JP2004005699A - Nandフラッシュメモリインタフェース装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、レジスタファイル、内部メモリ、フラッシュインタフェース部及びステートマシンを備える。レジスタファイルはホストプロセッサからNANDフラッシュメモリの動作を制御するためのコマンド及び動作情報を受領する。内部メモリはホストプロセッサからNANDフラッシュメモリに貯蔵するホストデータを受領し、NANDフラッシュメモリからホストプロセッサに転送されるフラッシュデータを貯蔵する。フラッシュインタフェース部はNANDフラッシュメモリを動作させるための制御信号を制御する。ステートマシンはレジスタファイルからコマンド及び動作情報を引出して内部メモリとフラッシュインタフェース部を制御する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はインタフェース装置に係り、さらに詳しくはホストプロセッサとNANDフラッシュメモリとの間をインタフェースするNANDフラッシュメモリインタフェース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラッシュメモリ(Flash Memory)は不揮発性メモリであるが、プログラミングと削除がオンライン状態で可能なメモリである。フラッシュメモリはEEPROMと同様に電気的に削除する技術を用い、メモリ全体が1秒または数秒で消される。フラッシュメモリに貯蔵されたデータの削除はチップ全体だけではなくブロック単位の削除も可能であるが、バイト単位の削除は不可能である。フラッシュメモリは修正可能な制御プログラムを貯蔵したり、補助メモリの代用として使用される場合もある。
【0003】
フラッシュメモリにはNANDフラッシュメモリ(NAND Flash Memory)と、NOR型フラッシュメモリ(NOR Type Flash Memory)がある。NOR型フラッシュメモリはSRAMやROMタイプのインタフェース方式を使用するのでプロセッサなどとの回路構成が容易である。これに比べて、NANDフラッシュメモリはインタフェース方式がNOR型フラッシュメモリより複雑である。しかし、NANDフラッシュメモリはNOR型フラッシュメモリに比べて集積度に優れ、低価格であるという長所を有している。
【0004】
図1はホストプロセッサとNANDフラッシュメモリとの接続を示すブロック図である。
ホストプロセッサ10は複数の制御線、複数のアドレス信号線、及び複数のデータ信号線を備えている。NANDフラッシュメモリ30は複数の制御線と、I/O0〜I/O7の8ビットで構成されたI/O(Data Input/Outputs)信号線を備えている。
【0005】
ホストプロセッサ10のCLE(Command Latch Enable)、ALE(Address Latch Enable)、CE(Chip Enable)、RE(Read Enable)、WE(Write Enable)制御線は対応するNANDフラッシュメモリ30の制御線に連結される。ホストプロセッサ10の複数のアドレス信号線と複数のデータ信号線はNANDフラッシュメモリ30のI/O信号線と接続される。そして、NANDフラッシュメモリ30のR/B(Ready/Busy output)制御線はホストプロセッサ10の対応する制御線に接続される。
【0006】
このような接続状態において、NANDフラッシュメモリ30に貯蔵されたデータを引出す場合、NANDフラッシュメモリ30の動作方法を説明すれば次の通りである。
ホストプロセッサ10はCLE制御線をハイ(high)にし、I/O信号線を介してREADコマンドをNANDフラッシュメモリ30に転送する。コマンド転送後、ホストプロセッサ10はALE信号をハイにし、I/O信号線を介してアドレスをNANDフラッシュメモリ30に転送する。ホストプロセッサ10が転送するアドレスは、NANDフラッシュメモリ30からデータを引出そうとする領域のアドレスである。コマンドとアドレスを転送されたNANDフラッシュメモリ30は内部メモリセル(Memory Cell)からデータを引出して内部入出力バッファに転送する。この際、NANDフラッシュメモリ30のR/B制御線はロー(low)になって内部動作が進行中のBUSY状態であることを示す。
【0007】
NANDフラッシュメモリ30で内部動作が完了されれば、R/B制御線はハイになり、内部入出力バッファに貯蔵されたデータはI/O信号線を介してホストプロセッサ10に転送される。制御線のうちCE、RE、WEは一般のSRAMで使用されるインタフェース方式と同様に駆動される。
