CN102360569B - 非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置，该方法包括：采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上；从所述非易失闪存母片中获取所述版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件；当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将所述扩展版本文件提供给烧录器，由所述烧录器将所述扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。能够实现批量烧录nand flash的版本文件，且烧录的版本文件可启动概率高。

Description

非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤指一种非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置。

背景技术

随着电子产品的微型化和降成本要求，越来越多的嵌入式产品开始简化电路板上的存储单元，非易失闪存(Nand flash)以其低成本、大容量、擦写速度快等优势，逐渐成为嵌入式IT设备用来存放数据和多媒体文件的主要存储单元。其存储内容也扩大到包括启动代码、操作系统、应用程序等等在内的各种版本文件。

目前将版本文件烧录到nand flash中时，常用的方式是在线烧录，该烧录方式先从串口或其他存储设备启动设备，然后由软件烧录版本文件到nand flash中，接着选择从nand flash启动。该烧录方式需要经过设备上电-从串口或其他存储设备启动、烧录版本文件-重新启动四个步骤，虽然其成功率可以高达100％，但在生产线上采用这种烧录方式将耗费大量的时间和使烧录过程复杂麻烦。

因此在生产线上通常采用烧录器批量烧录版本文件到存储芯片上后，在将芯片焊接到电路板，上电测试是否可正常启动，该过程称为“烧录器烧录”。但是nand flash独特的结构和复杂的坏块管理(Bad Block Management，BBM)机制注定烧录nand flash必须采用特殊的烧录器。并且不同厂商、不同价位的烧录器提供的选项功能不近相同，配置方法繁复，对于不熟悉操作的人员来说，烧录出来的nand flash版本文件经常会出现下列问题：(1)只烧录了数据段(Main area)，未烧录扩展段(Spare area)导致启动时从nand flash中读出数据后ECC校验不过。(2)将版本文件内容而不是计算出的错误检查和纠正(ErrorCorrecting Code，ECC)校验结果直接烧录到了扩展段，导致启动时ECC错误。导致烧录出来的nand flash版本文件可启动概率在10％以下。

可见，目前还不能实现简单、高效的批量烧录nand flash的版本文件，烧录的版本文件可启动概率低。

发明内容

本发明实施例提供一种非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置，用以解决现有技术不能实现简单、高效的烧录nand flash的版本文件，烧录的版本文件可启动概率低的问题。

一种非易失闪存芯片烧录方法，包括：

采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上；从所述非易失闪存母片中获取所述版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件；

当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将所述扩展版本文件提供给烧录器，由所述烧录器将所述扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

一种非易失闪存芯片烧录装置，包括：

预烧录模块，用于采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上；

生成模块，用于从所述非易失闪存母片中获取所述版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件；

烧录控制模块，用于当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将所述扩展版本文件提供给烧录器，由所述烧录器将所述扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

一种非易失闪存芯片烧录系统，包括上述的非易失闪存芯片烧录装置和烧录器；

所述烧录器，用于将所述非易失闪存芯片烧录装置提供的扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置，采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上；从非易失闪存母片中获取版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件；当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将扩展版本文件提供给烧录器，由烧录器将扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。这样不需要采用特制的特殊烧录器即可以实现nand flash版本文件的烧录，实现简单、且适于批量生产应用，由于数据段和扩展段是通过在线烧录的方式获取到的，烧录的版本文件可启动概率高，不会出现版本文件和ECC检验不通过的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中非易失闪存芯片烧录方法的流程图；

图2为本发明实施例中生成扩展版本文件的实现流程图；

图3为本发明实施例中非易失闪存芯片烧录装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中非易失闪存芯片烧录系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术中烧录器烧录的版本文件经常烧录失败，可启动概率低，本发明的发明人发现造成这种状况的原因在于烧录器中的烧录软件无法区分nand flash的数据段和扩展段，基于此，本发明实施例提供一种非易失闪存芯片烧录方法，该方法不让烧录软件参与ECC检验结果的计算，把数据段和扩展段内容提供给烧录软件，由烧录软件将数据段、扩展段一并烧录到非易失闪存中去。该方法流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤S11：采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上。

