CN111414322A - 一种Nand flash接口工作协议自适应方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Nand flash接口工作协议自适应方法，包括如下步骤：将Nand flash复位；控制器切换成Toggle协议；所述控制器向所述Nand flash发送握手信号；判断所述Nand flash是否响应；若是，则建立通信通道；若否，则执行如下步骤：所述控制器复位且切换至SDR协议；将所述Nand flash再次复位，建立通信通道。本发明公开的Nand flash接口工作协议自适应方法，解决了额外设置GPIO所带来的耗费PCB面积，同时增加了PCB功耗的弊端。

Description

一种Nand flash接口工作协议自适应方法、系统、设备及存储 介质

技术领域

本发明涉及信息电子电路技术领域，更具体地说，特别涉及一种Nand flash接口工作协议自适应方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

Nand flash是一种具有非易失的特性，可以作为大容量数据存储的设备。市面上的Nand flash厂家有东芝、镁光、海力士、三星等，不同厂家的工作协议不同，即使同一个厂家不同代的产品，工作协议也有差异。有些Nand flash只有一种工作协议，有些具备多种协议。

Nand flash作为可以读写的存储设备，本身需要与控制器相配合，控制器的其中一项任务是把数据写到Nand flash以及从Nand flash读数据，两者通信，需要遵循同一种接口协议，这样才能理解彼此的意图。

控制器内置有一个ROM(只读存储器)模块，会固化一些软件，固化软件需要知晓Nand flash上电之后的工作协议，这样才能通信，但是由于ROM不可以更改，因此ROM必须尽可能的简单，不可以出错，所以ROM一般使用Nand flash默认接口协议，不会对Nand flash切换协议。

目前市面上的产品上电有两种默认接口协议：SDR和TOGGLE，其中SDR(SingleData Rate)，特征是一个周期传输一个字节数据，而TOGGLE是Samsung和Toshiba以DDR(Double Data Rate)为基础制定的Flash接口标准，一个时钟周期传输两个字节的数据。

为了让Nand flash能够与不同接口协议适配，现有做法是在PCB(印制电路板)板子增加一个GPIO(通用型输入输出)，固化软件首先读取GPIO的状态，用电压的高低决定控制器的工作协议。GPIO电压为高，控制器设置一种模式，GPIO电压为低，则设置为另一种模式，而GPIO的电压，根据实际情况可以调整。

但是这种做法，增添了资源，需要额外在PCB板子上增加一个GPIO，而这个GPIO仅仅作为判断工作协议，只在上电时读一次状态，后面不再使用。而且每次做PCB板子都需要考虑使用的何种Nandflash，上电之后默认协议是什么，进而给这个GPIO不同的电压，使得耗费了PCB的面积，同时增加了PCB的功耗。

因此，设计一种Nand flash接口工作协议自适应方法，解决额外设置GPIO所带来的耗费PCB面积，同时增加了PCB功耗的弊端，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种Nand flash接口工作协议自适应方法，以便减少GPIO的使用，避免资源的浪费且节省功耗，并能达到灵活应对的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种Nand flash接口工作协议自适应方法，包括如下步骤：

将Nand flash复位；

控制器向所述Nand flash发送信号，所述控制器的接口为Toggle协议；

判断所述Nand flash是否响应；

若是，则建立通信通道；

若否，则执行如下步骤：所述控制器复位且切换至SDR协议；将所述Nand flash再次复位，建立通信通道。

优选的，在所述将Nand flash复位之前，还包括：

所述控制器使用SDR协议对所述Nand flash发起复位操作。

优选的，所述信号为读取请求。

优选的，所述读取请求的读取对象为所述Nand flash的ID、状态、数据、参数中的一种或多种信息。

优选的，所述判断所述Nand flash是否响应具体为：

判断所述Nand flash是否在预设时间内响应所述信号。

优选的，所述判断所述Nand flash是否响应具体为：

所述判断所述Nand flash是否反馈DQS响应。

优选的，在将所述Nand flash再次复位之后，还包括：

所述控制器读取并确认所述Nand flash的ID信息。

一种Nand flash接口工作协议自适应系统，包括：

复位模块，用于将Nand flash复位；

切换模块，用于将控制器切换成Toggle协议；

控制模块，用于控制所述控制器向所述Nand flash发送信号；

判断模块，用于判断所述Nand flash是否响应；

执行模块，用于根据所述判断模块的判断结果执行操作，

若所述判断结果为是，则所述执行模块建立通信通道；

若否，则所述复位模块将所述控制器复位，所述切换模块将所述控制器切换至SDR协议；所述复位模块将所述Nand flash再次复位；所述执行模块建立通信通道。

一种Nand flash接口工作协议自适应设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述Nand flash接口工作协议自适应方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述Nand flash接口工作协议自适应方法的步骤。

