CN101194319B - 对第一有效nand命令的配置最终确定 - Google Patents

Abstract

一种启动方法和电路，其允许例如NAND装置等低操作电压存储器装置的启动过程的高电流消耗，直到接收到对所述存储器装置的有效命令为止。一旦接收到有效命令，启动功能就停止于所述高电流消耗，且正常操作开始，而不需要使用不可靠的低电压加电重设电路。

Description

对第一有效NAND命令的配置最终确定

技术领域

本发明大体上涉及存储器，且特定来说本发明涉及存储器中电路的启动配置。

背景技术

NAND装置正变得越来越普遍，且开始进入嵌入式领域。这正在将此类电路中的电压操作范围从典型的3伏范围向1.8伏范围扩展。对于所述操作区，在集成电路或NAND装置开始操作之前重设所有电路的加电重设(POR)电路必须以低得多的电压接通。由于过程和温度的变化，这些电路的断路点显著变化在一些情况下达到近似1伏的范围。这对于存储器电路的可靠操作来说是非常低的。许多配置寄存器和其它组件需要在加电时设定，包含(仅举例来说而不作为限制)冗余熔断器、其它功能熔断器或需要在加电时检测的引脚，其改变装置与外部世界通信的方式。

因为这些类型的存储器装置的电流消耗非常低，所以对熔断器的读取具有进一步风险。在一些情况下，电流消耗低于一微安。用非常低的电流在非常低的电压下读取或配置此类电路最好情况下也是不可靠的，且可能导致许多潜在的问题。

NAND装置的问题之一在于，由于其具有平均小于一微安的非常低的功率消耗，因此每个或几乎每个电路在并非需要其用于操作时必须关断。此外，存在结泄漏的问题。使每个电路关断是个问题，因为某些电路元件、节点和装置需要在操作之前预先调节。

在典型电路中遇到几个难点。内部熔断器是其中之一。在许多情况下，在加电时读取熔断器。存储器中的内部熔断器用于隔开存储器内的电压或其它条件。通过NOR单元技术，在加电期间，用锁存器等唤醒电路组件、节点等。在加电时或在POR时，锁存器的一侧被下拉，这使锁存器翻转。参看图1，展示锁存器100，其具有POR电路102以及编程和擦除电路104和106。对锁存器100的一个输入是编程输入，且对锁存器的一个输入是擦除输入。在使用图1的锁存器和电路的存储器的操作期间，图1的电路是可接受的。

然而，POR必须足够低以使得其决不会移到装置的操作范围中。在1.5伏是最低Vcc范围的电路中，这进一步限制了POR电压，因为存在大约十分之三到十分之四伏的固有过程变化和温度变化。因此，为了将POR保持在电压操作范围以外，POR必须设定在1伏左右。在装置中阈值电压较高，大约0.8到0.9伏的情况下，POR电压非常接近于当装置接通时的电压。使用POR来尝试设定电压和配置启动条件及预调节变得非常困难，因为如果过程边限即使移动较小量，也不能读取熔断器或电路。

用低操作电压解决所述问题的其它尝试包含完全消除POR，如图2所示。然而，在NAND装置中，由于NAND配置成块，因此单一单元无法执行工作。在此配置中，比如作为擦除单元(元件202)的64个单元和作为编程单元(元件204)的64个单元的微型阵列连接到锁存器200的输入。如果所有编程均是擦除编程，那么降到0的锁存器侧不会受到影响。也就是说，作为擦除的64个单元将把锁存器的一侧拉到0，且锁存器的另一侧理论上变高，且不会有电流消耗。然而，如果在单元中任一者上存在即使轻微的泄漏，也会在一侧拉动一定量的电流，所述侧快速开始消耗1微安左右的有限电流。

图3中展示对处理尤其是图2的问题的另一建议，图3中存在通过电阻器306和308连接到地的垫302和304。如果没有任何东西接触垫，那么其二者将为低。然而，当将垫堆叠时，某一者可能在堆叠之后连接到Vcc。如果迫使垫为高，那么由于引发电流通过电阻器，所述电阻器再次开始消耗可用的有限电流，因此仍然存在泄漏问题。

