CN104346296B - 数据储存装置及其电压保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数据储存装置及其电压保护方法，该数据储存装置包括一快闪存储器、一电压判断装置以及一控制器。快闪存储器用以储存数据。电压判断装置用以检测数据储存装置所接收的一供应电压。控制器用以接收来自一主机用以致使控制器对快闪存储器进行写入的一写入命令，以及当供应电压超过一既定范围时，执行一限制模式，其中在限制模式中，控制器禁能所有自主机接收的写入命令。

Description

数据储存装置及其电压保护方法
技术领域
本发明是关于一种存储器装置的电压保护方法；特别是关于一种根据供应电压进行电压保护的方法。
背景技术
快闪存储器为一种普遍的非挥发性数据储存装置，以电性方式抹除与程序化。以与非门型的快闪存储器(即NAND FLASH)为例，常用作存储卡(memory card)、通用序列总线闪存装置(USB flash device)、固态硬盘(SSD)、嵌入式快闪存储器模块(eMMC)…等使用。
快闪存储器(如，NAND FLASH)的储存阵列包括多个区块(blocks)，其中浮置栅极晶体管可用以构成快闪存储器。浮置栅极晶体管中的浮置栅极，可捕捉的电荷以储存数据。然而，储存于浮置栅极的电荷会由于快闪存储器的操作以及各种环境参数，自浮置栅极流失，造成数据读取或者写入的错误。
发明内容
本发明提供一种数据储存装置包括一快闪存储器、一电压判断装置以及一控制器。快闪存储器用以储存数据。电压判断装置用以检测数据储存装置所接收的一供应电压。控制器用以接收来自一主机用以致使控制器对快闪存储器进行写入的一写入命令，以及当供应电压超过一既定范围时，执行一限制模式，其中在限制模式中，控制器禁能所有自主机接收的写入命令。在另一实施例中，控制器更用以接收来自主机用以致使控制器对快闪存储器进行读取的一读取命令，以及在限制模式中，控制器禁能所有自主机接收的读取命令。
另外，当供应电压超过既定范围时，控制器更用以产生一警告信号，并将警告信号传送至主机，以表示禁止对快闪存储器进行存取的信息。在一实施例中，控制器更用以每隔一既定周期，读取电压判断装置以获得相应于当下的供应电压。控制器更用以当所读取的供应电压超过既定范围时，启动限制模式，并且用以当所读取的供应电压在既定范围内时，关闭限制模式。
本发明亦提供一种电压保护方法，适用于具有一快闪存储器的一数据储存装置。存取方法包括：判断数据储存装置所接收的一供应电压是否超过一既定范围；以及当供应电压超过既定范围时，开启一限制模式，以禁能所有自一主机接收用以对快闪存储器进行写入的至少一写入命令。在另一实施例中，电压保护方法更包括在限制模式中，禁能所有自主机接收用以对快闪存储器进行读取的至少一读取命令。在另一实施例中，电压保护方法更包括每隔一既定周期，读取一电压判断装置以获得相应于当下的供应电压；当供应电压超过既定范围时，产生一警告信号；以及将警告信号传送至主机，以表示禁止对快闪存储器进行存取的信息，其中当所读取的供应电压在既定范围内时，关闭限制模式。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的电子系统的方块图。
图2是本发明的一种实施例的电压保护方法的流程图。
【附图标记说明】
100 电子系统；
120 主机；
140 数据储存装置；
160 控制器；
162 运算单元；
164 永久存储器；
165 随机存取存储器；
180 快闪存储器；
190 电压判断装置；
S202～S212 步骤。
具体实施方式
以下将详细讨论本发明各种实施例的装置及使用方法。然而值得注意的是，本发明所提供的许多可行的发明概念可实施在各种特定范围中。这些特定实施例仅用于举例说明本发明的装置及使用方法，但非用于限定本发明的范围。