本发明提供的Nand flash接口工作协议自适应方法，利用SDR协议和Toggle协议在对信号是否有反馈的这一区别，通过切换成Toggle的协议控制器，向Nand flash发送握手信号，根据Nand flash是否有响应，来判断反推Nand flash的工作协议，若有响应则同为Toggle协议，若无响应再将控制器切换成与Nand flash默认相同的SDR协议。相较于现有技术的增加GPIO，用GPIO电压状态来决定工作协议的方式，可以减少GPIO的使用，避免资源的浪费且节省功耗，并能达到灵活应对的目的。本申请提供的一种Nand flash接口工作协议自适应系统、设备及计算机存储介质也解决了相应技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中Nand flash接口工作协议自适应方法的一种实施方式的流程示意图；

图2为本发明实施例中Nand flash接口工作协议自适应方法的一种实施方式的流程示意图；

图3为本发明实施例的Nand flash接口工作协议自适应系统的结构示意图；

图4为本发明实施例的Nand flash接口工作协议自适应设备的结构示意图；；

图5为本发明实施例的Nand flash接口工作协议自适应设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种Nand flash接口工作协议自适应方法，包括如下步骤：

S1.将Nand flash复位；

S2.控制器向所述Nand flash发送信号，所述控制器的接口为Toggle协议；

S3判断Nand flash是否响应；

S4.若是，则建立通信通道；

若否，则执行如下步骤：S5.控制器复位且切换至SDR协议；S6.将Nand flash再次复位，建立通信通道。

若要进行步骤S1的后续步骤，需要先将Nand flash进行复位，因为Nand flash上电之后，必须完成复位才能真正工作在默认协议，复位完成才可以对Nand flash进行其它操作。

为了更好的说明控制器与Nand flash之间信号及响应的过程，可以将之间的互动响应理解为更为形象的“握手”，且本实施例中也将握手信号作为发送信号的举例说明。

需要说明的是，在步骤S2中的控制器接口为Toggle协议，可以是选择将控制器切换成Toggle协议，当然也可以是控制器本身就处于Toggle协议工作上，而不是切换成SDR协议，是因为在读取数据时，SDR协议和Toggle协议有一个区别。Toggle协议，控制器和Nandflash有一个“握手”的动作，控制器发送握手信号，Nand flash返回对应的回应，只有完成这个动作，才会有数据传输；而SDR协议，控制器和Nand flash之间不需要握手，换句话说，SDR协议，不管Nand flash是否正常，控制器都可以读取数据，至于Nand flash是否真的传输数据，则是未知的，传输的数据可能是错的，因此若步骤S2中控制器切换成SDR协议，虽然也能够建立通信通道，但是此时有可能Nand flash处于非正常状态或者为Toggle协议，那么传输数据有失败甚至传输错误数据的几率。

因此，步骤S2中的控制器处于Toggle协议，以Toggle协议为基准，结合后续的步骤，只可能会有两种情况，一种是Nand flash为Toggle协议，其对控制器发出的握手信号有相应回应，那么两者之间协议一致，可以建立通信通道，正常传输数据，另一种是Nandflash为SDR协议，但是由于SDR协议不会响应控制器发出的握手信号，则是可以判定Nandflash为SDR协议，需要将控制器切换成与其一致的SDR协议后，再尝试建立通信通道，使得能够正常传输数据。

但是，控制器需要先对自己复位，恢复到正常的状态，然后切换到SDR协议对Nandflash重新复位，让Nand flash重新恢复到正常的状态，此时控制器与Nand flash同时处于SDR协议下，其协议一致，能够建立通信通道，进行正常的数据传输工作。

