eFlash存储器实现OTP的装置、方法及OTP存储器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种片上系统eFlash存储器实现OTP的装置、方法及OTP存储器，该装置包括直接访存模块，对eFlash存储器内信息存储区读、写和擦除操作；寄存器，暂存写入的OTP数据；总线接口模块，连接系统总线；当系统总线有读OTP请求时，总线接口模块返回寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，总线接口模块将系统总线上的写数据与寄存器中的OTP数据做或运算后写入寄存器，并通知直接访存模块有eFlash更新请求；直接访存模块收到更新请求后，擦除信息存储区的数据，将更新后的OTP数据写入信息存储区。本发明专利技术使用eFlash达到了OTP存储器的效果，相较于使用特殊物理器件实现的OTP节约了成本，更接近于物理器件实现的OTP，同时使用更简单，更安全，节约存储空间。

The device, method and OTP memory of eflash memory

【技术实现步骤摘要】
eFlash存储器实现OTP的装置、方法及OTP存储器
本专利技术涉及IC设计
，具体涉及一种在片上系统芯片上使用eFlash存储器实现OTP的装置、方法及OTP存储器。
技术介绍
eFlash(embeddedFlash)存储器，即嵌入式闪存存储器，是掉电非易失型存储器的一种。其特点是可以多次擦写，并且掉电后，数据可以保存。OTP(OneTimeProgram)存储器，即一次性可编程存储器，指的存储器中的每一位(bit)只可以被写入一次，之后便不可以被改写，清除的存储器。随着物联网设备的广泛使用，设备的安全性也越来越重要。许多芯片设计厂商会在系统芯片上增加OTP用于保存设备编号，密钥等关键信息。利用OTP的特性，可以实现对芯片进行编号、一机一码等需求，反回滚防护，又可以防止信息被篡改，从而达到提高设备安全性的目的。OTP存储器实现方法一般是基于浮栅技术(Floating-Gatetechnology)、电熔丝技术(Electric-Fusetechnology)和反熔丝技术(AntiFusetechnology)。目前，有使用专门的物理器件实现OTP存储器，其能达到的效果是每个字(word)虽然可以被写多次，但是已经被写为1的位，不可以再被写回为0，例如：可以往一个字(word)中写0x5(二进制为0101)，此时如果再往同一个地址写0x0(二进制为0000)，则这个字的值仍为0x5,但是如果再往同一个地址写0xA(二进制为1010)，则这个字的值将变为0xF(二进制为1111)，如图1举例说明。传统的OTP存储器采用特殊的电路单元实现，这带来了授权和生产成本的上升。Eflash可以在系统掉电后保存信息，但是其中数据可以被擦除，改写，无法实现每一位(bit)只能被置位一次的需求。现有技术中也有使用eFlash实现OTP的方法和装置，但是无法做到和使用专用物理器件的OTP存储器一致。公开号为CN108563590A的中国专利，是基于地址保护的方法，特点是在eFlash中预定义一些地址作为OTP，系统总线写请求的地址送来后，与预定义的地址作比对，如果相同，则屏蔽写请求。其缺点是：1.由于eFlash的地址对应的存储空间为一个字(word)，该地址一旦被屏蔽，则整个字(word)内所有位(bit)无论为0还是为1，都将无法被更改。这与OTP存储器本身的特性不符。2.保护的地址和保护地址对应的状态位需要单独保存，一旦失效，则OTP空间的保护也将失效。专公开号为CN102129486A的中国专利，是在公开号为CN108563590A专利基础上的拓展，其做法是将屏蔽地址和状态位也保存在eFlash中，在系统启动时，通过软件读出这部分内容，配置到eFlash控制器中。其除了具备前文提到的缺点外，软硬件协同的实现方案也拖慢了系统启动速度，同时增加了安全风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种片上系统eFlash存储器实现OTP的装置、方法及OTP存储器，使用eFlash达到了OTP存储器的效果，相较于使用特殊物理器件实现的OTP节约了成本，相较于其他使用eFlash实现OTP的方法更接近于物理器件实现的OTP，同时使用更简单，更安全，更节约eFlash存储空间。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种片上系统eFlash存储器实现OTP的装置，eFlash存储器内设有信息存储区，该装置包括，直接访存模块，被配置为对所述信息存储区写操作、读操作和擦除操作；寄存器，暂存写入的OTP数据；总线接口模块，其连接片上系统的系统总线；当系统总线有读OTP请求时，所述总线接口模块返回所述寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统总线上的写数据与所述寄存器中的OTP数据做或运算后写入所述寄存器，并通知所述直接访存模块有eFlash更新请求；所述直接访存模块收到eFlash更新请求后，擦除所述信息存储区的数据，读取所述寄存器中更新后的OTP数据写入所述信息存储区。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括该装置还包括写仲裁模块，所述写仲裁模块用于切换直接访存模块对寄存器写操作或者总线接口模块对寄存器写操作；所述片上系统复位时，切换直接访存模块对寄存器写操作，对所述寄存器进行初始化；所述寄存器初始化结束后，切换总线接口模块对寄存器写操作。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述直接访存模块将信息存储区中的数据写入所述寄存器内完成对寄存器的初始化。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括该装置具有由多个寄存器组成的寄存器组，所述多个寄存器均具有各自的地址；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统上的写数据与相应地址寄存器中的寄存器值做或运算。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种片上系统OTP存储器，包括，eFlash信息存储区；直接访存模块，被配置为对所述eFlash信息存储区写操作、读操作和擦除操作；寄存器，暂存写入的OTP数据；总线接口模块，其连接片上系统的系统总线；当系统总线有读OTP请求时，所述总线接口模块返回所述寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统总线上的写数据与所述寄存器中的OTP数据做或运算后写入所述寄存器，并通知所述直接访存模块有eFlash更新请求；所述直接访存模块收到eFlash更新请求后，擦除所述eFlash信息存储区的数据，读取所述寄存器中更新后的OTP数据写入所述eFlash信息存储区。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括还包括写仲裁模块，所述写仲裁模块用于切换直接访存模块对寄存器写操作或者总线接口模块对寄存器写操作；所述片上系统复位时，切换直接访存模块对寄存器写操作，对所述寄存器进行初始化；所述寄存器初始化结束后，切换总线接口模块对寄存器写操作。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述直接访存模块将eFlash信息存储区中的数据写入所述寄存器内完成对寄存器的初始化。本专利技术一个较佳实施例中，进一步包括所述寄存器具有多个，所述多个寄存器均具有各自的地址；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统上的写数据与相应地址寄存器中的寄存器值做或运算。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种片上系统eFlash存储器实现OTP的方法，eFlash存储器内设有信息存储区，所述方法包括，通过直接访存模块将信息存储区中的数据写入寄存器，对所述寄存器进行初始化；通过总线接口模块连接片上系统；当系统总线有读OTP请求时，所述总线接口模块返回所述寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统总线上的写数据与所述寄存器中的OTP数据做或运算后写入所述寄存器，并通知所述直接访存模块有eFlash更新请求；通过直接访存模块擦除所述信息存储区的数据，读取所述寄存器中更新后的OTP数据写入所述信息存储区。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上系统eFlash存储器实现OTP的装置，eFlash存储器内设有信息存储区，其特征在于：该装置包括，/n直接访存模块，被配置为对所述信息存储区写操作、读操作和擦除操作；/n寄存器，暂存写入的OTP数据；/n总线接口模块，其连接片上系统的系统总线；当系统总线有读OTP请求时，所述总线接口模块返回所述寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统总线上的写数据与所述寄存器中的OTP数据做或运算后写入所述寄存器，并通知所述直接访存模块有eFlash更新请求；/n所述直接访存模块收到eFlash更新请求后，擦除所述信息存储区的数据，读取所述寄存器中更新后的OTP数据写入所述信息存储区。/n

