CN110660442A - 一种nor flash的高温应用方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种NOR FLASH的高温应用方法，包括：在NOR FLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；若所述数据的阈值电压满足预定条件，则对所述数据做增强编程，提高所述阈值电压。本发明通过将满足预定条件的数据的阈值电压进行增强，提高了NOR FLASH的数据保持能力，使其能在较高的温度环境下工作更长时间。

Description

一种NOR FLASH的高温应用方法及系统
技术领域
本申请涉及芯片存储领域，具体涉及一种NOR FLASH的高温应用方法及系统。
背景技术
非易失性存储器芯片的数据保持时间受环境温度的影响很大，环境温度越高，非易失性存储器芯片的数据保持时间越短。在NOR FLASH中，“0”表示浮栅中存在较多电子，对应的存储单元的阈值电压较高，通常介于6V-8V，“1”表示浮栅中存在较少电子，对应的存储单元的阈值电压较高，通常介于1V～3V。存储单元“0”浮栅中的电子会逐渐跑出浮栅，对应的阈值电压降低，时间越久，阈值电压如果低于NOR FLASH的内部读电压，如图1所示，就会发生数据损坏，所以说，NOR FLASH的数据保持时间就是“0”变成“1”的时间。而NOR FLASH存储芯片在不同温度下的数据保持能力不同，在125℃的环境温度下，数据保持时间只有600小时，不能满足环境温度较高的应用场景，例如灯控应用等。
因此，急需寻求一种NOR FLASH的高温应用方法及系统，提高NOR FLASH在环境温度较高的应用场景下的正常工作时间。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的非易失性存储器芯片的数据保持时间受环境温度的影响很大，环境温度越高，非易失性存储器芯片的数据保持时间越短的技术问题，提供了一种NOR FLASH的高温应用方法，包括：
步骤S1：在NOR FLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；
步骤S2：若所述数据的阈值电压满足预定条件，则对所述数据做增强编程，提高所述阈值电压。
本发明上述的高温应用方法中，所述步骤S1进一步包括：
步骤S11：在NOR FLASH上电时，调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第一次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第一内部读电压，并记录第一次自检的判断结果；
步骤S12：调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第二次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第二内部读电压，并记录第二次自检的判断结果；
步骤S13：通过第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件。
本发明上述的高温应用方法中，所述第二内部读电压高于所述第一内部读电压，步骤S13还包括：
若第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果都为是或否，则不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为否，所述第二次自检的判断结果为是，则不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为是，所述第二次自检的判断结果为否，则满足预定条件。
本发明上述的高温应用方法中，第一次自检和第二次自检调取的数据为NORFLASH内相同地址的存储单元的数据。
本发明上述的高温应用方法中，第一次自检和第二次自检调取的数据均存储在静态随机存储器内。
本发明还提出了一种NOR FLASH的高温应用系统，包括：
自检模块，用于在NOR FLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；
增强编程模块，与所述自检模块相连，用于在所述数据的阈值电压满足预定条件时，则对所述数据做增强编程，提高所述阈值电压。
本发明上述的高温应用系统中，所述自检模块包括：
第一次自检单元，用于在NOR FLASH上电时，调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第一次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第一内部读电压，并记录第一次自检的判断结果；
第二次自检单元，用于调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第二次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第二内部读电压，并记录第二次自检的判断结果；
第三次自检单元，分别与所述第一次自检单元和第二次自检单元连接，用于通过第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件。
本发明上述的高温应用系统中，第二内部读电压高于第一内部读电压；
第三次自检单元还用于：
若第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果都为是或否，则判断不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为否，所述第二次自检的判断结果为是，则判断不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为是，所述第二次自检的判断结果为否，则判断满足预定条件。
本发明上述的高温应用系统中，所述第一次自检单元和所述第二次自检单元调取的数据为所述NOR FLASH内相同地址的存储单元的数据。
本发明上述的高温应用系统中，所述第一次自检单元和所述第二次自检单元调取的数据均存储在静态随机存储器内。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明针对现有技术中所存在的非易失性存储器芯片的数据保持时间受环境温度的影响很大，环境温度越高，非易失性存储器芯片的数据保持时间越短的技术问题，提供了一种NOR FLASH高温的应用方法及系统。本发明通过对同一地址内的数据进行自检流程，对满足预定条件的数据进行增强编程，提高其阈值电压，增强NOR FLASH的数据保持能力，实现其能在较高的环境温度下工作更长时间的技术效果。
