CN101667456A

CN101667456A - 能延长NandFlash寿命的存储装置及税控收款机

Info

Publication number: CN101667456A
Application number: CN200810119491A
Authority: CN
Inventors: 宋晓林; 偶瑞军; 贺毅; 杨大勇; 洪岩
Original assignee: Aisino Corp
Current assignee: Aisino Corp
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2010-03-10

Abstract

本发明为一种能够延长NandFlash使用寿命的存储装置及税控打印机，其中存储装置包括：一NandFlash存储器，用来存储大量数据，其对数据的读、写是按页操作；还包括：一FRAM存储器，其作为所述的NandFlash存储器临时缓冲区，用以存储琐碎数据，当存储的数据量与所述的NandFlash存储器一页的容量相等时，将存储的数据整体写入到所述的NandFlash存储器的一个页中；一处理器，其分别与所述的NandFlash存储器和所述的FRAM存储器相连接，用以进行数据存储控制。

Description

能延长NandFlash寿命的存储装置及税控收款机

技术领域

本发明涉及的是一种包含NandFlash存储器的存储结构，特别涉及的是一种能够延长NandFlash存储器使用寿命的存储装置以及具有该存储装置的税控收款机。

背景技术

NandFlash存储器和NorFlash存储器都是Flash存储器的一种，他们都是闪存，并作为磁盘存储介质的替代品为大家使用，其中，常用的琐碎数据存储往往采用NorFlash存储器，但是NorFlash存在如下缺陷，一方面，其容量都比较小，很难做到G字节量级的存储容量，尤其是在一些处理器外围总线受一定限制的情况下更难做到大容量存储；另一方面，由于工艺原因NorFlash存储器成本相对较高，在作为存储设备使用时增加了投入成本；所以人们希望通过采用NandFlash存储器来替代NorFlash存储器作为琐碎数据存储。

虽然所述的NandFlash存储器作为一种常用的大容量数据存储芯片，但其技术特点(寿命有限，按页擦写)决定了NandFlash存储器并不适合做琐碎数据的存储。原因是在存储过程中，所述的NandFlash存储器对数据的擦除、写入是按页或块操作的来实现，这样在需要进行单字节操作的时候效率很差，而且会对所操作的页或块多次擦写，降低NandFlash的寿命，很难满足现在高效的存储要求。

鉴于此，很多存储硬件专家，对此进行了研究，找到了一些解决办法，中国专利200610020170.1，名称为税控收款机数据存储系统，中公开了一种数据存储系统包括：Flash存储器，用来存储大量数据，在存储过程中，擦写操作依次循环均匀地分布在Flash存储器的每个擦写块上；EEPROM存储器，用来存储缓冲数据，当EEPROM中的数据积累到足够Flash存储器的一个块的数据量后再集中写入Flash存储器的某个擦写块上；FRAM铁电存储器，用来存储使用最频繁的数据或又必须在没有电源供应的情况下加以保存的数据；其中，Flash存储器、EEPROM存储器、FRAM铁电存储器分别与MCU中心处理器交换数据信息。通过该系统使数据存储系统中的Flash存储器的擦写寿命增长，提高了数据存储的可靠性，它主要用于税控收款机。但是需要强调的上述专利仍有以下缺陷：首先必须同时具备Flash存储器、EEPROM存储器以及FRAM铁电存储器三种器件才能达到技术效果，但是相对成本是比较高的；其次这种结构方式也占用了MCU中心处理器的资源；最后，由于EEPROM存储器的速度较慢，使得整体的存储性能下降，这是受到EEPROM存储器读写速度制约。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作，一种要素省略型的发明创造。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够延长NandFlash使用寿命的存储装置及其税控收款机，用以克服上述缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种能够延长NandFlash使用寿命的存储装置，其包括：一NandFlash存储器，用来存储大量数据，其对数据的擦除、写入是按页或块操作的；还包括：

一FRAM存储器，其作为所述的NandFlash存储器临时缓冲区，用以存储琐碎数据，当存储的数据量与所述的NandFlash存储器一页的容量相等时，将存储的数据整体写入到所述的NandFlash存储器的一个页中；

一处理器，其分别与所述的NandFlash存储器和所述的FRAM存储器相连接，用以进行数据存储控制。

其次本发明提供一种税控收款机，其包括：一NandFlash存储器，用来存储大量税控数据，其对税控数据的擦除、写入是按页或块操作的；还包括：

一FRAM存储器，其作为所述的NandFlash存储器临时缓冲区，用以存储琐碎税控数据，当存储的税控数据量与所述的NandFlash存储器一页的容量相等时，将存储的税控数据整体写入到所述的NandFlash存储器的一个页中；