需要说明的是，此处对两者均进行复位，原因是若进行单一复位或者均不复位，则有可能发生两者之间协议不匹配的情况，也就是说Nand flash没响应控制器。

首先对控制器进行复位，这里的复位时控制器的NFC模块复位，而本实施例中的控制器，根据功能划分了很多模块，NFC是和Nand flash交互的，此时Nand flash没有响应，按照固有设计，此时会卡住，需要对NFC复位才能恢复。

在实际运用中，若控制器设计了超时机制，如果有超时机制，超过一定时间自动恢复，当然这里对控制器复位，是笼统的说法，而且是在没有超时机制的前提下。

其次对Nand flash复位，是担心刚才发送的信号或者命令对Nand flash有影响，担心其进入到某种未知状态。因此为了避免此种情况发生，对Nand flash发起复位，确保它回到正常状态。

本发明实施例利用SDR协议和Toggle协议在对信号是否有反馈的这一区别，通过切换成Toggle的协议控制器，向Nand flash发送握手信号，根据Nand flash是否有响应，来判断反推Nand flash的工作协议，若有响应则同为Toggle协议，若无响应再将控制器切换成与Nand flash默认相同的SDR协议。相较于现有技术的增加GPIO，用GPIO电压状态来决定工作协议的方式，可以减少GPIO的使用，避免资源的浪费且节省功耗，并能达到灵活应对的目的。

优选的，如图2所示，在步骤S1将Nand flash复位之前，还包括：

S0.控制器使用SDR协议对Nand flash发起复位操作。

此处控制器不使用Toggle协议，是因为控制器若使用SDR协议，它与Nand flash之间不需要握手，即控制器使用SDR协议，不管Nand flash是否正常，控制器都可以成功的对Nand flash发起复位操作。

需要说明的是，本实施例的目的或者场景是为ROM服务，ROM一般工作在低频，此时如果Nand flash工作在TOGGLE协议上，控制器仍旧可以操作完成，这是和SDR协议的工作形式有关。

而复位操作＝复位命令+读状态，假设，Nand flash工作在TOGGLE协议上，读取状态是控制器发起，此时控制器不会去关心DQS(双向数据控制引脚)的行为，只是去DQ(Datainputs/outputs)上采数据，也就是控制器使用SDR进行复位操作。

优选的，步骤S2中的信号为读取请求。

进一步的，读取请求的读取对象为Nand flash的ID、状态、数据、参数中的一种或多种信息。

在实际运用中，读取请求可以包含一切读方向的操作，具体类型在此不再累述。

优选的，步骤S3的判断Nand flash是否响应具体为：

判断Nand flash是否在预设时间内响应握手信号。

为了能够缩小控制器等待响应的时间周期，可以设置一个预设时间，相当于时间的预设阈值，超过这个预设时间，可以认为Nand flash并不工作在Toggle协议，判定其工作在SDR协议，此预设时间可以根据实际需要进行选择。

进一步的，步骤S3的判断Nand flash是否响应具体为：

S31.判断Nand flash是否在预设时间内反馈DQS响应。

相较于SDR协议，工作在Toggle协议的Nand flash增加了一个DQS(Data strobe:Provides a synchronous reference for data input and output)引脚，用于控制器和Nand flash之间通信。在读数据时，控制器驱动Nand flash的RE引脚，Nand flash响应DQS信号作为响应，同时把Nand flash数据传输到DQ(Data inputs/outputs)上来。因此，为了更准确的确认Nand flash的工作协议，可以将工作在Toggle协议的Nand flash特有的DQS信号响应作为判断的标准。

优选的，在步骤S6的将Nand flash再次复位之后，还包括：

S7.控制器读取并确认Nand flash的ID信息。

由于在实际运用中，一般都采用多个Nand flash来组成存储系统，每个Nandflash都会有其对应的ID，因此为了确保后续数据传输的目的准备，控制器需要读取并确认Nand flash的ID信息。两者之间是否有相互相应或是否实现握手，可以通过读ID或者读状态的方式来进行，ID信息在DQ反馈或者存储，即步骤S7的目的是进行再次确认控制器与Nand flash的通信状态。

