專利名稱:盒式固態存儲器的制作方法
本發明一般地涉及固態存儲裝置，更具體地說，涉及一種用于負載測量記錄器和翻譯器的盒式存儲器。
電業公司利用負載研究裝置來研究和記錄特定用戶的電能消費特性。一般地說，通常稱為負載測量記錄器或大量數據記錄器的負載研究裝置包括帶有一電度表和一脈沖啟動器或其它脈沖發送裝置的數據記錄器。電度表可以是用戶的記帳電度表或相似類型的表。此表通常產生記錄于介質上的用電量脈沖。在一種特定類型的負載測量記錄器中，使用了磁帶記錄器和可替換的盒式磁帶。分別在1977年12月20日以及1978年9月19日頒發給杜比(Doby)的美國專利4，063，661和4，115，835中，披露了一種特殊類型的電負載研究裝置，它包括一可調節電度表位置的機殼。
在利用磁帶作為存儲介質的負載測量記錄器中，通常把時間脈沖和用電量脈沖記錄于磁帶上分開的磁道上。計時脈沖使以后有可能讓譯碼器把記錄的數據作為時間的函數來分析，并在較長的時間周期內，例如在記帳周期內，對每一預先定出的時間增量來求出用戶的電力需用量。
當使用負載測量記錄器時，一般在記帳周期開始時把一象盒式磁帶那樣可替換的存儲介質插入此記錄器，并在記帳周期結束時把它取走。在此監視周期內，記錄器使得計時脈沖和用電量脈沖記錄于磁帶或其它存儲介質上，而在整個記錄周期內用戶用電量的輪廓被記錄下來了。在記錄周期結束時，存儲介質被取走，并轉移到翻譯器中。
翻譯器通常包括一計算機和一能讀出所記錄數據的裝置，例如磁帶讀出器。翻譯器依靠讀出的時間脈沖和用電量脈沖，就能分析得出用戶用電量的輪廓，并提供出電業公司和它的顧客都能利用的測量信息。在英國專利證書1，339，276(1972年7月18日頒發給麥克斯威爾(Maxwell)的美國專利3，678，484號)中，披露了一種特殊的反向磁帶翻譯過程。
盒式固態存儲器與盒式磁帶相比有著巨大的優點。舉例來說，磁帶因為結構脆弱，易于造成皺折和波紋之類的損傷。還有，在長時間周期內積累起來的殘余物質會對磁帶記錄器和讀出器的記錄和讀出磁頭產生有害的作用。這些殘余物質破壞了磁頭和磁帶的接觸，并降低了傳遞信息的信號強度。這一特殊問題能引起有用數據的去失。
磁帶要以恒定的速度通過磁頭的表面，就需要有特殊的馬達、導帶驅動輪、驅動皮帶、卷帶盤和其它部件。這些運動部件增加了有關設備的成本，并且是設備故障的根源。
或許磁帶記錄設備最嚴重的缺點在于把它應用于大量數據記錄系統，必須用比記錄時高得多的速度來把整盤磁帶倒帶和重放。因為磁帶的順次記錄格式這一本質，使得整盤磁帶必須一次讀出。象大量數據記錄系統的許多用戶所要求的，以電話線來傳送數據的系統中，使用磁帶記錄，上述因素會使問題大大地復雜化。固態存儲系統沒有運動部件，并且允許對各別的數據存儲單元進行存取。
近年來，固態存儲元件有所發展，并且在許多消費者和工業應用方面已得到了使用。已經設計出一些利用盒式磁泡存儲器來存儲負載測量信息的負載測量記錄器。把固態存儲器件用于負載測量記錄器中，就不需要盒式磁帶，也避免了使用磁帶所帶來的問題。
因為固態生產技術正在繼續向前發展，固態器件迅速陳舊的可能性是值得注意的。舉例來說，對于一給定的空間要求，能顯著地擴充存儲器存儲容量的、更大而密集的存儲元件的發明，將使得容量較小而體積較大的元件成為過時。因為負載測量記錄器和翻譯器的設計與特定的存儲介質有關，所以有關存儲介質生產技術的變化會反過來影響記錄器和翻譯器，并從而要求改變設計去適應更為先進和更大容量的存儲器件。
本發明的主要目的是以上述生產技術為基礎來提供一盒式存儲器，這種盒式存儲器的最大數據存儲容量是可以擴充的，而不會反過來影響采用它的記錄器和翻譯器的設計，所以此寫有數據的特定的存儲元件對記錄器和翻譯器來說是透明的。
從上述目的來看，本發明屬于一種固態存儲器件，包括多個存儲數字信息的裝置，它們中的每一個都有預定的存儲容量;一個信號傳遞用的連接器，它和該多個存儲裝置中的每一個相連，該連接器有著多個連接點，這些連接點上有第一、第二和第三組二進制數字;該第一組二進制數字與要存儲在該多個存儲裝置的一個予先選定的存儲單元中的數據有關;該第二組二進制數字與低位地址的二進制數字有關，此地址二進制數字代表在多個存儲裝置中予先選定的一個存儲單元，該第三組二進制數字與高位地址的二進制數字有關，此高位地址數字代表在該多個存儲裝置中予先選定的一個存儲裝置;選出該多個存儲裝置其中一個的裝置，這種選擇是按照該第三組二進制數字的狀態來進行的，該選擇裝置用作信號傳遞，它和第三組二進制數字以及該多個存儲裝置中的每一個相連;以及用來規定該多個存儲裝置的最大容量的裝置。
從下面結合附圖的示范性描述中，本發明將變得更易明了。
圖1是一示意圖，它說明一種本發明可供選擇的實施例;
圖2說明本發明的第二種可供選擇的實施例;
圖3是本發明具體結構的部件分解圖。