出于以上陈述的原因，且出于下文中陈述的所属领域的技术人员在阅读和理解本说明书之后将明了的其它原因，此项技术中需要一种低电流消耗操作NAND配置。

发明内容

本发明解决装置配置的上述问题和其它问题，且通过阅读和学习以下说明书将理解所述问题。

在一个实施例中，一种配置存储器装置的方法包含：在加电时开始配置序列；识别对所述存储器装置的第一有效命令；以及在识别所述第一有效命令之后终止所述存储器装置的配置。

在另一实施例中，一种初始化NAND装置的方法包含：使用高电流配置电路用于启动操作，直到发布有效命令为止；以及当发布有效命令时切断所述高电流配置电路。

在又一实施例中，一种在启动期间向存储器装置提供额外电流的方法包含：在加电时用大于操作电流消耗电平的第一电流消耗电平来开始配置序列；识别对所述存储器装置的第一有效命令；在识别所述第一有效命令之后终止处于所述第一电流消耗电平的存储器装置的配置；以及用所述操作电流消耗电平继续所述存储器装置的操作。

在又一实施例中，一种操作NAND装置的方法包含：在所述NAND装置处接收加电信号；以高于第二操作电流消耗电平的第一启动电流消耗电平配置装置组件的操作；监视对所述NAND装置的传入命令；以及一旦接收到对所述NAND装置的第一有效命令，就以所述第二操作电流消耗电平配置所述装置组件的操作。

在另一实施例中，一种用于存储器装置的加电配置电路包含：OR门，其连接到用于所述存储器装置的命令信号；以及锁存器，其具有第一输入和第二输入，所述第一输入连接到用于所述存储器装置的加电信号以在接收到所述加电信号时以第一逻辑电平锁存生效信号，所述第二输入连接到所述OR门的输出以在所述OR门处接收到第一有效命令时以第二互补逻辑电平锁存所述生效信号。

在又一实施例中，一种存储器装置包含存储器单元阵列、用于读取、写入和擦除所述存储器单元的控制电路、用于锁存提供于地址输入连接上的地址信号的地址电路，以及经连接以启动所述存储器装置的至少一个节点的加电配置电路。所述加电配置电路包含：OR门，其连接到用于所述存储器装置的命令信号；以及锁存器，其具有第一输入和第二输入，所述第一输入连接到用于所述存储器装置的加电信号以在接收到所述加电信号时以第一逻辑电平锁存生效信号，所述第二输入连接到所述OR门的输出以在所述OR门处接收到第一有效命令时以第二互补逻辑电平锁存所述生效信号。

在又一实施例中，一种处理系统包含处理器和存储器装置，所述存储器装置耦合到所述处理器以存储由所述处理器提供的数据和向所述处理器提供数据。所述存储器装置包含存储器单元阵列、用于读取、写入和擦除所述存储器单元的控制电路、用于锁存提供于地址输入连接上的地址信号的地址电路，以及经连接以启动所述存储器装置的至少一个节点的加电配置电路，所述加电配置电路包含：OR门，其连接到用于所述存储器装置的命令信号；以及锁存器，其具有第一输入和第二输入，所述第一输入连接到用于所述存储器装置的加电信号以在接收到所述加电信号时以第一逻辑电平锁存生效信号，所述第二输入连接到所述OR门的输出以在所述OR门处接收到第一有效命令时以第二互补逻辑电平锁存所述生效信号。

描述和主张其它实施例。

附图说明

图1是典型加电重设配置的框图；

图2是具有编程和擦除单元块的加电重设配置的框图；

图3是具有垫的加电重设配置的框图；

图4是根据本发明一个实施例的加电配置的框图；

图4A是展示由图4的实施例产生的生效信号的状态的图；以及

图5是根据本发明另一实施例的存储器装置和处理器的框图。

具体实施方式

在以下本发明的具体实施方式中，对形成本发明一部分的附图作出参考，且附图中借助图例展示可实践本发明的具体实施例。在附图中，相同标号在全部几张图中描述大体类似的组件。充分详细地描述这些实施例，以使所属领域的技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明范围的情况下可利用其它实施例，且可作出结构、逻辑和电性方面的改变。

因此，不应在限制性意义上理解以下具体实施方式，且本发明的范围仅由所附权利要求书以及所述权利要求书的等效物的完整范围来界定。

本发明的实施例允许在加电时使用高电流配置电路，且一旦检测到对系统的第一有效命令就终止那些电流消耗电路的高电流操作。电流消耗规范不指定或通常限制在有效操作开始之前启动模式中可用的电流量。因此，本发明的方法和电路实施例不损害电流备用规范。本发明实施例的优点包含用于需要在加电时进行检测的电路的较可靠的电路配置。

