如圖4所示，CPU20反復(fù)執(zhí)行應(yīng)用處理si和存儲器故障診斷處理s2?s4。存儲器故障診斷處理包括使診斷區(qū)域41的某個區(qū)域暫時保全到非診斷區(qū)域的數(shù)據(jù)儲存(Data Store) (s2)、針對該區(qū)域?qū)懭牒妥x出預(yù)先規(guī)定的樣式(pattern)數(shù)據(jù)后檢驗是否是期望值的數(shù)據(jù)的讀/寫校驗(check) (S3)、以及寫回已暫時保全了的某個診斷區(qū)域的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)恢復(fù)(Data restore) (s4)。
[0058]然后，橫跨多個控制周期Ti反復(fù)執(zhí)行該存儲器故障診斷處理。
[0059]下面，參照圖5，對存儲器40的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。存儲器40是能進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入和讀出的易失性存儲器，用隨機(jī)存取存儲器(RAM)構(gòu)成，使用由I個晶體管構(gòu)成且需要刷新充電的動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)或由多個晶體管構(gòu)成的可高速存取的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)。
[0060]與此相對，作為CPU20中具備的對軟件21進(jìn)行存儲的存儲器，使用非易失性的只讀存儲器(ROM)。
[0061]一般的RAM的結(jié)構(gòu)如圖5所示，具備連接在CPU20的地址總線501上的地址寄存器401、針對存儲器陣列404的各存儲器單元404i的行地址(Row address)和列地址(Columnaddress)指定對I個存儲器單元404i的存取的行譯碼器(Row Decoder) 402和列譯碼器(Column decoder)403。
[0062]各行(Row)叫作字線，各列(Column)叫作位線,存儲器單元將字線與位線的交點(diǎn)之一認(rèn)作地址，通過將各自的物理地址與邏輯地址相對應(yīng)，就能夠?qū)π凶g碼器402和列譯碼器403所指定的地址進(jìn)行存取。
[0063]存儲器40的故障包含這些結(jié)構(gòu)各部分的故障，存儲器單元404i的故障中除了因為鄰近配置地址線和數(shù)據(jù)線以及鄰近配置許多存儲器單元而發(fā)生的耦合失效(Couplingfault)以外,還包含叫作固定故障和樣式依賴故障的故障。
[0064]由于根據(jù)某個存儲器單元的內(nèi)容，或者因為某個存儲器單元的內(nèi)容發(fā)生變化，而另外的存儲器單元的內(nèi)容進(jìn)行變化，因此，可以通過適用稱為GALPAT的診斷算法來診斷上述那樣的包括耦合失效在內(nèi)的存儲器40的故障。
[0065]即，通過向作為診斷對象的I組存儲器單元中的一方寫入0(或者I)后，使另一方的相同位數(shù)據(jù)位置的存儲器單元的內(nèi)容O — I變化(或者I — 0)，然后讀出一方的內(nèi)容，將I組存儲器單元的值與期望值進(jìn)行比較，來進(jìn)行診斷。
[0066]下面，參照圖6和圖7，對這樣的基于利用GALPAT的診斷算法的存儲器40的診斷區(qū)域41的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖6、圖7示出了診斷區(qū)域41為η行k列的存儲器陣列。
[0067]診斷區(qū)域41被分割成各個區(qū)域不重疊的多個行(Row)區(qū)域41-1，并且，各個行區(qū)域41-1被分割成各自不重疊的多個單元(Cell)區(qū)域41-1 j。
[0068]此外，單元區(qū)域41-1 j以存儲器的數(shù)據(jù)總線寬度尺寸、字節(jié)尺寸和字尺寸、以及字節(jié)尺寸和字尺寸的整數(shù)倍尺寸中的某個尺寸構(gòu)成。即，單元區(qū)域41-1j由多位的存儲器單元構(gòu)成。
[0069]此外，將行區(qū)域41-1的尺寸設(shè)定在大于等于單元區(qū)域41-1j的尺寸的整數(shù)倍且小于等于診斷區(qū)域41的1/2的尺寸范圍內(nèi)。
[0070]本實(shí)施方式的存儲器故障診斷方法由2級診斷構(gòu)成，該2級診斷為，針對行區(qū)域41-1內(nèi)的I組單元區(qū)域41的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域內(nèi)診斷、以及針對診斷區(qū)域41內(nèi)的I組行區(qū)域41的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域間診斷。