本实施例还提供了一种Nand flash接口工作协议自适应系统，如图3所示，包括：

复位模块101，用于将Nand flash复位；

切换模块102，用于将控制器切换成Toggle协议；

控制模块103，用于控制控制器向Nand flash发送信号；

判断模块104，用于判断Nand flash是否响应；

执行模块105，用于根据判断模块104的判断结果执行操作，

若判断结果为是，则执行模块105建立通信通道；

若否，则复位模块101将控制器复位，切换模块102将控制器切换至SDR协议；复位模块101将Nand flash再次复位；执行模块105建立通信通道。

本实施例提供的一种Nand flash接口工作协议自适应系统的另一种实施方式中，控制模块103还用于控制控制器使用SDR协议，对Nand flash发起复位操作。

进一步的，发送的信号为读取请求，且读取对象为Nand flash的ID、状态、数据、参数中的一种或多种信息。

优选的，判断模块104的判断依据为：判断Nand flash是否在预设时间内响应信号。

进一步的，判断模块104判断Nand flash是否在预设时间内反馈DQS响应。

进一步的，在复位模块101将Nand flash再次复位之后，控制模块103还用于控制控制器读取并确认Nand flash的ID信息。

本申请实施例还提供了一种Nand flash接口工作协议自适应设备及计算机可读存储介质，其均具有本申请实施例提供的一种Nand flash接口工作协议自适应方法具有的对应效果。

一种Nand flash接口工作协议自适应设备，如图4所示，包括：

存储器201，用于存储计算机程序；

处理器202，用于执行计算机程序时实现如上任一实施例所描述的重叠子序列检测方法的步骤。

如图5所示，本申请实施例提供的另一种重叠子序列检测设备中还可以包括：与处理器202连接的输入端口203，用于传输外界输入的命令至处理器202；与处理器202连接的显示单元204，用于显示处理器202的处理结果至外界；与处理器202连接的通信模块205，用于实现重叠子序列检测设备与外界的通信。

显示单元204可以为显示面板、激光扫描使显示器等；通信模块205所采用的通信方式包括但不局限于移动高清链接技术(HML)、通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、无线连接：无线保真技术(WiFi)、蓝牙通信技术、低功耗蓝牙通信技术、基于IEEE802.11s的通信技术。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项Nand flash接口工作协议自适应方法的步骤。

本申请实施例所涉及的计算机可读存储介质包括随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。

本申请实施例提供的一种Nand flash接口工作协议自适应系统、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本申请实施例提供的一种Nand flash接口工作协议自适应方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，包括如下步骤：

将Nandflash复位；

控制器向所述Nandflash发送信号，所述控制器的接口为Toggle协议；

判断所述Nandflash是否响应；

若是，则建立通信通道；

若否，则执行如下步骤：所述控制器复位且切换至SDR协议；将所述Nandflash再次复位，建立通信通道。

2.如权利要求1所述的Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，在所述将Nandflash复位之前，还包括：

所述控制器使用SDR协议对所述Nandflash发起复位操作。

3.如权利要求1所述的Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，所述信号为读取请求。

4.如权利要求3所述的Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，所述读取请求的读取对象为所述Nandflash的ID、状态、数据、参数中的一种或多种信息。

5.如权利要求1所述的Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，所述判断所述Nandflash是否响应具体为：

判断所述Nandflash是否在预设时间内响应所述信号。

6.如权利要求1所述的Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，所述判断所述Nandflash是否响应具体为：

所述判断所述Nandflash是否反馈DQS响应。

7.如权利要求1所述的Nandflash接口工作协议自适应方法，其特征在于，在将所述Nandflash再次复位之后，还包括：

所述控制器读取并确认所述Nandflash的ID信息。

8.一种Nandflash接口工作协议自适应系统，其特征在于，包括：

复位模块，用于将Nandflash复位；

切换模块，用于将控制器切换成Toggle协议；

控制模块，用于控制所述控制器向所述Nandflash发送信号；

判断模块，用于判断所述Nandflash是否响应；

执行模块，用于根据所述判断模块的判断结果执行操作，

若所述判断结果为是，则所述执行模块建立通信通道；

若否，则所述复位模块将所述控制器复位，所述切换模块将所述控制器切换至SDR协议；所述复位模块将所述Nandflash再次复位；所述执行模块建立通信通道。

9.一种Nandflash接口工作协议自适应设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述Nandflash接口工作协议自适应方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述Nandflash接口工作协议自适应方法的步骤。

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