在此處所發表的內容中，將提供一盒式存儲器，它的最大存儲量是能夠改變的，但不會反過來影響記錄器和翻譯器。盒式固態存儲器本身包括大量固態存儲元件，例如電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)，并且根據一從記錄器或翻譯器收到的標準尋址信號，來決定適當的元件，在此存儲元件中，數據被寫入或讀出。本發明還以這樣一種方式來提供盒式存儲器自己所能給出的最大存儲量的數據，即和它一起使用的記錄器或翻譯器能容易地定出在盒式存儲器可以存儲的最大數據量。
在利用此盒式存儲器時，來自記錄器或翻譯器的所有地址和數據的命令都不依賴于包含在此盒式存儲器中的每一存儲器件的最大存儲容量，或固態存儲元件的具體數目。例如，電業公司在用戶那里裝了一些記錄器，并在公司的中央數據處理處裝了一臺翻譯器。工作開始時可先使用多個盒式存儲器，例如，每個盒式存儲器包括六個固態存儲元件，每一個各別的存儲元件最大容量為16，384比特(即16K比特)。在這一類應用中，盒式固態存儲器可以有最大為98，304比特(即96K比特)的容量。假如由于生產技術的進步，利用64K比特存儲元件而不是16K比特存儲元件在經濟上是有利的話，電業公司就會希望把它的盒式固態存儲器代之以新的、技術上更為先進的盒式固態存儲器，它們中間的每一個包含有六個64K比特容量的存儲元件。這就會把盒式存儲器的總存儲量擴充到384K比特。在一按照本發明制成的盒式存儲器中，在完成這些變動時，既不需要重新設計負載測量記錄器，也不必重新設計翻譯器。此外，固態存儲元件的數目也可以選擇不是六的數。
此便攜式盒式固態存儲器還包括一抗靜電的塑料外殼，它被制成可容納一塊或幾塊可滑動插入的基板，例如印刷電路板。機殼的內表面有一些允許基板滑入到應有位置的槽，并用一可以拆卸的蓋板加以密封，此蓋板把根據本發明的制成品封裝在機殼內。多個固態存儲器件，例如EEPROM，被用作存儲數字信息的裝置。每一存儲器件與一連接器相連，進行信號傳遞，此連接器提供一裝置來把盒式存儲器電氣連接到外部的設備，例如記錄器或翻譯器。此連接器還提供一些各別的連接點，這些連接點用來在盒式固態存儲器和記錄器或翻譯器之間傳送數字信息。一個譯碼器與連接器中予先選定的一組接點相連，進行信號傳遞。此譯碼器根據從連接器收到的輸入信號值來選擇多個存儲元件中的一個。
一塊可取走的蓋板上有一開口，通過此開口，盒式存儲器中的連接器能與記錄器或翻譯器上的連接器相連，進行信號傳遞。此連接器包括代表第一、第二和第三組二進制數字的連接點。第一組二進制數字是與寫入盒式存儲器或從它那里讀出的數據相關連的。雖然可以用八個連接點來傳送第一組二進制數字，但也可以用其他數目的連接點。第二組二進制數字是與低位地址的二進制數字相關連，此低位地址二進制數字代表在盒式存儲器內的一個予先選定的存儲單元。第三組二進制數字是與高位地址的二進制數字相關連，此高位地址二進制數字代表在盒式存儲器內多個存儲元件中予先選定的一個。此第三組二進制數字作為一輸入信號通到譯碼器，并可使譯碼器適當地從與地址有關的多個存儲元件中選出特定的一個。
為了使記錄器和翻譯器知道盒式存儲器的最大存儲量，設置有規定出它的最大存儲容量的裝置。在盒式存儲器中，存儲元件之一內有一個予先規定的單元用來永久性地存儲一個數字的數目，此數目代表盒式存儲器的最大存儲量。當一新的盒式存儲器裝到記錄器或翻譯器上時，此記錄器或翻譯器首先讀出此存儲的容量值，這個值可以用來作為能存儲在此盒式存儲器中的數據量的上限。
根據本文所述內容，此盒式存儲器的存儲量能夠被擴充，能完全利用固態生產技術進步所帶來的好處，而不需改動有關記錄器和翻譯器的硬件或軟件的設計。因此每一盒式存儲器包含有所有必要的電子邏輯和信息，以允許盒式存儲器擴充其使用的存儲量。那些記錄器和翻譯器從而能迅速地判定每一個別盒式存儲器的容量，并據此讀出或寫入數據。所有發送到盒式存儲器或從它那里讀出的地址命令和數據命令具有同樣的格式，與盒式存儲器最大存儲量或它內部所用的固態存儲元件的具體數目或存儲量無關。把數據寫入其中的確切的存儲元件對記錄器或翻譯器是透明的，而盒式存儲器內存儲元件具體的內部設計對與存儲器一起使用的記錄器或翻譯器沒有影響。
圖1和2代表兩種本發明的可供選擇的具體實施例，并說明本發明所具有的靈活性的優點。圖1示出了本發明的一個示范性的設計，其中利用了六個16K比特的存儲元件，而圖2示出本發明的另一示范性設計，其中利用了六個64K比特的存儲元件。
在圖1中，六個16K比特的存儲元件，11-16，相互作電并聯連接。六個存儲元件，11-16，各自有16K比特或2K字節的存儲量。在對本發明的較佳實施例的整個敘述過程中，將使用簡化了的存儲量的術語。舉例來說，雖然圖1中每一個存儲元件的實際容量為16，384比特或2，048字節，但這些存儲量將分別被稱作“16K比特”或“2K字節”。在本發明的較佳實施例中，這些16K比特存儲元件的型號為X2816GAPI-45，它們是可以從XICOR公司買到的商品。此特殊器件是EEPROM(有時也稱作“E-square PROM”)，它提供一可靠的非易失存儲器的存儲介質。
