一种OTP存储装置以及访问OTP存储器的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种OTP（一次可编程）存储装置和访问OTP存储器的方法，按照本发明专利技术的方法和装置实现对OTP存储器的操作，及根据可配置的访问OTP存储器指令产生对应不同指令的接口时序。同时，在对OTP存储器编程操作中，提出一种全新、高效、高可靠性的编程方法，针对对OTP编程地址的冗余处理及在编程操作中采取对同一个地址至多允许高达16次脉冲编程的方法，极大程度解决了访问OTP存储器时容易出现编程出错的问题，大大提高了OTP存储器的可靠性，最大程度实现对OTP存储器地利用。

OTP storage device and method for accessing OTP memory

The invention discloses a OTP (one time programmable) storage device and method of accessing OTP memory, according to the method and device of the invention to realize the operation of OTP memory, and OTP memory access instructions can be configured according to the interface timing corresponding to different instructions. At the same time, in the OTP memory programming operation, put forward a new method of programming, high efficiency, high reliability, redundancy for processing programming on the OTP address and take on the same address up to 16 times as high as the pulse programming method in the programming operation, greatly solves the problem of programming error prone access OTP memory, can greatly improve the reliability of OTP memory, OTP memory to achieve the greatest degree of use.

【技术实现步骤摘要】
一种OTP存储装置以及访问OTP存储器的方法
本专利技术涉及一种一次可编程（OTP,OneTimeProgramable）存储器领域，特别涉及一种访问OTP存储器的方法和装置。
技术介绍
随着电子信息社会的不断发展，数据存储需求量呈现出爆炸式的增长。与MASK（掩膜）和Flash（闪存）存储器相比，OTP存储器兼具二者之优势，既有一定的灵活性，成本又不太高。也因此在嵌入式系统或者芯片内部，作为存储一次编程后不可更改的信息或者对加密芯片密钥信息的存储起着不可替代的作用。OTP存储器非常适用于对特定应用数据的一次可编程存储，在一个片上系统（SOC,SystemOnChip）系统中，需要存储很多特定一次性信息，比如芯片序列号、接口封闭信息以及有关芯片安全的秘钥信息等，这些信息在整个系统测试芯片中编程进去后不允许客户去改变，且这些信息不需要擦除，即一次编程后不可修改。采用MASK掩膜做成光刻版，灵活性太差，采用Flash闪存成本又太高。因此，采用OTP存储器存储这类特定信息，最大程度减少硬件及研发开销。对OTP存储器进行编程和读取及其他访问时，需要一个硬件控制器，把访问OTP存储器的具体操作通过解析指令，判定是否为有效指令转换为访问OTP存储器的具体时序，按照OTP存储器件的接口时序完成读取、编程、复位、睡眠、唤醒操作。图2是访问OTP存储器的框图，包括访问OTP存储器的各种指令，该硬件控制器需要按照不同的访问指令产生相应的时序，完成对OTP存储器的访问。由于OTP存储器对一些特定信息的存储及成本不高的特点，在存储器领域受到越来越广泛的应用。硬件电路基于根据不同的指令提供不同的时序电路驱动OTP存储器，实现对OTP存储器件的访问。OTP存储器件由于自身的因素，在读取和编程过程中很容易出错，如何在对OTP编程和读取中降低出错率，提高OTP存储器的可靠性，成为OTP存储器领域的技术难点。