CN1135081A - 半导体存储装置及其数据写入方法 - Google Patents

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Abstract

一种改进了的半导体存储装置及其数据写入方法，能够通过在存储装置的每一个地址里均匀地写入数据，来防止当把数据集中地写入固定的地址时会发生的半导体存储装置击穿以及写入数据错误，包括数据区，用来写入数据；以及计数器区，用来计算数据写入数据区的写入次数。

Description

半导体存储装置及其数据写入方法
本发明涉及半导体存储装置及其数据写入方法，更具体地说，涉及一种改进了的半导体存储装置及其数据写入方法，能够通过在存储装置的每一个地址里均匀地写入数据，来防止当把数据集中地写入固定的地址时会发生的半导体存储装置击穿以及写入数据错误。
正如本领域普通技术人员所熟知的那样，用于存储计算机程序的存储装置必须具有一种特征，即存储装置中写入的数据，即使在写入后电源瞬时断电，存储装置也能保持这些数据不丢失。为了满足上述需要，工业上使用了一种电可擦除和可编程的ROM(EEPROM)。这里EEPROM具有不易失特点，并且能够在擦除数据后，即使是电源立刻断电，也能向其中写入数据。
图1示出了微电脑和EEPROM之间连接的现有电路。EEPROM含有一个片选信号CS引脚，通过该引脚，微电脑10选择EEPROM20；一个输出准备信号RDY的引脚，通过该引脚可以检查EEPROM20是否处于准备好执行某操作的状态，还是正处在向微电脑报告结果的操作中；一个接收时钟信号CLK的引脚，时钟信号来自微电脑，用于在片选信号CS和准备信号RDY可用时同步微电脑和EEPROM20；输入/输出引脚DI和DO，用于和微电脑10通讯；以及电源引脚Vd和地线引脚GND，用于从外部连接的电源连线中得到电源电压Vdd；以及用于接收表示正确存储结构的特定信号ORG的引脚。
这里，信号ORG用于确定微电脑10和EEPROM20之间的数据格式，当信号ORG施加到电压Vdd引脚，以及数据通过16位单元施加到地线时，信号ORG通过一个8位单元来处理。同时，电容C用做消除噪声的元件。
参照图2和图3，这两个图解释了现有半导体存储装置的操作及其数据写入方法。
首先解释一下数据写入EEPROM20中的操作步骤。当微电脑10向EEPROM20中写入一定数据时，首先生成写入请求命令。当生成了该命令后，微电脑10为选择特定的EEP-ROM20输出一片选信号CS。施加了片选信号后，EEPROM20输出准备信号RDY，指示EEPROM是处于准备好执行某操作的状态，还是处于向微电脑10进行操作的过程中。判断完准备信号RDY后，如果EEPROM20正在执行某操作，微电脑10就选择另一个EEPROM，或者等待，直到EEPROM完成操作并进入准备状态。同样，如果判断出EEPROM目前没有进行操作，正处于准备状态，微电脑10就向EEPROM20的输入引脚DI输出地址，以及时钟信号CLK。之后，微电脑10向EEPROM20的输入引脚DI输出写命令，并且通过输入引脚DI向EEPROM20中的地址里输出要写入的数据，然后结束操作。
同样，读取写入到EEPROM20中的数据时，微电脑10首先生成读出请求命令，并且输出选择特定EEPROM20的片选信号CS，过程与写入操作一样。施加了片选信号后，EEP-ROM20输出准备信号RDY，用以指示EEPROM20是否进入了准备状态，可以进行读操作，或者正在操作中。判断完准备信号RDY后，如果EEPROM20正在操作中，微电脑10就选择另外一个FFPROM，或者等待，直到EEPROM20完成操作，变成准备状态。同样，如果判断出EEPROM没有进行操作，微电脑10就把将要读取的数据的地址输出到EEP-ROM20的输入引脚IDI上。之后，当微电脑10向EEPROM20通过输入引脚DI输出读取命令时，EEPROM20就把写入到相应地址的数据读出来，并且通过输出引脚DO把数据输出到微电脑10中，然后结束操作。
但是，如图4中所示，在现有EEPROM20中，写入/读出数据是顺序进行的，并且主要在固定地址上写。另外，数据写入在具有特定功能和特定需求的系统中进行时，如果数据在某地址处写入一定次数，例如10000的100000次，那么相应的地址就可能击穿，或者发生数据写入错误，这样就降低了EEPROM的使用寿命。
因此，本发明的一个目的是，提供一种半导体存储装置及其数据写入方法，能够克服现有半导体存储装置及其数据写入方法所遇到的上述问题。
本发明的另一个目的是，提供一种改进了的半导体存储装置及其数据写入方法，能够通过在存储装置的每一个地址里均匀地写入数据，来防止当把数据集中地写入固定的地址时会发生的半导体存储装置击穿以及写入数据错误。
为了达到上述目的，本发明提供了一种半导体存储装置，含有用于写入数据的数据区；以及用来计算数据区中数据写入次数的计数器区。
为了达到上述目的，本发明为半导体存储装置提供了一种数据写入方法，其步骤为，首先，当给出数据写入请求命令时，读出某地址的数据写入次数，第二步，当读出的数值小于一特定值时，把该地址指定为写入数据的地址并将数据写入；如果读出的值大于该特定值时，就选择数据区的另外一个地址，并且重复第一步和第二步。
图1是微电脑和EEPROM之间现有电路的方块图。
图2是现有电路中把数据写入到EEPROM中的方法的流程图。
图3是现有电路中从EEPROM中读取数据的方法的流程图。
图4是现有EEPROM的结构示意图。
图5是根据本发明的EEPROM的结构图。
图6是根据本发明的EEPROM的数据写入方法的流程图。
图5示出了根据本发明的EEPROM的结构，包括一对地址。
每对地址中的第一个地址，即奇数地址(1H，3H，5H…)，用做存放数据的区域30，以及每对地址中的第二个地址，即偶数地址(2H，4H，6H…)，用做计数器区域40，它的作用是计算数据写入到数据区30的相应地址中的写入次数。因此，不论任何时候数据写入到数据区30时，与数据区30对应的计数器区40的值加1。
下面参照附图解释本发明中的半导体存储装置及其数据写入方法的操作和效果。
首先，在微电脑10的运行中需要向EEPROM20写数据时，微电脑10输出数据写入命令。生成了数据写入命令后，微电脑10输出片选信号CS，选择某一EEPROM20。施加了片选信号后，EEPROM输出准备信号RDY，指示EEPROM是否已经准备好进行操作，还是正在操作中。判断完准备信号RDY后，如果EEPROM20正在操作中，微电脑10就选择另外一个EEPROM或者等待，直到该EEPROM变成预备状态。
如果判断出EEPROM目前没有进行操作，微电脑10就从EEPROM的第一个计数器区域40(地址：2H)中读取数值。读取的计数值如果大于写入的最高有效次数，微电脑10就认为计数器区40和数据区30(地址：1H)组成的一对地址不能再用于写入数据，因此就再选择下一个地址(本例中地址应为上一次读取地址＋2＝4H)并且重复上述过程。当从计数器区域40读取的计数值小于写入操作的最高有效次数时，微电脑10就指定与计数器区域40相对应的数据区30为数据写入地址(即，计数器区域40的地址-1)。按照上述方法指定完地址后，微电脑10就向EEPROM20中输出时钟信号CLK和写入命令，并且输出将要写入的数据。从微电脑10中输出的数据写入指定的EEPROM20中的数据区30。写入完成后，数据区地址30对应的计数器区的地址中的计数值加1。EEPROM的读取数据的过程与图3相同。
如上所述，根据本发明的半导体存储装置及其数据写入方法，被设计成可以防止当数据集中地写入固定地址时，可能发生的相应地址的电子击穿和数据写入错误，这样就延长了半导体存储装置的使用寿命。
尽管为了提供示范，公布了本发明的优选实施例，但本领域普通技术人员将认识到，本发明在不脱离下面的权利要求的范围和精神的基础上，可以做许多修改，添加和取代。

