一种实现NOR FLASH坏块管理的控制电路制造技术

一种实现ＮＯＲ　ＦＬＡＳＨ坏块管理的控制电路，涉及ＦＬＡＳＨ闪存技术领域。本实用新型专利技术包括分为普通区、常用区和替换区的ＦＬＡＳＨ。普通区和常用区为系统总线可访问区域，普通区不可被替换。常用区可通过替换区对坏块的逻辑地址进行替换。替换区为常用区的替换备份区。本实用新型专利技术控制电路还包括控制ＦＬＡＳＨ擦替换的擦替换控制单元、系统上电时用来检查并校验写错误的上电纠错单元、索引存储单元以及控制ＦＬＡＳＨ擦写时序的ＦＬＡＳＨ接口单元。同现有技术相比，本实用新型专利技术通过对ＦＬＡＳＨ进行物理上的配置分区，对坏块进行记录和擦写替换以及上电纠错，实现系统逻辑地址访问ＮＯＲ　ＦＬＡＳＨ时，有不同擦写耐力。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及FLASH闪存
，特别是一种用于嵌入式系 统或FLASH坏块进行管理的控制电路。
技术介绍
FLASH又叫闪存，是非易失存储器，以页(SECTOR)或块(BLOCK) 为单位对存储器单元进行擦写和再编程。任何FLASH器件的写入操 作只能在空或已擦除的单元内进行，大多数情况下，在进行写入操作 之前必须先执行擦除。NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel 于1988年首先开发出NORFLASH技术，彻底改变了原先由EPROM 和EEPROM —统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了 NAND FLASH结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且象 磁盘一样可以通过接口轻松升级。大多数情况下闪存只是用来存储少 量的代码，这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密 度的理想解决方案。NOR的特点是芯片内执行(XIP, execute In Place),这样应用程序 可以直接在FLASH闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。 NOR的传输效率很高，在1 4MB的小容量时具有很高的成本效益， 但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于FLASH的管理和需要特殊的系统接口 。 NOR FLASH主要应用在代码存储介质中，占据了容量为l 16MB闪存市场的大部分，而NAND FLASH主要用在更大容量的产 品当中。NOR的擦写次数是十万次，应付一般的应用足以。但在很 多应用中，往往有部分数据需要常常更新维护，这部分数据就需要频 繁擦写，它要求比十万次更高的擦写耐力，而用软件来实现坏的数据 块的管理和更新备份会很烦琐，也会占用大量系统执行时间。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的是提供一种 实现NOR FLASH坏块管理的控制电路。它通过对FLASH进行物理 上的配置分区，对坏块进行记录和擦写替换以及上电纠错，实现系统 逻辑地址访问NOR FLASH时，有不同擦写耐力。为了实现上述专利技术的目的，本技术的技术方案以如下方式实现一种实现NOR FLASH坏块管理的控制电路，其结构特点是，它 包括分为普通区、常用区和替换区的FLASH。普通区和常用区为系 统总线可访问区域，普通区不可被替换。常用区可通过替换区对坏块 的逻辑地址进行替换。替换区为常用区的替换备份区。还包括控制 FLASH擦替换的擦替换控制单元、系统上电时用来检查并校验写错 误的上电纠错单元、索引存储单元以及控制FLASH擦写时序的 FLASH接口单元。所述擦替换控制单元、上电纠错单元相互连接并分别与FLASH接口单元相互连接，FLASH接口单元和索引存储单 元、FLASH相互连接。在上述控制电路中，所述擦替换控制单元包括擦写单元和回读校 验单元。擦写单元控制FLASH的写操作和擦操作，回读校验单元用 于擦结束回读校验。在上述控制电路中，所述索引存储单元可以是FLASH的数据存储 单元或OTP区，也可以是其他在系统无电源时仍能保持存储数据的 非易失性存储器，如EEPROM。在上述控制电路中，所述索引存储单元被分为Ax和Ay两个存储 区域，存取同样的数据。本技术由于采用了上述的控制回路，通过对FLASH进行物理 上的配置分区，实现FLASH在某一区域产生数据坏块情况下，系统 还能对该FLASH区域进行访问。也就是说，在系统软件不做更改， 也不对数据进行备份的情况下，本技术实现了坏块的数据备份， 也就实现了系统对FLASH访问的高擦写耐力。以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。附图说明图l为本技术的控制电路结构示意图； 图2为本技术实施例中索引存储单元的分配示意图； 图3为本技术FLASH的擦操作以及替换程序流程图； 图4为本技术的在系统中的应用示例图。具体实施方式参看图1，本技术包括分为普通区、常用区和替换区的FLASH。普通区和常用区为系统总线可访问区i或，普通区不可被替换。 常用区可通过替换区对坏块的逻辑地址进行替换，替换区为常用区的 替换备份区。本技术还包括控制FLASH擦替换的擦替换控制单 元、系统上电时用来检查并校验写错误的上电纠错单元、索引存储单 元以及控制FLASH擦写时序的FLASH接口单元。擦替换控制单元、 上电纠错单元相互连接并分别与FLASH接口单元相互连接，FLASH 接口单元和索引存储单元、FLASH相互连接。擦替换控制单元包括 擦写单元和回读校验单元，擦写单元控制FLASH的写操作和擦操作， 回读校验单元用于擦结束回读校验。索引存储单元可以是FLASH的 数据存储单元或OTP区，也可以是其他在系统无电源时仍能保持存 储数据的非易失性存储器，如EEPROM。索引存储单元被分为Ax和 Ay两个存储区域，存取同样的数据。参看图2，本技术使用时，假设常用区有128个数据块，并且 常用区数据最多可被替换2次，则Ax区和Ay区分别为256字节， Ax就有AxO Axl27。每个Ax的位置就代表一个常用区地址，这个地 址是相对于常用区的起始地址而言。每个Ax对应两个字节，每个字 节的数据代表每一次替换的信息。每一个字节的定义为，bit[6:0]指的 替换区数据块的索引地址，这个地址是相对于替换区的起始地址而 言，实际访问替换区的地址是替换区起始地址加上此索弓I地址;bit[7] 指的是常用区是否已经被替换，定义如果没被替换此位为1，已被替换此位为0。参看图3， FLASH的擦操作及替换程序流程的方法步骤为 系统开始工作，当访问NOR FLASH普通区时，如出现坏块不做 替换。系统擦常用区时，当常用区地址为O的数据块擦寿命第一次耗 尽时，即经回读检査发现为坏块，会找到Ax区的Ax0位置。先查看 第一个字节，第一个字节的内容为FF。擦替换控制单元通过FLASH 接口单元在索引存储单元的信息里找到替换区已被替换的地址索引 的最大值，然后将该最大值加1的地址索引值写入Ax0的第一个字 节。此后，当系统访问常用区第一个数据块时，系统逻辑地址访问的 还是常用区第一个数据块，但其物理地址将访问Ax0中第一个字节 所指向的替换区的地址。当常用区地址为0的数据块擦寿命第二次耗尽时，会找到Ax0位 置。先查看第一个字节，第一个字节的内容已经改写，于是查看第二 个字节。擦替换控制单元通过FLASH接口单元在索引存储单元的信 息里找到替换区已被替换的地址索引的最大值，然后将该最大值加1 的地址索引值写入Ax0的第二个字节。此后，当系统访问常用区地 址为0的数据块时，系统逻辑地址访问的还是常用区地址为0的数据 块，但其物理地址将访问Ax0中第二个字节所代表的替换区的地址。这样就实现了常用区寿命结束被替换区所替换的功能，其他数据 块以此类推。图4为本技术在系统中的应用示例图，系统中的Cpu通过本 技术控制电路访问NORFLASH。 Cpu将地址和控制信号经控制电路传达到NOR FLASH,并经控制电路与NOR FLASH进行数据交 换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现ＮＯＲ　　ＦＬＡＳＨ坏块管理的控制电路，其特征在于，它包括分为普通区、常用区和替换区的ＦＬＡＳＨ，普通区和常用区为系统总线可访问区域，普通区不可被替换，常用区可通过替换区对坏块的逻辑地址进行替换，替换区为常用区的替换备份区；还包括控制ＦＬＡＳＨ擦替换的擦替换控制单元、系统上电时用来检查并校验写错误的上电纠错单元、索引存储单元以及控制ＦＬＡＳＨ擦写时序的ＦＬＡＳＨ接口单元，所述擦替换控制单元、上电纠错单元相互连接并分别与ＦＬＡＳＨ接口单元相互连接，ＦＬＡＳＨ接口单元和索引存储单元、ＦＬＡＳＨ相互连接。

【技术特征摘要】
1、 一种实现NORFLASH坏块管理的控制电路，其特征在于， 它包括分为普通区、常用区和替换区的FLASH,普通区和常用区为 系统总线可访问区域，普通区不可被替换，常用区可通过替换区对坏 块的逻辑地址进行替换，替换区为常用区的替换备份区；还包括控制 FLASH擦替换的擦替换控制单元、系统上电时用来检査并校验写错 误的上电纠错单元、索引存储单元以及控制FLASH擦写时序的 FLASH接口单元，所述擦替换控制单元、上电纠错单元相互连接并 分别与FLASH接口单元相互连接，FLASH接口单...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钧，李刚，陈震，徐磊，陈冈，宗萍，乔瑛，殷越，刘亮，
申请(专利权)人：北京同方微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]