CN102915209B - 一种存储控制芯片、存储设备及其系统数据写入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于数据存储控制领域，提供了一种存储控制芯片、存储设备及其系统数据写入方法。在本发明中，通过在存储设备中采用包括程序存储单元、内存单元、中央处理单元、外部存储介质控制单元及接口控制单元的存储控制芯片，在不需要专用生产机器的前提下实现对存储设备中的闪存芯片系统数据写入操作，进而降低了存储设备的生产成本，且缩短了存储设备的生产周期，从而解决了现有技术所存在的存储设备的生产周期长，且生产成本高的问题。

Description

一种存储控制芯片、存储设备及其系统数据写入方法
技术领域
本发明属于数据存储控制领域，尤其涉及一种存储控制芯片、存储设备及其系统数据写入方法。
背景技术
目前，随着人们对于存储设备小型化的需求日益增加，各类小型的存储设备（如U盘和各类存储卡）得到了越来越广泛的使用。而在存储设备完成硬件生产和组装后，还需要将固件程序、芯片信息及文件系统等系统数据写入存储设备的闪存芯片中，这样才能在存储设备接入电脑时，使电脑在识别并显示其盘符之后，能够进入相应的磁盘查看并存取数据。
在存储设备生产领域中，通常把上述的将固件程序、芯片信息及文件系统等系统数据写入存储设备的闪存芯片的过程称为存储设备的量产。而现有技术所采用的对存储设备进行量产的方法是通过专用生产机器运行量产工具软件将系统数据写入存储设备的闪存芯片。
从上述现有技术可知，其需要在存储设备出厂前将其连接至专用生产机器进行量产。这样不仅需要购置昂贵的专用生产机器，且需要特地准备厂房以放置此类专用生产机器，无形中提高了存储设备的生产成本；此外，对存储设备进行量产还会延长存储设备的生产周期，且在存储设备完成量产并进入过炉老化测试时，可能会出现因闪存芯片不稳定而出现固件程序丢失的现象，从而需要对存储设备重新进行量产，这样又进一步延长了存储设备的生产周期，且同时也提高了生产成本。因此，现有技术存在存储设备的生产周期长，且生产成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种存储控制芯片，旨在解决现有技术所存在的存储设备的生产周期长，且生产成本高的问题。
本发明是这样实现的，一种存储控制芯片，内置于存储设备，并与所述存储设备中的闪存芯片电连接，所述存储控制芯片包括：
程序存储单元、内存单元、中央处理单元、外部存储介质控制单元及接口控制单元；
所述程序存储单元用于存储量产工具软件程序；
所述内存单元用于临时存储所述中央处理单元所运行的程序和数据；
所述中央处理单元分别与所述程序存储单元及所述内存单元电连接，所述中央处理单元用于执行数据运算和处理，将所述量产工具软件程序加载至所述内存单元，并运行所述量产工具软件程序中的程序指令以生成相应的系统数据；
所述外部存储介质控制单元分别与所述中央处理单元和所述闪存芯片电连接，所述外部存储介质控制单元用于将所述系统数据写入所述闪存芯片；
所述接口控制单元与所述中央处理单元电连接，所述接口控制单元用于在所述中央处理单元与外部设备接口之间建立数据传输通道。
本发明还提供了一种存储设备，所述存储设备包括闪存芯片，所述存储设备还包括与所述闪存芯片电连接的所述存储控制芯片。
本发明还提供了一种基于所述存储控制芯片的存储设备的系统数据写入方法，所述存储设备的系统数据写入方法包括以下步骤：
A.中央处理单元从程序存储单元中读取量产工具软件程序，并将所述量产工具软件程序加载至内存单元；
B.所述中央处理单元运行所述量产工具软件程序中的程序指令并生成相应的系统数据；
C.外部存储介质控制单元将所述系统数据写入存储设备中的闪存芯片；
D．结束系统数据写入进程。
在本发明中，通过在存储设备中采用包括所述程序存储单元、所述内存单元、所述中央处理单元、所述外部存储介质控制单元及所述接口控制单元的存储控制芯片，在不需要专用生产机器的前提下实现对存储设备中的闪存芯片系统数据写入操作，进而降低了存储设备的生产成本，且缩短了存储设备的生产周期，从而解决了现有技术所存在的存储设备的生产周期长，且生产成本高的问题。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的存储控制芯片与闪存芯片电连接的存储设备的结构图；
图2是本发明实施例所提供的基于存储设备的系统数据写入方法的实现流程图；
图3是本发明另一实施例所提供的基于存储设备的系统数据写入方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