[0071]圖6中，作為I組單元區(qū)域41，例如示出了單元區(qū)域41-13和單元區(qū)域41-lk作為它的一組，圖7中示出了行區(qū)域41-1和行區(qū)域41-n-l作為它的一組。
[0072]下面，對行區(qū)域內(nèi)診斷進(jìn)行說明。在行區(qū)域內(nèi)診斷中，對I組單元區(qū)域?qū)懭牒妥x出預(yù)先規(guī)定的測試樣式后，比較并判斷I組值是否是期望值。
[0073]測試樣式如圖10所示，針對I組區(qū)域的對應(yīng)位置上的位數(shù)據(jù)，只要其樣式處于相互反轉(zhuǎn)的關(guān)系，任意組合都可以。例如，使用如圖10(b)所示地單元區(qū)域i的4位的測試樣式全是O而反轉(zhuǎn)測試樣式全是I的組合、或如圖10(c)所示地測試樣式是55h而該樣式的反轉(zhuǎn)測試樣式是AAh的組合等4種組合。[0074]在行區(qū)域內(nèi)診斷中，對在I個行區(qū)域內(nèi)所能取的全部的I組單元區(qū)域的組合實(shí)施存儲器故障診斷處理。利用該診斷，除了各單元區(qū)域單位下的存儲器故障，還能夠檢測出I個行區(qū)域內(nèi)的單元區(qū)域單位下的包括耦合失效在內(nèi)的存儲器故障的全部樣式。
[0075]此外，對診斷區(qū)域41的全部行區(qū)域41-1分別實(shí)施行區(qū)域內(nèi)診斷。這樣，就能夠針對診斷區(qū)域41中的全部存儲器單元404i檢測存儲器故障，還能檢測出各行區(qū)域內(nèi)的單元區(qū)域41-1j單位下的包括耦合失效在內(nèi)的存儲器故障的全部樣式。
[0076]下面，對行區(qū)域間診斷進(jìn)行說明。在行區(qū)域間診斷中，對I組行區(qū)域?qū)懭牒妥x出預(yù)先規(guī)定的測試樣式后，比較并判斷I組值是否是期望值。
[0077]測試樣式與行區(qū)域內(nèi)診斷同樣，如圖10(b)或者圖10(c)所示，針對I組區(qū)域的對應(yīng)位置上的位數(shù)據(jù)，只要其樣式處于相互反轉(zhuǎn)的關(guān)系，任意組合都可以。例如，使用如圖10(b)所示地單元區(qū)域i的4位的測試樣式全是O而反轉(zhuǎn)測試樣式全是I的組合、或如圖10 (c)所示地測試樣式是55h而該樣式的反轉(zhuǎn)測試樣式是AAh的組合等4種組合。
[0078]在行區(qū)域間診斷中，對在I個診斷區(qū)域內(nèi)41所能取的全部的I組行區(qū)域的組合實(shí)施存儲器故障診斷處理。利用該診斷，除了各行區(qū)域單位下的存儲器故障，還能夠檢測出診斷區(qū)域41內(nèi)的行區(qū)域單位下的包括耦合失效在內(nèi)的存儲器故障的全部樣式。
[0079]此外，對診斷區(qū)域41的全部行區(qū)域41-1分別實(shí)施行區(qū)域間診斷。這樣，就能夠針對診斷區(qū)域41中的全部存 儲器單元404i檢測存儲器故障，還能檢測出診斷區(qū)域41內(nèi)的行區(qū)域41-1單位下的包括耦合失效在內(nèi)的存儲器故障的全部樣式。
[0080]下面，參照圖8，對該行區(qū)域內(nèi)診斷和行區(qū)域間診斷的診斷處理動作進(jìn)行說明。圖8是測試樣式的4種組合內(nèi)的、如圖10(a)所示地將它的區(qū)域描述為A、B、C、…，將代表其區(qū)域狀態(tài)的I位描述為測試樣式來進(jìn)行說明的圖。
[0081]在圖8中，首先，當(dāng)指定了 I組單元區(qū)域A和單元區(qū)域B時，將該區(qū)域的數(shù)據(jù)保全處理到非診斷區(qū)域42中(數(shù)據(jù)儲存)。
[0082]接著，向I組單元區(qū)域A和單元區(qū)域B中寫入O (WO)。然后，僅將單元區(qū)域A寫入(O —)1(W1)，針對寫入結(jié)果，讀出各個區(qū)域的數(shù)據(jù)(單元區(qū)域A-R1、單元區(qū)域B R0)，求出所讀出的I組區(qū)域的值，并與期望值進(jìn)行比較，判斷讀出的值是否正確。在不一致的情況下，判斷該組合的區(qū)域為“故障”。在一致的情況下，轉(zhuǎn)移到下個數(shù)據(jù)的寫入。
[0083]下個數(shù)據(jù)向單元區(qū)域B寫入(O —)1(W1)。然后，讀出I組單元區(qū)域的數(shù)據(jù)(單元區(qū)域A-R1、單元區(qū)域B Rl)，求出所讀出的I組區(qū)域的值，并與期望值進(jìn)行比較，判斷讀出的值是否正確。在不一致的情況下，判斷該組合的區(qū)域為“故障”。在一致的情況下，轉(zhuǎn)移到下個數(shù)據(jù)的寫入。