将已焊接空白非易失闪存芯片的电路板以串口方式启动或从其他的存储设备启动，并初始化非易失闪存芯片；下载版本文件并执行向非易失闪存芯片中写入版本文件的命令并完成ECC校验，将校验结果写入扩展段。

优选的，执行向非易失闪存芯片中写入版本文件的命令之前，还包括：执行擦除命令，将非易失闪存芯片清空，并记录坏块信息；以及记录写入版本文件的起始地址。

步骤S12：从非易失闪存母片中获取版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件。

从非易失闪存母片中按页读取写入的版本文件作为数据段，并读取写入扩展段的ECC校验结果，读取完全部数据段和扩展段内容后，得到一个包含全部数据段和扩展段内容的扩展版本文件。

通过定义一个大小为页面内容大小和检验结果大小之和的数组实现生成扩展版本文件；从记录的写入版本文件的起始地址处读取按页读取写入的版本文件后，写入数组起始地址开始的页面内容大小的存储空间中；以及读取扩展段中的ECC校验结果后，写入确定的存储扩展段内容的扩展起始地址，所述扩展起始地址根据数组起始地址和页面内容大小确定。

步骤S13：当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将扩展版本文件提供给烧录器。

步骤S14：烧录器将扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

上述方法中，步骤S11和步骤S12实现生成扩展版本文件的具体实现流程如图2所示，包括如下步骤：

步骤S21：将已焊接空白非易失闪存(nand flash)芯片的电路板以串口方式启动或从其他的存储设备启动。

其中，从其他的存储设备启动可以是从专用的boot引导芯片(bootrom)等存储设备启动，通过其他存储设备的版本文件引导启动。

将全部目标文件(版本文件及其他文件系统管理下的文件)使用“在线烧录”方法烧入一块空白的nand flash芯片中，称其为“母片”(mother chip)。

步骤S22：初始化nand flash芯片。

在启动过程中完成nand flash芯片的初始化，挂接擦/写/读(E/W/R)驱动函数。

步骤S23：执行擦除命令，将nand flash芯片清空，并记录坏块信息。

在线烧录的过程中，当boot程序启动后，执行写入到nand flash/从nand flash中读出文件，调用的nand flash擦/写/读(E/W/R)驱动以页为单位(小页512bytes/page，大页2K bytes/page)对nand flash芯片内部进行操作。擦除时，将该页的数据段全部置1，扩展段也全部置1；写入时，将目标数据以页为单位进行分割，每页数据进行一个ECC校验。

步骤S24：下载版本文件并记录写入版本文件的起始地址。

利用tftp或ftp等网络协议从个人计算机(PC)上下载版本文件到内存中，记录版本文件大小和写入版本文件的起始地址。

步骤S25：执行向nand flash芯片中写入版本文件的命令并完成ECC校验，将校验结果写入扩展段。

执行写入命令，将版本文件写入到nand flash芯片中，例如：从0x0起始地址开始写入版本文件。在写入过程中，写驱动会自动做ECC校验，并将校验结果写入扩展段。

在线烧录的过程中，将目标数据写入数据段，将ECC校验结果写入扩展段；读取时，先从数据段读出数据然后计算一个临时的ECC校验结果，再将扩展段中的内容读出来，与临时ECC结果进行比较，如果相同证明数据读取正确。“在线烧录”就是一个写入过程，因此可以正确地烧录nand flash芯片的数据段和扩展段。

步骤S26：将其他所需文件下载到nand flash芯片中。

版本文件写入完成后，执行挂载文件系统(mount)操作，挂接文件系统，然后其他所需文件可以以文件形式下载到nand flash芯片中，下载其他所需文件时，无需指定下载到的起始地址。

该步骤为可选步骤。

步骤S27：定义一个大小为页面内容大小和检验结果大小之和的数组。

该数组用于实现生成扩展版本文件，例如：定义并初始化一个数组buf，数组buf的大小为页面内容大小(pagesize)+检验结果大小(eccsize)。

步骤S28：从非易失闪存母片中按页读取写入的版本文件作为数据段。

从记录的写入版本文件的起始地址处读取按页读取写入的版本文件后，写入数组起始地址开始的页面内容大小的存储空间中。

例如：从起始地址0x0开始，不考虑文件系统，按页执行读操作，操作码为00h，此时是将数据段读出到数组buf的起始地址(buf[0])开始的pagesize对应的空间中。

