DE19517946C2 - Method for refreshing data in non-volatile memories of a data carrier within an identification system - Google Patents
Method for refreshing data in non-volatile memories of a data carrier within an identification systemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffrischen von Daten in nichtflüchtigen Speichern eines Datenträgers innerhalb eines Identifika tions-Systems, zur Verlängerung der nutzbaren Haltezeit der Daten innerhalb des Datenträgers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for refreshing data in non-volatile storage of a data carrier within an identifier tion system, to extend the usable hold time of the data within the data carrier according to the preamble of claim 1.
Bei Identifikations-Systemen werden wegen der größeren möglichen Flexibilität nicht mehr nur Codeträger mit unveränderbarer Kennung eingesetzt, sondern in zunehmendem Maße Datenträger, die eine vielfache Änderung der gespeicherten Daten zulassen. Als Speichermedium werden nichtflüchtige Speicherzellen, insbesondere EEPROMs, angewendet.Identification systems are possible because of the larger ones Flexibility is no longer just a code carrier with an unchangeable identifier used, but increasingly disks that are multiple Allow changes to the stored data. As a storage medium non-volatile memory cells, in particular EEPROMs, applied.
Solche Speicherzellen haben zwei kritische Kennwerte, nämlich die garantierte Zahl der maximal möglichen Schreib-/Lese-Zyklen (endurance) und die maximal garantierte Datenhaltezeit (retention time). Letztere wird dadurch begrenzt, daß sich durch Ladungsausgleich und andere Alterungsmechanismen der Abstand der Schwellwerte für die Erkennung des Inhalts der Zelle derart verringert, daß kein zuverlässiges Auslesen mehr möglich ist. Durch erneutes Programmieren des Inhaltes kann auch die maximal garantierte Datenhaltezeit erneut genutzt werden.Such memory cells have two critical parameters, namely the guaranteed number of maximum possible read / write cycles (endurance) and the maximum guaranteed data retention time. The latter will limited by the fact that charge equalization and others Aging mechanisms the distance of the threshold values for the detection the content of the cell reduced so that no reliable readout is more possible. By re-programming the content, too the maximum guaranteed data retention time can be used again.
Für Informationen im regulären Schreib-/Lese-Bereich des Speichers bedeutet die begrenzte Datenhaltezeit keine Schwierigkeit, da dort jederzeit eine solche Neuprogrammierung vorgenommen werden kann. Probleme bereiten jedoch hardwaremäßig oder vom Anwender unveränderlich softwaremäßig schreibgeschützte Speicherbereiche, die Betriebs- oder Kalibrierdaten enthalten, die u. U. für die sichere Funktion des Daten trägers unerläßlich und entscheidend sind.For information in the regular read / write area of the memory The limited data retention time means no difficulty since there at any time such reprogramming can be done. Problems but prepare hardware or unchangeable by the user software write-protected memory areas, the operating or Contain calibration data that u. U. for the safe functioning of the data carrier are essential and decisive.
Durch Wärmebehandlung bei der Produktion eines solchen Datenträgers, wie EEPROM, beispielsweise durch Reflow-Löten, und bei Einsatz dessel ben bei höheren Temperaturen kann die maximal garantierte Datenhalte zeit für EEPROMs schon zu einem nennenswerten Teil ausgeschöpft sein.By heat treatment in the production of such a data carrier, like EEPROM, for example by reflow soldering, and when using it The maximum guaranteed data retention can occur at higher temperatures time for EEPROMs has already been exhausted to a significant extent.
Durch die Literaturstelle JP 3-69099 A ist es bekannt, zum Verlängern der nutzbaren Haltezeit von Daten innerhalb eines Datenträgers die Daten aufzufrischen. Unter Verwendung eines gesonderten Kommandos (REF) wird aus einem Adressgenerierungsschaltkreis ein Adressensignal ausge wählt, welches seinerseits ein Kontrollsignal generiert, das das Auslesen der Daten aus dem Datenträger veranlaßt und diese mittels eines internen Lesekontrollsignals in einen Zwischenspeicher eingibt. Das Lesekontroll signal veranlaßt den Datenträger, die Daten wiederum zu schreiben, wodurch die Daten aus dem Zwischenspeicher ausgegeben und in den Datenträger zurückgeschrieben werden.From the reference JP 3-69099 A it is known to extend the usable hold time of data within a data carrier the data freshen up. Using a separate command (REF) an address signal is output from an address generation circuit selects, which in turn generates a control signal that reads causes the data from the data carrier and this by means of an internal Read control signal enters a buffer. The reading control signal causes the data carrier to write the data again, whereby the data is output from the buffer and into the Disk to be restored.