用數據總線20把每一存儲元件連接到連接器22的八個連接點，C1-C8，這八個連接點，C1-C8給本發明提供一平行傳送8比特數據的設施。本發明的連接器22被制成能容納一與之配對的連接器24，連接器24與一負載測量記錄器或翻譯器相連。在本發明的較佳實施例中，連接器22的型號為FCN-365JO32-AV，它是可以從美國富士通公司(Fujitsu America Inc)買到的商品。不是本發明的一部分而只是伴隨著連接器22一起使用的、與之相配的連接器24的型號為FCN-364PO32-AV，它也是可從美國富士通公司(Fujitsu America Inc)買到的商品。
連接器24的連接點連接到記錄器或翻譯器。它的八個連接點，D1-D8，用來從與之相隨的記錄器或翻譯器發送數據到本發明的連接點C1-C8。當連接器22和24聯合在一起進行信號傳遞時，連接點D1-D8的二進制數字傳送到存儲器件，11-16，中的每一個。連接器24的兩個連接點RC和WC關聯到連接器22的連接點C9和C10，并分別提供“讀控制”和“寫控制”信號給存儲元件，11-16。
連接器24也有著多個連接點，A0-A15，它們代表與特定存儲單元相關的地址值或字節，數據被寫入這些存儲單元內或從那里讀出。在圖1中可以看出，連接點A0-A10是和連接器22的連接點C11-C21相關聯的。送到這些連接點上的二進制數字代表在本發明的存儲器中的一特定地址的低位二進制數。應該明白，這些低位的二進制數并不包含用以決定與所要求存儲單元有關的確切存儲元件的信息。連接器24的連接點A11-A13關聯到連接器22的連接點C22-C24，并提供存儲器地址的高位二進制數。這些高位二進制數字通過地址總線28把信號送到譯碼器30。譯碼器30把地址總線28上的由連接點C22-C24所提供的二進制數值作為它的輸入，并根據此值來選擇六個可用器件11-16中的那個合適的存儲元件。在本發明的較佳實施例中，譯碼器的型號是74HC138，它是可以從國家半導體公司(National Semiconductor Corp)買到的商品。根據以地址總線28接收到的信息，譯碼器30給芯片選擇線。31-36中的一根提供一信號，去啟動存儲元件11-16中合適的那一個。
因為在地址總線26上的低位二進制數字與所有的存儲元件相連進行信號傳遞的，所以譯碼器30可以利用從地址總線28來的信息去適當地選擇確切的存儲單元，此存儲單元是由發送到本發明的盒式固態存儲器10的組合地址二進制數，A0-A13，所代表的。可從圖1中看出，此地址二進制數的發送器(即負載測量記錄器或翻譯器)不必知道存儲有數據的確切存儲元件。它僅僅在它的地址連接點，A0-A13，上發送一地址，而譯碼器30與存儲元件11-16一起定出將要存入數據的合適的存儲單元。在連接點A0-A13上，由負載測量記錄器或翻譯器發送的地址值僅代表相對于第一存儲元件11中的第一存儲單元的一個存儲單元。所以發送器件不需要知道在本發明的盒式存儲器10中存儲元件的數目或每一存儲元件的最大存儲量。
應該明白，在圖1中的連接器24的連接點A14和A15是和連接器22的連接點C25和C26相關聯的，C25和C26在本方案中沒有被利用。地址二進制數字A14和A15是用于與存儲量大于96K比特的盒式存儲器相關聯的。除了上述的連接點外，連接器24還提供一“盒式存儲器啟動”信號CE、一電路地、一“盒式存儲器插入”CI，以及一穩定的電源電壓Vcc，上述這些各自送到連接器22的連接點C27-C30。連接器24的連接點X1和X2關聯到連接器22的連接點C31和C32，在本發明的這個實施例中，它們沒有被利用。
圖2說明本發明的另一可供選擇的實施例，其中，存儲器件51-56中的每一個有著64K比特的容量。在本發明的這一實施例中，這些存儲器件中的每一個可以用型號X2864A，它是一種可以從XICOR公司買到的商品EEPROM。必須明白，因為存儲器件51-56中的每一個比圖1中所示的存儲器件11-16中的每一個的容量要大，所以尋址方案和圖1中所展示的不同。
如圖2中所說明的那樣，地址總線60在存儲器件和連接器22的連接點C11-C23之間提供信號傳遞。連接器22的這些連接點與連接器24的連接點A0-A12相關聯。雖然與圖1中所示的連接點組合有些相似，但是應當指出，與地址總線60相連的連接點的數目比圖1中所示的要大。例如，在圖1中連接到地址總線26的地址中，低位比特的二進制數只有11個;與之相比，在圖2中以信號方式傳遞到存儲器件51-56的低位比特的二進制數有13個。造成這一差異的理由是，圖2中的每一存儲器件比在圖1中相應的存儲器件有著較大的存儲量。更具體地說，在這些例子中，圖2中的每一存儲器件有著圖1中的每一存儲器件4倍的存儲量。
連接器24的連接點A13-A15與連接器22的連接點C24-C26相關聯，這些連接點與地址的高位地址比特數有關。通過地址總線62，這些高位二進制數字以信號方式傳遞到譯碼器30。
按照上述情況，結合圖1中對譯碼器30的描述，圖2中的譯碼器30從地址總線62接收到一個二進制值，并按該二進制值對存儲器件51-56進行選擇。在挑選到合適的存儲器件后，譯碼器30通過芯片選擇線71-76中與此存儲器件對應的一根向此合適的存儲器件發送一信號。
