[發(fā)明專利]具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110180247.6
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN113014269A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝繼章;謝清伊;羅梓源;陳靖康;古文康;李潤峰;肖山林;虞志益
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，包括：

AHB slave接口模塊，用于實(shí)現(xiàn)AMBA_AHB總線要求的時(shí)序，使得所述NAND Flash控制器被作為一個(gè)AHB總線的從設(shè)備，供主設(shè)備調(diào)用和訪問；

數(shù)據(jù)緩存模塊，用于緩存讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)；

主控邏輯模塊，用于負(fù)責(zé)所述控制器的狀態(tài)機(jī)控制以及數(shù)據(jù)處理調(diào)度；

ECC模塊，用于采用QC-LDPC糾錯(cuò)碼對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和譯碼，對存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和糾錯(cuò)，以及配置選擇硬判決譯碼或軟判決譯碼；

NAND Flash物理接口模塊，用于根據(jù)主控邏輯模塊產(chǎn)生的指令，對所述存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，在所述AHB slave接口模塊中，寄存器配置以及數(shù)據(jù)訪問均使用同一套AHB-lite bus。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩存模塊包括數(shù)據(jù)位寬處理、寄存器堆和頁buffer，所述頁buffer為一個(gè)數(shù)據(jù)寬度為8bits、深度為2048的片內(nèi)RAM，用于讀或?qū)憯?shù)據(jù)的緩存。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，所述主控邏輯模塊內(nèi)設(shè)有指令寄存器、參數(shù)寄存器、地址寄存器、狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)寄存器；

所述主控邏輯模塊具有兩層嵌套的狀態(tài)機(jī)，根據(jù)指令產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，所述硬判決譯的步驟，包括：

從Flash存儲(chǔ)器里面讀取出9216bits比特序列z，對比特序列z進(jìn)行譯碼，譯碼后的信息為c，從c序列里面截取前面8192bits作為譯碼結(jié)果u1，如果u1與原序列相同，則譯碼成功；否則，譯碼失敗。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，所述對比特序列z進(jìn)行譯碼，包括：

A1、根據(jù)比特序列z計(jì)算校正子s＝[s₀ s₁ s₂…s_M-1]，其中計(jì)算公式為：

若s＝[s₀ s₁ s₂…s_M-1]里面的元素全為0，停止迭代并顯示解碼成功；反之，執(zhí)行步驟A2：

A2、對硬判決序列每一比特z_n，計(jì)算校正子為1的校驗(yàn)方程的個(gè)數(shù)f_n：

從所有的f_n，中找到最大的一個(gè)數(shù)字，記為f_max；這里max表示為一個(gè)位置，將要翻轉(zhuǎn)的z序列里面的第max位，如果z_max＝0，則翻轉(zhuǎn)為1；否則，翻轉(zhuǎn)為0；得到新的硬判決z序列；

A3、重復(fù)步驟A1和A2，直至譯碼成功，或者達(dá)到最大迭代次數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有糾錯(cuò)能力的NAND Flash控制器，其特征在于，所述軟判決譯的步驟，包括：

從Flash存儲(chǔ)器里面讀取出9216bits比特序列z，根據(jù)比特序列z生成9216個(gè)軟信息；

將9216個(gè)軟信息傳進(jìn)變量節(jié)點(diǎn)Qn，進(jìn)行最小和算法的迭代譯碼，每次迭代結(jié)束后，對新的變量節(jié)點(diǎn)軟信息進(jìn)行判決，

如果軟信息中的第一位是“1”，譯碼序列的比特譯為“0”；如果軟信息中的第一位是“0”，則對應(yīng)的比特譯碼結(jié)果為“1”，從而得出譯碼后的信息c；

計(jì)算并判斷c×H^T＝0是否成立，若成立，則譯碼成功，退出迭代；否則，譯碼失敗；其中H為校驗(yàn)矩陣。