[0084]下個數(shù)據(jù)向單元區(qū)域A寫入(I —)0(W0)。然后，讀出I組單元區(qū)域的數(shù)據(jù)(單元區(qū)域A-R0、單元區(qū)域B Rl)，求出所讀出的I組區(qū)域的值，并與期望值進(jìn)行比較，判斷讀出的值是否正確。在不一致的情況下，判斷該組合的區(qū)域為“故障”。在一致的情況下，轉(zhuǎn)移到下個數(shù)據(jù)的寫入。
[0085]下個數(shù)據(jù)向單元區(qū)域B寫入(I —)0(W0)。然后，讀出I組單元區(qū)域的數(shù)據(jù)(單元區(qū)域A-R0、單元區(qū)域B R0)，求出所讀出的I組區(qū)域的值，并與期望值進(jìn)行比較，判斷讀出的值是否正確。在不一致的情況下，判斷該組合的區(qū)域為“故障”。在一致的情況下，向I組單元區(qū)域A和單元區(qū)域B中寫回保全區(qū)域中所存儲的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)恢復(fù))。[0086]如以上說明地，在2個區(qū)域間的I個診斷循環(huán)中執(zhí)行數(shù)據(jù)儲存處理、對4種測試數(shù)據(jù)的組合的讀/寫校驗處理、和數(shù)據(jù)恢復(fù)處理這3種處理，以后同樣地執(zhí)行該診斷循環(huán)，直到最后的組合區(qū)域為止。
[0087]行區(qū)域間診斷與行區(qū)域內(nèi)診斷相比，除了區(qū)域尺寸不同以外，動作是同樣的，故省略其詳細(xì)說明。此外，行區(qū)域間診斷和行區(qū)域內(nèi)診斷中，診斷的順序、組合也可以任意。
[0088]在本實(shí)施方式中，由于在I個診斷循環(huán)中保全到非診斷區(qū)域42中的區(qū)域限定于I組單元區(qū)域或者I組行區(qū)域，因此，能將圖4記載的存儲器故障診斷處理(從數(shù)據(jù)儲存到數(shù)據(jù)恢復(fù)的I個診斷循環(huán))收納在I個控制周期Ti內(nèi)。
[0089]此外,在應(yīng)用的執(zhí)行時間固定的情況下，間隔時間tdi能夠設(shè)定為固定值,但在設(shè)想間隔時間tdi可變，且不收納在I個控制周期Ti內(nèi)的情況下，每次應(yīng)用結(jié)束時求出間隔時間tdi。
[0090]另外，在行區(qū)域內(nèi)診斷和行區(qū)域間診斷時，也可以在診斷循環(huán)中，在I個組合樣式(數(shù)據(jù))中的每次診斷結(jié)束時求出剩余間隔時間，在剩余間隔時間變?yōu)樾∮诘扔陬A(yù)先規(guī)定的診斷時間的情況下，將下個組合中的診斷暫時中斷，并存儲該診斷順序號，在下個控制周期Ti中，在應(yīng)用已結(jié)束的時刻，從下個診斷順序號開始診斷。
[0091]該情況下的診斷的中止定時可以是在圖9的箭頭所示的恢復(fù)并使能儲存(Restore & Store enable)中示出的診斷循環(huán)的3處讀出定時。S卩，在讀取已寫入的數(shù)據(jù)并結(jié)束了與期望值之間的比較處理之后，中斷存儲器故障診斷處理，從非診斷區(qū)域42恢復(fù)暫時保全的該區(qū)域的數(shù)據(jù)，然后再次開始應(yīng)用。
[0092]然后，在應(yīng)用結(jié)束后的下個控制周期Ti中的間隔時間tdi,從中斷后的診斷順序號開始寫數(shù)據(jù)并開始診斷循環(huán)。
[0093]此外，在本實(shí)施方式中，由于存儲器故障診斷處理中一切應(yīng)用處理都不動作，因此，不需要在診斷區(qū)域41 一側(cè)執(zhí)行應(yīng)用處理。
[0094]下面，針對用于使作為存儲器故障診斷裝置10的診斷時間最小的行區(qū)域41-1尺寸和單元區(qū)域41-1j尺寸的設(shè)定方法進(jìn)行說明。
[0095]在只將應(yīng)用處理所需的程序和數(shù)據(jù)全部復(fù)制到非診斷區(qū)域中而在非診斷區(qū)域中執(zhí)行應(yīng)用的構(gòu)造中，能減小與存儲器故障診斷的I個診斷循環(huán)有關(guān)的存儲器區(qū)域，但作為代價，有存儲器診斷的組合數(shù)量變得龐大的缺點(diǎn)。
[0096]為了預(yù)防該缺點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，將診斷區(qū)域41設(shè)置成分割為行區(qū)域和單元區(qū)域2級的診斷處理。
[0097]在本實(shí)施方式中，行區(qū)域的尺寸范圍是單元區(qū)域的尺寸的整數(shù)倍，將其范圍規(guī)定為單元區(qū)域尺寸X 2 <行區(qū)域尺寸<診斷區(qū)域尺寸X 1/2，但I(xiàn)組單元區(qū)域的組合數(shù)量與行區(qū)域尺寸的平方成正比。
