[發明專利]一種FLASH的控制方法和控制器

在審

• 申請號: 201410415763.2
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN105373338A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 臧曉峰;于翔
• 申請（專利權）人: 深圳市中興微電子技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 蔣雅潔;張穎玲

技術領域

本發明涉及嵌入式存儲技術領域，尤其涉及一種FLASH(閃存)的控制方 法和控制器。

背景技術

目前，大多數嵌入式設備，如手機和機頂盒等，都需要外部存儲芯片來存 儲程序數據和用戶數據，常見的外部存儲芯片類型有安全數碼卡(SD，Secure DigitalMemoryCard)、嵌入式多媒體卡(EMMC，EmbeddedMultiMediaCard)、 編碼型閃存NORFLASH和儲存型閃存(NANDFLASH)。其中，SD卡是可熱 插拔的，通常用于存儲用戶數據；EMMC具有容量大、可實現芯片內部錯誤檢 查和糾正(ECC，ErrorCheckingandCorrecting)以及壞塊管理功能等優點，但 其成本較高，適用于數據量需求較大的嵌入式設備；NORFLASH讀寫速度快， 但容量小、成本高；NANDFLASH可以做到容量高、成本低，但由于工藝問題， 在出廠時或使用過程中容易產生壞塊，但綜合其容量和成本，NANDFLASH通 常用于對存儲容量要求不高的低成本嵌入式設備。

對于NANDFLASH設備，由于物理特性限制，其在讀寫時是以頁為基本 單位，在擦除時是以塊為基本單位，每塊由若干頁組成；在每次寫的過程中， 需要先將當前塊擦除后，才能按頁寫入數據，這些通常是由驅動開發者通過軟 件開發實現的，需要軟件干預。對于NORFLASH設備，其在寫之前也需要先 擦除當前塊，之后才能寫入數據，數據讀寫的速度慢。

現有的NANDFLASH和NORFLASH都存在各自的優缺點，而如何進一 步優化FLASH的讀寫流程，提升讀寫速度和準確度，以適應更高的應用需求， 是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

為解決現有存在的技術問題，本發明提供一種FLASH的控制方法和控制 器。

本發明提供了一種閃存FLASH的控制器，包括：地址控制單元、高速緩 存、擦除單元和FLASH命令執行單元，

所述地址控制單元，用于接收中央處理器CPU輸入的FLASH讀或寫命令、 FLASH的讀或寫地址和長度、以及芯片內部緩存buffer的地址，向所述FLASH 命令執行單元發送讀或寫命令并接收所述FLASH命令執行單元返回的命令執 行狀態、或向所述擦除單元發送擦除命令；

所述高速緩存，用于緩存來自所述內部buffer的預寫入FLASH的數據、或 從所述FLASH命令執行單元讀出的數據，將從所述FLASH命令執行單元讀出 的數據發送到所述內部buffer、或將所述內部buffer中預寫入FLASH的數據發 送至所述FLASH命令執行單元；

所述FLASH命令執行單元，用于執行所述地址控制單元發送的讀或寫命 令、或執行所述擦除單元發送的擦除命令，并向所述地址控制單元返回命令執 行狀態，所述FLASH命令執行單元在執行讀命令時將讀出的數據發送至所述 高速緩存，在執行寫命令時對所述高速緩存發送的數據執行FLASH寫入；

所述擦除單元，用于執行所述地址控制單元發送的擦除命令，并在擦除完 成后通知所述地址控制單元向所述FLASH命令執行單元發送寫命令。

上述方案中，所述地址控制單元進一步用于，將收到的所述讀或寫命令寫 入命令寄存器，將收到的所述FLASH的讀或寫地址寫入FLASH地址寄存器， 將收到的所述FLASH的讀或寫長度寫入長度寄存器，將收到的所述內部buffer 的地址寫入FLASH的buffer地址寄存器。

上述方案中，所述地址控制單元進一步用于，在收到所述CPU輸入的 FLASH讀命令、FLASH的讀地址和長度、以及內部buffer的地址時，判斷所 述FLASH的讀地址和長度是否頁對齊；在收到所述CPU輸入的FLASH寫命 令、FLASH的寫地址和長度、以及內部buffer的地址時，判斷所述FLASH的 寫地址和長度是否塊對齊；

根據所述判斷結果，所述地址控制單元向所述FLASH命令執行單元發送 相應命令，所述FLASH命令執行單元執行相應處理。

上述方案中，

所述地址控制單元在判斷所述FLASH的讀地址和長度頁對齊時，按頁依 次發送讀命令和頁地址給所述FLASH命令執行單元；