一输入设备，用以输入相应的税控数据信息；

一时钟芯片，用以提供时钟信号；

一电源管理单元，用以对设备进行用电管理；

一打印机，用以将税控数据打印出来；

一处理器，其分别与所述的NandFlash存储器、所述的FRAM存储器、输入设备、时钟芯片、电源管理单元以及打印机相连接，用以进行操作控制。

较佳的，对于税控收款机还包括：一显示器，用以显示所述的输入设备输入的税控数据信息，以及所述的税控收款机工作状态。

较佳的，对于税控收款机还包括：至少一指示灯，用以指示所述的税控收款机工作状态。

较佳的，为了存储使用最频繁的数据(对于税控收款机就是税控数据)，由于所述的FRAM存储器是一种擦写寿命更加长的非易失性电可擦写存储器，其擦写寿命达到了上亿次，完全满足实际的使用应用，同时写入速度快，数据的保存不需要外加电能，因而可以在没有电源供应的情况下加以保存数据。

与现有技术比较本发明的有益效果在于，减少了EEPROM存储器，节约了成本，采用FRAM铁电存储器作缓冲区和存储琐碎数据，提高了存储速度，进一步提高了寿命。

附图说明

图1是本发明能够延长NandFlash存储器使用寿命的存储装置的功能框图；

图2是本发明税控收款机的一较佳实施例的功能框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明能够延长NandFlash存储器使用寿命的存储装置的功能框图；所述的能够延长NandFlash存储器使用寿命的存储装置包括：一NandFlash存储器1，用来存储大量数据，在应用中产生的擦、写操作依次循环均匀地分布在所述的NandFlash存储器1的每个页上；所以对于数据的读、写是按页操作；一FRAM存储器2，其是一种擦写寿命更加长的非易失性电可擦写存储器，其擦写寿命达到了上亿次，同时写入速度快(比了EEPROM存储器快)，数据的保存不需要外加电能；其作为所述的NandFlash存储器1临时缓冲区，用以存储琐碎数据，当存储的数据量与所述的NandFlash存储器1一页的容量相等时，将存储的数据整体写入到所述的NandFlash存储器1的一个页中，这种缓冲和滚动存储方式与磨损平衡法共同提高所述的NandFlash存储器1的读写寿命，进而提高数据存储的可靠性和存储装置的读写寿命，估计所述的NandFlash存储器1的使用寿命至少提高1个数量级，所述的FRAM存储器2还用来存储使用最频繁的数据和/或必须在没有电源供应的情况下加以保存的数据；同时还包括：一处理器3，其分别与所述的NandFlash存储器1和所述的FRAM存储器2相连接，用以进行数据存储转换调度控制。这样本发明相对于背景技术中的专利号200610020170.1，名称为税控收款机数据存储系统而言，不仅能够达到相同的技术效目的，而且还减少了一个EEPROM存储器(对于其来说是必要的技术要素)，从而是存储装置的成本降低了；同时由于所述的FRAM存储器的存储速度要快于所述的EEPROM存储器，并且寿命也长，从而使整个存储装置的存储速度也提高了，显然本发明能够延长NandFlash存储器使用寿命的存储装置相对专利200610020170.1而言是一省略要素的发明。

下面将公开一种根据本发明能够延长NandFlash存储器使用寿命的存储装置的应用，其针对的领域是税控领域中的税控收款机。

众所周知，税控收款机是一种具有法律严肃性和不可破坏性的带有计税功能的收款机，它具有双重功能，一方面它是商业单位经营管理的得力助手，同时也是税务人员常驻店内采集销售数据的执法代表。它内部装有自动记录但不能更改和抹掉记录数据的税控存储器(Fiscal Memory)，记录着每日的营业数据，就像民航飞机上的“黑盒子”一样忠实地执行着政府部门的监查职责。它采用特殊铅封手段固定在机器内部，除税务和专职注册维修人员外任何人不能打开。税控收款机是国家征收税收重要工具，税控收款机的安全性能直接影响国家税收，所以税控收款机的安全是国家企业用户共同关心的问题。影响税控收款机安全因素很多，如存储税务或发票数据的存储器遭到破坏、原始数据丢失、存入存储器的税务或发票数据不正确、税务数据传输的准确性等。由于所有的税务或发票数据都是存储在存储装置中，所以存储装置的存储可靠性直接影响税控收款机的安全性能。