步骤S29：针对当前读取页读取写入扩展段的ECC校验结果。

读取扩展段中的ECC校验结果时也是针对每页读取的，在读取每页的数据段即读取扩展段，读取扩展段后，写入确定的存储扩展段内容的扩展起始地址，所述扩展起始地址根据数组起始地址和页面内容大小确定。即指定页号不变，发送操作码50h，此时是将扩展段读出来，保存到扩展起始地址(buf[pagesize])起始的eccsize对应的空间中。

步骤S30：将页号加1后，判断加1后的页号对应的该页内容是否为空。若是，执行步骤S31，否则，返回继续执行步骤S28。

上述步骤S28和步骤S29针对每页都执行一次，在首次执行时，创建一个文件命名为扩展版本文件，在后续执行时，打开这个扩展版本文件，选择后需追加写入操作模式，将数组buf写入扩展文件中，判断写入完成后关闭该文件。每执行完一次步骤S28和步骤S29，将页号加1，判断加1后的页号对应的该页内容是否为空，若是，则证明已经读取到nandflash中全部数据的尾部。可以执行后续步骤S31了，否则继续执行步骤S28，读取页号加1后的页的内容。

步骤S31：读取完全部数据段和扩展段内容后，得到一个包含全部数据段和扩展段内容的扩展版本文件。

步骤S28至步骤S31完成了完整读取母片中非空页中的数据段+扩展段，生成一个扩展版本文件。

步骤S32：将生成的扩展版本文件上传至PC上。

利用tftp或ftp等网络协议将保存好的扩展版本文件上传到PC上。经过以上步骤，扩展版本文件制作完成了，该文件不可直接执行，亦不支持查看，是针对于烧录器烧录的特殊文件。

上述为制作可直接烧录的扩展版本文件的过程。制作完成后将扩展版本文件保存到PC上，用于后续大批量芯片的烧录器烧录。生产线烧录时，无需对nand flash器件进行特殊配置，按照通用的烧录nor flash、bootrom等存储器件的操作方法，在任何一台支持nandflash的烧录器上将扩展文件一次性烧入nand flash中，即可完成数据段和扩展段全部内容的烧写，最后将芯片焊接到电路板上。如果文件系统和其他文件存在的话，上电启动后能够发现，烧录器烧录出的nand flash可正常启动，启动后可以看到文件系统以及里面存放的文件列表，文件读取、执行均正确，烧录成功率高达100％。

基于本发明实施例提供的上述非易失闪存芯片烧录方法，本发明实施例还提供一种非易失闪存芯片烧录系统，该系统的结构如图3所示，包括非易失闪存芯片烧录装置1和烧录器2；其中，烧录器2，用于将非易失闪存芯片烧录装置1提供的扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

上述非易失闪存芯片烧录装置1的结构如图4所示，包括：预烧录模块10、生成模块20和烧录控制模块30。

预烧录模块10，用于采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上。

优选的，上述预烧录模块10，具体用于：控制已焊接空白非易失闪存芯片的电路板以串口方式启动或从其他的存储设备启动，并初始化非易失闪存芯片；下载版本文件并执行向非易失闪存芯片中写入版本文件的命令并完成ECC校验，将校验结果写入扩展段。

优选的，上述预烧录模块10，还用于：执行向非易失闪存芯片中写入版本文件的命令之前，执行擦除命令，将非易失闪存芯片清空，并记录坏块信息；以及记录写入版本文件的起始地址。

生成模块20，用于从所述非易失闪存母片中获取所述版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件。

优选的，上述生成模块20，具体用于：从非易失闪存母片中按页读取写入的版本文件作为数据段，并读取写入扩展段的ECC校验结果，读取完全部数据段和扩展段内容后，得到一个包含全部数据段和扩展段内容的扩展版本文件。

优选的，上述生成模块20，具体用于：通过定义一个大小为页面内容大小和检验结果大小之和的数组实现生成扩展版本文件；从记录的写入版本文件的起始地址处读取按页读取写入的版本文件后，写入数组起始地址开始的页面内容大小的存储空间中；以及读取扩展段中的ECC校验结果后，写入确定的存储扩展段内容的扩展起始地址，其中，扩展起始地址根据数组起始地址和页面内容大小确定。

