CN102096555A - 一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，包含微控制器、片使能信号寄存器、命令寄存器、地址寄存器、数据寄存器、时序寄存器、选择器、接口控制逻辑单元，同时还包含片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器。通过设定多个时序寄存器，根据片使能信号与时序寄存器之间设置的对应关系，实现对多个不同类型的NANDflash的控制，满足在NANDflash控制器所连接的多个NANDflash接口不统一情形下的应用需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种NANDflash控制器，尤其涉及一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器。
技术背景
随着存储技术的应用，NANDflash在最近几年里得到了突飞猛进的发展。逐渐由1位/单元的SLC(Single-Level-Cell)技术发展到了2位/单元甚至3位/单元的MLC(Multi-Level-Cell)技术。同时NANDflash的生产工艺也得到不断进步。随着技术应用的需求，NANDflash容量不断增大，单位容量的成本也大幅降低。
NANDflash相对于磁存储介质有省电、寻道时间短等优点。随NANDflash成本的不断下降，基于NANDflash的固态硬盘(SSD Solid-State-Drive)逐渐成为现有磁存储介质硬盘的最佳选择。
但目前NANDflash的接口标准还不统一，不仅不同制造厂商与厂商之间的标准不统一，连同一个制造厂商在不同时期的产品接口标准也不统一。从而会产生因接口不统一出现的应用问题。因此开发适用于尽可能多不同类型NANDflash的控制器成为基于NANDflash的产品开发的难点与热点问题。
发明内容
基于上述问题，本发明目的是提供一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，可同时支持多种不同类型的NANDflash，满足应用的需求。
本发明提供一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，包含：微控制器、片使能信号寄存器、命令寄存器、地址寄存器、数据寄存器、时序寄存器、选择器、接口控制逻辑单元，同时还包含片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器。
微控制器，用于将NANDflash的操作拆分为配置片使能信号(CE#)、配置命令、配置地址、读数据和写数据等子操作。
片使能信号寄存器，用于当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑单元根据配置的内容驱动片使能信号。
命令寄存器，用于当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑单元把配置的命令发送到相应NANDflash。
地址寄存器，用于当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑单元把配置的地址发送到相应NANDflash。
数据寄存器，用于当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑单元将写入的数据发送到相应的NANDflash；当微控制器读该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑单元将把数据从相应的NANDflash读出并写入数据寄存器。
时序寄存器，设置读使能信号、写使能信号的时序，指定读NANDflash操作时NANDflash接口控制逻辑单元锁存数据的时间。
选择器，用于根据不同NANDflash和时序寄存器的对应关系选择时序寄存器。
接口控制逻辑单元，用于与多个NANDflash之间的接口控制。
片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器，用于微控制器通过设定片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器来设置片使能信号与时序寄存器的对应关系。
本发明针对不同类型的NANDflash分别分配一组时序寄存器，设置片使能信号和时序寄存器的对应关系，当选定某个NANDflash进行某项子操作时，子操作内的时序则由对应的时序寄存器控制。
本发明将NANDflash的操作拆分为配置片使能信号(CE#)、配置命令、配置地址、读数据和写数据五个子操作。每个子操作均由微控制器通过配置相应子操作寄存器开始执行。子操作之间的时序由微控制器控制，子操作内的时序由时序寄存器来控制。时序寄存器在存储系统初始化时由微控制器设置。
本发明通过设定多个时序寄存器，根据片使能信号与时序寄存器之间设置的对应关系，实现对多个不同类型的NANDflash的控制，满足应用需求。
附图说明
图1同时支持两种类型NANDflash的NANDflash控制器电路结构图
具体实施方案
图1中所示为同时支持两种类型NANDflash的控制器结构框图，根据不同应用需求，可通过设置更多个时序寄存器数来满足同时控制更多类型NANDflash的应用需求。
针对NANDflash控制器中的各组成部分，进行具体的实施内容描述：
表1中列举了片使能信号寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 片使能信号寄存器 | 8 | ‘hff | 当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑将根据配置的内容驱动片使能信号。 |
表2命令寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 命令寄存器 | 8 | 0 | 当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑将把配置的命令发送到相应NANDflash。 |
地址寄存器由四个寄存器组成：行(row)地址位宽配置寄存器，行地址寄存器，列(column)地址位宽配置寄存器和列地址寄存器。
表3行地址位宽配置寄存器的内容
表4行地址寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 行地址寄存器 | 32 | ‘h0 | 32位中哪些内容为有效内容由行地址位宽配置寄存器指定。当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑将把配置的行地址发送到相应NANDflash。 |
表5列地址位宽地址配置器的内容
表6列地址寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 列地址寄存器 | 32 | ‘h0 | 32位中哪些内容为有效内容由列地址位宽配置寄存器指定。当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑将把配置的列地址发送到相应NANDflash。 |
表7数据寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 数据寄存器 | 8/16 | ‘h0 | 位宽为8还是16，由NANDflash接口是8位宽数据或16宽数据决定。当微控制器写该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑将把将把写入的数据发送到相应NANDflash，当微控制器读该寄存器时，NANDflash接口控制逻辑将把数据从相应的NANDflash读出并写入该寄存器。 |