【技术特征摘要】
1.一种片上系统eFlash存储器实现OTP的装置，eFlash存储器内设有信息存储区，其特征在于：该装置包括，
直接访存模块，被配置为对所述信息存储区写操作、读操作和擦除操作；
寄存器，暂存写入的OTP数据；
总线接口模块，其连接片上系统的系统总线；当系统总线有读OTP请求时，所述总线接口模块返回所述寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统总线上的写数据与所述寄存器中的OTP数据做或运算后写入所述寄存器，并通知所述直接访存模块有eFlash更新请求；
所述直接访存模块收到eFlash更新请求后，擦除所述信息存储区的数据，读取所述寄存器中更新后的OTP数据写入所述信息存储区。


2.如权利要求1所述的片上系统eFlash存储器实现OTP的装置，其特征在于：该装置还包括写仲裁模块，所述写仲裁模块用于切换直接访存模块对寄存器写操作或者总线接口模块对寄存器写操作；所述片上系统复位时，切换直接访存模块对寄存器写操作，对所述寄存器进行初始化；所述寄存器初始化结束后，切换总线接口模块对寄存器写操作。


3.如权利要求2所述的片上系统eFlash存储器实现OTP的装置，其特征在于：所述直接访存模块将信息存储区中的数据写入所述寄存器内完成对寄存器的初始化。


4.如权利要求1或2或3所述的片上系统eFlash存储器实现OTP的装置，其特征在于：该装置具有由多个寄存器组成的寄存器组，所述多个寄存器均具有各自的地址；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统上的写数据与相应地址寄存器中的寄存器值做或运算。


5.一种片上系统OTP存储器，其特征在于：包括，
eFlash信息存储区；
直接访存模块，被配置为对所述eFlash信息存储区写操作、读操作和擦除操作；
寄存器，暂存写入的OTP数据；
总线接口模块，其连接片上系统的系统总线；当系统总线有读OTP请求时，所述总线接口模块返回所述寄存器中存储的OTP数据；当系统总线有写OTP请求时，所述总线接口模块将系统总线上的写数据与所述寄存器中的OTP数据做或运算后写入所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何雅乾，朱建银，
申请(专利权)人：江苏科大亨芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32