このようにNANDフラッシュメモリ30を使用するためには一般のSRAMにおいて使用されるCE、RE、WE制御線以外に、CLE、ALE、R/Bなどの制御線を駆動するための回路が必要である。また、ホストプロセッサ10とNANDフラッシュメモリ30との間にI/O信号線を介してコマンド、アドレス、データなどが伝達されるべきである。このような点は一般のメモリ駆動に使用されるインタフェース方式と互換性がないようにする。
【0008】
従来はNANDフラッシュメモリ30を使用するため、GPIOポートにALE、CLE、R/Bなどの制御線を連結して制御する方式が使用された。また、CLEとALE制御線をプロセッサの0番目アドレス信号線と1番目アドレス信号線にそれぞれ接続し、R/B制御線は使用されない上位データ線のうち一つに接続して制御する方式も利用された。
【0009】
しかし、このような方式は制御方法が複雑であり、全体動作の処理速度が遅れるという問題点があった。また、NANDフラッシュメモリ30のI/O信号線は8ビットなので、16ビットやそれ以上のデータ幅が求められるプロセッサの場合、NANDフラッシュメモリ30が2個またはそれ以上が必要になる。従って、プロセッサの種類に応じて使用されるNANDフラッシュメモリ30の個数が増加すべきなので、全体回路の大きさも増加するという問題点もある。
そして、NANDフラッシュメモリ30にブートコードを貯蔵して使用する場合、別の回路構成なしにソフトウェア的にECC(Error Correction Code)機能を支援すればブーティング速度が低下するので、別の回路構成を必要とするという問題点も発生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は一般のメモリの駆動に使用されるインタフェース方式でNANDフラッシュメモリを制御できるインタフェース装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、NANDフラッシュメモリと接続されるプロセッサのデータ幅が増加してもNANDフラッシュメモリの個数を増加する必要のないインタフェース装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、NANDフラッシュメモリにデータ入出力時エラー検出機能をハードウェア的に支援して、エラー検出速度を早められるインタフェース装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係るインタフェース装置は、ホストプロセッサとNANDフラッシュメモリとをインタフェースし、前記ホストプロセッサから前記NANDフラッシュメモリの動作を制御するためのコマンド、及び前記コマンドの動作遂行に必要な動作情報を受領して貯蔵するレジスタファイルと、前記ホストプロセッサから前記NANDフラッシュメモリに貯蔵するホストデータを受領して貯蔵し、前記NANDフラッシュメモリから引出されて前記ホストプロセッサに転送されるフラッシュデータを貯蔵する内部メモリと、前記NANDフラッシュメモリを動作させるための制御信号を制御し、前記コマンド、前記動作情報、及び前記ホストデータのうちいずれか一つが出力され、及び前記フラッシュデータが入力されるI/O信号線を制御するフラッシュインタフェース部、及び前記レジスタファイルから前記コマンド及び前記動作情報を引出して、前記コマンドによる動作が行われるよう前記内部メモリと、前記フラッシュインタフェース部を制御するステートマシンとを含む。
【0012】
前記コマンドは、READコマンド、WRITEコマンド、ERASEコマンド、INVALIDCHECKコマンド、WRITEINVALIDコマンドのうちいずれか一つである。前記動作情報は、前記NANDフラッシュメモリで前記コマンドによる動作が行われる領域の開始アドレスを含むことが望ましい。
【0013】
前記制御信号は、ALE信号、CLE信号、CE信号、RE信号、WE信号を含み、前記内部メモリは、前記ホストデータ及び前記フラッシュデータが貯蔵されるバッファ、及びシステムをブーティングさせるためのブートコードが貯蔵されたブートメモリを含むよう構成することが望ましい。また、前記内部メモリは、前記ホストデータ及び前記フラッシュデータが入出力される場合エラー訂正コードを発生させエラーを検出するECCチェッカをさらに含むよう構成することも可能である。
【0014】