Durch die EP 0 579 274 A2 ist eine IC-Karte bekannt, die außerhalb eines nichtflüchtigen Speichers einen Auffangspeicher aufweist, in welchen Daten aus dem nichtflüchtigen Speicher eingeschrieben werden, bevor sie beispielsweise gelöscht werden, so daß die Daten aus dem Auffangspeicher in den nichtflüchtigen Speicher zurückgeschrieben werden können.From EP 0 579 274 A2 an IC card is known that is outside a non-volatile memory has a catch memory, in which Data from non-volatile memory can be written before it For example, be deleted so that the data from the catch memory can be written back to the non-volatile memory.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches es gestattet, die Datenhaltezeit bei nichtflüchtigen Speichern eines Datenträgers von Identifikations-Systemen zu erhöhen, um damit die Lebensdauer der Datenträger zu verlängern.The invention has for its object a method of the beginning to create the type mentioned, which allows the data retention time at non-volatile storage of a data carrier of identification systems increase to extend the life of the media.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved in the features of Claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß die Datenhalte zeit bei nichtflüchtigen Speichern eines Datenträgers beträchtlich erhöht wird, was bedeutet, daß die Lebensdauer der Datenträger entscheidend verlängert wird. Dadurch wird zum Zeitpunkt der Auslieferung des Datenträgers und insbesondere nach späteren Hochtemperatureinsätzen den Erhalt der Kalibrierdaten im Kalibrier-Register und damit die Funk tion des Datenträgers gewährleistet.The method according to the invention has the advantage that the data hold time for non-volatile storage of a data carrier increased considerably becomes, which means that the life of the disk is crucial is extended. This will at the time of delivery of the Data carrier and especially after later high-temperature operations the receipt of the calibration data in the calibration register and thus the radio tion of the data carrier guaranteed.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, im Rahmen der regulären Kommunikation mit dem Datenträger und nicht nur im Rahmen eines speziellen Test- oder Engineering-Modus diese Daten derart aufzufrischen, daß unter allen Umständen diese Information bzw. diese Daten unver fälscht bleiben. Eine starre Verriegelung der zu schützenden Speicher bereiche in Hard- oder Software wird erfindungsgemäß durch die Verknüpfungslogik ersetzt, die unter definierten Voraussetzungen den Schreibschutz des Datenträgers umgehen kann.The method according to the invention allows, within the scope of the regular Communication with the data carrier and not only in the context of a special test or engineering mode to refresh this data in such a way that this information or data is not stay fake. A rigid locking of the storage to be protected areas in hardware or software is inventively by Linking logic replaces the under defined conditions Can handle write protection of the disk.
Die Umgehung des Schreibschutzes kann erfindungsgemäß auf zwei verschiedenen Wegen erfolgen. Zum einen kann über den verwendeten Kommunikationsweg zu einem geeigneten Zeitpunkt ein Kommando an den Datenträger gesandt werden, das ein Auslesen der aufzufrischenden Information in einen Zwischenspeicher, vorzugsweise interner Zwischen speicher, des Datenträgers und daran anschließend eine Neuprogram mierung der Daten aus diesem Zwischenspeicher heraus zurück in den Datenspeicher auslöst. Die Neuprogrammierung der Daten aus dem Zwischenspeicher zurück in den nichtflüchtigen Speicher erfolgt unmittel bar nach der Übernahme der Daten in den Zwischenspeicher.The bypassing of write protection can, according to the invention, be reduced to two different ways. For one, it can be used A command at a suitable time be sent to the data carrier, which is a readout of the data to be refreshed Information in a buffer, preferably an internal buffer memory, the data carrier and then a new program the data from this buffer back into the Triggers data storage. Reprogramming the data from the Buffer back into the non-volatile memory takes place immediately cash after the data has been transferred to the buffer.