連接器24的連接點CE、地、CI、Vcc、X1和X2按照相似于上面結合圖1描述的方式來與連接器22的連接點C27-C32相關聯。
比較圖1與圖2，就能說明本發明的優點。通過給連接點A0-A15輸出一地址，一個外部設備，例如負載測量記錄器或翻譯器，就能與本發明的存儲器進行通信，而不必顧及將把數據存入的特定存儲器件，11-16或51-56，的情況。任何向連接點A0-A15發送的地址將用來正確地搜尋相應的存儲器件，而不必顧及所用存儲器件的數目或每一個別存儲器件的最大存儲量。如果發送到連接點A0-A15的地址是在盒式存儲器10最大可容許的存儲量內，則來自連接點D1-D8的數據將正確地寫入此盒式存儲器或從它那里讀出。
表Ⅰ示出了圖1和圖2中說明的本發明的實施例中所用元件的數值和型號。應當明白，根據本發明也可采用另外的元件型號和數值。
表Ⅰ參考數號 元件值或型號11 2K×8 EEPROM IC(電可擦可編程只讀存儲器集成電路)12 2K×8 EEPROM IC13 2K×8 EEPROM IC14 2K×8 EEPROM IC15 2K×8 EEPROM IC16 2K×8 EEPROM IC22 32腳插座24 32腳插頭30 74HC138譯碼器 IC51 8K×8 EEPROM IC52 8K×8 EEPROM IC53 8K×8 EEPROM IC54 8K×8 EEPROM IC55 8K×8 EEPROM IC56 8K×8 EEPROM IC96 15，47KΩ電阻組件97 15，47KΩ電阻組件98 10KΩ電阻100 1μf電容
102 0.01μf電容106 15腳插頭110 15腳插座112 15腳插座表Ⅱ示出了由一有關的負載測量記錄器或翻譯器以二進制數字向連接器24的連接點A0-A15發送的典型的地址信號的實例。每一列代表連接器24的連接點(例如A0、A1……A15)都標記有與之相關聯的連接器22的連接點(例如C11、C12……C26)。表Ⅱ中的每一項目代表一個用來進一步闡明本發明的尋址結構的示范性地址。在后文將利用表Ⅱ中這些項目來闡明在圖1和圖2示出的實施例中高位和低位二進制數字兩者的地址。
表Ⅱ(續)譯碼地址A3 A2 A1 A0 內 容C14 C13 C12 C11 (16進制) (10進制)1 1 1 1 044F 791 1 0 0 050C 1，2921 1 1 1 07FF 2，0470 0 0 0 0800 2，0481 1 1 1 084F 2，1271 1 1 1 284F 10，3191 1 1 1 2FFF 12，2870 0 0 0 2000 8，1921 1 1 1 1FFF 8，1911 0 1 0 A3F2 41，970
第一項示出了由等值于十六進位制數X‘004F’的二進制數所代表的一個地址。此數如表Ⅱ中所示，等值于十進制數79，并代表盒式存儲器10的第80個存儲單元。本文將通篇使用常用的二進制術語，其中每一存儲單元是從0到N來編號的，此處N既可是一個存儲元件也可以是整個盒式存儲器的最大存儲量。例如，每一存儲元件有一“第零個”存儲單元。此外，每一盒式存儲器有一“第零個”存儲元件，如圖1和圖2中各自以參考數號11和51標出的。參閱圖1，存儲元件，11-16，中的每一個有著16K比特或2K字節的存儲量。更精確地說，每一存儲器件中的2，048字節是從字節零到字節2，047來編號的。還有，存儲器件11將稱作“第零個”器件或器件零，存儲器件12將稱作器件1，等等。
參閱表Ⅱ，第一項所示的地址是指在盒式存儲器內第80個字節或字節號碼79的地址。在圖1和圖2兩者中，字節七十九將位于“第零個”存儲元件內，在圖1和2中此“第零個”存儲元件分別以參考數號11和51來標志。因為地址連接點A11-A13均為零，譯碼器30就會選擇圖1中的“第零個”存儲器件11。相似地，因為地址連接點A13-A15均為零，圖2中的譯碼器30將選擇“第零個”存儲器件51。因此，不管結構(即圖1或圖2)如何，“第零個”存儲器件會被譯碼器30所選中。作為尋址方案更進一步的例子，表Ⅱ中的第二項的低位二進制數代表等值于存儲單元1，292的十六進制地址X‘050C’。因為高位二進制數位，A11-A15，均置于零，所以在無論哪一個實施例中，譯碼器30都會選取“第零個”存儲器件。
表Ⅱ中的第三項代表十六進制地址X‘07FF’，或十進制地址2，047，此地址與圖1中的存儲器件11的最后一個存儲單元相關聯。如同可以從這些例子中看到的那樣，表Ⅱ中第1、2、3項所示的地址代表其存儲單元在任何實施例中都在“第零個”存儲器件之內，這些實施例包括一些2K或更多字節的存儲器件。