前記レジスタファイルには、前記開始アドレスが貯蔵されるアドレスレジスタ、前記コマンドが貯蔵されるコマンドレジスタ、前記コマンドの動作状態、及び前記コマンドの動作遂行結果のうち少なくともいずれか一つの情報が貯蔵される状態レジスタが設けられることが望ましい。
【0015】
一方、本発明に係るホストプロセッサと、制御線及びI/O信号線を備えたNANDフラッシュメモリとのインタフェース方法は、前記ホストプロセッサから前記フラッシュメモリの動作を制御するためのコマンド、及び前記コマンドの動作遂行に必要な動作情報を受領する段階と、受領した前記コマンド、及び前記動作情報を解読する段階、及び解読した前記コマンドによる動作が行われるよう前記制御線、及び前記I/O信号線を制御する段階を含む。この際、前記制御段階は、前記NANDフラッシュメモリにデータが入出力される場合エラー訂正コードを発生させエラーを検出する段階を含む。
【0016】
前記コマンドは、READコマンド、WRITEコマンド、ERASEコマンド、INVALIDCHECKコマンド、WRITEINVALIDコマンドのうちいずれか一つである。前記動作情報は、前記NANDフラッシュメモリにおける前記コマンドによる動作が行われる領域の開始アドレスを含む。前記制御信号は、ALE信号、CLE信号、CE信号、RE信号、WE信号を含むことが望ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明をさらに詳述する。
図2は本発明に係るインタフェース装置と、ホストプロセッサ及びNANDフラッシュメモリ間の接続を示すブロック図である。
ブロック図に示した通り、インタフェース装置20はホストプロセッサ10とNANDフラッシュメモリ30との間に位置する。
【0018】
ホストプロセッサ10は複数の制御線、複数のアドレス(ADDR)信号線、及び複数のデータ(DATA)信号線を備えている。インタフェース装置20は複数の制御線、複数のデータ(DATA)信号線、及びI/O0〜I/O7の8ビットで構成されたI/O(Data Input/Outputs)信号線を備える。NANDフラッシュメモリ30は複数の制御線と、I/O0〜I/O7の8ビットで構成されたI/O信号線を備えている。
【0019】
ホストプロセッサ10のCE(Chip Enable)、RE(Read Enable)、WE(WriteEnable)制御線は対応するインタフェース装置20の制御線に連結され、ホストプロセッサ10のアドレス信号線及びデータ信号線はインタフェース装置20のアドレス信号線とデータ信号線にそれぞれ接続される。
インタフェース装置20から出力されるALE(Address Latch)、CLE(Command Latch Enable)、CE(Chip Enable)、RE(Read Enable)、WE(write Enable)制御線は対応するNANDフラッシュメモリ30の制御線に接続される。インタフェース装置20のI/O信号線はNANDフラッシュメモリ30のI/O信号線と接続され、NANDフラッシュメモリ30から出力されるR/B(Ready/Busy output)制御線はインタフェース装置20の対応する制御線に接続される。
【0020】
この接続状態において、ホストプロセッサ10はNANDフラッシュの動作制御のためのコマンドとコマンドの動作遂行に必要な動作情報をインタフェース装置20に伝達する。コマンド遂行に必要な動作情報は、読出動作の場合はNANDフラッシュメモリ30でデータを引出した領域のアドレス、書込動作の場合にはNANDフラッシュメモリ30でデータを貯蔵する領域のアドレス及び貯蔵するデータなどを含む。ホストプロセッサ10からコマンドなどを伝達されたインタフェース装置20は該当コマンドによる動作が行われるようNANDフラッシュメモリ30を制御する。
【0021】
例えば、インタフェース装置20がホストプロセッサ10からREADコマンドを受けた場合、インタフェース装置20はCLE制御線をハイ(high)にし、I/O信号線を介してREADコマンドをNANDフラッシュメモリ30に転送する。コマンド転送後、インタフェース装置20はALE信号をハイにし、I/O信号線を介してアドレスをNANDフラッシュメモリ30に転送する。コマンドとアドレスを転送されたNANDフラッシュメモリ30は内部のメモリセル(Memory cell)から内部入出力バッファにデータを移動する。この際、R/B信号がロー(low)になってBUSY状態であることを表示する。NANDフラッシュメモリ30内で動作が完了されればR/B信号がハイになり、内部入出力バッファに貯蔵されたデータはI/O信号線を介してインタフェース装置20に伝達される。インタフェース装置20は伝達されたデータをデータ信号線を介してホストプロセッサ10に伝達する。
