[發明專利]一種消除存儲器件總劑量效應的數據取反方法

無效

• 申請號: 200910023281.1
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101599030A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 賀朝會;李永宏
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F11/00
• 分類號: G06F11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，具體涉及一種消除存儲器件總劑量效應的數據取反方法。

現有技術

空間輻射環境中存在大量電子，會導致存儲器件發生總劑量效應，嚴重影響航天器的可靠性及在軌壽命。總劑量效應是指輻射在半導體器件內部不同界面附近產生了界面態電荷和在氧化層中產生了陷阱電荷，從而導致半導體器件的參數(主要是閾值電壓)漂移，進而引發器件故障。應對總劑量效應的方法主要有器件加固和工藝加固兩種。器件加固主要采取備份冗余和冷備份兩種方法。備份冗余是指在系統中設置一些冗余單元，備份關鍵存儲單元中的數據，當某存儲單元出現故障時，調用冗余備份單元中的數據，保證系統的正常運行。冷備份是指在系統中設置一些處于不加電狀態的存儲器件，這些器件不工作；當某個存儲器件出現問題時，啟用這些器件。這樣，可以提高系統的抗總劑量效應的能力。工藝加固是在器件的生產工藝過程中采取一些加固措施提高器件的抗總劑量效應的能力。然而，器件出廠以后，其抗總劑量效應的能力就確定了。目前尚無消除總劑量效應的方法。

發明內容

針對現有技術中尚無消除存儲器件中總劑量效應的方法的實際情況，本發明提出一種數據取反的方法，可以通過對內部寄存器和外部存儲器存儲單元中的數據進行取反操作，進而消除總劑量效應對存儲器件的影響。

一種消除存儲器件總劑量效應的數據取反方法，包括：

a.對內部寄存器的數據取反：

①對計算機內部寄存器發送第一次取反指令；得到原始數據的取反數據；

②對計算機內部寄存器發送第二次取反指令，將取反后的數據恢復為原來數據；

b.對外部存儲器的數據取反：

①把外部存儲器的原始數據讀到主控計算機中；

②發送第一次寫指令，給外部存儲器的存儲單元的每個字節寫入“55H”；

③發送第二次寫指令，給外部存儲器的存儲單元的每個字節寫入“AAH”，將“55H”變成“AAH”，對于二進制來說，即將“01010101B”變成“10101010B”，每一位取反；

④再把存入主控計算機中的外部存儲器的原始數據又重新寫入外部存儲器，覆蓋取反后的數據恢復外部存儲器的原來數據。

所述a.對內部寄存器的數據取反步驟①中給內部寄存器發送的第一次取反指令是應用匯編語言中的NOT語句。

所述a.對內部寄存器的數據取反步驟步驟②中再次對內部寄存器發送的第二次取反指令是再次應用匯編語言中的NOT語句。

本發明的消除存儲器件總劑量效應的數據取反方法使用的硬件系統由現有技術的主控計算機、測試控制板和存儲器及傳輸線構成。主控計算機負責系統的總體運行，執行軟件指令，完成數據的讀寫、取反等功能。測試控制板由鎖存器、譯碼器、比較器組成，鎖存器用于數據的臨時保存；譯碼器用于地址單元識別和設置；比較器用于與正確數據的比較，保證數據傳輸的正確性。傳輸線用于數據、地址信息的傳遞。外部存儲器為主控計算機的操作對象，記錄保存數據信息。

本發明的消除存儲器件總劑量效應的數據取反方法使用的軟件系統利用圖1所示的硬件系統，

1)主控計算機對內部寄存器發送兩次取反指令，即可消除總劑量效應對內部寄存器的影響。

以8086?CPU為例，所用的數據取反的子程序為：

DELDOSE?PROC

NOTAX

NOTBX

NOT?CX

NOTDX

NOT?SI

NOTDI

NOT?CS

NOTDS

NOT?SS

NOTES

NOTAX

NOTBX

NOTCX

NOTDX

NOT?SI

NOTDI

NOT?CS

NOTDS

NOT?SS

NOTES

DELDOSE?ENDP

2)主控計算機發送寫指令，給外部存儲器的存儲單元的每個字節寫入“55H”，然后再次發送寫指令，寫入“AAH”，即可消除總劑量效應對外部存儲器的影響。

所用子程序為：

void?WrPort55(int?address)

{???asm{

push?ax；

push?dx；

mov?dx，address；

mov?ax，55H；

out?dx，al；

pop?dx；

pop?ax；

}????}