表Ⅱ中的第4項給出了一個地址，此地址在圖1和圖2中示出的兩種可供選擇的實施例中，會遭到不同的對待。這一以十六進制X‘0800’或十進制2，048來表示的地址，在連接點A11處的二進制數位為1。參閱圖1，連接點A11和C22與地址總線28相關聯，此地址總線28傳送高位地址比特數到譯碼器。如果象圖1中所示的2K字節存儲器件每一個都被利用了，則連接點C22-C24包含一二進制數“001”，此二進制數會使得譯碼器30送出一個信號，通過芯片選擇線32到達第一個存儲器件12。以表Ⅱ中的第4項給出的地址代表盒式存儲器中的存儲單元2，048或存儲器件12中的“第零個”存儲單元。現在再參考圖2，可以看出，盒式存儲器10的內部構造會對第4項所給出的地址進行不同的處理，這是因為使用了每一個有著8K字節存儲量的存儲器件，51-56。更明確地說，因為連接點A13-A15和C24-C26處為零，譯碼器30將通過芯片選擇線71傳送一個信號給存儲器件51，而在存儲器件51中的存儲單元2，048將被尋址。從上面這些例子中應該明白，譯碼器30結合連接到它的輸入地址總線(在圖1或2中分別以參考數號28或62來標志)上的地址二進位數，將根據在本發明的特定實施例中所用存儲器件每一個的最大存儲容量來選取存儲器件。因為譯碼器30使用了地址連接點A0-A15的高位比特數，所以諸如負載測量記錄器或翻譯器之類的發送裝置不需要知道盒式存儲器10內部的真實結構，從而存儲器件的選擇對發送裝置來說是透明的。
在表Ⅱ中的第5項是一個地址的另一個例子，在這個例子中圖1和2所示的兩種實施方案會對所給出的地址以不同的方式進行處理。此地址的十六進制數為X‘084F’，它代表在盒式存儲器10中存儲單元2，127。在圖2中，這一地址指向“第零個”存儲器件51中的存儲單元2，127。然而，在圖1所示實施方案中，此地址代表在第一存儲器件12中的存儲單元79。表Ⅱ中的第7項給出一個地址，該地址等值于十六進位制數X‘2FFF’或盒式存儲器10中的存儲單元12，287。觀察圖1和表Ⅱ中的地址連接點A11-A13，就可定出通過地址總線28發送到譯碼器30的等值于“101”的二進制值(即十進制數5)。利用此輸入信號，譯碼器30就會選擇“第五個”存儲器件16，并向芯片選擇線36發送一信號。第五個存儲器件16的存儲單元79是被在連接器22的連接點C11-C21處所接收到的這種形式的二進制數所尋址的。相似地，表Ⅱ中第7項所示的地址會使得譯碼器30去選取第五個存儲器件16，并且還會選擇圖1所示的第五個存儲器件16內的存儲單元2，047。象表Ⅱ中第7項所給出的地址，是代表了圖1的盒式存儲器中最末可利用的地址。
參閱圖2，表Ⅱ中的第6和第7項會使譯碼器通過給芯片選擇線72發送一信號來選擇第一個存儲器件52。這一情況的發生是因為高位地址比特數A13-A15包括一個二進制數“001”，此二進制數沿著地址總線62傳送到譯碼器，并代表對第一個存儲器件52的選擇。
表Ⅱ中的第8和第9項給出了兩個地址，此二地址會使譯碼器30分別去選擇存儲器件52的“第零個”存儲單元以及“第零個”存儲器件51的存儲單元8，191。雖然這兩個存儲單元在盒式存儲器10中是處于相鄰位置的，但是它們是位于不同的存儲器件內的，這種方式對于正在與盒式存儲器10進行通信的負載測量記錄器或翻譯器來說是透明的。作為最后一個說明，表Ⅱ中的第10項給出了一個地址結構，此地址會把圖2所示的第五個存儲器件56的存儲單元110中的地址讀出或寫入。因為地址比特數A13-A15包含一個二進制數“101”，或5，所以譯碼器30會響應于在地址總線62上的高位比特數，而向芯片選擇線76發送一信號。
表Ⅱ中給出的這些例子表明響應于從一外部設備接收到的相似的地址信號，會獲得不同的結果。它們進一步說明了這一事實，即象記錄器或翻譯器之類的外部設備不需要知道本發明的盒式存儲器的內部結構。這就允許同樣的負載測量記錄器和翻譯器可以使用不同類型的盒式存儲器，而不需要改變那些設備中的硬件或軟件的設計。
發送裝置所需的唯一信息是一個代表盒式存儲器最高可利用的存儲單元的單一的二進制數值。此信號是這樣提供的，即把代表盒式存儲器最大存儲量的二進位數值存儲于盒式存儲器內第一個存儲器件的一個予先選定的已知存儲單元。這樣做是有可能的，因為在此特定的實施例內，所用的固態存儲器件EEPROM是非易失性的。
為那些熟悉這方面技術的人員所熟知的許多數據存儲技術都可被利用。這些技術規定了一種特殊的數據排列方式，這種排列方式是予先選定，并自始至終為正在把數據寫入任何大量數據存儲介質或從那里讀出的外部設備所遵循的。在本發明的一個特定的實施例中，用了一特定的數據存儲技術。應當明白，用別的數據存儲技術也在本發明的范圍之內。為了全面地描述這一概念，即把盒式存儲器的最大存儲量以一二進制數字存放在它的第一個存儲器件內，將在此處詳細地敘述這一特定數據的存儲技術。
當把本發明的盒式存儲器裝入一用戶所在處的負載測量記錄器時，此記錄器周期性地發送用電量數據給盒式存儲器并存儲起來。為了把數據以這樣一種方式來精確地記錄，即在隨后的時間內能迅速地被翻譯器所讀出，就必須要用一種預先選定的格式。表ⅢⅣ和Ⅴ給出了用于本發明的較佳實施例的一種特殊選定的格式。表Ⅲ給出了為了識別發送數據到盒式存儲器的負載測量記錄器而用的標題記錄的格式。