【0022】
インタフェース装置20がホストプロセッサ10からWRITEコマンドを受けた場合、コマンドとアドレスの伝達はREADコマンドを受けた場合と同一な順序で行われる。すなわち、インタフェース装置20はCLE制御線をハイ(high)にし、I/O信号線を介してWRITEコマンドを出力し、ALE信号をハイにしI/O信号線を介してアドレスを出力する。アドレス出力後はデータを順次に入力する。
【0023】
データの入力後、再びコマンドを転送する。WRITEコマンドの場合、2回のコマンドが入力されるが、最初のコマンドはNANDフラッシュメモリ30内の内部バッファにデータを入力せよとのコマンドであり、二番目のコマンドは内部バッファからメモリセルにデータを転送させるコマンドである。READコマンドの場合のように、動作が完了されればR/B信号がハイになる。インタフェース装置20はI/O信号線を確認して動作が正しく行われたかをチェックする。この情報はインタフェース装置20内に貯蔵され、ホストプロセッサ10はこれに基づき動作遂行結果が分かるようになる。
【0024】
図3は図2のインタフェース装置20をさらに詳細に示すブロック図である。インタフェース装置20はレジスタファイル22、ステートマシン24、内部メモリ26、及びフラッシュインタフェース部28を備える。
レジスタファイル(Register File)22はホストプロセッサ10からコマンドと、コマンドの動作遂行に必要な動作情報を受領して貯蔵する。レジスタファイル22内にはコマンドレジスタ(Command Register)、アドレスレジスタ(AddressRegister)が設けられている。ホストプロセッサ10から伝達されたコマンドと、アドレスはそれぞれコマンドレジスタとアドレスレジスタに貯蔵される。
【0025】
レジスタファイル22内には状態レジスタ(Status Register)も設けられている。状態レジスタは現在実行中のコマンドの動作状態、コマンド動作遂行後の結果などが貯蔵される。ホストプロセッサ10は状態レジスタを参照してコマンド遂行結果が判るようになる。
ステートマシン(Finite State Machine)24はホストプロセッサ10から伝えられレジスタファイル22に貯蔵されたコマンドを引出して、該当コマンドによる動作が行われるよう内部メモリ26とフラッシュインタフェース部28などインタフェース装置20内の全般的な動作を制御する。
【0026】
ステートマシン24は引出したコマンドによる制御を開始する場合、実行開始信号をレジスタファイル22に出力し、コマンドの実行による動作状態もレジスタファイル22に貯蔵する。ステートマシン24は該当コマンドに対する動作を完了した後、その動作結果をチェックしてレジスタファイル22内の状態レジスタに実行結果値を書き込んで、ホストプロセッサ10が参照できるようにする。内部メモリ(Internal Memory)26はブーティング(Booting)SRAMと、バッファ、及びECCチェッカで構成される。バッファは総4個があり、自由に読出書込が可能である。バッファは一定サイズの頁に区画され、各頁にはスペア領域があって、ECCのためのバイトと、Invalid/Validブロックマーキングのためのバイトが割当てられる。
【0027】
内部メモリ26のバッファはホストプロセッサ10からNANDフラッシュメモリ30に転送するデータ及びNANDフラッシュメモリ30から引出されるデータを貯蔵する。内部メモリ26のECCチェックは内部メモリ26にデータが貯蔵される場合、ECCなどのエラー訂正コードを発生してエラーを検出する。エラー検出結果はレジスタファイル22に転送して貯蔵される。ホストプロセッサ10はレジスタファイル22を参照してエラー検出結果が判る。
【0028】
フラッシュインタフェース部(Flash Interface)28はステートマシン24の制御によりNANDフラッシュメモリ30のインタフェース規格に適するALE、CLE、CE、OE、WEなど制御信号及びI/O信号線を制御し、NANDフラッシュメモリ30からR/B制御信号が入力される。I/O信号線を介してはコマンド、コマンドの動作遂行に必要な動作情報、ホストプロセッサ10からNANDフラッシュメモリ30に貯蔵されるデータなどが出力される。また、I/O信号線にはフラッシュメモリ30から引出されるデータが入力されるが、該データは内部メモリ26に貯蔵される。もし、NANDフラッシュメモリ30のインタフェース規格が変る場合は、インタフェース装置20内でフラッシュメモリインタフェース部28だけ修正することで可能である。
