[發明專利]一種RAM的9相鄰單元敏感故障檢測方法

有效

• 申請號: 201310034351.X
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103971750B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 杜永良
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G11C29/08
• 分類號: G11C29/08
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于故障檢測技術領域，涉及一種RAM的9相鄰單元敏感故障檢測方法。

背景技術

隨著嵌入式數字計算機越來越廣泛應用，以及計算機數字化程度的不斷提高，數據存儲器RAM的可靠性越來越受到關注，因為過程處理數據的存儲或讀寫錯誤均可能會給系統運行帶來嚴重影響。為避免因RAM錯誤帶來的嚴重后果，一些重要設備或系統已經將RAM的故障檢測作為系統運行許可的必要條件之一。

對于RAM來說故障類型比較多，但基本都可以等效為以下4類典型的功能故障模式。

最典型的故障模式為固定故障，簡稱為SAF。這種故障表現為故障存儲單元的值總是被鎖定在“0”或“1”狀態，如果一個存儲單元沒有故障，其可以被改寫為“0”或“1”中任意狀態，并且當執行讀操作時，其存儲的數據不會有任何改變。圖1給出了無故障的存儲單元Markov狀態圖，其中“R”表示一個讀操作、“W0”及“W1”分別表示一個寫“0”和寫“1”操作，S0和S1分別表示存儲單元處于“0”及“1”狀態；圖2給出了存儲單元固定故障的Markov狀態圖，不管發生什么情況此存儲單元始終固定在“0”狀態。

另一種典型的故障模式為翻轉故障，簡稱為TF。在很多情況下，這種故障與固定故障很類似，但在這種故障模式下，存儲單元能夠出現兩種狀態中的任一狀態。然而，當此存儲單元被寫入某種狀態時，它不能夠翻轉回去。因此，當存儲器上電時此存儲單元可以是“0”或“1”中的任一狀態，但它只能夠被單向改寫。圖3給出了翻轉故障的一個示例，從圖可以看出，此故障存儲單元可以從狀態“0”翻轉到狀態“1”，但不能翻轉回去。

接下來的一種典型故障模式為耦合故障，簡稱為CF。耦合故障是指在存儲器中，故障單元之間相互影響的故障。耦合故障可能是相同類型，也可能是不同類型，且一種故障可能掩蓋另外一種故障。多單元之間的耦合故障可能性極小，需要關注的耦合故障為兩單元耦合故障。圖4給出了兩個存儲單元間無耦合故障時的Markov狀態圖，圖5給出了兩個存儲單元中第一個單元改寫時同時引起第二個單元改寫的故障。

四種典型故障中的最后一種是相鄰單元敏感故障，簡稱為NPSF。一個單元因相鄰單元的活動導致狀態不正確，一個單元的相鄰單元可能有5個，也可能有9個，如圖6所示。

目前，RAM故障診斷應用最為廣泛的算法為March系列算法。March算法針對具體的故障模式，使得故障覆蓋率、檢測率、隔離率等性能指標上都有了很大改進。在日常的應用中，March算法經過多次改進，出現了多種變體，圖7給出了幾種常用的March算法。

從圖7中可以看出MARCH系列算法是對存儲器單元按照地址升序或降序逐個單元地向存儲單元中寫入測試向量，同時將響應向量讀出。這個算法的故障覆蓋率相當高，可以包括SAF、TF以及CF。目前常用的算法包括March系列算法在內均不能夠完成對相鄰單元敏感故障NPSF的全面檢測。

存儲器分為按字尋址的存儲器和按位尋址的存儲器，按字尋址的存儲器是以字為單位進行讀寫的，而按位尋址的存儲器是以位為單位進行讀寫的。目前應用較多的為按位尋址的存儲器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：

提供一種RAM的9相鄰單元敏感故障檢測方法，以彌補常規故障診斷算法不能對9相鄰單元敏感故障檢測率低的問題，進而提高關鍵嵌入式數字計算機RAM故障檢測的覆蓋率，從而提高嵌入式數字計算機運行的可靠性。

本發明的技術方案是：

一種RAM的9相鄰單元敏感故障檢測方法，通過隔行隔單元數據位從0到1，以及1到0的變化來檢測其對周圍8相鄰單元在0或1狀態下的影響。

一種RAM的9相鄰單元敏感故障檢測方法，其中，對于RAM中相鄰單元敏感故障檢測包含兩方面的內容：1）存儲單元數據由0→1,1→0變化時導致其相鄰單元置0的故障檢測；2）存儲單元數據由0→1,1→0變化時導致其相鄰單元置1的故障檢測。

其中1）中包含奇數行數據由0→1,1→0變化時導致其相鄰單元置0的故障檢測以及偶數行數據由0→1,1→0變化時導致其相鄰單元置0的故障檢測。

奇數行數據由0→1,1→0變化時導致其相鄰單元置0的故障檢測，包含以下6個步驟：

第一步：在偶數行每個基本存儲單元組寫入FH，奇數行每個基本存儲單元組寫入5H；

第二步：在奇數行每個基本存儲單元組寫入FH，隨后讀取各行每個基本存儲單元組的值并判斷是否為FH；