CN113724751A - 一种电源管理芯片、存储器保护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源管理芯片、存储器保护系统及方法，所述方法包括：当所述系统掉电时，所述系统先控制所述VCC电源掉电，然后执行存储器掉电保护流程，待存储器掉电保护流程结束后，再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。与现有技术相比，本发明控制VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，在掉到正常工作电压以下时存在的电路工作逻辑不可控的风险。特别是在VDD电源掉电速度较慢时，由于VCC电源还在为存储器供电，如果存储器此时刚好处于工作状态，则可能因通信接口输出错乱导致存储器数据异常。
Description
技术领域
本发明涉及存储器掉电保护领域，具体涉及一种电源管理芯片、存储器保护系统及方法。
背景技术
在系统掉电的过程中，如果存储器刚好处于工作状态，比如正在读写或擦除存储器中的内容，那么可能导致存储器内容出错，表现为存储器储存的数据被改写、操作的存储器块写不对，甚至于未操作的存储器块也发生错误。一般情况下，可以采用存储器自带的写保护解决掉电过程中存储器出错的问题。但是，有些电子产品由多个电源供电，在系统掉电时，不同电源的掉电速度存在差异且掉电时序不受控，从而使得存储器自带的写保护无法提供较好的存储器擦写保护。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种电源管理芯片、存储器保护系统及方法，通过控制不同电源的掉电时序来解决存储器在掉电过程中可能出现的数据异常问题。本发明的具体技术方案如下：
一种电源管理芯片，所述电源管理芯片包括第一电源输出口和第二电源输出口；其中，所述第一电源输出口，用于输出VDD电源，为主控芯片供电；所述第二电源输出口，用于输出VCC电源，为主控芯片以及存储器供电；所述电源管理芯片用于配置VCC电源和VDD电源的掉电时序，使电源管理芯片所在系统掉电时，所述电源管理芯片控制VCC电源先于VDD电源掉电。
与现有技术相比，本技术方案通过电源管理芯片配置VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，掉到正常工作电压以下时存在的电路工作逻辑不可控的风险。特别是在VDD电源掉电速度较慢时，由于VCC电源还在为存储器供电，如果存储器此时刚好处于工作状态，则可能因通信接口输出错乱导致存储器数据异常。
一种电源管理芯片控制方法，所述控制方法通过一种电源管理芯片实现，所述控制方法包括：当电源管理芯片所在系统掉电时，所述电源管理芯片先控制所述VCC电源掉电，待所述VCC电源电压值掉到预设电压值时，触发存储器掉电保护流程，然后在存储器掉电保护流程结束后，所述电源管理芯片再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。
与现有技术相比，本技术方案控制VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，在掉到正常工作电压以下时存在的电路工作逻辑不可控的风险。特别是在VDD电源掉电速度较慢时，由于VCC电源还在为存储器供电，如果存储器此时刚好处于工作状态，则可能因通信接口输出错乱导致存储器数据异常。
进一步地，所述存储器掉电保护流程包括：所述电源管理芯片在控制所述VCC电源掉电的过程中，使得所述主控芯片在检测到所述VCC电源的电压值等于预设电压值时发出停止与所述存储器数据传输有关的操作的指令。停止数据传输的相关操作，防止存储器出现数据异常。
一种存储器保护系统，所述系统包括主控芯片、存储器以及所述电源管理芯片；其中，所述主控芯片，与所述电源管理芯片和所述存储器连接，用于执行存储器掉电保护流程，所述主控芯片由所述电源管理芯片输出的VCC电源和VDD电源供电；所述存储器，与所述电源管理芯片和所述主控芯片连接，用于储存数据，所述存储器由所述电源管理芯片输出的VCC电源供电；其中，当所述系统掉电时，所述VCC电源先于所述VDD电源掉电。
与现有技术相比，本技术方案在所述系统掉电时，控制VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，掉到正常工作电压以下时存在的电路工作逻辑不可控的风险。特别是在VDD电源掉电速度较慢时，由于VCC电源还在为存储器供电，如果存储器此时刚好处于工作状态，则可能因通信接口输出错乱导致存储器数据异常。