烧录控制模块30，用于当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将扩展版本文件提供给烧录器，由烧录器将扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

本发明实施例提供的上述非易失闪存芯片烧录方法、系统及装置，适用于各种支持nand flash的烧录器。该方法针对生产线生产方式，从版本文件的制作入手，利用在线烧录正确率100％的优势，将目标文件和检验结果整合为一个扩展版本文件，简化操作人员对烧录器软件的操作，在简单配置下即可完成烧录，与烧录nor flash(一种非易失闪存)、bootrom(Boot Read-Only Memory，一种无需启动盘的ROM)芯片相同，无需额外配置，操作简单、方便，烧录出的nand flash版本文件可启动概率可高达100％。

上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种非易失闪存芯片烧录方法，其特征在于，应用于生产线生产方式，包括：

采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上；

从所述非易失闪存母片中获取所述版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件，具体包括：从所述非易失闪存母片中按页读取写入的版本文件作为数据段，并读取写入扩展段的ECC校验结果，读取完全部数据段和扩展段内容后，得到一个包含全部数据段和扩展段内容的扩展版本文件；

当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将所述扩展版本文件提供给烧录器，由所述烧录器将所述扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上，具体包括：

将已焊接空白非易失闪存母片的电路板以串口方式启动或从其他的存储设备启动，并初始化非易失闪存母片；

下载版本文件并执行向非易失闪存母片中写入版本文件的命令并完成ECC校验，将校验结果写入扩展段。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述执行向非易失闪存母片中写入版本文件的命令之前，还包括：

执行擦除命令，将非易失闪存母片清空，并记录坏块信息；以及

记录写入版本文件的起始地址。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过定义一个大小为页面内容大小和检验结果大小之和的数组实现生成扩展版本文件；

从记录的写入版本文件的起始地址处读取按页读取写入的版本文件后，写入数组起始地址开始的页面内容大小的存储空间中；以及读取扩展段中的ECC校验结果后，写入确定的存储扩展段内容的扩展起始地址，所述扩展起始地址根据数组起始地址和页面内容大小确定。

5.一种非易失闪存芯片烧录装置，其特征在于，应用于生产线生产方式，包括：

预烧录模块，用于采用在线烧录的方式将非易失闪存芯片的版本文件预先烧录到一个空白的非易失闪存母片上；

生成模块，用于从所述非易失闪存母片中获取所述版本文件烧录后得到的数据段和扩展段，生成一个扩展版本文件，具体包括：从所述非易失闪存母片中按页读取写入的版本文件作为数据段，并读取写入扩展段的ECC校验结果，读取完全部数据段和扩展段内容后，得到一个包含全部数据段和扩展段内容的扩展版本文件；

烧录控制模块，用于当需要烧录版本文件到非易失闪存芯片中时，将所述扩展版本文件提供给烧录器，由所述烧录器将所述扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预烧录模块，具体用于：

控制已焊接空白非易失闪存母片的电路板以串口方式启动或从其他的存储设备启动，并初始化非易失闪存母片；下载版本文件并执行向非易失闪存母片中写入版本文件的命令并完成ECC校验，将校验结果写入扩展段。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预烧录模块，还用于：

执行向非易失闪存母片中写入版本文件的命令之前，执行擦除命令，将非易失闪存母片清空，并记录坏块信息；以及记录写入版本文件的起始地址。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述生成模块，具体用于：

通过定义一个大小为页面内容大小和检验结果大小之和的数组实现生成扩展版本文件；从记录的写入版本文件的起始地址处读取按页读取写入的版本文件后，写入数组起始地址开始的页面内容大小的存储空间中；以及读取扩展段中的ECC校验结果后，写入确定的存储扩展段内容的扩展起始地址，所述扩展起始地址根据数组起始地址和页面内容大小确定。

9.一种非易失闪存芯片烧录系统，其特征在于，包括如权利要求5-8任一所述的非易失闪存芯片烧录装置和烧录器；

所述烧录器，用于将所述非易失闪存芯片烧录装置提供的扩展版本文件烧录到非易失闪存芯片中。