【0029】
表1はインタフェース装置20のピン構成を示す。表1において方向は信号の流れ方向を示す。すなわち、Iはインタフェース装置20が信号を入力される入力ピン、Oはインタフェース装置20で信号を出力する出力ピン、I/Oはインタフェース装置20が信号を受けたり信号を出力する入出力ピンを示す。
【0030】
【表1】
【0031】
表1においてADDR[15:0]ピンにはホストプロセッサ10のアドレス信号線が接続され、HOST_DATA[31:0]ピンにはホストプロセッサ10のデータ信号線が接続される。CSピン、OEピン、WEピンにはホストプロセッサ10のCE、OE、WE制御線がそれぞれ接続される。
【0032】
出力ピンであるFLASH_ALEピン、FLASH_CLEピン、FLASH_CEピン、FLASH_REピン、FLASH_WEピンにはそれぞれフラッシュメモリ30のALE、CLE、CE、RE、WE制御線が接続され、FLASH_BUSYピンにはR/B制御線が接続される。そして、CLOCKピンには動作のためのクロック信号が入力され、RESETピンには外部からリセット信号が入力される。
【0033】
DATA_WIDTHピンにはデータ幅構成信号が入力され、入力される信号に応じてインタフェース装置20が処理するデータ幅を変化させる。FLASH−DATA_WIDTHピンは16ビットやそれ以上のデータ幅を有するNANDフラッシュメモリ30のために予約されたピンである。そして、ASIC_BUSYピンはインタフェース装置20がBUSY状態であるか否かを示す信号を出力するピンである。
【0034】
表2及び表3はインタフェース装置20内のメモリマップを示す。表2は16ビットインタフェースの場合であり、表3は32ビットインタフェースの場合である。データ幅の変化はDATA_WIDTHピンに入力されるデータ幅構成信号により変化される。すなわち、DATA_WIDTHピンにロー信号が入力されれば16ビットインタフェースになり、ハイ信号が入力されれば32ビットインタフェースになるよう構成できる。
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
図4Aないし図4Fはインタフェース装置20で動作過程を示す流れ図である。
図4Aにおいて、インタフェース装置20のRESETピンに外部からリセット(RESET)信号が入力される(S40)。リセット信号が入力されればレジスタファイル22とステートマシン24の内部状態が初期化される(S42)。初期化過程を終了された後、インタフェース装置20はホストプロセッサ10からコマンドを入力される(S44)。インタフェース装置20は入力されるコマンドの種類によってNANDフラッシュメモリ30の動作を制御する。
【0038】
図4BはREADコマンドの場合であって、まずI/O信号線を介して’00h’値を出力する(S56)。READコマンドはNANDフラッシュメモリ30に貯蔵されたデータを引出すコマンドであり、’00h’値はNANDフラッシュメモリ30でREAD動作を行うよう定義された値である。’00h’出力後は、インタフェース装置20はNANDフラッシュメモリ30でデータを引き出そうとする領域の開始アドレスをI/O信号線に出力する(S58)。一般に、NANDフラッシュメモリ30の大きさは数十Mbyte以上なのでアドレスビット数が20個以上必要であるが、I/O信号線は8ビットなので、アドレスは順次に3回以上入力されるべきである。
【0039】
アドレスが入力されれば、インタフェース装置20はR/B=1であるか否かを検査する(S59)。R/B=1ならば、NANDフラッシュメモリ30の内部動作が完了されたものであり、これによりインタフェース装置20はNANDフラッシュメモリ30の該当領域から順次に出力されるデータを読み出す(S60)。NANDフラッシュメモリ30から出力されるデータは内部メモリ26に貯蔵される。この際、ECC(Error Correction Code)が発生し(S62)、ECCを検査してエラー有無を判断する(S64)。判断結果エラーが発生したならば、実行結果値(RESULT)をECCERRORにし(S68)、エラーがなければ実行結果値をOKにする(S66)。
コマンドの処理が終了されれば、図4Gに示した通り、インタフェース装置20は実行結果値を受け入れ(S138)、状態レジスタに実行結果値を書き込む(S140)。このような過程によってREADコマンドの遂行が完了される。
【0040】