图1是本发明的一种实施例的电子系统的方块图。电子系统100包括一主机120以及一数据储存装置140。数据储存装置140包括一控制器160、一快闪存储器180以及一电压判断装置190，且可根据主机120所下达的命令操作。控制器160包括一运算单元162、一永久存储器(如，只读存储器ROM)164以及一随机存取存储器165。永久存储器164与所载的程序码、数据组成固件(firmware)，由运算单元162执行，使控制器160基于该固件控制该快闪存储器180。举例而言，控制器160可根据主机120的命令执行对快闪存储器180进行存取，以及自动执行本发明所揭露的电压保护方法。快闪存储器180具有多个区块，每一区块具有多个页面。值得注意的是，在其他实施例中，控制器160更可包括一计时装置(未图示)，计算时间，但本发明不限于此。举例而言，控制器160亦可根据所接收或者自己产生的时脉计算时间。电压判断装置190用以检测供应电压VDD，以产生随着供应电压VDD变化的电压参数。值得注意的是，在本实施例中，电压判断装置190是用以检测提供至快闪存储器180的供应电压VDD。换言之，快闪存储器180的电源是由供应电压VDD所提供的，并且快闪存储器180是借由供应电压VDD对数据进行存取，但本发明不限于此。在其他实施例中，电压判断装置190亦可以检测提供至控制器160的供应电压VDD。换言之，控制器160的电源是由供应电压VDD所提供的，并且控制器160是借由供应电压VDD致使快闪存储器180对数据进行存取。在本发明的另一实施例中，电压判断装置190亦可同时分别检测提供至快闪存储器180以及控制器160的供应电压VDD，其中快闪存储器180以及控制器160的供应电压VDD可为不同的电压源，并具有不同的既定范围。
另外，快闪存储器180更用以储存相应于电压值的至少一既定范围的参数，其中相应于电压值的既定范围是快闪存储器180可正常对数据进行读写的电压范围，但本发明不限于此。在另一实施例中，相应于电压值的既定范围是控制器160可正常致使快闪存储器180对数据进行读写的电压范围。在其他实施例中，快闪存储器180更包括相应于电压的多个组既定范围的参数，其中控制器160可根据使用者所输入的一密钥或者一识别码，选取多个组既定范围中的一既定范围，以作为电压保护方法的既定范围。本领域的技术人员可根据本发明的揭示，根据不同的快闪存储器的数据在不同供应电压VDD下写入或者读取数据的错误率，设计既定范围。值得注意的是，在一实施例中，不同的厂商或者客户具有不同的密钥或者识别码。
在一实施例中，控制器160可根据供应电压VDD启动一限制模式，以禁能主机120对快闪存储器180进行写入或者读取。举例而言，控制器160是用以接收来自主机120的读取命令或者写入命令，并当供应电压VDD超过一既定范围时执行一限制模式，其中读取命令是用以致使控制器160对快闪存储器180中的数据进行读取，写入命令是用以致使控制器160对快闪存储器180中的数据进行写入。在限制模式中，控制器160禁能所有自主机120所接收的写入命令，但本发明不限于此。在另一实施例中，在限制模式中，控制器160更用以禁能(忽略)所有自主机120所接收的读取命令。在一实施例中，当供应电压VDD超过(高于或者低于)既定范围时，控制器160更用以产生一警告信号，并将警告信号传送至主机120，以表示禁止对快闪存储器180进行存取的信息，但本发明不限于此。在另一实施例中，当控制器160是在限制模式中接收到写入命令或者读取命令时，产生警告信号，并将警告信号传送至主机120，以表示禁止对快闪存储器180进行存取的信息。举例而言，控制器160可在供应电压VDD超过既定范围时(即在限制模式中)，启动Write Protect Mode(Pull WP)以禁止数据写入快闪存储器180中。另外，控制器160亦可在供应电压VDD超过既定范围时(即在限制模式中)，忽略来自主机的读取命令。
另外，在其他实施例中，写入的电压的既定范围亦可不同于读取的电压的既定范围。举例而言，在一实施例中，限制模式可包括一读取限制模式以及一写入限制模式，并且读取限制模式与写入限制模式具有不同的供应电压VDD的既定范围。换言之，读取限制模式与写入限制模式可根据当下的供应电压VDD，在不同的时间点启动。读取限制模式是用以禁能主机120对快闪存储器180进行读取。写入限制模式是用以禁能主机120对快闪存储器180进行写入。