其次，随着安全芯片愈来愈广泛地应用，OTP存储器实现对密钥信息的编程后，不希望使用者将其密钥信息读出，因此就需要在读取OTP密钥信息时对其做特殊处理，如何做特殊处理从而保证存入OTP的密钥信息不被泄密，保证芯片安全技术也是当前访问OTP存储器技术所欠缺的方案。再者，在OTP存储器芯片内部增加容错硬件电路单元很大程度上增加了OTP存储器芯片面积，且可移植性不好。这些缺点都大大增加访问OTP存储器的研发时间和成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种访问OTP存储器的方法和装置，目的是可以灵活配置不同指令访问OTP存储器并产生对应指令的访问OTP存储器接口时序，完成对OTP存储器的编程、读取、复位、唤醒、睡眠操作。对OTP编程操作采用本专利技术方法，很大程度提高了OTP存储器良率，解决了OTP在编程过程中易出错的问题，极大地提高了OTP存储器件的可靠性。并对存储在OTP的重要信息密钥信息在读取时作了相应地加扰处理，保护了数据的安全性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种访问OTP存储器的方法，包括以下步骤：步骤1：定义一系列指令用于操作OTP存储器；步骤2：上电读取OTP存储器各个区域信息，包括OTP存储器模式信息、OTP存储器接口封闭信息、OTP存储器系统区域封闭信息、OTP存储器用户区域封闭信息以及密钥区域信息；步骤3：解析所定义的操作OTP存储器的指令，按照解析出的指令驱动访问OTP存储器时序；步骤4：进入机台工作模式，发送OTP存储器编程密钥指令，解析编程密钥指令，并由OTP时序发生器产生该指令对应的访问OTP存储器接口时序，将密钥数据编程至OTP存储器中，读取密钥信息，对读取出来的密钥信息进行加扰处理；步骤5：进入正常工作模式，发送OTP存储器编程信息指令，编程芯片序列号，OTP时序发生器产生编程OTP存储器时序，将芯片序列号编程至OTP存储器中对应区域；步骤6：发送OTP存储器编程信息指令，经过指令译码器对指令译码，并由OTP时序发生器产生编程OTP存储器时序，传送至OTP存储器件，完成编程接口封闭信息和编程系统区域信息。进一步的，所述定义一系列指令操作OTP存储器包括：提供CPU或者机台模式配置访问OTP存储器的不同指令，所述一系列指令用于操作OTP存储器，完成对OTP存储器的编程，读取，复位，唤醒等操作。所述一系列指令包括：OTP存储器睡眠模式、OTP存储器唤醒模式、复位OTP存储器、OTP存储器编程信息、OTP存储器编程密钥、读取OTP存储器及OTP存储器自测模式；所述解析所定义的操作OTP存储器的指令包括：定义访问OTP存储器的具体指令；等待访问OTP存储器指令；检查OTP存储器指令；以及判定访问OTP存储器指令是否为有效指令，如果为有效指令则传送至OTP时序发生器，如果为无效指令则终止OTP存储器的访问；所述OTP时序发生器，用于产生用于产生解析出的有效访问OTP存储器指令的具体时序；所述OTP存储器编程密钥指令或OTP存储器编程信息指令，采用对OTP存储器编程地址的冗余处理及在编程操作中采取对同一个地址的编程操作实施可以允许高达16次脉冲编程的方法。所述对OTP存储器编程操作的地址的分配进行冗余处理，包括：对OTP存储器进行一位数据编程操作时，将该位数据映射到OTP存储器4位物理地址并依次编程，若其中不少于3位地址编程成功，则认为所配置的一位数据编程成功，否则认为该位数据没有编程成功。所述对OTP存储器4位物理地址中的每一位数据编程操作包括：配置所要编程的地址，编程地址等于提供的初始编程地址；在初始编程地址位置施加3个编程脉冲电压；施加完3个编程脉冲电压基础上继续施加1个编程脉冲电压；编程验证操作；通过编程验证操作得到的数据判定编程的数据是否为1，其中，OTP存储器编程的数据为“1”，未编程的数据为“0”，若编程数据为“1”，则表示本次对该地址的编程操作成功，继续按照该方法执行下一个地址的编程操作，若编程数据为“0”，执行下一步；判定是否在该位置加了16次编程脉冲电压，若在指定的该OTP存储器地址位置未达到所加16次编程电压，则继续施加脉冲电压，每施加一次脉冲电压进行编程数据是否为“1”的判定，再判定编程脉冲电压是否编程至16次的循环判定；若在该位置加了16次编程电压还是数据为“0”，则编程失败。