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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EEPROM doppelt speichern oder Checksumme


Autor: Frank Heluk (avrnooby)
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Hallo,

wie ist Eure Meinung zu folgendem Problem:

Wichtige Parameterwerte (insg. ca. 100 Byte) eines Gerätes werden in 
einem externen EEPROM abgespeichert. Einmal speichern reicht mir nicht, 
da ich so nicht erkennen kann, ob der Parameter noch richtig gespeichert 
ist ... könnte ja mittlerweile Unfug drin stehen.

Die Frage ist:
Reicht es die Werte 2 Mal abzuspeichern, in 2 unterschiedliche Zellen 
und diese beim Auslesen immer vergleichen.

Oder besser ein CRC Check über das ganze Parameterfeld ?

Vorteil des ersteren ist die einfachste Umsetzung und es kostet weniger 
Rechenzeit.

Der CRC erkennt Fehler aber vielleicht zuverlässiger ?

Autor: Thomas B. (yahp) Benutzerseite
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Zweimaliges Ablegen hat doch ein ganz offensichtliches Problem: Wenn 
eine Abweichung detektiert wird, welches ist dann der richtige Wert?

Autor: A. F. (artur-f) Benutzerseite
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> Der CRC erkennt Fehler aber vielleicht zuverlässiger ?
Ein CRC Check erkennt eine Abweichung von einer vorhandenen Prüfsumme 
und nicht die Fehler selbst.

Doppelt speichern ist blödsinnig. Ich mach sowas immer nach diesem 
Prinzip:
[2Byte: länge der Datenfolge][Byte0 - ByteN][XOR-Checkbyte der Daten - 
1]. Das reicht meist vollkommen. Die Chance, dass du dann die falsche 
Folge als richtig interpretierst steht bei 1:255 und so unzuverlässig 
sind die EEPROMs ja auch nicht. Bei einem Medizinischen Gerät würde ich 
es natürlich penibler behandeln...

Autor: Schrotty (Gast)
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Ich würd es über ne CRC absichern.
Denn bei doppelter Speicherung must ja schliesslich zweimal den 
kompletten Datensatz schreiben und lesen (und beim Lesen sogar auf 
Plausibilität vergleichen)
Ob das unter´m Strich schneller ist, als ne CRC drüber zu rechnen, wage 
ich zu bezweifeln

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Doppelt abspeichern ist in jedem Fall langsamer, das Berechnen eines 
16-Bit CRC dauert bei 16MHz mit Algorithmus (ohne LookUp-Table) etwa 
10µs pro Datenbyte, das Wegspeichern hingegen 4-8ms.

Autor: oszi40 (Gast)
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Der kluge Bauer legt nie alle Eier in EINEN Korb. Wenn der EEPROM 
stirbt, ist die Prüfsumme auch mit weg?

Wer allerdings an 2 Orten speichert, sollte wissen, welcher Wert dann 
richtig ist. Prüfzahl+ laufende Nummer ?

Autor: H.H. (Gast)
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Wichtige Parameter speichere ich dreifach im EEPROM ab. Beim Auslesen 
wird verglichen. Sollten nur zwei Werte gleich sein, wird der dritte 
Wert verworfen und eine Warnung ausgegeben. Bei drei unterschiedlichen 
Werten kann keiner der drei Werte mehr verwendet werden.

Diese Vorgehensweise hat mir schon mehrfach sehr geholfen.

Autor: Ti (Gast)
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speichere es einfach auf 3 verschiedene eeproms

dann gehts auf jeden fall

Autor: Juergen (Gast)
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Wenn du Fehler nur erkennen willst, nimm den CRC. Dann musst du im 
Fehlerfall auf DEfaultwerte zuruecksetzen.

Wenn du Fehler auch korrigieren willst, speicher es zweimal jeweils mit 
CRC. Wenn dann beim Schreiben einer Kopie ploetzlich der Strom weg ist, 
gib es noch die andere.