在本发明中，通过在存储设备中采用包括所述程序存储单元、所述内存单元、所述中央处理单元、所述外部存储介质控制单元及所述接口控制单元的存储控制芯片，在不需要专用生产机器的前提下实现对存储设备中的闪存芯片系统数据写入操作，从而降低了存储设备的生产成本，且缩短了存储设备的生产周期。
图1示出了本发明实施例所提供的存储控制芯片与闪存芯片电连接的存储设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
存储控制芯片100内置于存储设备，并与存储设备中的闪存芯片200电连接，该存储设备可为U盘、存储卡或内嵌式多媒体卡（EMMC,EmbeddedMultimedia Card）；存储控制芯片100包括：
程序存储单元101、内存单元102、中央处理单元103、外部存储介质控制单元104及接口控制单元105；
程序存储单元101用于存储量产工具软件程序；
内存单元102用于临时存储中央处理单元103所运行的程序和数据；
中央处理单元103分别与程序存储单元101及内存单元102电连接，中央处理单元103用于执行数据运算和处理，将量产工具软件程序加载至内存单元102，并运行量产工具软件程序中的程序指令；
外部存储介质控制单元104分别与中央处理单元103和闪存芯片200电连接，外部存储介质控制单元104用于根据中央处理单元103的所运行的量产工具软件程序中的程序指令对闪存芯片200执行系统数据写入操作；
接口控制单元105与中央处理单元103电连接，接口控制单元105用于在中央处理单元103与外部设备的接口之间建立数据传输通道。
其中，系统数据是指中央处理单元103通过运行量产工具软件程序中的程序指令所生成的闪存芯片的好坏块信息、磁盘容量信息、固件程序、文件系统以及其他配置信息。外部设备是指个人电脑、工控测试机或其他具有存储设备数据存取能力的智能终端。
存储控制芯片100还包括：
上电检测单元106，与中央处理单元103电连接，用于检测存储设备是否上电，并将存储设备的上电状态信息反馈给中央处理单元103；
量产检测单元107，与中央处理单元103电连接，用于检测闪存芯片200中是否已写入系统数据，并将相应的检测结果信息反馈给中央处理单元103。
存储控制芯片100还进一步包括：
启动检测单元108，与中央处理单元103电连接，用于在存储设备上电后，检测存储设备是否正常启动，并将相应的启动状态信息反馈给中央处理单元103。
进一步地，程序存储单元101可为只读存储器（ROM,Read-Only Memory）、可编程只读存储器（PROM,Programmable Read-Only Memory）、可擦可编程只读存储器（EPROM,Erasable Programmable Read-Only Memory）、电可擦可编程只读存储器（EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory）或相变存储器（PCM,Phase Change Memory）等非易失性存储器中的任意一种。
进一步地，内存单元102可为静态随机存储器（SRAM,Static RandomAccess Memory）或动态随机存储器（DRAM,Dynamic Random AccessMemory），在实际应用过程中，可根据具体需求对两者进行择一选用。
进一步地，中央处理单元103可为单片机、ARM处理器或其他具备数据运算与处理能力的可编程逻辑器件。
进一步地，外部存储介质控制单元104是具备数据写入与读取功能的数据存取电路，其功能与常用的程序/数据烧录设备相同。
进一步地，接口控制单元105是基于SDC(Secure Digital Memory Card,安全数码卡)接口协议、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口协议或EMMC(Embedded Multimedia Card,内嵌式多媒体卡)接口协议的接口电路，根据存储设备类型的不同可对这三者进行择一选择。
进一步地，上电检测单元106是具备电压和/或电流检测功能的电参数检测电路；当存储设备上电或掉电时，上电检测单元106会向中央处理单元103输出相应的电平信号（高电平或低电平），该电平信号就是前述的上电状态信息；例如，当上电检测单元106检测到存储设备已上电时，会输出高电平至中央处理单元103，而当存储设备没有上电时，则输出低电平至中央处理单元103。