表Ⅲ標題記錄項目 字 描述HFLG 0 標記，標題記錄開始CSER 1-3 盒式存儲器序號(2個二-十進制編碼數位)FMAT 4 存儲格式具體代碼TRFLG 5 翻譯標記，起始及翻譯后N＝0當盒式存儲器插入時，記錄器對N＝00進行測試。
如不成立出錯，如成立記錄器寫N＝FF，并繼續進行。
MODFLG 6 RAM中常數修正次數的二進制計數ID 7-20 用作標識符的字母數字字符INTDEF 21 間隔規定＝00代表5分鐘間隔＝01代表15分鐘間隔＝03代表30分鐘間隔＝FF代表任何其它間隔長度CHDEF1 22 運行通道(active channel)指示符CHDEF2 23 編碼寄存器通道指示符LOPLIM 24 報告停機的指示最短時間的二進制計數;
真實時間＝N×2秒。
PHONE 25-31 撥入用的電話號碼SHARES 32-34 備用INTLEN 35 間隔長度，60(01-60)的任何因子
(續表Ⅲ)項目 字 描述MEMSIZE 36 以1K(1024)字節為單位的數據RRAM存儲量CARTSIZE 37 以1K(1024)字節為單位的盒式存儲器EEPROM的存儲量SSPEC 38-42 軟件分類號的最高有效數位(二-十進制編碼)軟件分類號的第2和第3數位軟件分類號的第4和第5數位軟件分類號的組號軟件分類號修正級用的ASCII碼IRTS 43 秒，盒式存儲器裝入時間ITRM 43 分，盒式存儲器裝入時間ITRH 45 小時，盒式存儲器裝入時間IRTD1 46 盒式存儲器裝入的日和月(二-十進制編碼)IRTD2 47 盒式存儲器裝入時間第7-6比特以二進制計數的閏年第5比特0為標準時間1為(DST)，第4比特0第3-0比特以十六進制計數的月CSFLG 48 求和校驗的標志CHKSUM 49 上述存儲單元的二進制和(舍棄進位)總數 50 (600比特)
在表Ⅲ中，標題記錄由600個比特或50個12比特的數據字所組成，它給包含在盒式存儲器其它地方，與用電量數據有關的基本信息作出標志。如表Ⅲ中所示，此標提記錄包括許多不同類型的信息，它們用來分析用電量數據。在此標題記錄中一個特定的存儲單元，對本發明來說，是至關重要的。在此標題記錄中，用名字“CARTSIZE”來標志的第37個字代表以1K字節為單位的盒式存儲器的大小。這一數字代表上述盒式存儲器的最大存儲量。當把新的盒式存儲器插入負載測量記錄器或翻譯器時，為了決定盒式存儲器存儲量的極限，該外部設備首先讀出此標題的第37個字。標題中的其它字在表Ⅲ的描述欄中加以闡明。應該明白，在標題記錄中此特定存儲單元及其存儲內容，對本發明來說，并不是限死的，而是可以根據它的特定的設計考慮加以改變的。在本發明的較佳實施例中，此標題記錄是存儲在“第零個”存儲元件(例如圖1中的元件11和圖2中的元件51)的第一部分。
表Ⅳ給出了結合本發明應用的一種標志記錄格式。它包含720個比特或60個12比特的字，用來定義在記錄周期內發生的某些事件，在此記錄周期內用電量數據被記錄下來。標志記錄被寫入盒式存儲器的存儲單元內，去標志某些重要事件。例如，可以寫入一個標志記錄來記錄盒式存儲器裝到負載測量記錄器上的實際時間。當一個操作員為了在一大量數據記錄器內更換盒式存儲器而按下一個“更換盒式存儲器”的按鈕時，也會有一標志記錄被寫入。當某些外部設備從遠距離處詢問記錄器時，例如通過電話線請求檢索數據時，也可把此情況寫入一標志記錄。
表Ⅳ標志記錄項目 字 描述MFLG 0 標記，標志記錄開始MCNT 1 自盒式存儲器裝入起，寫入的標志記錄數目的二進制計數，0＜N＜256RTS 2 秒RTM 3 分鐘RTH 4 小時RTD1 5 每月的日期RTD2 6 月和閏年計數ETS 7 秒，記錄器的外部鐘時間ETM 8 分鐘ETH 9 小時ETD1 10 每月日期ETD2 11 月和閏年計數ENCA 12 通道A編碼寄存器讀，寄存器標記，萬位數通道A編碼寄存器讀，千位數，百位數通道A編碼寄存器讀，十位數，個位數通道A編碼寄存器讀，小數點后第一位，小數點后第二位ENCB 16-19 通道B編碼寄存器讀，參閱ENCAENCC 20-23 通道C編碼寄存器讀，參閱ENCAENCD 24-27 通道D編碼寄存器讀，參閱ENCAENCER 28 標記位，在EWR和編碼器之間有傳輸誤
(續表Ⅳ)項目 字 描述差時置位REGA 29 通道A直觀寄存器讀，數位5(MS)30 通道A直觀寄存器讀，數位4，數位331 通道A直觀寄存器讀，數位2，數位1REGB 32-34 通道B直觀寄存器讀，參閱REGAREGC 35-37 通道C直觀寄存器讀，參閱REGAREGD 38-40 通道D直觀寄存器讀，參閱REGASDERR1 41 自檢診斷錯誤信息，二進制數位設置為“1”數位0ROM檢驗和錯誤1RAM檢驗和錯誤2電池故障3不用4硬件時鐘讀錯誤7-5未用，置“0”STMESS1 42 狀態信息，下列狀態下二進制數位設置為“1”數位0手動更換盒式存儲器1用HT-10終端設備更換盒式存儲器2RAM緩沖器已溢出或被初始化3時間或日期復位4遠程檢索請求的標志7-5未用，置“0”