Zum anderen kann dieses Auffrischen der Daten auch im Rahmen der üblichen Schreib-/Lese-Befehle derart durchgeführt werden, daß die aufzufrischende Information zu einem geeigneten Zeitpunkt über den verwendeten Kommunikationsweg an eine vom Datenträger getrennte Schreib-/Lese-Einheit übermittelt werden und diese Daten von dort aus unmittelbar danach oder zu einem späteren Zeitpunkt wieder in den Datenträger eingeschrieben werden, sofern eine im Datenträger befindliche Vergleicherschaltung festgestellt, daß die an den Datenträger übermittelten Daten mit den dort gespeicherten Daten identisch sind; andernfalls wird keine Neuprogrammierung der Daten vorgenommen.On the other hand, this refreshing of the data can also take place within the scope of the usual read / write commands are carried out such that the Information to be refreshed at a suitable time via the used communication path to a separate from the data carrier Read / write unit are transmitted and this data from there immediately afterwards or at a later date Data carriers are written, if one is in the data carrier located comparator circuit found that the to the disk transmitted data are identical to the data stored there; otherwise the data will not be reprogrammed.
Die Rückprogrammierung der vom Datenträger der getrennten Schreib- /Lese-Einheit übermittelten Daten kann entweder unmittelbar nach der Übermittlung oder zu einem späteren Zeitpunkt in den aufzufrischenden Speicherbereich erfolgen.The reprogramming of the write / Read unit data can either be sent immediately after the Submit or refresh at a later time in the Memory area.
Ein geeigneter Zeitpunkt für ein solches Auffrischen der Daten ist immer dann gegeben, wenn angenommen werden kann, daß der Datenträger einer Beeinflussung durch seine Umgebung derart ausgesetzt war, daß ein merklicher Teil der maximal garantierten Datenhaltezeit genutzt worden ist. Durch dieses Verfahren des präventiven Auffrischens ist somit eine Datenhaltezeit erreichbar, die weit oberhalb der maximal vom Hersteller garantierten Datenhaltezeit liegt. A suitable time for refreshing the data is always then given if it can be assumed that the data carrier was so influenced by its surroundings that a noticeable part of the maximum guaranteed data retention time was used is. This preventive refresh procedure is therefore one Data retention time achievable, which is far above the maximum by the manufacturer guaranteed data retention time.
Das Verfahren zur Erhöhung der Datenhaltezeit erfolgt insbesondere bei Einsatz des Datenträgers bei erhöhter Temperatur und wird vorzugsweise oberhalb 85 Grad Celsius eingesetzt.The procedure for increasing the data retention time takes place in particular at Use of the data carrier at elevated temperature and is preferred used above 85 degrees Celsius.
In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren auf Kalibrierdaten angewendet, die in einem schreibgeschützten Bereich des nichtflüchtigen Speichers abgelegt sind. Des weiteren können die Verfahren unter Verwendung eines CRC bei der Datenübertragung durch geführt werden.The method according to the invention is advantageously based on Calibration data applied in a read-only area of the non-volatile memory are stored. Furthermore, the Method using a CRC in data transmission through be performed.
Die interne Auffrischung kann von außen durch einen Befehl auslösbar sein oder angestoßen werden. Des weiteren kann die interne Auffrischung von innen selbst erfolgen, beispielsweise bei jedem Einschalten (power on) oder nach dem Durchlaufen einer vorgegebenen Anzahl von Lesezyklen, die gezählt werden. Die interne Auffrischung kann insbesondere nach dem Erreichen einer vorbestimmten Temperatur erfolgen, die mittels eines Temperatursensors im Bereich des nichtflüchtigen Datenspeichers gemessen worden ist, wobei das Sensorsignal den Refresh auslöst.The internal refresh can be triggered from the outside by a command be or be initiated. Furthermore, the internal refresh done from the inside itself, for example each time you switch on (power on) or after going through a predetermined number of read cycles, that are counted. The internal refreshment can be done especially after Reaching a predetermined temperature, which is achieved by means of a Temperature sensor in the area of the non-volatile data storage has been measured, the sensor signal triggering the refresh.
Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigen:Examples of the invention are shown in the drawing and then described. Show:
Fig. 1 ein Blockschaltbild bei der Durchführung eines regulären Schreib-/Lesebetriebes Fig. 1 is a block diagram when performing a regular read / write operation
Fig. 2 ein Blockschaltbild bei der Durchführung eines Refresh- Zyklusses und Fig. 2 is a block diagram when performing a refresh cycle and
Fig. 3 ein Blockschaltbild bei der Durchführung eines Refreshs durch einen regulären Schreibbefehl. Fig. 3 is a block diagram when performing a refresh by a regular write command.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild bei der Durchführung eines regulären Schreib-/Lesebetriebes gemäß dem Verfahren. Während des regulären Schreib-/Lesebetriebes kommuniziert eine externe Schreib-/Leseeinheit 3 mit einem Datenträger 4 über einen Sende-/Empfangskreis des Daten trägers 4. Die ankommenden Signale werden dekodiert und je nach Bedeutung entweder in einer Steuerlogik 5 des Datenträgers 4 ausgewertet oder seriell in einem Zwischenspeicher 1 des Datenträgers 4 abgelegt. Fig. 1 shows a block diagram in conducting a normal read / write operation according to the method. During the regular read / write operation, an external read / write unit 3 communicates with a data carrier 4 via a transmission / reception circuit of the data carrier 4 . The incoming signals are decoded and, depending on their importance, either evaluated in a control logic 5 of the data carrier 4 or stored serially in a buffer 1 of the data carrier 4 .
Wird die ankommende Signalfolge als Lesebefehl interpretiert, so ist die Adressierung des gesamten Speicherbereichs freigegeben und eine Über nahme der Daten aus jeder beliebigen Speicheradresse in den Zwischen speicher 1 möglich. Der Inhalt des Zwischenspeichers 1 wird sodann seriell ausgelesen und kodiert an die Schreib-/Leseeinheit 3 gesandt.If the incoming signal sequence is interpreted as a read command, the addressing of the entire memory area is released and the data can be transferred from any memory address into the buffer memory 1 . The content of the buffer memory 1 is then read out serially and sent to the read / write unit 3 in coded form.
Wird die ankommende Signalfolge als regulärer Schreibbefehl inter pretiert, so können nur die Adressen innerhalb eines regulär beschreib baren Speichers 6 des Datenträgers 4 angesprochen werden. Die Steuer logik 5 veranlaßt dann eine Übernahme der Daten aus dem Zwischen speicher 1 in den regulären Speicherbereich 6 des regulären nicht flüchtigen Speichers 6.If the incoming signal sequence is interpreted as a regular write command, only the addresses within a regularly writable memory 6 of the data carrier 4 can be addressed. The control logic 5 then causes a transfer of the data from the buffer 1 into the regular memory area 6 of the regular non-volatile memory 6 .
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild bei der Durchführung eines Refresh- Zyklusses gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn durch ein gesondertes Kommando aus dem im Kommunikationsprotokoll verfügbaren Befehlssatz die Steuerlogik innerhalb des Datenträgers dergestalt angesprochen wird, daß eine Sequenz ausgelöst wird, die die aufzufrischenden Daten in einen Zwischenspeicher übernimmt und daraufhin eine Neuprogrammierung dieser und nur dieser Daten zurück in den nichtflüchtigen Speicher veranlaßt. Wird nämlich die ankommende Signalfolge als Refresh-Befehl interpretiert, so wird der Inhalt des geschützten Speicherbereichs des geschützten nichtflüchtigen Speichers 2 in den Zwischenspeicher übernommen und von dort aus wieder in diesen geschützten Bereich zurückgeschrieben, ohne daß eine Beeinflussung dieses Zyklusses von außen möglich wäre. Es handelt sich somit um einen ausschließlich intern ablaufenden Refresh-Zyklus. Fig. 2 shows a block diagram when performing a refresh cycle according to the inventive method, if the control logic within the data carrier is addressed by a separate command from the command set available in the communication protocol in such a way that a sequence is triggered that the data to be refreshed into one Buffer takes over and then reprogrammed this and only this data back into the non-volatile memory. If the incoming signal sequence is interpreted as a refresh command, the content of the protected memory area of the protected non-volatile memory 2 is transferred to the buffer memory and written from there back to this protected area without this cycle being able to be influenced from outside. It is therefore an exclusively internal refresh cycle.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild bei der Durchführung eines Refreshs durch einen regulären Schreibbefehl, wenn durch einen im Befehlssatz des Kommunikationsprotokolls standardmäßig verfügbaren Lese- bzw. Schreibbefehl die aufzufrischenden Daten zunächst an eine vom Daten träger 4 getrennte Schreib-/Lese-Einheit 3 übermittelt und von dort wieder in den Datenträger 4 einprogrammiert werden, wobei sofort eine im Datenträger 4 befindliche, von der Steuerlogik 5 aktivierte Vergleicher einheit 7 feststellt, daß die Daten in dem aufzufrischenden Speicherbereich 2 mit den aus der Schreib-/Lese-Einheit 3 übermittelten Daten identisch sind. Fig. 3 shows a block diagram when performing a refresh by a regular write command, when the data to be refreshed is first transmitted to a read / write unit 3 separated from the data carrier 4 by a read or write command available in the command set of the communication protocol and be reprogrammed from there into the data carrier 4 , a comparator unit 7 located in the data carrier 4 and activated by the control logic 5 determining that the data in the memory area 2 to be refreshed is identical to the data transmitted from the read / write unit 3 are.