详细而言，控制器160是用以每隔一既定周期，读取电压判断装置190以获得相应于当下的供应电压，并判断当下的供应电压是否超过既定范围，并当当下的供应电压超过既定范围时，启动限制模式。在具有分开的读取限制模式与写入限制模式的实施例中，控制器160是用以每隔一既定周期，读取电压判断装置190以获得相应于当下的供应电压VDD，并判断当下的供应电压VDD是否超过读取限制模式所相应的既定范围及/或超过写入限制模式的既定范围，并当当下的供应电压VDD超过读取限制模式所相应的既定范围及/或超过写入限制模式的既定范围时，分别启动写入限制模式及/或读取限制模式。另外，在限制模式中，控制器160仍然继续每隔一既定周期，读取电压判断装置190以获得相应于当下的供应电压VDD，并判断当下的供应电压VDD是否超过既定范围，并当当下的供应电压VDD未超过既定范围时，关闭限制模式。在另一实施例中，电压判断装置190更包括一电压比较器(未图示)，用以借由硬件电路比较所接收的供应电压VDD以及既定范围的最高电压值与最低电压值，并当供应电压VDD超过既定范围的最高电压值或者最低电压值时，产生一判断信号，并将判断信号提供至控制器160。当控制器160接收到相应于供应电压VDD超过既定范围的最高电压值或者最低电压值的判断信号时，控制器160启动限制模式。反之，当控制器160接收到相应于供应电压VDD未超过既定范围的最高电压值或者最低电压值的判断信号时，控制器160关闭限制模式。
图2是本发明的一种实施例的电压保护方法的流程图。电压保护方法适用于图1所示的数据储存装置140。流程开始于步骤S200。
在步骤S200中，控制器160读取电压判断装置190以获得当下的供应电压VDD。
接着，在步骤S202中，控制器160判断当下的供应电压VDD是否超过既定范围。当供应电压VDD超过既定范围时，流程进行至步骤S204。当供应电压VDD未超过既定范围时，流程进行至步骤S208。本领域的技术人员可根据本发明的揭示，根据不同的快闪存储器的数据在不同供应电压VDD下写入或者读取数据的错误率，设计既定范围。
接着，在步骤S204中，控制器160判断限制模式是否已启动。当限制模式已启动时，流程进行至步骤S208。当限制模式未启动时，流程进行至步骤S206。
接着，在步骤S206中，控制器160开启限制模式，以禁能所有自主机120接收用以对快闪存储器180进行写入的写入命令。值得注意的是，在另一实施例的限制模式中，当供应电压VDD超过既定范围时，控制器160更用以禁能所有自主机120接收用以对快闪存储器180进行读取的读取命令。在一实施例中，当供应电压VDD超过既定范围时，控制器160更用以产生一警告信号，并将警告信号传送至主机120，以表示禁止对快闪存储器180进行存取的信息，但本发明不限于此。在另一实施例中，当控制器160是在限制模式中接收到写入命令或者读取命令时，产生警告信号，并将警告信号传送至主机120，以表示禁止对快闪存储器180进行存取的信息。举例而言，控制器160可在供应电压VDD超过既定范围时(即在限制模式中)，启动Write Protect Mode(Pull WP)以禁止数据写入快闪存储器180中。另外，控制器160亦可在供应电压VDD超过既定范围时(即在限制模式中)，忽略来自主机的读取命令。
在步骤S208中，控制器160判断限制模式是否已启动。当限制模式已启动时，流程进行至步骤S210。当限制模式未启动时，流程进行至步骤S212。
在步骤S210中，控制器160关闭限制模式。
接着，在步骤S212中，控制器160判断是否超过一既定时间。当超过既定时间时，流程会到步骤S200，控制器160读取电压判断装置190以获得相应于当下的供应电压VDD。当未超过既定时间时，控制器160继续判断是否超过既定时间。
由上述可知，数据储存装置140以及电压保护方法可根据目前的供应电压VDD对主机120进行限制存取。
本发明的方法，或特定型态或其部分，可以以程序码的型态存在。程序码可储存于实体媒体，如软盘、光碟片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如电脑可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的电脑程序产品，其中，当程序码被机器，如电脑载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序码也可通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序码被机器，如电脑接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (16)