[0098]因此，若行區(qū)域的尺寸變大，則單元區(qū)域的組合數(shù)量增大，行區(qū)域內(nèi)診斷的處理時間就增大，就會很難在控制周期內(nèi)的間隔時間內(nèi)使數(shù)據(jù)儲存和數(shù)據(jù)恢復(fù)處理結(jié)束。
[0099]另一方面，由于行區(qū)域間診斷的I組行區(qū)域的組合數(shù)量呈與行區(qū)域尺寸的平方成反比例的關(guān)系，因此，越減小行區(qū)域尺寸，診斷區(qū)域41內(nèi)的行區(qū)域數(shù)量就越增多，從而，處于行區(qū)域間診斷的組合數(shù)量激增且行區(qū)域間診斷的總處理時間擴(kuò)大的關(guān)系。
[0100]以下求出用于使存儲器故障診斷時間最小的、行區(qū)域間診斷時間、行區(qū)域內(nèi)診斷時間與診斷區(qū)域尺寸、行區(qū)域尺寸和單元區(qū)域尺寸的關(guān)系。
[0101]參照圖8，用下述式子求行區(qū)域間診斷時間TBmw。
[0102]TBrow = (A).⑶.(C).(D)
[0103]在此，(A)、(B)、(C)、(D)是下述定義的值，
[0104](A)…圖8的每個行區(qū)域間I診斷循環(huán)(數(shù)據(jù)儲存~數(shù)據(jù)恢復(fù))的讀/寫次數(shù)、
[0105](B)…I組行區(qū)域間的總組合數(shù)
[0106](C)…I個行區(qū)域中的存儲器存取次數(shù)
[0107]⑶…I次存儲器存取時間=I/時鐘數(shù)
[0108]在此，關(guān)于(B)，若設(shè)m=診斷區(qū)域尺寸/行區(qū)域尺寸，則
[0109](B) = m.(m_l)/2。
[0110]此外，(C)用(C)=(行區(qū)域尺寸/單元區(qū)域尺寸)?每單元區(qū)域的存取循環(huán)數(shù)表示。
[0111]在此，在m是充分大的值的情況下，由于可以近似為m2/2，因此，用下述(數(shù)學(xué)式I)求行區(qū)域間診斷時間TMW。
[0112]【數(shù)學(xué)式I】
[0113]
【權(quán)利要求】
1.一種存儲器故障診斷方法，使用預(yù)先設(shè)定的控制周期內(nèi)的應(yīng)用執(zhí)行后的間隔時間來診斷存儲器的故障，其特征在于， 所述存儲器的區(qū)域具備預(yù)先設(shè)定的成為診斷對象的診斷區(qū)域、和不在所述應(yīng)用以及所述存儲器故障診斷中使用的診斷對象以外的非診斷區(qū)域， 所述診斷區(qū)域被分割成各個區(qū)域不重疊的多個行區(qū)域，并且，各個所述行區(qū)域被分割成各自不重疊的多個單元區(qū)域，所述單元區(qū)域以所述存儲器的數(shù)據(jù)總線寬度尺寸、字節(jié)尺寸和字尺寸、以及字節(jié)尺寸和字尺寸的整數(shù)倍中的某個尺寸來構(gòu)成， 所述行區(qū)域尺寸設(shè)定為大于等于所述單元區(qū)域尺寸的整數(shù)倍且小于等于所述診斷區(qū)域的1/2、并且所述行區(qū)域內(nèi)診斷時間和所述行區(qū)域間診斷時間相等的尺寸， 所述存儲器故障診斷方法包括: 針對所述行區(qū)域內(nèi)的I組所述單元區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域內(nèi)診斷步驟；和 針對所述診斷區(qū)域內(nèi)的I組所述行區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域間診斷步驟， 所述行區(qū)域內(nèi)診斷步驟包括: 在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的I組所述單元區(qū)域的數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中的步驟； 針對I組所述單元區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該單元區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該單元區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值的步驟； 在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組單元區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)的步驟；和 在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組單元區(qū)域為“故障”的步驟， 