请参阅图2所示，其为本发明税控收款机的一较佳实施例的功能框图，所述的税控收款机包括：一作为主存储核心的NandFlash存储器1，其用来存储大量税控数据，在操作上擦、写操作依次循环均匀地分布在NandFlash存储器的每个页上，其对税控数据的擦除、写入是按页或块操作的；但是在税控收款机中需要保存大量的发票数据，而单张的发票数据往往比较小，约为几K比特，这样直接存储在所述的NandFlash存储器1显然存在存储效率低下的缺陷，为此通过一FRAM存储器2，其作为所述的NandFlash存储器1的临时缓冲区，用以存储琐碎税控数据(这里我们规定小于所述的NandFlash存储器1一个存储页的数据量为琐碎税控数据)，当存储的税控数据量与所述的NandFlash存储器1一页的容量相等时，将存储的税控数据整体写入到所述的NandFlash存储器1的一个页中；当然还应包括一输入设备4，用以输入相应的税控数据信息，其可以是一键盘或是电子手写设备；一时钟芯片5，用以提供时钟信号，从而确定每次税控收款机操作的时间；一电源管理单元6，用以对整个税控收款机实行用电管理，为各个用电器件提供电力供应；一打印机7，用以将税控数据打印出来，从而形成发票；当然还有作为命令调度控制核心的一处理器3，其分别与所述的NandFlash存储器1、所述的FRAM存储器2、输入设备4、时钟芯片5、电源管理单元6以及打印机7相连接，用以进行操作控制。

其运行的过程如下：税控收款机通过所述的输入设备4将发票信息录入所述的处理器3，由所述的处理器3处理后得到发票数据信息，由于所述的发票数据比较小，因而作为琐碎的数据存储到所述的FRAM存储器2中，同时如果需要可以通过打印机7打印出对应的发票。经过一段时间对发票数据信息的积累，所述的FRAM存储器2中的数据量达到或接近所述的NandFlash存储器1一页的数据量大小的时候，所述的处理器3将所述的FRAM存储器2中的数据写入到所述的NandFlash存储器1中，写入成功后擦除所述的FRAM存储器2中的发票数据(也就是税控数据)。在所述的NandFlash存储器1出现坏页的时候，需要进行坏页数据搬移的时候还可以将FRAM存储器2作为一个缓冲区来使用。同时对于下面的事例例如：客户在操作过程中可能敲错按键，顾客可能在结帐的最后一刻决定不购买该商品，购买回的发票可能需要分多次分发并录入到税控收款机中，如果把这些数据直接存储在NandFlash存储器1之中，会造成其读写的压力过重，影响使用寿命。因而本发明采用FRAM存储器2用来存储使用最频繁的数据，由于所述的FRAM存储器2是一种擦写寿命更加长的非易失性电可擦写存储器，其擦写寿命达到了上亿次，完全满足实际的使用应用，同时写入速度快，数据的保存不需要外加电能，因而可以在没有电源供应的情况下加以保存的数据。

为了进一步完善本发明的税控收款机，则所述的税控收款机还应包括：一显示器，如LCD显示器8，用以显示所述的输入设备4输入的税控数据信息，以及所述的税控收款机处于的相关工作状态。对于税控收款机还可以包括：至少一指示灯，如LED指示灯9，用以指示所述的税控收款机工作状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims

1、一种能够延长NandFlash使用寿命的存储装置，其包括：一NandFlash存储器，用来存储大量数据，其对数据的擦除、写入是按页或块操作的，其特征在于，还包括：

2、根据权利要求1所述的能够延长NandFlash使用寿命的存储装置，其特征在于，所述的FRAM存储器还用来存储使用最频繁的数据和/或必须在没有电源供应的情况下加以保存的数据。

3、一种税控收款机，其包括：一NandFlash存储器，用来存储大量税控数据，其对税控数据的擦除、写入是按页或块操作的；其特征在于，还包括：

一输入设备，用以输入相应的税控数据信息；

一时钟芯片，用以提供时钟信号；

一电源管理单元，用以对设备进行用电管理；

一打印机，用以将税控数据打印出来；

4、根据权利要求3所述的税控收款机，其特征在于，所述的FRAM存储器还用来存储使用最频繁的税控数据和/或必须在没有电源供应的情况下加以保存的数据。

5、根据权利要求3所述的税控收款机，其特征在于，还包括：一显示器，用以显示所述的输入设备输入的税控数据信息，以及所述的税控收款机工作状态。

6、根据权利要求5所述的税控收款机，其特征在于，还包括：至少一指示灯，用以指示所述的税控收款机工作状态。