CN108073364A - 一种数据数组保护和修复闪存内数据方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，包括主机、存储器控制芯片和多个闪存，主机通过总线连接存储器控制芯片，存储器控制芯片内设有闪存指令控制装置和数据缓冲区，存储器控制芯片通过总线连接多个闪存，本发明更加强化数据的正确性，提出不依靠错误检查和纠正技术，适用于块、页和扇形中的任意闪存单位的数据强化方法，本发明通用于任何读取闪存的装置。

Description

一种数据数组保护和修复闪存内数据方法
技术领域
本发明涉及数据保护技术领域，具体为一种数据数组保护和修复闪存内数据方法。
背景技术
闪存是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位，区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器(EEPROM)的变种，闪存与EEPROM不同的是，EEPROM能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，而闪存的大部分芯片需要块擦除。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的BIOS(基本程序)、PDA(个人数字助理)、数码相机中保存资料等；闪存正朝大容量、低功耗、低成本的方向发展。与传统硬盘相比，闪存的读写速度高、功耗较低，市场上已经出现了闪存硬盘，也就是SSD硬盘，该硬盘的性价比进一步提升。随着制造工艺的提高、成本的降低，闪存将更多地出现在日常生活之中。
闪存为非消失性的存储器装置，闪存从一个存储器单元里存放一比特，擦写次数10万次，演进到一个存储器单元里存放二比特，擦写次数5000到10000次，到最新提出的一个存储器单元里存放三比特，擦写次数1000次。新的闪存推出，使用寿命减少，寿命减少会导致错误比特发生率提高。因此能增加数据正确性，成为一个重要的议题。
最常利用错误检查和纠正技术(例如：二元线性循环码或低密度奇偶校验码)来作为错误修正的方法。错误检查和纠正技术可以在一定的区域内保护多个比特错误。能保护越多比特的错误检查和纠正技术，需要花费更多的制造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，包括主机、存储器控制芯片和多个闪存，所述主机通过总线连接存储器控制芯片，所述存储器控制芯片内设有闪存指令控制装置和数据缓冲区，所述存储器控制芯片通过总线连接多个闪存。
优选的，多个闪存包括第一闪存、第二闪存、第三闪存和第N闪存，N为大于3的整数，所述闪存有1024个块，每个块有256个页，每个页有32个扇形组合而成。
优选的，数据产生流程包括如下步骤：
A、通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区，将数据写入闪存中的块、页或扇形；
B、通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区，将第二份数据写入闪存中的块、页或扇形；
C、利用第一份和第二份数据经由运算模块，产生出第三份块、页或扇形数据；通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区写入闪存芯片中。
优选的，数据读取流程包括以下步骤：
A、存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出读取指令并且通过检测错误检查和纠正技术，检测第一份块、页或扇形是否发生错误，若发生错误则进入步骤B；
B、存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出读取指令并且通过检测错误检查和纠正技术检测第二和第三个块、页或扇形是否发生错误，如果第二和第三份块、页或扇形数据正确读取至存储器控制芯片中的数据缓冲区进入步骤C；
C、利用二份和第三份数据通过运算模块修复第一个块、页或扇型数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明更加强化数据的正确性，提出不依靠错误检查和纠正技术，适用于块、页和扇形中的任意闪存单位的数据强化方法，本发明通用于任何读取闪存的装置。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明闪存结构体示意图；
图3为本发明数据产生流程图；
图4为本发明数据读取流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，包括主机1、存储器控制芯片2和多个闪存，所述主机1通过总线连接存储器控制芯片2，所述存储器控制芯片2内设有闪存指令控制装置3和数据缓冲区4，所述存储器控制芯片2通过总线连接多个闪存；其中，主机可以是各类型的主机设备，例如：计算器、手机、嵌入室设备，也可以是各种不同的通讯协议，例如：USB、SATA、PCIE协议，存储器控制芯片接受到指令和数据，数据存放在存储器控制芯片数据缓冲区，对闪存发出写入指令，并且把数据缓冲区的数据通过总线传输至闪存内部。这一个流程，称之为闪存写入或闪存编程。
本发明中，多个闪存包括第一闪存5、第二闪存6、第三闪存7和第N闪存，N为大于3的整数，所述闪存有1024个块，每个块有256个页，每个页有32个扇形组合而成。数据从数据缓冲区写入闪存，由于闪存内会因为电压或温度的上升会产生错误的比特位，存储器控制芯片利用闪存指令控制装置，对闪存发出读取指令。数据从闪存内单元读取到存储器控制芯片内的存储器缓冲区，传统方式只能透过错误检查和纠正技术来修正错误的比特，将修正过后的数据放入数据缓冲区，得到正确的数据。
本发明中，数据产生流程包括如下步骤：
A、通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区，将数据写入闪存中的块、页或扇形；
B、通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区，将第二份数据写入闪存中的块、页或扇形；
C、利用第一份和第二份数据经由运算模块，产生出第三份块、页或扇形数据；通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区写入闪存芯片中。
当主机端想从闪存内读取数据，由于数据会被电压或温度的改变产生错误位，由存储器控制芯片利用闪存指令控制装置对闪存发出读取指令，数据由闪存经过错误检查和纠正技术来修正错误的比特。
本发明中，数据读取流程包括以下步骤：
A、存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出读取指令并且通过检测错误检查和纠正技术，检测第一份块、页或扇形是否发生错误，若发生错误则进入步骤B；
B、存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出读取指令并且通过检测错误检查和纠正技术检测第二和第三个块、页或扇形是否发生错误，如果第二和第三份块、页或扇形数据正确读取至存储器控制芯片中的数据缓冲区进入步骤C；
C、利用二份和第三份数据通过运算模块修复第一个块、页或扇型数据。
综上所述，本发明更加强化数据的正确性，提出不依靠错误检查和纠正技术，适用于块、页和扇形中的任意闪存单位的数据强化方法，本发明通用于任何读取闪存的装置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，包括主机（1）、存储器控制芯片（2）和多个闪存，其特征在于：所述主机（1）通过总线连接存储器控制芯片（2），所述存储器控制芯片（2）内设有闪存指令控制装置（3）和数据缓冲区（4），所述存储器控制芯片（2）通过总线连接多个闪存。
2.根据权利要求1所述的一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，其特征在于：多个闪存包括第一闪存（5）、第二闪存（6）、第三闪存（7）和第N闪存，N为大于3的整数，所述闪存有1024个块，每个块有256个页，每个页有32个扇形组合而成。
3.根据权利要求1所述的一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，其特征在于：数据产生流程包括如下步骤：
A、通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区，将数据写入闪存中的块、页或扇形；
B、通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区，将第二份数据写入闪存中的块、页或扇形；
C、利用第一份和第二份数据经由运算模块，产生出第三份块、页或扇形数据；通过存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出写入指令，从存储器控制芯片中的数据缓冲区写入闪存芯片中。
4.根据权利要求1所述的一种数据数组保护和修复闪存内数据方法，其特征在于：数据读取流程包括以下步骤：
A、存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出读取指令并且通过检测错误检查和纠正技术，检测第一份块、页或扇形是否发生错误，若发生错误则进入步骤B；
B、存储器控制芯片中的闪存指令控制装置对闪存发出读取指令并且通过检测错误检查和纠正技术检测第二和第三个块、页或扇形是否发生错误，如果第二和第三份块、页或扇形数据正确读取至存储器控制芯片中的数据缓冲区进入步骤C；
C、利用二份和第三份数据通过运算模块修复第一个块、页或扇型数据。
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