本专利技术还提供了一种包括OTP存储器和访问OTP存储器的装置，其中，所述OTP存储器包括：芯片序列号区域，用于存储芯片序列号；接口封闭区域，用于存储相关接口封闭信息；OTP存储器工作模式：用于存储OTP存储器的操作模式，包括机台工作模式和正常工作模式；系统封闭控制区域，用于存储封闭系统区域的控制信息；用户封闭控制区域，用于存储用户区域的控制信息；系统密钥区域，用于存储密钥信息区域；以及用户区，用于存储用户所要存储的信息。本专利技术的有益技术效果是：提供了一种访问OTP存储器的方法和装置，并且可以通过CPU或者机台两种模式灵活配置不同操作指令，并产生对应指令的访问OTP存储器接口时序。对特定信息密钥信息在OTP存储器件外部进行严格加密处理，从而有效地保证了芯片的安全性。对OTP编程采用地址容错处理及在同一个编程地址多次施加编程脉冲电压的方法，确保数据正确编程至OTP存储器对应区域，解决了OTP在编程过程中易出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种访问OTP存储器的方法，包括：步骤1：定义一系列指令用于操作OTP存储器；步骤2：上电读取OTP存储器各个区域信息，包括OTP存储器模式信息、OTP存储器接口封闭信息、OTP存储器系统区域封闭信息、OTP存储器用户区域封闭信息以及密钥区域信息；步骤3：解析所定义的操作OTP存储器的指令，按照解析出的指令驱动访问OTP存储器时序；步骤4：进入机台工作模式，发送OTP存储器编程密钥指令，解析编程密钥指令，并由OTP时序发生器产生该指令对应的访问OTP存储器接口时序，将密钥数据编程至OTP存储器中，读取密钥信息，对读取出来的密钥信息进行加扰处理；步骤5：进入正常工作模式，发送OTP存储器编程信息指令，编程芯片序列号，OTP时序发生器产生编程OTP存储器时序，将芯片序列号编程至OTP存储器中对应区域；步骤6：发送OTP存储器编程信息指令，经过指令译码器对指令译码，并由OTP时序发生器产生编程OTP存储器时序，传送至OTP存储器件，完成编程接口封闭信息和编程系统区域信息。

【技术特征摘要】
1.一种访问OTP存储器的方法，包括：步骤1：定义一系列指令用于操作OTP存储器；步骤2：上电读取OTP存储器各个区域信息，包括OTP存储器模式信息、OTP存储器接口封闭信息、OTP存储器系统区域封闭信息、OTP存储器用户区域封闭信息以及密钥区域信息；步骤3：解析所定义的操作OTP存储器的指令，按照解析出的指令驱动访问OTP存储器时序；步骤4：进入机台工作模式，发送OTP存储器编程密钥指令，解析编程密钥指令，并由OTP时序发生器产生该指令对应的访问OTP存储器接口时序，将密钥数据编程至OTP存储器中，读取密钥信息，对读取出来的密钥信息进行加扰处理；步骤5：进入正常工作模式，发送OTP存储器编程信息指令，编程芯片序列号，OTP时序发生器产生编程OTP存储器时序，将芯片序列号编程至OTP存储器中对应区域；步骤6：发送OTP存储器编程信息指令，经过指令译码器对指令译码，并由OTP时序发生器产生编程OTP存储器时序，传送至OTP存储器件，完成编程接口封闭信息和编程系统区域信息。2.如权利要求1所述的访问OTP存储器的方法，其特征在于，所述一系列指令包括：OTP存储器睡眠模式、OTP存储器唤醒模式、复位OTP存储器、OTP存储器编程信息、OTP存储器编程密钥、读取OTP存储器以及OTP存储器自测模式。3.如权利要求1所述的访问OTP存储器的方法，其特征在于，所述解析所定义的操作OTP存储器的指令包括：定义访问OTP存储器的具体指令；等待访问OTP存储器指令；检查OTP存储器指令；以及判定访问OTP存储器指令是否为有效指令，如果为有效指令则传送至OTP时序发生器。4.如权利要求3访问OTP存储器的方法，其特征在于，所述的判定访问OTP存储器指令是否为有效指令，如果为无效指令则终止OTP存储器的访问。5.如权利要求1所述的访问OTP存储器的方法，其特征在于，所述OTP时序发生器，用于产生解析出的有效访问OTP存储器指令的具体时序。6.如权利要求1所述的访问OTP存储器的方法，其特征在于，所述OTP存储器编程密钥指令或OTP存储器编程信息指令，采用对OTP存储器编程地址的冗余处理及在编程操作中采取对同一个地址的编程操作实施N次脉冲编程的方法，其中N小于等于16。7.如权利要求6所述的访问OTP存储器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨燕，王海时，李英祥，彭映杰，李翠，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51