附图说明
图1是现有技术中NOR FLASH的工作原理图；
图2是本发明优选实施例的一种NOR FLASH的高温应用方法的流程图；
图3是图2所示的高温应用方法的步骤100的流程图；
图4是图2所示的高温应用方法的原理图；
图5是本发明优选实施例的一种NOR FLASH的高温应用系统的功能模块示意图；
图6是图5所示的高温应用系统的自检模块的功能模块示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中所存在的现有技术中所存在的非易失性存储器芯片的数据保持时间受环境温度的影响很大，环境温度越高，非易失性存储器芯片的数据保持时间越短的技术问题，本发明提供了一种NOR FLASH的高温应用方法及系统，其核心思想是：在NORFLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据并记录，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；若所述数据的阈值电压满足预定条件，则通过NOR FLASH对所述数据做增强编程，增强NOR FLASH的数据保持能力，使其能在较高的环境温度下工作更长时间。并且在自检过程中，数据的存储与NOR FLASH自带的静态随机存储器复用，节省设计成本。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图2，本发明优选实施例提供了一种NOR FLASH的高温应用方法，包括：
步骤S1：在NOR FLASH上电时，自检NOR FLASH内的数据，判断该数据的阈值电压是否满足预定条件；
步骤S2：若该数据的阈值电压满足预定条件，则对该数据做增强编程，提高所述阈值电压，增强NOR FLASH的数据保持能力，能在较高的环境温度下工作更长时间。
进一步地，结合附图3，步骤S1包括：
步骤S11：在NOR FLASH上电时，调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第一次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第一内部读电压，并记录第一次自检的判断结果；
步骤S12：调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第二次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第二内部读电压，并记录第二次自检的判断结果；
步骤S13：通过第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件。
在这里，第二内部电压可以高于或等于第一内部电压；实际上，当第二内部电压等于第一内部电压时，第二次自检流程即为重复试验。
可以理解，一次自检和第二次自检调取的数据为NOR FLASH内相同地址的存储单元的数据。
进一步的，在本实施例中，步骤S13进一步包括：
若第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果都为是或否，则不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为否，所述第二次自检的判断结果为是，则不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为是，所述第二次自检的判断结果为否，则满足预定条件。
具体地，结合图4，这样进行判断的原因是：在NOR FLASH芯片电源上电后，NORFLASH使用图4中第一内部读电压对芯片内部存有的数据进行第一次自检，记录读到的数据，第二次自检是将第一次自检中的第一内部读电压改到图4中的第二内部读电压，对芯片内部存有的数据进行自检，记录读到的数据；需要说明的是，如果数据对应的存储单元的阈值电压低于内部读电压，则数据全部标记为“1”，如果数据对应的存储单元的阈值电压高于内部读电压，则数据全部标记为“0”。于是，如果对相同地址的存储单元两次读出的数据都为“1”或都为“0”，不对该地址做任何操作；这是由于如果数据全部为“1”，则说明NOR FLASH内部存有的数据全是“1”，在高温应用场景下使用不会因为数据保持能力而失效；如果数据全部为“0”，则说明NOR FLASH内部存有的数据全是“0”，数据保持能力已经失效。如果对相同地址的存储单元第一次自检的数据为“0”，第二次自检的数据为“1”，这些存储单元记录该地址；增加对应存储单元的阈值电压，由弱“0”增强为强“0”，增强存储单元“0”的数据保持能力；并对其对应的地址做增强编程操作，增强NOR FLASH的数据保持能力，能在较高的环境温度下工作更长时间。
需要说明的是：原理上不会出现对相同地址的存储单元第一次自检的数据为“1”，第二次自检的数据为“0”的情况，如果因为电源环境噪声或其他未知情况出现了这种情况，芯片也不对该地址做任何操作。
需要补充说明的是：本发明实施例中，自检过程按页(1页＝256字节)操作，只需对应容量大小存储空间，可以复用NOR FLASH编程和擦除操作本身需要有256字节或者512字节的SRAM(静态随机存储器)，所以本发明提出的自检流程不会增加芯片的设计成本；如果按照芯片容量大小设计，将会巨幅增加芯片的设计成本，而且不能在不同容量NOR FLASH产品上很好的继承使用。
本发明优选实施例提供了一种NOR FLASH的高温应用系统，参见图5，该高温应用系统包括：
自检模块100，用于在NOR FLASH上电时，自检NOR FLASH内的数据，判断该数据的阈值电压是否满足预定条件；
增强编程模块200，与自检模块100相连，用于在该数据的阈值电压满足预定条件时，对该数据做增强编程，提高所述阈值电压，增强NOR FLASH的数据保持能力，能在较高的环境温度下工作更长时间。
进一步的，结合附图6，自检模块100包括：
第一次自检单元110，用于在NOR FLASH上电时，调取NOR FLASH内的数据并对其进行第一次自检流程，以判断该数据的阈值电压是否低于预定的第一内部读电压，并记录第一次自检的判断结果；
第二次自检单元120，用于调取NOR FLASH内的数据并对其进行第二次自检流程，以判断该数据的阈值电压是否低于预定的第二内部读电压，并记录第二次自检的判断结果；
第三次自检单元130，分别与所述第一次自检单元110和第二次自检单元120连接，用于通过第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件。
在这里，第二内部电压可以高于或等于第一内部电压；实际上，当第二内部电压等于第一内部电压时，第二次自检流程即为重复试验。