Claims (6)

1.一种半导体存储装置，包括：
用于写入数据的数据区；以及
用于计算在所说的数据区中的数据写入次数的计数器区。
2.如权利要求1中所说的半导体存储装置，其中所说的数据区以及所说的计数器区包括一组地址，其中所说的数据区的每一个地址都与相应的计数器区的每一个地址成对，这样不论什么时候向数据区的某地址中写入某数据时，其相应的计数器区的地址中的计数值都加1。
3.如权利要求2中所说的半导体存储装置，其中所说的数据区的地址和其相应的计数器区的地址相邻。
4.一种半导体存储装置的数据写入方法，包含以下步骤：
第一步，当给出需要写入数据的命令时，读取数据将要写入数据的数据区的该地址的数据写入次数。
第二步，如果读取的计数值小于某给定值，就把该地址指定为数据写入地址，且写入数据；以及
第三步，如果读出的计数值大于某给定值，就选择数据区的另外一个地址，并且重复第一步和第二步。
5.如权利要求4中所说的方法，其中所说的数据区的每一个地址都与相应的计数器区域的每一个地址成对，这样不论什么时候在数据区的某地址中写入数据时，其相应的计数器区的地址中的计数值都加1，这样就能计算出该地址的数据写入次数。
6.如权利要求4中所说的方法，其中所说的给定值是数据区的最大有效写入次数。
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