进一步地，量产检测单元107是具备数据读取与处理能力的微处理器，其通过读取存储设备的闪存芯片200中的系统参数进行读取以判断闪存芯片200中是否已写入固件程序、芯片信息及文件系统等系统数据，并输出相应的电平信号（高电平或低电平）至中央处理单元103，该电平信号即为前述的检测结果信息；例如，当量产检测单元107能从闪存芯片200获取系统参数时，会输出高电平至中央处理单元103，反之，则输出低电平至中央处理单元103。
进一步地，启动检测单元108也是具备数据读取与处理能力的微处理器，其在存储设备上电且被判定为已写入系统数据时，对闪存芯片200中的固件启动信息进行读取，并根据读取结果相应地输出电平信号（高电平或低电平）至中央处理单元103，该电平信号即为前述的启动状态信息；例如，当启动检测单元108读取到闪存芯片200中的固件启动信息时，会输出高电平至中央处理单元103，反之，则输出低电平至中央处理单元103。
以下结合工作原理对上述的存储控制芯片100作进一步说明：
当存储设备接入电脑时，上电检测单元106会先检测存储设备是否已正常上电，若存储设备成功上电，则向中央处理单元103输出相应的上电状态信息，则中央处理单元103会发出驱动指令给量产检测单元107，于是，量产检测单元107会向存储设备的闪存芯片200发出参数获取请求指令，若闪存芯片200未返回相应的系统参数，量产检测单元107便会判定闪存芯片200未写入固件程序、芯片信息和文件系统等系统数据，则量产检测单元107会输出相应的检测结果信息至中央处理单元103，随后中央处理单元103将存储于程序存储单元101中的量产工具软件程序加载至内存单元102，并运行该量产工具软件程序中的程序指令生成系统数据，且驱动外部存储介质控制单元104将运行量产工具软件程序中的程序指令生成的固件程序、芯片信息和文件系统等系统数据写入闪存芯片200。其中，若存储设备未成功上电，则无响应。
此外，当上电检测单元106检测到存储设备已上电，且量产检测单元107也检测到闪存芯片200中已写入固件程序、芯片信息和文件系统等系统数据时，中央处理单元103会驱动启动检测单元108读取闪存芯片200中的固件启动信息，若读取成功，则表明闪存芯片200未发生区域性损坏或启动信息丢失，且能正常启动；若读取失败，则表明闪存芯片200发生区域性损坏或启动信息丢失，且中央处理单元103会将存储于程序存储单元101中的量产工具软件程序加载至内存单元102，并运行该量产工具软件程序中的程序指令生成系统数据，且驱动外部存储介质控制单元104将运行量产工具软件程序中的程序指令生成的固件程序、芯片信息和文件系统等系统数据写入闪存芯片200。
通过采用上述的存储控制芯片100能够实现由终端用户完成对存储设备中的闪存芯片进行系统数据（包括固件程序、芯片信息和文件系统）写入，则生产厂家不需要购置专用生产机器，并建造、购买或租赁厂房以放置专用生产机器，大大节约了生产成本；同时，还使生产厂家省去量产环节，缩短了存储设备的生产周期；此外，由于存储控制芯片100具备良好的稳定性，从而使存储设备在进行各种测试时不易出现固件程序丢失的现象。
本发明实施例的另一目的还在于提供一种存储设备，该存储设备包括闪存芯片200和与闪存芯片200电连接的上述的存储控制芯片100。
图2示出了本发明实施例所提供的基于上述存储设备的系统数据写入方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
在步骤S1中，上电检测单元检测到存储设备已上电，则执行步骤S2。当存储设备未成功上电时，则存储控制芯片无响应。
在步骤S2中，量产检测单元判断存储设备中的闪存芯片是否已写入系统数据，是，则执行步骤S3，否，则执行步骤S4。
在步骤S3中，启动存储设备。
在步骤S4中，中央处理单元从程序存储单元中读取量产工具软件程序，并将该量产工具软件程序加载至内存单元。
在步骤S5中，中央处理单元运行量产工具软件程序中的程序指令并生成相应的系统数据。
在步骤S6中，外部存储介质控制单元将所述系统数据写入存储设备中的闪存芯片。
在步骤S7中，结束系统数据写入进程。
其中，系统数据是指中央处理单元通过运行量产工具软件程序中的程序指令所生成的闪存芯片的好坏块信息、磁盘容量信息、固件程序、文件系统以及其他配置信息。
图3示出了本发明另一实施例所提供的基于上述存储设备的系统数据写入方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
在步骤S101中，上电检测单元检测到存储设备已上电，则执行步骤S102。当存储设备未成功上电时，则存储控制芯片无响应。