Autor: Ti (Gast)
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für sowas gibts den ad wandler + Kondensator
um diese Stromprobleme zu verhindern

Autor: Schrotty (Gast)
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@oszi40

Ja, da hast recht, aber es nützt nix, wenn der Bauer meint, dass zwei 
gegenüberligende Ecken des Korbes genauso gut, wie zwei getrennte Körbe 
sind.

geht das EPROM kaputt und die liest nur noch 0xFF, dann merkst du u.U. 
nichtmal, dass das nicht stimmt, denn der Plausitest ist ok.
Aaaber du merkst, dann die CRC falsch und somit die Daten Schrott sind.

Ne alte Bauernregel sagt: "Lupft´s dem EPROM mal die Mütze, sind darin 
alle Daten Grütze"

Du könntest natürlich auch drei EPROMs nehmen und alle Daten in drei 
unteschiedliche EPROMs ablegen und dann per "Mehrheitsentscheid" die 
richtigen Daten rausfinden. Aber das wäre wohl ein wenig übertrieben

Autor: Tom Ekman (tkon)
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Nun übertreibt mal nicht! Wie wärs den mit einem einfachen 
fehlerkorrigierendem Code?
z.B. BCH-Code oder Eight-to-Fourteen-Modulation wie's bei CDs eingesetz 
wird
Der Softwareaufwand ist zwar etwas höher aber dafür sparst du dir 2 
EEPROMs und damit Kosten und potentielle Fehlerquellen.

Autor: Frank Heluk (avrnooby)
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@Thomas:
Sobald ein Fehler erkannt wird bleibt das Gerät aus und kommt in den 
Service der es dann richtet. Ganz unabhängig ob CRC oder doppelt 
speichern.

@∀ℜτ∪ℜ ΦΥΗΚ:
Das habe ich falsch ausgedrückt, sorry. Erkennen eines abweichens von 
der Prüfsumme reciht mir völlig, bei welchem Parameter der Fehler genau 
auftritt spielt keine Rolle.
Was ist konkret blödsinnige am doppelt speichern ? 
Mathematisch/statistisch gesehen, sowas muss man doch berechnen können 
(wenn nur die EEPROM Hersteller statistische Daten in Ihren 
Datenblättern haben).

@Schrotty
Das stimmt. Aber beim doppelt speichern würde ich immer nur einen Wert 
sporadisch lesen oder speichern. Wenn ich einen CRC über das ganze Feld 
mache, muss ich das jedesmal bei jedem Wert.

Auf jeden Fall Danke für Eure Antworten.
Ich werde jetzt mal beides umsetzen und ein Testprogramm schreiben das 
fleissig liest und schreib und sich Fehler merkt. Vielleicht bekomme ich 
so ein paar Zahlen/Fehler-Wahrscheinlichkeiten heraus. Rein aus 
Interesse.

Die Frage ist wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, das die 2 Zellen die 
zu einem Parameter gehören beide Ihren Wert identisch falsch haben (also 
z.B. statt in beiden 0xff,0xff steht in beiden 0x01,0x01). Nur dann 
würde das 2 Mal speichern versagen.
Rein aus dem Bauch heraus sehe ich nicht, warum ein CRC sicherer ist als 
2 Mal speichern.

Autor: Schrotty (Gast)
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Ich meine, ich hätte am Ende meines Posts angefügt, dass das wohl 
übertrieben wäre ;-)

Aber wir wissen nicht, wie wichtig die Daten sind. Geht es nur darum, 
nen falschen Datensatz zu verwerfen, dann reicht ne einfache CRC, geht 
es darum, die Daten bis zu einem bestimmten Umfang korrigieren zu 
können, dann eben mit nem fehlerkorrigierenden Code.
Geht es darum, dass beim Verlust der Daten ein Atomkraftwerk in die Luft 
fliegt, dann würd ich gern auch mehr als drei EEPROMs dafür opfern, um 
die Daten zu sichern.