进一步地，所述主控芯片包括IO管脚和第一SPI接口；当所述VCC电源的电压值掉到预设电压值时，所述主控芯片停止所述IO管脚操作以及所述第一SPI接口操作。停止数据传输的相关操作，防止存储器出现数据异常。
进一步地，所述存储器包括第二SPI接口，所述第二SPI接口与所述第一SPI接口相适配；所述主控芯片和所述存储器通过所述第一SPI接口和所述第二SPI接口进行通信。
一种存储器保护方法，所述方法通过存储器保护系统实现，所述方法包括：当所述系统掉电时，所述系统先控制所述VCC电源掉电，然后执行存储器掉电保护流程，待存储器掉电保护流程结束后，再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。
与现有技术相比，本技术方案控制VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，在掉到正常工作电压以下时存在的电路工作逻辑不可控的风险。特别是在VDD电源掉电速度较慢时，由于VCC电源还在为存储器供电，如果存储器此时刚好处于工作状态，则可能因通信接口输出错乱导致存储器数据异常。
进一步地，所述存储器掉电保护流程包括：所述系统在控制所述VCC电源掉电的过程中，当所述系统检测到所述VCC电源的电压值掉到预设电压值时，所述系统停止所述IO管脚操作以及所述第一SPI接口操作。停止数据传输的相关操作，防止存储器出现数据异常。
进一步地，所述保护方法还包括：在所述系统掉电之前，所述系统通过所述电源管理芯片配置所述VCC电源和所述VDD电源的掉电时序，将VCC电源配置为在所述系统掉电时先于所述VDD电源掉电。
附图说明
图1为本发明一种实施例所述存储器保护系统示意图。
图2为本发明一种实施例所述存储器保护方法流程图。
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详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，以便不在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。
在由多个电源供电的电子产品中，大多存在不同电源掉电速度和掉电时序不可控的问题。例如在某一系统中，由于CPU内核跟IO口所需电压不同，为保证正常工作，需要VCC电源和VDD电源两个电源。需要说明的是，所述VCC电源指的是供电电压，即接入电路并使电路运行的电压，同时VCC电源也可为外设供电。而所述VDD电源指的是工作电压，即器件（或芯片）内部的电压，通常VCC电源电压值大于VDD电源电压值。其中，VCC电源为该系统的存储器供电，VDD电源和VCC电源共同为该系统的主控芯片供电。当系统掉电时，由于没有相应的控制手段，VCC电源和VDD电源是随机开始掉电的，无法确定哪个电源先开始掉电。假设VDD电源先于VCC电源开始掉电，那么此时存储器还处于正常工作电压之上，如果存储器又恰好正在进行读写任务，则很有可能出现数据异常。因为主控在VDD电源掉电过程中可能已经发生逻辑出错从而导致存储器接收到错误的命令。
因此，本发明提出一种电源管理芯片，所述电源管理芯片包括第一电源输出口和第二电源输出口；其中，所述第一电源输出口，用于输出VDD电源，为主控芯片供电；所述第二电源输出口，用于输出VCC电源，为主控芯片以及存储器供电；所述电源管理芯片用于配置VCC电源和VDD电源的掉电时序，使电源管理芯片所在系统掉电时，所述电源管理芯片控制VCC电源先于VDD电源掉电。
需要说明的是，所述主控芯片设置有与所述第一电源输出口相匹配的第一电源接入口，以及与所述第二电源输出口相匹配的第二电源接入口，所述第一电源接入口与第二电源接入口分别为主控芯片提供电源管理芯片传输的VDD电源和VCC电源。类似地，所述存储器设置有与所述第二电源输出口相匹配的第三电源接入口，用于为存储器提供电源管理芯片传输的VCC电源。所述电源管理芯片配置VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，因VCC电源还在为存储器供电，而存储器又刚好处于工作状态时，可能出现的通信接口输出错乱导致存储器数据异常的风险。
本发明实施例提供一种电源管理芯片控制方法，所述控制方法包括：当电源管理芯片所在系统掉电时，所述电源管理芯片先控制所述VCC电源掉电，待所述VCC电源电压值掉到预设电压值时，触发存储器掉电保护流程，然后在存储器掉电保护流程结束后，所述电源管理芯片再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。