时序寄存器由五个寄存器组成：写使能(WE#)低寄存器，写使能(WE#)高寄存器，读使能(RE#)低寄存器，读使能(RE#)高寄存器，读数据锁存寄存器。各寄存器的内容如表8～表12所示。
表8写使能低寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 写使能低寄存器 | 8 | ‘hf | 该寄存器设定了写使能(WE#)为低的时间长度。写使能(WE#)为低的时间长度为：该寄存器的值×NANDflash接口控制逻辑的时钟周期。 |
表9写使能高寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 写使能高寄存器 | 8 | ‘hf | 该寄存器设定了写使能(WE#)为高的时间长度。写使能(WE#)为高的时间长度为：该寄存器的值×NANDflash接口控制逻辑的时钟周期。 |
表10读使能低寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 读使能低寄存器 | 8 | ‘hf | 该寄存器设定了读使能为低的时间长度。读使能(WE#)为低的时间长度为：该寄存器的值×NANDflash接口控制逻辑的时钟周期。 |
表11读使能高寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 读使能高寄存器 | 8 | ‘hf | 该寄存器设定了读使能为高的时间长度。读使能(WE#)为高的时间长度为：该寄存器的值×NANDflash接口控制逻辑的时钟周期. |
表12读数据锁存寄存器的内容
| 名称 | 位宽 | 初始值 | 说明 |
| 读数据锁存寄存器 | 8 | ‘hf | 该寄存器设定了从驱动读使能由高到低到锁存读数据的时间间隔。时间间隔为：该寄存器的值×NANDflash接口控制逻辑的时钟周期。 |
为同时支持多种类型的NANDflash，NANDflash控制器内设置了多套时序寄存器，因此需要设置片使能信号与时序寄存器的对应关系。微控制器通过设定片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器来设置片使能信号与时序寄存器之间的对应关系。当微控制器配置片使能信号寄存器切换NANDflash时，时序寄存器也相应被切换。
片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器的实现内容如下表中所列：
表13片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器的内容
| 位置 | 初始值 | 说明 |
| 7 | 0 | 设定CE7#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 6 | 0 | 设定CE6#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 5 | 0 | 设定CE5#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 4 | 0 | 设定CE4#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 3 | 0 | 设定CE3#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 2 | 0 | 设定CE2#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 1 | 0 | 设定CE1#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
| 0 | 0 | 设定CE0#对应的时序寄存器。0：对应时序寄存器1；1：对应时序寄存器2 |
Claims (4)
1.一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，包含微控制器、片使能信号寄存器、命令寄存器、地址寄存器、数据寄存器、时序寄存器、选择器、接口控制逻辑单元，其特征在于：还包含片使能信号与时序寄存器对应关系设定寄存器。
2.如权利要求1所述的一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，其特征在于：所述时序寄存器由写使能低寄存器、写使能高寄存器、读使能低寄存器、读使能高寄存器和读数据锁存寄存器五部分构成。
3.如权利要求1或3所述的一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，其特征在于：不同的时序寄存器对应于不同类型的NANDflash。
4.如权利要求1所述的一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器，其特征在于：所述地址寄存器由行地址位宽配置寄存器、行地址寄存器、列地址位宽配置寄存器和列地址寄存器构成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102002462A CN102096555A (zh) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102002462A CN102096555A (zh) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102096555A true CN102096555A (zh) | 2011-06-15 |
Family
ID=44129665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009102002462A Pending CN102096555A (zh) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | 一种可支持不同类型NANDflash的NANDflash控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102096555A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102929329A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-02-13 | 无锡江南计算技术研究所 | 片上系统间互连网络的动态重构方法 |
| CN106776391A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 成都信息工程大学 | 一种NAND Flash控制器的控制方法和装置 |
| CN107918591A (zh) * | 2016-10-08 | 2018-04-17 | 联芸科技（杭州）有限公司 | 一种高兼容性层次化的nand闪存控制系统与方法 |
-
2009
- 2009-12-10 CN CN2009102002462A patent/CN102096555A/zh active Pending
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| CN107918591A (zh) * | 2016-10-08 | 2018-04-17 | 联芸科技（杭州）有限公司 | 一种高兼容性层次化的nand闪存控制系统与方法 |
| CN106776391A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-31 | 成都信息工程大学 | 一种NAND Flash控制器的控制方法和装置 |
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