Autor: Frank Heluk (avrnooby)
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Hätte ich fast vergessen:

Im Controller der das EEPROM speichert sind alle Parameter zusätzlich im 
internen EEPROM gespeichert (doppelt) und werden mit den externen EEPROM 
Werten verglichen (im Moment immer jeder Wert wenn er gebraucht wird).

Autor: Frank Heluk (avrnooby)
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@ Schrotty

Das mit den 0xFF Werten spricht ja recht eindeutig für CRC. Danke.

Mikrocontroller.net , da werden Sie geholfen :)

Autor: Hamminger (Gast)
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Für so etwas gibt' z.B. das hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Hamming-Code
Den als Tabelle im µC unterzubringen ist kein großer Aufwand, 
Einbitfehler werden korrigiert, 2-3 Bit Fehler sicher erkannt.
Und falls das nicht ausreichend sein sollte, gibt's noch andere 
Verfahren:
http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerkorrekturverfahren
Einfach aussuchen was am besten paßt.

Autor: Schrotty (Gast)
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@Frank Helux

Also mit dem Wissen, dass der Verlust der Daten eben nur zu einem 
Geräteausfall und damit verbundenen Servicefall führt, hat sich die 
Frage der Rekonstruktion der Daten erübrigt.
Es geht also nur noch darum zu erkennen, DASS die Daten falsch sind.

wie hoch die Wahrscheinlichkeit, dass exakt zwei Zellen den exakt 
falschen Wert zurückliefern, kann ich nicht beurteilen. Sterben die 
Zellen einfach den bösen Zellentod oder ging beim schreiben oder Lesen 
was schief, dann halte ich die Wahrscheinlichkeit für sehr gering. Ist 
allerdings z.B. das ganze EEPROM kaputt, dann liest du da nur noch 0xFF 
(z.B), dann sieht die Sache anders aus, denn dann liegt die 
Wahrscheinlichkeit bei nahezu 100%, dass der Fall eintritt. Den erkennst 
du aber nicht, wenn du nur auf Plausibilität vergleichst. Dann solltest 
du noch ne gewisse Erwartungshaltung an die Daten haben und darüber 
erkennen, dass das EEPROM gestorben ist.

Letztendlich musst du entscheiden, wie häufig die Parameterdaten sich 
ändern und entpsrechend festlegen, welche Methode (CRC oder doppelte 
Daten) sinnvoll ist.
Nur noch ein kleiner Hinweis: ein EEPROM ist nicht dafür gedacht, alle 
Nase lang beschrieben zu werden und wird dir sowas mit einem recht 
frühzeitigen Ableben quittieren.

Autor: Schrotty (Gast)
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Na wenn du deine Daten eh doppelt hältst in zwei unterschiedlichen 
Bausteinen, dann ist auch die Wahrscheinlichkeit, dass im Falle des 
Ablebens des EEPROMs (lauter 0xFF) die Daten im Flash des Prozesoors 
genau den gleichen Wert aufweisen, doch sehr gering.
Somit würde ein Plausitest meines Erachtens völlig ausreichen.
Daten einfach in´s EEPROM schreiben (einfach) und beim Lesen mit denen 
im Flash vergleichen.
Das sollte ausreichend sein.
Die CRC bringt dir da nicht mehr viel zusätzliche Sicherheit.

Ggf kannst du dir ja auch einfach an einer oder mehreren Stellen des 
Datenfeldes ein paar Dummies einfügen, die immer einen festen Wert haben 
müssen, den du kennst und z.B. beim Power-On einmalig abfragst, so 
weisst, dass das EEPROM an sich noch lebt.

Autor: oszi40 (Gast)
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Übrigens bei seltenen Bus-Problemen kann bei doppelten speichern der 
GLEICHEN Daten auch der gleiche Fehler 2x auftreten.

Man könnte z.B. auch ein Komplement speichern oder ein anderes Medium 
wählen.

Autor: hans (Gast)
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Ext. EEProms haben meist einen WP (Write-Protektion) als PIN.
Diesen so beschalten, daß ein Schreibvorgang wirklich gewollt
sein muß.

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