Wird nämlich die ankommende Signalfolge als Refresh-Schreibbefehl interpretiert, der somit an eine Adresse innerhalb des geschützten Speicherbereichs des geschützten nichtflüchtigen Speichers 2 gerichtet ist, so werden die von der Schreib-/Leseeinheit übermittelten Daten zunächst in den Zwischenspeicher 1 übernommen. Ein Schreiben an die angegebene Adresse im Bereich des Speichers 2 wird jedoch nur dann vorgenommen, wenn die Vergleichereinheit 7 des Datenträgers - die auch extern angeordnet sein kann - feststellt, daß die an der angegebenen Adresse im geschützten Speicherbereich des Speichers 2 schon befindlichen Daten identisch mit den im Zwischernspeicher 1 abgelegten Daten sind.If the incoming signal sequence is interpreted as a refresh write command, which is thus directed to an address within the protected memory area of the protected non-volatile memory 2 , the data transmitted by the read / write unit are first transferred to the buffer memory 1 . However, a write to the specified address in the area of the memory 2 is only carried out when the comparator unit 7 of the data carrier - which can also be arranged externally - determines that the data already at the specified address in the protected memory area of the memory 2 is identical to the data stored in the buffer memory 1 .
Es werden also die aufzufrischenden Daten direkt vorher aus dem geschützten Bereich des Speichers 2 ausgelesen und in der Schreib-/Lese einheit 3 oder in einer mit ihr verbundenen Steuerung zwischen gespeichert. Es handelt sich somit um einen Refresh-Zyklus mit externer Unterstützung.The data to be refreshed are thus read out beforehand from the protected area of the memory 2 and temporarily stored in the read / write unit 3 or in a controller connected to it. It is therefore a refresh cycle with external support.
Die Rückprogrammierung der vom Datenträger 4 der getrennten Schreib- /Lese-Einheit 3 übermittelten Daten kann entweder unmittelbar nach der Übermittlung oder zu einem späteren Zeitpunkt in den aufzufrischenden Speicherbereich 2 erfolgen.The data from the data carrier 4 of the separate read / write unit 3 can be reprogrammed either immediately after the transmission or at a later point in time in the memory area 2 to be refreshed.
Das Verfahren zur Erhöhung der Datenhaltezeit erfolgt vorzugsweise bei Einsatz des Datenträgers 4 bei erhöhter Temperatur und wird insbesondere oberhalb 85 Grad Celsius eingesetzt. Des weiteren wird das Verfahren vorzugsweise auf Kalibrierdaten angewendet, die im geschützten, nichtflüchtigen Speicher 2 abgelegt sind. Ebenso wird das Verfahren vorzugsweise unter Verwendung eines CRC bei der Datenübertragung durchgeführt.The method for increasing the data holding time is preferably carried out when the data carrier 4 is used at an elevated temperature and is used in particular above 85 degrees Celsius. Furthermore, the method is preferably applied to calibration data which are stored in the protected, non-volatile memory 2 . Likewise, the method is preferably carried out using a CRC in the data transmission.
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