本发明的实施例使用对电路的第一有效命令而不是使用POR信号来终止电路的配置。这完成了两个任务。第一是有效命令仅在电压有效时发布，使得电路操作非常可靠。第二是在加电期间可将高得多的电流指派给此类电路。接着，在第一有效命令之后，断开高电流消耗。系统并不注意加电时的额外电流，因为未针对所述操作模式指定电流消耗的规范。为高电流操作汲取的电流并非太过量。然而，其设定为高于为正常操作而汲取的电流的值(例如1微安)，但并不太高以致于影响系统操作。

在本发明实施例的电路加电时，锁存器被设定为第一逻辑值(生效)。生效信号的此第一逻辑值向所有电路指示其可进入启动模式，从而汲取甚至超过正常操作中可用的电流的指定电流。监视电路的命令线以获得任何有效命令，且一旦接收到任何有效命令，就将锁存器设定为互补逻辑信号，从而改变生效信号的逻辑状态。当此情况发生时，在启动模式(汲取过量电流)中操作的电路经指示以在正常操作电流下操作。

存在许多方法确定何时接收到有效信号。进入存储器装置的典型命令是具有确认的多个循环命令。控制器可例如通过使用命令应呈现的形式的知识来确定有效命令是什么。出于本发明实施例的目的，控制器等可确定何时接收到有效命令，并向例如下文所述的加电配置电路发布具有高逻辑信号形式的指示有效命令的信号。应了解，如果改变加电配置电路的逻辑，那么可使用其它信号，且此类改变在本发明的范围内。此时，由于已存在有效命令，因此也存在有效Vcc，且发生以低电流消耗进行的正常操作。

在一个实施例中，为了确定何时接收到有效命令，在OR门中组合所有命令线或来自控制器的指示命令线上的信号的信号。当OR门变高，指示有效命令时，生效锁存器被设定为其第二逻辑值(与其第一逻辑值互补)，且汲取超过正常操作电流条件的电流的启动电路被切换到正常操作电流条件，或者在不需要其用于正常操作的情况下被完全关断。这并不是使用POR信号以允许编程和擦除单元中的锁存以及允许当针对加电时电流消耗的规范未指定有限电流消耗时消耗额外的电流而实现的。

参看图4，其展示根据本发明一个实施例的加电配置400。在OR门404中组合加电配置400的命令线402(或指示命令线上的命令的信号)。OR门404和加电初始化信号被提供到锁存器408。在加电时，即，在接收到加电信号时，锁存器408被设定为其第一逻辑状态。将来自锁存器408的此第一逻辑状态生效信号提供到需要在启动期间预调节或启动的高电流消耗启动电路。当接收到有效命令时(如OR门404所指示)，锁存器408经翻转以将生效信号切换到其第二互补逻辑状态。当生效信号变为其第二逻辑状态时，高电流消耗启动电路在不需要用于正常操作的情况下关断，或在用于正常操作的情况下切换到低电流消耗，且开始实际数据的锁存。在各种实施例中将生效信号提供到存储器的控制电路，以允许需要预调节或可接受的其它高电流操作的电路使用额外电流。或者，将生效信号直接提供到启动电路，所述启动电路控制对例如存储器等电路等各种组件的启动过程。图4A展示例如由图4的加电配置电路400产生的生效信号的状态。在此实施例中，生效信号在接收到启动信号时被锁存为高，且保持为高直到接收到第一有效命令为止。当接收到第一有效命令时，生效信号下降，且起始正常操作电流下的操作。应了解，两个互补逻辑状态之间的任何切换都是接收到第一有效命令的可接受的指示，且一组不同逻辑状态的使用在所属领域的一般技术人员的范围内，且因此在本发明的范围内。

仅在处理系统已确定可发送有效命令时，通常在估计系统的电源电压的强度或POR电路指示已达到充足操作电压之后，才发送有效命令。一旦接收到第一有效命令，系统就供应充足的电源电压Vcc，且实际数据操作可开始。在该点之前，只要系统操作不受过量电流汲取的影响，且只要电源不紧张，系统就处于加电模式，且电流规范不指定对电流汲取的限制(即消耗多少电流)。在启动操作期间可能汲取大约10到20微安的电流而不会影响电路操作。因此，必须启动许多组件并设定某些先决条件的启动电路可使用较多电流，恰好直到发布第一有效命令为止。

因此，第一次接收到有效命令的时间是电力在系统上真实有效的时间。控制器在已确定电源电压充分且稳定之后开始发送现用命令。那时且仅在那时才开始对于实际数据的锁存操作。一旦接收到第一有效命令，系统就处于充足的操作电压，且当电流规范指定对电流消耗的限制时，停止额外电流汲取。以此方式，系统不必依赖于不可靠的1伏POR电路。