作为其中一种实施方式，所述存储器掉电保护流程包括：所述电源管理芯片在控制所述VCC电源掉电的过程中，使得所述主控芯片在检测到所述VCC电源的电压值等于预设电压值时发出停止与所述存储器数据传输有关的操作的指令。停止数据传输的相关操作，确保存储器在低电压的情况下不执行与数据传输相关的任务，从而在最大程度上避免存储器出现数据异常。
如图1所示，本发明实施例提供一种存储器保护系统，所述系统包括主控芯片、存储器以及所述电源管理芯片；其中，所述主控芯片，与所述电源管理芯片和所述存储器连接，用于执行存储器掉电保护流程，所述主控芯片由所述电源管理芯片输出的VCC电源和VDD电源供电；所述存储器，与所述电源管理芯片和所述主控芯片连接，用于储存数据，所述存储器由所述电源管理芯片输出的VCC电源供电；其中，当所述系统掉电时，所述VCC电源先于所述VDD电源掉电。
需要说明的是，所述存储器指的是非易性存储器（non-volatile memory），如nor-FLASH、nand-FLASH等，用于储存数据。非易失性存储器技术是在关闭系统或者突然性、意外性关闭系统的时候数据不会丢失的技术，在系统充当着关键作用，如代码的存储、关键数据的存储。在操作存储器，或者说在擦写存储器的过程中出现系统掉电，可能导致存储器内容出错。所述系统掉电指的是系统电压从正常值变为0的一个过程，由于这个过程不是瞬间完成的，所以当电压开始掉落时，系统中的各个器件还会继续做自己的事情，直到电压掉到实际工作电压以下才停止工作。
比如，存储器的标定工作电压是3.3V-2.7V，那么当电压从3.3V掉到2.7V的过程中，存储器仍然可以正常工作。但是，如果从2.7V继续往下掉，由于还有一定的电压支撑，存储器仍可以运行，只是会处于一种不稳定状态，即也许还能工作，但不保证工作结果是对的。例如，此时收到一条擦除A地址的数据的命令，实际可能把A地址解析成B地址，然后就把B地址的数据擦除了，或者收到写A地址的命令，却写到了B地址上。因此要让存储器可靠稳定，就必须保证各种场景下的掉电安全。例如，系统更新过程随机掉电，不能导致系统无法启动，或者正常读写存储器过程中掉电，最多正在传输的数据丢掉，但不能导致存储器其他数据出错，否则轻则丢数据，重则直接变砖无法启动。
当电路由多个电源供电时，参照图1，如果先断主控电源VDD，再断存储器电源VCC会存在风险。具体原因如上文所述，所以，应当对VCC电源和VDD电源的掉电顺序进行合理配置。
作为其中一种实施方式，所述主控芯片包括IO（INPUT/OUTPUT）管脚和第一SPI接口（Serial Peripheral Interface，串行外设接口），所述IO管脚和第一SPI接口均用于主控芯片与存储器的数据交互。当所述VCC电源的电压值掉到预设电压值时，所述主控芯片停止所述IO管脚操作以及所述第一SPI接口操作。如此一来，由于数据停止了传输，后续即使VCC电源电压值降到存储器工作电压值以下，也可以保证存储器中数据的安全。需要说明的是，所述存储器包括与所述第一SPI接口相适配的第二SPI接口，所述主控芯片和所述存储器通过所述第一SPI接口和所述第二SPI接口进行通信。当主控芯片停止第一SPI接口的操作时，由于没有数据传输，第二SPI接口自然也随之停止。然后，在主控芯片停止数据传输的相关操作之后，电源管理芯片控制VDD电源掉电。此时，主控芯片和存储器的通信均已停止，VDD电源的掉电行为对存储器来说已经是安全的。
如图2所示，本发明实施例提供一种存储器保护方法，所述方法包括：当所述系统掉电时，所述系统先控制所述VCC电源掉电，然后执行存储器掉电保护流程，待存储器掉电保护流程结束后，再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。
作为其中一种实施方式，所述存储器掉电保护流程包括：所述系统在控制所述VCC电源掉电的过程中，当所述系统检测到所述VCC电源的电压值掉到预设电压值时，所述系统停止所述IO管脚操作以及所述第一SPI接口操作。如上所述，当存储器的标定工作电压是3.3V-2.7V时，优选地，可以把预设电压值设置为3.0V。当VCC电源的电压值掉到3.0V时，停止数据传输的相关操作，如此便可以在VCC电源电压值掉到存储器正常工作电压之前停止对存储器的操作，在没有操作的情况下，就可以避免存储器内容出错。同时，也预留了执行存储器掉电保护流程的时间，避免出现主控芯片还没将数据传输的相关操作停止，VDD电源就开始掉电，从而导致存储器接收到错误的命令使得存储器出现非正常的数据篡改。