1.一种数据储存装置，包括：
一快闪存储器，用以储存数据；
一电压判断装置，用以检测上述数据储存装置所接收的一供应电压；以及
一控制器，用以接收来自一主机用以致使上述控制器对上述快闪存储器进行写入的一写入命令，以及当上述供应电压超过一既定范围时，执行一限制模式，其中在上述限制模式中，上述控制器禁能所有自上述主机接收的上述写入命令。
2.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，上述控制器更用以接收来自上述主机用以致使上述控制器对上述快闪存储器进行读取的一读取命令，以及在上述限制模式中，上述控制器禁能所有自上述主机接收的上述读取命令。
3.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，当上述供应电压超过上述既定范围时，上述控制器更用以产生一警告信号，并将上述警告信号传送至上述主机，以表示禁止对上述快闪存储器进行存取的信息。
4.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，上述控制器更用以每隔一既定周期，读取上述电压判断装置以获得相应于当下的上述供应电压。
5.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，上述控制器更用以当所读取的上述供应电压超过上述既定范围时，启动上述限制模式，并且用以当所读取的上述供应电压在上述既定范围内时，关闭上述限制模式。
6.根据权利要求4所述的数据储存装置，其特征在于，所述快闪存储器还包括相应于所述供应电压的多个组既定范围的参数，其中所述控制器可根据使用者所输入的一密钥或者一识别码，选取所述多个组既定范围中的一组，以作为所述既定范围。
7.根据权利要求6所述的数据储存装置，其特征在于，不同的厂商或者客户具有不同的所述密钥或者所述识别码。
8.根据权利要求1所述的数据储存装置，其特征在于，在所述供应电压超过所述既定范围时，所述控制器启动写保护模式以禁止数据写入所述快闪存储器中。
9.一种电压保护方法，适用于具有一快闪存储器的一数据储存装置，存取方法包括：
判断上述数据储存装置所接收的一供应电压是否超过一既定范围；以及
当上述供应电压超过上述既定范围时，开启一限制模式，以禁能所有自一主机接收用以对上述快闪存储器进行写入的至少一写入命令。
10.根据权利要求9所述的电压保护方法，其特征在于，更包括在上述限制模式中，禁能所有自上述主机接收用以对上述快闪存储器进行读取的至少一读取命令。
11.根据权利要求9所述的电压保护方法，其特征在于，更包括每隔一既定周期，读取一电压判断装置以获得相应于当下的上述供应电压。
12.根据权利要求9所述的电压保护方法，其特征在于，更包括：
当上述供应电压超过上述既定范围时，产生一警告信号；以及
将上述警告信号传送至上述主机，以表示禁止对上述快闪存储器进行存取的信息。
13.根据权利要求9所述的电压保护方法，其特征在于，当所读取的上述供应电压在上述既定范围内时，关闭上述限制模式。
14.根据权利要求9所述的电压保护方法，其特征在于，所述快闪存储器还包括相应于所述供应电压的多个组既定范围的参数，所述电压保护方法还包括：根据使用者所输入的一密钥或者一识别码，选取所述多个组既定范围中的一组，以作为所述既定范围。
15.根据权利要求14所述的电压保护方法，其特征在于，不同的厂商或者客户具有不同的所述密钥或者所述识别码。
16.根据权利要求9所述的电压保护方法，其特征在于，还包括：在所述供应电压超过所述既定范围时，启动写保护模式以禁止数据写入所述快闪存储器中。
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