所述行區(qū)域間診斷步驟包括: 在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的所述行區(qū)域的I組數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中的步驟； 針對I組所述行區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該行區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該行區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值的步驟；在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組行區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)的步驟；和 在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組行區(qū)域為“故障”的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器故障診斷方法，其特征在于，用下述的數(shù)學(xué)式1，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述行區(qū)域內(nèi)診斷的容許診斷時間，賦予所述行區(qū)域的尺寸， 數(shù)學(xué)式I為: 行區(qū)域尸寸<_2x單元區(qū)域尺寸2 X時鐘數(shù)X容許診斷時間_5、、—每I個診斷循環(huán)i?奶欠數(shù)X診斷區(qū)域尺寸X每單元區(qū)域存取循環(huán)數(shù)
O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器故障診斷方法，其特征在于，用下述的數(shù)學(xué)式2賦予所述行區(qū)域的尺寸范圍， 數(shù)學(xué)式2為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器故障診斷方法，其特征在于，用所述存儲器的物理地址中的行地址的寬度尺寸設(shè)定所述行區(qū)域的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器故障診斷方法，其特征在于，關(guān)于所述行區(qū)域的尺寸，針對所述存儲器的物理地址中的各行地址，僅將列方向上開頭的單元區(qū)域的I個單元區(qū)域的量作為該行區(qū)域，使得在所述行區(qū)域間診斷中將行方向的存取削減了 “行區(qū)域尺寸/單元區(qū)域尺寸”的數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器故障診斷方法，其特征在于， 在應(yīng)用的執(zhí)行時間固定時，將所述間隔時間設(shè)定為固定值， 在該應(yīng)用的執(zhí)行時間可變的情況下，在每次應(yīng)用結(jié)束時求出所述間隔時間， 另外，在所述行區(qū)域內(nèi)診斷時以及所述行區(qū)域間診斷時，在所述4種組合的樣式數(shù)據(jù)的診斷循環(huán)中，每次該I個組合樣式數(shù)據(jù)下的診斷結(jié)束時，求出剩余的間隔時間， 在剩余間隔時間變?yōu)樾∮诘扔陬A(yù)先規(guī)定的診斷時間的情況下，將下個組合下的診斷暫時中斷，并存儲該診斷順序號， 在下個控制周期中，在所述應(yīng)用已結(jié)束的時刻，從下個診斷順序號開始診斷。
7.一種存儲器故障診斷裝置，使用預(yù)先設(shè)定的控制周期內(nèi)的應(yīng)用執(zhí)行后的間隔時間來診斷存儲器的故障，其特征在于， 所述存儲器的區(qū)域具備預(yù)先設(shè)定的成為診斷對象的診斷區(qū)域、和在所述應(yīng)用以及所述存儲器診斷中不使用的診斷對象以外的非診斷區(qū)域， 所述診斷區(qū)域被分割成各個區(qū)域不重疊的多個行區(qū)域，并且，各個所述行區(qū)域被分割成各自不重疊的多個單元區(qū)域，所述單元區(qū)域以所述存儲器的數(shù)據(jù)總線寬度尺寸、字節(jié)尺寸、字尺寸、字節(jié)尺寸和字尺寸的整數(shù)倍中的某個尺寸來構(gòu)成， 所述行區(qū)域尺寸設(shè)定為大于等于所述單元區(qū)域尺寸的整數(shù)倍且小于等于所述診斷區(qū)域的1/2、并且所述行區(qū)域內(nèi)診斷時間和所述行區(qū)域間診斷時間相等的尺寸， 所述存儲器故障診斷裝置具備: 