図4CはWRITEコマンドの場合であって、NANDフラッシュメモリ30にデータを貯蔵するコマンドである。このコマンドの場合、まず’80h’を出力する(S70)。その後、READコマンドの場合のようにアドレスを出力し(S72)、データを出力する(S74)。その後再び’10h’を出力する(S76)。前述した通り、WRITEコマンドの場合、二回のコマンドが出力される。コマンド出力後、状態レジスタの値を読み出す(S78)。I/O信号線のI/O 6=1であるか、R/B=1なら内部動作が完了されたものであり、そうでなければ内部動作中なので動作の完了を待つ(S80)。このような信号線の値は状態レジスタに貯蔵されるので、貯蔵された状態レジスタの値を参照して判る。
【0041】
内部動作が完了されたならば、I/O信号線のI/O0=0であるかを判断する(S82)。WRITEコマンドが成功的に行われたならばI/O 0=0になり、遂行過程にエラーがあったし、I/O0=1が出力される。これによりコマンド処理過程でエラーがあるかが判る。エラーが発生したならば、実行結果値(RESULT)をWRITEERRORにし(S86)、エラーがなければ実行結果値をOKにする(S84)。以降の過程はREADコマンドの処理過程と同様である(S138、S140)。
【0042】
図4DはERASEコマンドの場合であって、該当領域に貯蔵されたデータを削除する命令である。この場合、インタフェース装置20はまず’60h’を出力する(S88)。その後、アドレスを出力し(S90)、’DOh’を出力する(S92)。コマンド出力後、状態レジスタの値を読み出す(S94)。I/O信号線のI/O6=1であるかR/B=1ならば内部動作が完了されたものであり、そうでなければ内部動作中なので動作の完了を待つ(S96)。その後、WRITEコマンドの処理過程のように、I/O0=0であるかを判断する(S98)。I/O0=0ならば、エラーなしにコマンドが行われたことなので実行結果値をOKにする(S100)。そうでなければ、ERASEコマンド遂行過程中にエラーが発生したことなので、実行結果値(RESULT)をERASEERRORにする(S102)。以降の過程はREADコマンドの処理過程と同様である(S138、S140)。
【0043】
図4EはコマンドがINVALIDCHECKの場合であって、まず’50h’を出力する(S104)。INVALIDCHECKコマンドは一つ以上のビットが不良なので信頼性を有しない無効なブロック(Invalid Block)を検索するコマンドである。’50h’出力後、チェックしようとするブロックのアドレスを出力し(S106)、R/B=1であるか否かを検査する(S107)。R/B=1ならば、データを読み出して(S108)、スペア領域(Spare area)の6番目バイトが’FFh’であるかを検査する(S110、S112)。NANDフラッシュメモリ30は各頁毎に幾つかのバイトがスペア領域として設定されているが、無効なブロックに対する情報はこのスペア領域の6番目バイトに貯蔵される。スペア領域の6番目バイトの値が’FFh’の場合は該当ブロックには不良のビットがないことで、実行結果値をVALIDにする(S114)。そうでない場合は、実行結果値をINVALIDにする(S116)。以降の過程はREADコマンドの処理過程と同様である(S138、S140)。
【0044】
図4FはコマンドがWRITEINVALIDの場合であって、まず’50h’を出力し、’80h’を出力する(S118、S120)。WRITEINVALIDコマンドは無効なブロック情報を書き込むコマンドである。’80h’出力後、スペア領域の6番目バイトデータに無効なブロック情報に該当する値を書き込み、’10h’を出力する(S124、S126)。その後、状態レジスタ値を読み出す(S128)。I/O信号線のI/O6=1であるかR/B=1ならば内部動作が完了されたものであり、そうでなければ内部動作中なので動作の完了を待つ(S130)。内部動作が完了されれば、I/O0=0であるかを判断する(S132)。I/O0=0ならば結果値をOKにする(S134)。そうでなければ、結果値をWRITEERRORにする(S136)。以降の過程はREADコマンドの処理過程と同様である(S138、S140)。
【0045】
図5Aないし図5Cはホストプロセッサ10でインタフェース装置20の駆動方法の例を示す流れ図である。
図5AはERASEコマンドの場合である。この場合は、まずERASEコマンドを書き込み(S200)、状態を読み出してBUSYか否かをチェックする(S202、S204)。状態がBUSYであるか否かはNANDフラッシュメモリ30から出力されるR/B制御信号をインタフェース装置20が受け入れてレジスタファイル22内に記録すれば、ホストプロセッサ10はこれを参照して判る。このような方法の他、ハードウェア的にASCI_BUSYピンの信号をチェックして、BUSY状態が終わればホストプロセッサ10にインタラプトをかける方法で具現することも可能である。BUSY状態の場合は待機する(S204、S202)。BUSY状態が終了すれば、引き続きコマンドを出力するかを判断する(S206)。出力するコマンドがあれば、前述した過程を繰り返し、出力するコマンドがなければ終了する。
【0046】
図5BはWRITEコマンドの場合である。この場合はデータを書き込み(S210)、WRITEコマンドを出力する(S212)。コマンドを書き込んでからは状態を読み出して、BUSYか否かをチェックする(S202、S204)。BUSY状態の場合は待機する(S216、S214)。BUSY状態が終了すれば、引き続きコマンドを出力するかを判断する(S218)。出力するコマンドがあれば前述した過程を繰り返し、出力するコマンドがなければ終了する。
【0047】
図5CはREADコマンドの場合である。この場合にはコマンドを書き込み(S220)、状態を読み出して、BUSYか否かをチェックする(S222、S224)。BUSY状態の場合待機し(S224、S222)、BUSY状態が終わればデータを読み出す(S226)。出力するコマンドがあれば前述した過程を繰り返し、そうでなければ終了する。
このような過程によりホストプロセッサ10はインタフェース装置20にコマンドを伝える。
【0048】
【発明の效果】
以上述べた通り、本発明によればホストプロセッサは一般のメモリの駆動に使用されるインタフェース方式でNANDフラッシュメモリを制御できるようになる。また、ホストプロセッサのデータ幅が大きくなっても使用するNANDフラッシュメモリの個数は増やす必要がなくなる。そして、エラー検出機能をハードウェア的に支援することによって、エラー検出などによる処理速度の低下を防止することができる。
【0049】
また、以上では本発明の望ましい実施例について示しかつ説明したが、本発明は前述した特定の実施例に限られず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者によって多様な変形実施が可能なことは勿論、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはいけない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ホストプロセッサとNANDフラッシュメモリとの接続を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るインタフェース装置と、ホストプロセッサ及びNANDフラッシュメモリ間の接続を示すブロック図である。
【図3】本発明に係るインタフェース装置のブロック図である。
【図4A】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図4B】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図4C】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図4D】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図4E】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図4F】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図4G】本発明に係るインタフェース装置の動作方法を示す流れ図である。
【図5A】ホストプロセッサにおいて本発明に係るインタフェース装置の駆動方法の例を示す流れ図である。
【図5B】ホストプロセッサにおいて本発明に係るインタフェース装置の駆動方法の例を示す流れ図である。
【図5C】ホストプロセッサにおいて本発明に係るインタフェース装置の駆動方法の例を示す流れ図である。
【符号の説明】
10;ホストプロセッサ
20;インタフェース装置
22;レジスタファイル
24;ステートマシン
26;内部メモリ
28;フラッシュインタフェース部
30;NANDフラッシュメモリ
Claims (14)
- ホストプロセッサとNANDフラッシュメモリとの間をインタフェースするインタフェース装置において、