(續表Ⅳ)項目 字 描述SPARES 43-57 備用CSFLG 58 檢驗和標記CHKSUM 59 以上存儲單元的二進制和(舍棄進位)總數 60(720比特)表Ⅳ給出一種用以把數據記錄入盒式存儲器的典型格式。每一數據記錄的第零個字以一等值于十六進制的X‘FFE’的數據標記開始，并以一等值于十六進制的X‘FFA’的求和校驗，以及跟隨在它后面，把數據記錄內上述所有存儲單元求和而得的8比特二進制和作為結束。每次把一個增添的用電量脈沖的計數記錄在數據記錄內，所有脈沖計數的二進制和在此存儲單元的RAM內被更新，并在數據記錄終了處寫入此盒式存儲器。
表Ⅴ數據記錄字 格式 描述1 FFE 起始數據標記2 NNN A通道用電量脈沖計數2 NNN A通道用電量脈沖計數· … ……· … ……· … ……· … ……· … ……· … ……· … ……· … ……· … ……· … ……N-1 FFA 檢測和標記N ONN 上面存儲單元的二進制和(舍棄進位)當記錄周期結束時，把盒式存儲器從負載測量記錄器上取走，并轉移到設置有一翻譯器的中央站。然后把此盒式存儲器插入該翻譯器，在該翻譯器內的適當的軟件使之讀出盒式存儲器內所有的存儲單元。因為此負載測量記錄器和翻譯器均遵循同一格式的標題記錄標記記錄和數據記錄，所以可精確地列表和分析曾經把盒式存儲器從它那里取走的負載測量記錄器所測得的用電量的歷史情況。在盒式存儲器剛裝上翻譯器時，此翻譯器首先讀出標題記錄中的第37個存儲單元的內容，以決定盒式存儲器的最大存儲量。利用此數字值，翻譯器就能定出從盒式存儲器能讀出的最大數據量。
本發明可以以各種各樣的具體結構來體現。圖3示出了本發明的一個較佳實施例。盒式存儲器10包括一個用抗靜電塑料制成的塑料外殼80。此外殼的材料是一種導電塑料，能防止盒式存儲器10在連接到外部設備時發生可能造成損害的靜電放電(ESD)。為了便于與負載測量記錄器或翻譯器之類的外部設備對準，機殼80的外表面還可以有一槽82。蓋板84被用來裝配在外殼80的開口端86處。在本發明的一個較佳實施例中，此蓋板84還進一步打有一些孔88，這些孔的位置安排成能借助于多個螺釘就可把蓋板84連結在外殼80上。為了便于連結，外殼80上有多個孔89。把那些螺釘旋緊在這些孔內，就可把蓋板84可靠地緊貼在外殼80上。
如上面所詳細敘述的那樣，本發明可以利用不同存儲量的存儲器件。因此，在圖3中示出的存儲器件是用雙重參考數號來標志的，它們與圖1和圖2中所用的參考數號一致。這些雙重參考數號(例如11，51)代表可以選用不同的存儲器件。這些存儲器件，11-16或51-56，是被剛性地固定在一基板上的。在圖3中，基板90上固定有三個存儲器件，而余下的三個存儲器件則固定在基板92上。應該認識到在本發明的另一實施例中，可以用單塊基板。
如圖3中所示，其它的電子元件裝在第三塊基板94上。舉例來說，譯碼器30、電阻組件96和97、以及連接器22裝在基板94上。相似地，電阻98以及電容100和102是固定在基板94上的。應該明白，雖然在圖3中沒有畫出電路板上的走線，但是在本發明的電子元件之間有著適當的電氣連接。這些特定的電路板的走線有賴于特定的應用和在盒式存儲器10中所選用的元件。不管怎樣，在基板90、92、94上的走線反映了圖1或圖2中所示的電路。底部的一塊基板92裝有帶著多個插腳108的連接器106。在一本發明的較佳實施例中，連接器106的型號為1100-1-115-08，它是可以從Methode Electronics Inc買到的商品。在基板94上連接器110是配置在這樣一個位置上，以使得插腳108能穿過它們。類似地，連接器112是裝在基板90上的，也要使插腳108能穿過它們。插腳108穿過連接器110和112，是為了在基板90、92、94之間提供并聯連接。這種連接方式給本發明的存儲器件和其它電子元件之間提供相互并聯的連接。插腳108穿過連接器110和112，在本發明的一個較佳實施例中，它們的型號為4455-BC，是可以從MOLEX買到的商品。
在前面曾詳述過的包含有連接點C1-C32的連接器22是裝在基板94上的。象能在圖3中看到的那樣，蓋板84裝在開口120處，開口120被制成能容納連接器22部分的形狀。因為在圖1和2中連接器24與連接器22相關聯，所以開口120使一外部設備能通過連接器22與根據本發明的制成物相連。
當基板90、92、94裝在一起，并由插腳108穿過連接器110和112。此三塊基板形成一能插入外殼80的構件。此外，延伸部124和126形成一些槽，使得三塊基板可以滑入其內。這使得上述基板構件能插入外殼80內，同時把連接器22與蓋板84上的開口120適當地對準。在如上面所述那樣裝配后，此盒式存儲器10就提供了一堅固的存儲介質，此存儲介質能被運送到現場并插入負載記錄器以記錄數據，再返回到中央站，插入一翻譯器以便分別記錄和分析數據。如可從圖3中看出的那樣，在外殼80的外表面還有著一些條狀的隆起物130，以便能用手握持此盒式存儲器。