針對所述行區(qū)域內(nèi)的I組所述單元區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域內(nèi)診斷機(jī)構(gòu)；和針對所述診斷區(qū)域內(nèi)的I組所述行區(qū)域的全部組合進(jìn)行診斷的行區(qū)域間診斷機(jī)構(gòu)，所述行區(qū)域內(nèi)診斷機(jī)構(gòu)在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的I組所述單元區(qū)域的數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中， 針對初始化后的I組所述單元區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該單元區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該單元區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值， 在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組單元區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)， 在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組單元區(qū)域為“故障”， 所述行區(qū)域間診斷機(jī)構(gòu)在所述控制周期中的應(yīng)用執(zhí)行已結(jié)束的定時，使預(yù)先設(shè)定的所述行區(qū)域的I組數(shù)據(jù)保全到所述非診斷區(qū)域中，針對I組所述行區(qū)域，寫入并生成4種相同位位置的樣式為相互反轉(zhuǎn)關(guān)系的組合，每次寫入時讀出該行區(qū)域的數(shù)據(jù)，比較I組該行區(qū)域的值，判斷該值是否是期望值， 在比較的結(jié)果是期望值的情況下，向該I組行區(qū)域中寫回已保全到所述保全區(qū)域中的數(shù)據(jù)， 在比較的結(jié)果不是期望值的情況下，判斷該I組行區(qū)域為“故障”。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器故障診斷裝置，其特征在于，用下述的數(shù)學(xué)式3，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述行區(qū)域內(nèi)診斷的容許診斷時間，賦予所述行區(qū)域的尺寸， 數(shù)學(xué)式3為:
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器故障診斷裝置，其特征在于，用下述的數(shù)學(xué)式4賦予所述行區(qū)域的尺寸范圍， 數(shù)學(xué)式4為:
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器故障診斷裝置，其特征在于，用所述存儲器的物理地址中的行地址的寬度尺寸設(shè)定所述行區(qū)域的尺寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器故障診斷裝置，其特征在于，關(guān)于所述行區(qū)域的尺寸，針對所述存儲器的物理地址中的各行地址，僅將列方向上開頭的單元區(qū)域的I個單元區(qū)域的量作為該行區(qū)域，使得所述行區(qū)域間診斷在行方向的存取中削減了 “行區(qū)域尺寸/單元區(qū)域尺寸”的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的存儲器故障診斷裝置，其特征在于， 在應(yīng)用的執(zhí)行時間固定時，將所述間隔時間設(shè)定為固定值， 在該應(yīng)用的執(zhí)行時間可變的情況下，在每次應(yīng)用結(jié)束時求出所述間隔時間， 另外，在所述行區(qū)域內(nèi)診斷時以及所述行區(qū)域間診斷時，在所述4種組合的樣式數(shù)據(jù)的診斷循環(huán)中，每次該I個組合樣式數(shù)據(jù)下的診斷結(jié)束時，求出剩余的間隔時間， 在剩余間隔時間變?yōu)樾∮诘扔陬A(yù)先規(guī)定的診斷時間的情況下，將下個組合下的診斷暫時中斷，并存儲該診斷順序號， 在下個控制周期中，在所述應(yīng)用已結(jié)束的時刻，從下個診斷順序號開始診斷。
【文檔編號】G11C29/08GK103714861SQ201210585230
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】中谷博司, 大西直哉, 天木智, 鮫田芳富, 登古誠 申請人:株式會社東芝