作为其中一种实施方式，所述保护方法还包括：在所述系统掉电之前，所述系统通过所述电源管理芯片配置所述VCC电源和所述VDD电源的掉电时序，将VCC电源配置为在所述系统掉电时先于所述VDD电源掉电。其中，所述电源管理芯片（Power ManagementIntegrated Circuits，PMIC）在电子设备系统中起到对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。
与现有技术相比，本发明通过电源管理芯片控制VCC电源先于VDD电源掉电，可以避免VDD电源在先掉电的情况下，在掉到正常工作电压以下时存在的电路工作逻辑不可控的风险。特别是在VDD电源掉电速度较慢时，由于VCC电源还在为存储器供电，如果存储器此时刚好处于工作状态，则可能因通信接口输出错乱导致存储器数据异常。
另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种电源管理芯片，其特征在于，所述电源管理芯片包括第一电源输出口和第二电源输出口；其中，
所述第一电源输出口，用于输出VDD电源，为主控芯片供电；
所述第二电源输出口，用于输出VCC电源，为主控芯片以及存储器供电；
所述电源管理芯片用于配置VCC电源和VDD电源的掉电时序，使电源管理芯片所在系统掉电时，所述电源管理芯片控制VCC电源先于VDD电源掉电。
2.一种电源管理芯片控制方法，其特征在于，所述控制方法通过权利要求1所述的一种电源管理芯片实现，所述控制方法包括：
当电源管理芯片所在系统掉电时，所述电源管理芯片先控制所述VCC电源掉电，待所述VCC电源电压值掉到预设电压值时，触发存储器掉电保护流程，然后在存储器掉电保护流程结束后，所述电源管理芯片再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。
3.根据权利要求2所述的一种电源管理芯片控制方法，其特征在于，所述存储器掉电保护流程包括：所述电源管理芯片在控制所述VCC电源掉电的过程中，使得所述主控芯片在检测到所述VCC电源的电压值等于预设电压值时发出停止与所述存储器数据传输有关的操作的指令。
4.一种存储器保护系统，其特征在于，所述系统包括主控芯片、存储器以及权利要求1所述的电源管理芯片；其中，
所述主控芯片，与所述电源管理芯片和所述存储器连接，用于执行存储器掉电保护流程，所述主控芯片由所述电源管理芯片输出的VCC电源和VDD电源供电；
所述存储器，与所述电源管理芯片和所述主控芯片连接，用于储存数据，所述存储器由所述电源管理芯片输出的VCC电源供电；
其中，当所述系统掉电时，所述VCC电源先于所述VDD电源掉电。
5.根据权利要求4所述的一种存储器保护系统，其特征在于，所述主控芯片包括IO管脚和第一SPI接口；当所述VCC电源的电压值掉到预设电压值时，所述主控芯片停止所述IO管脚操作以及所述第一SPI接口操作。
6.根据权利要求5所述的一种存储器保护系统，其特征在于，所述存储器包括第二SPI接口，所述第二SPI接口与所述第一SPI接口相适配；所述主控芯片和所述存储器通过所述第一SPI接口和所述第二SPI接口进行通信。
7.一种存储器保护方法，其特征在于，所述方法通过权利要求4至6任一项所述存储器保护系统实现，所述方法包括：
当所述系统掉电时，所述系统先控制所述VCC电源掉电，然后执行存储器掉电保护流程，待存储器掉电保护流程结束后，再控制所述VDD电源掉电；其中，所述VCC电源和所述VDD电源为所述主控芯片供电，所述VCC电源为所述存储器供电。
8.根据权利要求7所述的一种存储器保护方法，其特征在于，所述存储器掉电保护流程包括：所述系统在控制所述VCC电源掉电的过程中，当所述系统检测到所述VCC电源的电压值掉到预设电压值时，所述系统停止所述IO管脚操作以及所述第一SPI接口操作。
9.根据权利要求7所述的一种存储器保护方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述系统掉电之前，所述系统通过所述电源管理芯片配置所述VCC电源和所述VDD电源的掉电时序，将VCC电源配置为在所述系统掉电时先于所述VDD电源掉电。
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| WO2024016792A1 (zh) * | 2022-07-18 | 2024-01-25 | 珠海格力电器股份有限公司 | 记忆芯片防误写控制方法、装置及用电设备 |
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