前記ホストプロセッサから前記NANDフラッシュメモリの動作を制御するためのコマンド、及び該コマンドの動作遂行に必要な動作情報を受領して貯蔵するレジスタファイルと、
前記ホストプロセッサから前記NANDフラッシュメモリに貯蔵されるホストデータを受領して貯蔵し、前記NANDフラッシュメモリから引出されて前記ホストプロセッサに転送されるフラッシュデータを貯蔵する内部メモリと、
前記NANDフラッシュメモリを動作させるための制御信号を制御し、前記コマンド、前記動作情報、及び前記ホストデータのうちいずれか一つが出力され、前記フラッシュデータが入力されるI/O信号線を制御するフラッシュインタフェース部、及び
前記レジスタファイルから前記コマンド及び前記動作情報を引出して、前記コマンドによる動作が行われるよう前記内部メモリと、前記フラッシュインタフェース部を制御するステートマシンと、を含むことを特徴とするインタフェース装置。 - 前記コマンドは、READコマンド、WRITEコマンド、ERASEコマンド、INVALIDCHECKコマンド、及びWRITEINVALIDコマンドのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。
- 前記動作情報は、前記NANDフラッシュメモリで前記コマンドによる動作が行われる領域の開始アドレスと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。
- 前記制御信号は、ALE制御信号、CLE制御信号、CE制御信号、RE制御信号、及びWE制御信号と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。
- 前記内部メモリは、前記ホストデータ及び前記フラッシュデータが貯蔵されるバッファと、
システムをブーティングさせるためのブートコードが貯蔵されるブートメモリと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。 - 前記内部メモリは、前記ホストデータ及び前記フラッシュデータが入出力される場合、エラー訂正コードを発生させエラーを検出するECCチェッカをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のインタフェース装置。
- 前記レジスタファイルには、前記開始アドレスの貯蔵されるアドレスレジスタが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。
- 前記レジスタファイルには、前記コマンドの貯蔵されるコマンドレジスタが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のNANDフラッシュメモリインタフェース装置。
- 前記レジスタファイルには、前記コマンドの動作状態、及び前記コマンドの動作遂行結果のうち少なくともいずれか一つの情報が貯蔵される状態レジスタが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。
- ホストプロセッサと、制御線及びI/O信号線を備えたNANDフラッシュメモリ間のインタフェース方法において、
前記ホストプロセッサから前記フラッシュメモリの動作を制御するためのコマンド、及び前記コマンドの動作遂行に必要な動作情報を受領する段階と、
受領した前記コマンド、及び前記動作情報を解読する段階、及び
解読した前記コマンドによる動作が行われるよう前記制御線及び前記I/O信号線を制御する段階と、を備えることを特徴とするインタフェース方法。 - 前記制御段階は、前記NANDフラッシュメモリにデータが入出力される場合、エラー訂正コードを発生させエラーを検出する段階と、を備えることを特徴とする請求項10に記載のインタフェース方法。
- 前記コマンドは、READコマンド、WRITEコマンド、ERASEコマンド、INVALIDCHECKコマンド、及びWRITEINVALIDコマンドのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項10に記載のインタフェース方法。
- 前記動作情報は、前記NANDフラッシュメモリにおける前記コマンドによる動作が行われる領域の開始アドレスを含むことを特徴とする請求項10に記載のインタフェース方法。
- 前記制御信号は、ALE制御信号、CLE制御信号、CE制御信号、RE制御信号、及びWE制御信号と、を含むことを特徴とする請求項10に記載のインタフェース方法。
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