可以理解，一次自检和第二次自检调取的数据为NOR FLASH内相同地址的存储单元的数据。
进一步的，第三次自检单元130，还用于：
若第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果都为是或否，则判断不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为否，所述第二次自检的判断结果为是，则判断不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为是，所述第二次自检的判断结果为否，则判断满足预定条件。
综上描述，本发明技术关键点主要包括如下：在NOR FLASH上电时，自检所述NORFLASH内的数据并记录，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；若所述数据的阈值电压满足预定条件，则通过NOR FLASH对调取出的数据做增强编程，增强NOR FLASH的数据保持能力，使其能在较高的环境温度下工作更长时间；并且在自检过程中，数据的存储与NORFLASH自带的静态随机存储器复用，节省设计成本。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中。
综上所述，本发明提供了一种NOR FLASH的高温应用方法及系统，在NOR FLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据并记录，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；若所述数据的阈值电压满足预定条件，则通过NOR FLASH对所述数据做增强编程，增强NORFLASH的数据保持能力，使其能在较高的环境温度下工作更长时间；并且在自检过程中，数据的存储与NOR FLASH自带的静态随机存储器复用，节省设计成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种NOR FLASH的高温应用方法，其特征在于，包括：
步骤S1：在NOR FLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；
步骤S2：若所述数据的阈值电压满足预定条件，则对所述数据做增强编程，提高所述阈值电压。
2.根据权利要求1所述的高温应用方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
步骤S11：在NOR FLASH上电时，调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第一次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第一内部读电压，并记录第一次自检的判断结果；
步骤S12：调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第二次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第二内部读电压，并记录第二次自检的判断结果；
步骤S13：通过第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件。
3.根据权利要求2所述的高温应用方法，其特征在于，所述第二内部读电压高于所述第一内部读电压，步骤S13还包括：
若第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果都为是或否，则不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为否，所述第二次自检的判断结果为是，则不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为是，所述第二次自检的判断结果为否，则满足预定条件。
4.根据权利要求3所述的高温应用方法，其特征在于，第一次自检和第二次自检调取的数据为NOR FLASH内相同地址的存储单元的数据。
5.根据权利要求4所述的高温应用方法，其特征在于，第一次自检和第二次自检调取的数据均存储在静态随机存储器内。
6.一种NOR FLASH的高温应用系统，其特征在于，包括：
自检模块(100)，用于在NOR FLASH上电时，自检所述NOR FLASH内的数据，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件；
增强编程模块(200)，与所述自检模块(100)相连，用于在所述数据的阈值电压满足预定条件时，则对所述数据做增强编程，提高所述阈值电压。
7.根据权利要求6所述的高温应用系统，其特征在于，所述自检模块(100)包括：
第一次自检单元(110)，用于在NOR FLASH上电时，调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第一次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第一内部读电压，并记录第一次自检的判断结果；
第二次自检单元(120)，用于调取所述NOR FLASH内的数据并对其进行第二次自检流程，以判断所述数据的阈值电压是否低于预定的第二内部读电压，并记录第二次自检的判断结果；
第三次自检单元(130)，分别与所述第一次自检单元(110)和第二次自检单元(120)连接，用于通过第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果，判断所述数据的阈值电压是否满足预定条件。
8.根据权利要求7所述的高温应用系统，其特征在于，第二内部读电压高于第一内部读电压；
第三次自检单元(130)还用于：
若第一次自检的判断结果和第二次自检的判断结果都为是或否，则判断不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为否，所述第二次自检的判断结果为是，则判断不满足预定条件，结束自检流程；
若第一次自检的判断结果为是，所述第二次自检的判断结果为否，则判断满足预定条件。
9.根据权利要求8所述的高温应用系统，其特征在于，所述第一次自检单元(110)和所述第二次自检单元(120)调取的数据为所述NOR FLASH内相同地址的存储单元的数据。
10.根据权利要求9所述的高温应用系统，其特征在于，所述第一次自检单元(110)和所述第二次自检单元(120)调取的数据均存储在静态随机存储器内。
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