在本發明的一個較佳實施例中，存儲器件，11-16或51-56，是電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)組件。有許多不同類型和大小的EEPROM器件可資利用。此特殊類型的固態存儲器件提供了一種非易失存儲介質。當新的生產技術能提供更大容量的EEPROM時，這些器件就可以在本發明的范圍內加以利用，以提供更大容量的盒式存儲器。
本發明提供了一種靈活的存儲器件，此存儲器件是便攜和堅固的，在現場和實驗室均能重復使用。利用更大存儲量的器件就可以很容易地把它擴充，并且能以這樣一種方式來被外部設備所尋址，即在存儲器的結構中所用的各別存儲元件的真實數目和容量對外部設備來說是透明的。
權利要求
1.一種固態存儲器[圖1-3(10)]，包括多個存儲數字信息的裝置[圖1，3(11-16)；圖2，3(51-56)]，該多個存儲裝置的每一個有一予先規定的存儲量；一個連接器(22)，它與該多個存儲裝置的每一個相連接，作信號傳遞，該連接器有著多個連接點(C1-C32)，包含第一、第二和第三組二進制數；該第一組二進制數與打算存儲在該多個存儲裝置中予先選定的一個內的數據[圖1，2(C1-C8)與(D1-D8)]相關聯；該第二組二進制數與低位地址[圖1(C11-C21)；圖2(C11-C23)]的二進制數相關聯，該低位地址二進制數代表該多個存儲裝置之一內的一個予先選定的存儲單元；其特征在于該第三組二進制數與高位地址[圖1(C22-C24)；圖2(C24-C26)]的二進制數相關聯，該高位地址二進制數代表該多個存儲裝置中予先選定的一個裝置；以及根據該第三組二進制數的狀態來選擇該多個存儲裝置之一的裝置[圖1，2(30)]，該選擇裝置與該第三組二進制數及該多個存儲裝置的每一個相連[圖1(31-36)；圖2(71-76)]，作信號傳遞；以及規定該多個存儲裝置最大存儲量的裝置[表Ⅲ]。
2.權利要求
1中所要求的存儲器，其中該選擇裝置是一譯碼器，該第三組二進制數連接到它的輸入端，而多根選擇線連接到它的輸出端，該多根選擇線中的每一根連接到該多個存儲裝置中予先選定的一個。
3.權利要求
1或2中所要求的存儲器，其中該規定最大存儲量的裝置是一予先選定的存儲單元〔表Ⅲ(字37)〕，它被設置成存放有代表該多個存儲裝置最大存儲量的一個數字。
4.權利要求
1中要求的存儲器進一步包括一個盒狀容器〔圖3(80，84)〕，它被制成能容納該多個存儲裝置和該選擇裝置，在該容器予先選定的一面(84)有一開口(120)，該開口接近該連接器并制成這樣一種形狀，以使得有可能把一外部連接裝置(24)與該連接器相連作信號傳遞。
5.權利要求
4中所要求的存儲器，其中在該容器予先選定的一面上有一對中隙縫(82)。
6.權利要求
4或5中所要求的存儲器進一步包括一塊裝有該多個存儲裝置的基板〔圖3(90或92)〕;以及使該基板能滑動地容納在該容器內的裝置(124)。
7.權利要求
4、5或6中任何一條所要求的存儲器，其中該容器是由導電塑料制成的。
8.權利要求
1或4所要求的存儲器，其中該多個存儲裝置的每一個是一電可擦可編程只讀存儲器。
9.一種盒式存儲器，它包括存儲數字信息的裝置〔圖1，3(11-16);圖2，3(51-56)〕
一個連接器(22)，它與該存儲裝置相連接，作信號傳遞，該連接器有著多個連接點(C1-C32)，該多個連接點包括與第一、第二和第三組二進制數相關聯的第一、第二和第三組連接點;該第一組二進制數〔圖1，2(C1-C8)〕代表打算存儲在該存儲裝置內的數據〔圖1，2(D1-D8)〕;該第二組二進制數代表該存儲裝置多個分部之一中的一個存儲單元的低位地址〔圖1(C11-C21);圖2(C11-C23)〕的二進制數;其特征在于該第三組二進制數代表高位地址〔圖1(C22-C24);圖2(C24-C26)〕的二進制數，該高位地址的二進制數用來識別該存儲裝置的該多個分部中特定的一個;根據該第三組二進制數的值來選擇該多個分部中該一個的裝置〔圖1，2(30)〕，該選擇裝置與該第三組連接點及該存儲裝置相連，作信號傳遞;規定一存儲量值的裝置〔表Ⅲ〕，該存儲量值代表一予先選定的存儲單元數量，該予先選定的存儲單元數量小于或等于該存儲裝置中存儲單元的總數。
10.一種實質上在上文中參照附圖描述和舉例說明的存儲器。
專利摘要
便攜盒式儲器內設有多個存儲器件及一譯碼器，譯碼器允許外設對存儲器內一特定單元尋址而不需知道存儲器件數目或其容量。連接器與存儲器內每一存儲器件相連，作信號傳遞。從一外設接到的地址通過譯碼器定出一合適的存儲元件。連接器的接點分為三組第一組代表二進制數據；第二組代表地址字的低位二進制數；第三組代表其高位二進制數，用作譯碼器的輸入。譯碼器選取一存儲器件。第三、二組的組合代表相對整個盒式存儲器內零號存儲單元的一個總地址。
文檔編號G01D15/00GK86102030SQ86102030
公開日1986年10月15日 申請日期1986年2月27日
發明者阿爾伯特·赫爾·馬克斯威爾, 威廉姆·賓克尼·多比 申請人:西屋電氣公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan