數(shù)據(jù)存取命令執(zhí)行方法以及使用該方法的快閃存儲(chǔ)器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)連于一種快閃存儲(chǔ)器裝置，特別是一種數(shù)據(jù)存取命令執(zhí)行方法以及使用該方法的快閃存儲(chǔ)器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，為了執(zhí)行存取快閃存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存單元的數(shù)據(jù)的命令，執(zhí)行于快閃存儲(chǔ)器中的固件需要使用一段連續(xù)的時(shí)間來寫寄存器，用以驅(qū)動(dòng)控制單元完成一連串喚起(assert)、釋放(de_assert)儲(chǔ)存單元存取界面中的特定控制信號(hào)或者是載入關(guān)聯(lián)于存取動(dòng)作的地址、參數(shù)、數(shù)據(jù)等。這通常需要連續(xù)寫入五到二十個(gè)不等的寄存器，且這段時(shí)間通常不能被中斷。在這樣的設(shè)計(jì)下，不利于固件對(duì)于多筆數(shù)據(jù)存取命令的調(diào)度最佳化，使得數(shù)據(jù)存取的效率較難提升。因此，本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)存取命令執(zhí)行方法以及使用該方法的快閃存儲(chǔ)器裝置，用以降低寫入寄存器所需的連續(xù)時(shí)間，使得固件可擁有較高的彈性來最佳化多個(gè)數(shù)據(jù)存取命令的調(diào)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施例提出一種數(shù)據(jù)存取命令執(zhí)行方法，由控制單元執(zhí)行，包含下列步驟。當(dāng)從寄存器中檢測(cè)到改變指令來源指示后，從隨機(jī)存取存儲(chǔ)器讀取一系列界面驅(qū)動(dòng)指令。依據(jù)上述界面驅(qū)動(dòng)指令依序操作儲(chǔ)存單元存取界面，用以完成對(duì)儲(chǔ)存單元的數(shù)據(jù)存取。
[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提出一種快閃存儲(chǔ)器裝置的裝置，包含儲(chǔ)存單元存取界面、寄存器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器以及控制單元?？刂茊卧罱佑诩拇嫫鳌㈦S機(jī)存取存儲(chǔ)器與儲(chǔ)存單元存取界面之間。控制單元當(dāng)從寄存器中檢測(cè)到改變指令來源指示后，從隨機(jī)存取存儲(chǔ)器讀取一系列的界面驅(qū)動(dòng)指令；以及依據(jù)界面驅(qū)動(dòng)指令依序操作儲(chǔ)存單元存取界面，用以完成對(duì)儲(chǔ)存單元的數(shù)據(jù)存取。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例另提出一種數(shù)據(jù)存取命令執(zhí)行方法，由被載入于微處理單元中的固件執(zhí)行，包含下列步驟。寫入一系列界面驅(qū)動(dòng)指令至隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，而非寫入至寄存器。寫入改變指令來源指示至寄存器，用以指示控制單元從隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中讀取界面驅(qū)動(dòng)指令并且據(jù)以依序操作儲(chǔ)存單元存取界面。
【附圖說明】
[0006]圖1是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器中的儲(chǔ)存單元示意圖。
[0008]圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用填寫寄存器的方式寫入數(shù)據(jù)至儲(chǔ)存單元的時(shí)序圖。
[0009]圖4是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由固件執(zhí)行的界面驅(qū)動(dòng)指令產(chǎn)生方法的方法流程圖。
[0010]圖5是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的界面驅(qū)動(dòng)指令儲(chǔ)存示意圖。
[0011]圖6是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由控制單元執(zhí)行的界面驅(qū)動(dòng)指令執(zhí)行方法的方法流程圖。
[0012]圖7是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器預(yù)存界面驅(qū)動(dòng)指令的方式寫入數(shù)據(jù)至儲(chǔ)存單元的時(shí)序圖。
[0013]【附圖標(biāo)記說明】
[0014]10快閃存儲(chǔ)器的系統(tǒng)架構(gòu)；
[0015]110快閃存儲(chǔ)器控制器；
[0016]111處理單元存取界面；
[0017]112微處理單元；
[0018]113 寄存器；
[0019]114隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；
[0020]115 多工器；
[0021]116控制單元；
[0022]117儲(chǔ)存單元存取界面；
[0023]120儲(chǔ)存單元；
[0024]121存儲(chǔ)器單元陣列；
[0025]122行解碼單元；
[0026]123列編碼單元；
[0027]124地址單元；
[0028]125數(shù)據(jù)緩沖器；
[0029]310a?31e界面驅(qū)動(dòng)指令；
[0030]320 數(shù)據(jù)線；
[0031]320a寫入命令；
[0032]320b、320c 寫入地址；
[0033]330命令提取致能控制信號(hào)；
[0034]340地址提取致能控制信號(hào)；
[0035]350芯片致能控制信號(hào)；
[0036]360寫入致能控制信號(hào)；
[0037]360a、360b 轉(zhuǎn)態(tài)信號(hào)；
[0038]S410?S440方法步驟；
[0039]S610?S65O方法步驟；
[0040]710a,710b記錄于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中的界面驅(qū)動(dòng)指令的起始地址；
[0041]710c界面驅(qū)動(dòng)指令的數(shù)目；
[0042]71d改變指令來源指示。
【具體實(shí)施方式】
[0043]本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)存取命令執(zhí)行方法以及使用該方法的快閃存儲(chǔ)器裝置，用以降低寫入寄存器所需的連續(xù)性時(shí)間，使得固件可擁有較高的彈性來最佳化多筆數(shù)據(jù)存取命令?？扉W存儲(chǔ)器裝置可以是安全數(shù)字卡(secure digital SD memory card)。圖1是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。快閃存儲(chǔ)器的系統(tǒng)架構(gòu)10中包含控制單元116，用以從寄存器113或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器114取得指令、存取地址、參數(shù)、數(shù)據(jù)或其他相關(guān)的信息，并據(jù)以對(duì)儲(chǔ)存單元120進(jìn)行存取。詳細(xì)來說，控制單元116通過儲(chǔ)存單元存取界面117寫入數(shù)據(jù)到儲(chǔ)存單元120中的特定地址，以及從儲(chǔ)存單元120中的特定地址讀取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)架構(gòu)10使用數(shù)個(gè)電子信號(hào)來協(xié)調(diào)控制單元116與儲(chǔ)存單元120間的數(shù)據(jù)與命令傳遞，包含數(shù)據(jù)線(data line)、時(shí)脈信號(hào)(clock signal)與控制信號(hào)(control signal)。數(shù)據(jù)線可用以傳遞命令、地址、讀出及寫入的數(shù)據(jù)；控制信號(hào)線可用以傳遞命令提取致能(command latch enable, CLE)、地址提取致能(address latch enable, ALE)、芯片致能(chip enable, CE)、寫入致能(write enable, WE)等控制信號(hào)。微處理單元112另可使用處理單元存取界面111通過特定通訊協(xié)定與其他電子裝置進(jìn)行通訊，例如，通用序列總線(universal serial bus, USB)、先進(jìn)技術(shù)附著(advanced technology attachment, ΑΤΑ)或其他界面。
[0044]圖2是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器中的儲(chǔ)存單元示意圖。儲(chǔ)存單元120包含由MxN個(gè)存儲(chǔ)器單元(memory cells)組成的陣列(array) 121,而每一個(gè)存儲(chǔ)器單元可以包含一或多個(gè)單一位準(zhǔn)存儲(chǔ)器單元(single-level cell, SLC)或三位準(zhǔn)存儲(chǔ)器單元(triple-level cell, TLC)?？扉W存儲(chǔ)器可以是 NOR 型快閃存儲(chǔ)器(NOR flash memory) >NAND型快閃存儲(chǔ)器，或其他種類的快閃存儲(chǔ)器。為了正確存取信息，行解碼單元122用以選擇存儲(chǔ)器單元陣列121中特定的行，而列編碼單元123用以選擇特定行中一定數(shù)量的字節(jié)的數(shù)據(jù)作為輸出。地址單元124提供特定的行信息給行解碼器122，其中定義選擇存儲(chǔ)器單元陣列121中的特定行的信息。相似地，列解碼器123則根據(jù)地址單元124提供的列信息，選擇存儲(chǔ)器單元陣列121的特定行中一定數(shù)量的列進(jìn)行讀取或?qū)懭氩僮?。從存?chǔ)器單元陣列121讀取出的數(shù)據(jù)，或欲寫入存儲(chǔ)器單元陣列121中的數(shù)據(jù)則儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)緩沖器(data buffer)125。
[0045]于正常狀態(tài)下，多工器115會(huì)被組態(tài)為連接寄存器113至控制單元116?？刂茊卧?16會(huì)周期性地檢測(cè)寄存器113中是否存在一個(gè)新的界面驅(qū)動(dòng)指令，是則據(jù)以改變儲(chǔ)存單元存取界面117的控制信號(hào)、起始或結(jié)束儲(chǔ)存單元存取界面117的時(shí)脈信號(hào)、放置數(shù)據(jù)于儲(chǔ)存單元存取界面117的數(shù)據(jù)線上、讀取儲(chǔ)存單元存取界面117的數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)，或是以上操作的任意結(jié)合。儲(chǔ)存單元存取界面117可采用單倍數(shù)據(jù)率(single data rate, SDR)或雙倍數(shù)據(jù)率(double data rate, DDR)通訊協(xié)定,使儲(chǔ)存單元中的控制器(未顯示)與控制單元116間能彼此溝通,例如，開放NAND快閃(open NAND flash interface, 0NFI)、雙倍數(shù)據(jù)率開關(guān)(DDR toggle)或其他界面。執(zhí)行于微處理單元112的固件為完成一個(gè)由處理單元存取界面111所指示的數(shù)據(jù)存取指令，可寫入一系列的界面驅(qū)動(dòng)指令至寄存器113中，指示控制單元116完成對(duì)儲(chǔ)存單元存取界面117的操作，例如，讀取儲(chǔ)存單元120中一段地址的數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)到儲(chǔ)存單元120中的一段地址上、合并儲(chǔ)存單元120中的特定頁面等。圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用填寫寄存器的方式寫入數(shù)據(jù)至儲(chǔ)存單元120的時(shí)序圖。固件116可依序?qū)懭胩囟ǖ闹?10a及310b至寄存器113中，用以指示控制單元116分別讀取寫入地址與相關(guān)參數(shù)設(shè)定。接著，于寄存器113中寫入特定的值310c，指示控制單元116喚醒儲(chǔ)存單元存取界面117中的芯片致能(CE)控制信號(hào)350。當(dāng)控制單元116檢測(cè)到寄存器113中被寫入特定的值310d后，喚起命令提取致能(CLE)控制信號(hào)330，將寫入命令(program command) 320a放置于數(shù)據(jù)線320上，以及產(chǎn)生寫入致能(WE)的轉(zhuǎn)態(tài)信號(hào)(toggling signal) 360a,讓儲(chǔ)存單元120中的控制器(未顯示)可以讀取存放在數(shù)據(jù)線320上的寫入命令320b。例如，控制單元116可于轉(zhuǎn)態(tài)信號(hào)360a的上升沿(rising edges)于數(shù)據(jù)線320上取得寫入命令320a。當(dāng)控制單元116檢測(cè)到寄存器113中被寫入特定的值310e后，喚起地址提取致能(ALE)控制信號(hào)340,將寫入地址(program address) 320b與320c放置于數(shù)據(jù)線320上，接著產(chǎn)生寫入致能(WE)的轉(zhuǎn)態(tài)信號(hào)(toggling signal) 360b,讓儲(chǔ)存單元120中的控制器(未顯示)可以讀取存放在數(shù)據(jù)線320上的寫入地址320b。例如，控制單元116可于轉(zhuǎn)態(tài)信號(hào)360b的上升沿以及/或下降沿(falling edge)于數(shù)據(jù)線320上取得寫入地址320b與320c。值310a至310e是代表一系列緊接著執(zhí)行的界面驅(qū)動(dòng)指令。為完成一個(gè)寫入命令，固件必須安排一段足夠長的時(shí)間來完成這一系列界面驅(qū)動(dòng)指令的寄存器113寫入動(dòng)作。此外，為完成一個(gè)數(shù)據(jù)存取命令，界面驅(qū)動(dòng)指令的數(shù)目可能多達(dá)二十個(gè)。
[0046]為了要降低寫入寄存器所需的連續(xù)性時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例另提出一個(gè)預(yù)先定義的指令碼，有別于如上所述的界面驅(qū)動(dòng)指令，用以指示控制單元116從隨機(jī)存取存儲(chǔ)器114中的一個(gè)特定起始地址讀取一定數(shù)目的界面驅(qū)動(dòng)指令，并據(jù)以完成一個(gè)數(shù)據(jù)存取命令。此指令碼可稱為改變指令來源指不(indicat1n for alter