图5是本发明一个实施例的存储器装置500(例如快闪存储器装置)的功能框图，所述存储器装置500耦合到处理器510。存储器装置500和处理器510可形成电子系统520的一部分。存储器装置500已经过简化以着重于存储器的有助于理解本发明的特征。存储器装置包含存储器单元阵列530。存储器阵列530布置成数组行和列。

提供地址缓冲器电路540以锁存提供于地址输入连接A0-Ax 542上的地址信号。地址信号由行解码器544和列解码器546接收并解码以存取存储器阵列530。得益于本发明的所属领域的技术人员将了解，地址输入连接的数目取决于存储器阵列的密度和结构。即，地址数目随着存储器单元计数增加以及组与块计数增加而增加。

存储器装置通过使用读出/锁存电路550读出存储器阵列列中的电压或电流变化来读取阵列530中的数据。在一个实施例中，读出/锁存电路经耦合以读取和锁存来自存储器阵列的一行数据。包含数据输入和输出缓冲器电路560以用于经由多个数据(DQ)连接562与处理器510进行双向数据通信，且数据输入和输出缓冲器电路560连接到写入电路555和读取/锁存电路550以用于对存储器500执行读取和写入操作。

命令控制电路570解码来自处理器510的提供于控制连接572上的信号。这些信号用于控制存储器阵列530上的操作，包含数据读取、数据写入和擦除操作。模拟电压和电流源580连接到控制电路570、行解码器544、写入电路555以及读取/锁存电路550。在快闪存储器装置中，模拟电压和电流源580是重要的，因为操作快闪存储器所必需的内部电压较高。所述快闪存储器装置已经简化以便于基本理解存储器的特征。所属领域的技术人员已知对快闪存储器的内部电路和功能的更详细理解。

启动电路571图示为连接到控制电路570、地址电路540以及模拟电压和电流源580。在各种实施例中，启动电路571在存储器装置中和在包含处理器510的处理系统中，用于启动存储器装置或系统内的电路的各个节点。应了解，此存储器装置或处理系统中的需要启动的任何电路或节点都可用本发明实施例来启动，且尽管未展示所有连接，但此类连接和本发明启动电路实施例的使用在本发明的范围内。还应了解，尽管展示一般存储器装置，但本发明启动电路实施例可与许多集成电路以及其它存储器装置一起使用，包含(但不限于)动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM、快闪存储器等。

例如图4所示的电路400的加电配置电路连接到启动电路571以将其生效信号提供到启动电路571。加电配置电路还经连接以通过控制电路570接收来自命令线572的指示。当从处理器接收到加电信号或控制电路产生加电信号时，将加电信号提供到加电配置电路400，加电配置电路400如上文所述操作以通过沿着线573将其生效信号发送到启动电路571而在高于正常操作电流的电流下开始加电操作。加电配置电路400监视通过控制电路570接收的命令，且一旦接收到第一有效命令，就沿着线573发送其生效信号。或者，通过控制电路570提供生效信号，控制电路570根据来自加电配置电路400的生效信号的状态向启动电路571并向其余系统组件发布命令。

结论

已描述用于加电配置的方法和电路，其包含在加电时使用额外电力来配置存储器装置，直到接收到有效命令为止。本发明实施例监视所接收的命令，并允许加电期间高于操作电流消耗的电流消耗直到接收到有效命令为止。

尽管本文已说明和描述具体实施例，但所属领域的一般技术人员将了解，计划实现相同目的的任何布置可代替所示的具体实施例。本申请案期望涵盖对本发明的任何修改或变化。因此，明确期望本发明仅由权利要求书及其等效物限定。

Claims (26)

1.一种配置存储器装置的方法，其包括：

在加电时开始配置序列；

识别对所述存储器装置的第一有效命令；以及

在所述识别所述第一有效命令之后终止所述存储器装置的配置，

其中在加电时开始配置序列包括以大于操作电流消耗电平的第一电流消耗电平来开始。

2.根据权利要求1所述的方法，其中识别第一有效命令包括：

在OR电路中组合所有命令线；以及

监视所述OR电路以获得有效命令信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在加电时开始配置进一步包括：

在所述第一有效命令之前消耗高于操作电流的电流。

4.根据权利要求3所述的方法，其中终止配置进一步包括：

一旦接收到所述第一有效命令就关断过量电流消耗。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述存储器装置是NAND装置。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