在步骤S102中，量产检测单元判断存储设备中的闪存芯片是否已写入系统数据，是，则执行步骤S103，否，则执行步骤S105。
在步骤S103中，启动检测单元判断存储设备是否正常启动，是，则执行步骤S104，否，则执行步骤S105。
在步骤S104中，外部存储介质控制单元对闪存芯片进行数据存取。
在步骤S105中，中央处理单元从程序存储单元中读取量产工具软件程序，并将该量产工具软件程序加载至内存单元。
在步骤S106中，中央处理单元运行量产工具软件程序中的程序指令并生成相应的系统数据。
在步骤S107中，外部存储介质控制单元将所述系统数据写入存储设备中的闪存芯片。
在步骤S108中，结束系统数据写入进程。
在本发明中，通过在存储设备中采用包括程序存储单元、内存单元、中央处理单元、外部存储介质控制单元及接口控制单元的存储控制芯片，在不需要专用生产机器的前提下实现对存储设备中的闪存芯片系统数据写入操作，进而降低了存储设备的生产成本，且缩短了存储设备的生产周期，从而解决了现有技术所存在的存储设备的生产周期长，且生产成本高的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种存储控制芯片，内置于存储设备，并与所述存储设备中的闪存芯片电连接，其特征在于，所述存储控制芯片包括：
程序存储单元、内存单元、中央处理单元、外部存储介质控制单元及接口控制单元；
所述程序存储单元用于存储量产工具软件程序；
所述内存单元用于临时存储所述中央处理单元所运行的程序和数据；
所述中央处理单元分别与所述程序存储单元及所述内存单元电连接，所述中央处理单元用于执行数据运算和处理，将所述量产工具软件程序加载至所述内存单元，并运行所述量产工具软件程序中的程序指令以生成相应的系统数据；
所述外部存储介质控制单元分别与所述中央处理单元和所述闪存芯片电连接，所述外部存储介质控制单元用于将所述系统数据写入所述闪存芯片；
所述接口控制单元与所述中央处理单元电连接，所述接口控制单元用于在所述中央处理单元与外部设备接口之间建立数据传输通道；
所述存储控制芯片还包括：
上电检测单元，与所述中央处理单元电连接，用于检测所述存储设备是否上电，并将所述存储设备的上电状态信息反馈给所述中央处理单元；
量产检测单元，与所述中央处理单元电连接，用于检测所述闪存芯片中是否已写入系统数据，并将相应的检测结果信息反馈给所述中央处理单元。
2.如权利要求1所述的存储控制芯片，其特征在于，所述存储控制芯片还包括：
启动检测单元，与所述中央处理单元电连接，用于在所述存储设备上电后，检测所述存储设备是否正常启动，并将相应的启动状态信息反馈给所述中央处理单元。
3.如权利要求1所述的存储控制芯片，其特征在于，所述程序存储单元为只读存储器、可编程只读存储器、可擦可编程只读存储器、电可擦可编程只读存储器或相变存储器。
4.如权利要求1所述的存储控制芯片，其特征在于，所述内存单元为静态随机存储器或动态随机存储器。
5.如权利要求1所述的存储控制芯片，其特征在于，所述中央处理单元为单片机、ARM处理器或其他具备数据运算与处理能力的可编程逻辑器件。
6.一种存储设备，包括闪存芯片，其特征在于，所述存储设备还包括与所述闪存芯片电连接的如权利要求1至5任一项所述的存储控制芯片。
7.一种基于权利要求6所述的存储设备的系统数据写入方法，所述存储设备的系统数据写入方法包括以下步骤：
A.中央处理单元从程序存储单元中读取量产工具软件程序，并将所述量产工具软件程序加载至内存单元；
B.所述中央处理单元运行所述量产工具软件程序中的程序指令并生成相应的系统数据；
C.外部存储介质控制单元将所述系统数据写入存储设备中的闪存芯片；
D.结束系统数据写入进程；
所述步骤A之前还包括以下步骤：
A1.上电检测单元检测到存储设备已上电，则执行步骤A2；
A2.量产检测单元判断存储设备中的闪存芯片是否已写入系统数据，是，则执行步骤A3，否，则执行所述步骤A；
A3.启动所述存储设备。
8.如权利要求7所述的存储设备的系统数据写入方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括以下步骤：
a1.上电检测单元检测到存储设备已上电，则执行步骤a2；
a2.量产检测单元判断存储设备中的闪存芯片是否已写入系统数据，是，则执行步骤a3，否，则执行所述步骤A；
a3.启动检测单元判断存储设备是否正常启动，是，则执行步骤a4，否，则执行所述步骤A；
a4.外部存储介质控制单元对所述闪存芯片进行数据存取。
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