开始配置序列包括将高电流配置电路用于启动操作，直到发布有效命令为止。

7.根据权利要求6所述的方法，其中终止配置进一步包括：

当发布有效命令时切断所述高电流配置电路。

8.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：

当将高电流配置电路用于启动操作时在OR门中组合命令信号以确定何时发布所述有效命令。

9.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：

当高电流消耗可接受时将生效信号设定为第一逻辑电平；以及

当高电流消耗不可接受时将所述生效信号设定为第二互补逻辑电平。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：

使用锁存器来提供所述生效信号。

11.根据权利要求1所述的方法，其中终止所述存储器装置的配置包括在所述识别所述第一有效命令之后终止处于所述第一电流消耗电平的配置，且所述方法进一步包括：

以所述操作电流消耗电平继续所述存储器装置的操作。

12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在所述识别所述第一有效命令之后终止处于所述第一电流消耗电平的所述存储器装置的配置；以及

以所述操作电流消耗电平继续所述存储器装置的操作。

13.根据权利要求1所述的方法，其中识别第一有效命令包括：

在OR电路中组合所有命令线；以及

监视所述OR电路以获得来自多个命令中任一者的有效命令。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：

当所述第一电流消耗可接受时发布生效信号；以及

当所述第一电流消耗不可接受时终止所述生效信号。

15.根据权利要求5所述的方法，其中开始配置序列进一步包括：

在所述NAND装置处接收加电信号；以及

以大于第二操作电流消耗电平的第一启动电流消耗电平配置装置组件的操作。

16.根据权利要求15所述的方法，其中终止配置进一步包括：

监视对所述NAND装置的传入命令；以及

一旦接收到对所述NAND装置的第一有效命令，就以所述第二操作电流消耗电平配置所述装置组件的操作。

17.根据权利要求15所述的方法，其中识别第一有效命令包括：

在OR电路中组合所有传入命令；以及

监视所述OR电路以获得来自所述传入命令中任一者的有效命令。

18.根据权利要求15所述的方法，其中以第一电流消耗电平配置所述装置组件的操作包括一旦接收到所述加电信号就将锁存器设定于第一逻辑电平。

19.根据权利要求16所述的方法，其中以所述第二操作电流消耗电平配置所述装置组件的操作包括一旦接收到所述第一有效命令就将所述锁存器设定于第二互补逻辑电平。

20.根据权利要求6所述的方法，其中开始配置序列进一步包括：

在接收到初始化信号时以第一逻辑电平将生效信号锁存到锁存器中；以及

响应于处于所述第一逻辑电平的所述生效信号，以第一高电流消耗电平操作存储器装置组件。

21.根据权利要求20所述的方法，其中终止进一步包括

监视对所述存储器装置的所有传入命令线以获得有效命令；

一旦接收到有效命令就以第二互补逻辑电平将所述生效信号锁存到所述锁存器中；以及

响应于处于所述第二逻辑电平的所述生效信号，以第二操作电流消耗电平操作存储器装置组件。

22.根据权利要求21所述的方法，其中监视所有传入命令线包括：

在OR门中组合所有传入命令线。

23.一种用于存储器装置的加电配置电路，其包括：

OR门，其连接到用于所述存储器装置的多个命令信号；

锁存器，其具有第一输入和第二输入，所述第一输入连接到用于所述存储器装置的加电信号以在接收到所述加电信号时以第一逻辑电平锁存生效信号，所述第二输入连接到所述OR门的输出以在所述OR门处接收到第一有效命令时以第二互补逻辑电平锁存所述生效信号，以及

控制电路，其监视所述锁存器输出以允许当所述生效信号处于所述第一逻辑电平时汲取所述存储器装置中的额外电流。

24.根据权利要求23所述的加电配置电路，其中所述加电配置电路实施在所述存储器装置中，所述存储器装置具有存储器单元阵列、用于读取、写入和擦除所述存储器单元的控制电路、用于锁存提供于地址输入连接上的地址信号的地址电路，且所述加电配置电路经连接以启动所述存储器装置的至少一个节点。

25.根据权利要求23所述的加电配置电路，其中所述加电配置电路实施在处理系统中，所述处理系统具有处理器和所述存储器装置，所述存储器装置耦合到所述处理器以存储由所述处理器提供的数据和向所述处理器提供数据，所述存储器具有存储器单元阵列、用于读取、写入和擦除所述存储器单元的控制电路、用于锁存提供于地址输入连接上的地址信号的地址电路，且所述加电配置电路经连接以启动所述存储器装置的至少一个节点。

26.根据权利要求23-25中任一权利要求所述的加电配置电路，其中所述存储器装置是NAND装置。

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