TW201801093A - 資料儲存裝置與操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種資料儲存裝置，包括快閃記憶體以及控制器。控制器耦接快閃記憶體，並且包含一唯讀記憶體，唯讀記憶體儲存一開機碼。於一初始化程序中，控制器不存取快閃記憶體而自一外部裝置載入一除錯碼，並且執行開機碼與除錯碼，以完成初始化程序。

Description

資料儲存裝置與操作方法
本發明係關於一種包含快閃記憶體(FLASH memory)的資料儲存裝置，特別是關於一種可避免破壞錯誤取樣資料之資料儲存裝置及其操作方法。
隨著資料儲存裝置的科技在近幾年快速地成長，許多手持式資料儲存裝置，如符合SD/MMC規格、CF規格、MS規格與XD規格的記憶卡、固態硬碟、內嵌式記憶體(embedded Multi Media Card，縮寫為eMMC)以及通用快閃記憶體(Universal Flash Storage，縮寫為UFS)已經廣泛地被應用在多種用途上。因此，在這些資料儲存裝置上，有效的存取控制也變成一個重要的議題。
通常，資料儲存裝置也會儲存由主機端回傳的錯誤取樣資料。錯誤取樣資料紀錄了有關於主機存取資料儲存裝置失敗或無法辨識等的錯誤資訊，有助於分析操作錯誤原因。然而，錯誤取樣資料可能會於資料儲存裝置被存取的過程中被破壞。因此，本發明提出一種可避免破壞資料儲存裝置內所儲存之資料之操作方法，以避免破壞錯誤取樣資料，或者破壞其他重要的資料。
為了解決上述問題，本發明提出一種資料儲存裝 置，包括快閃記憶體以及控制器。控制器耦接快閃記憶體，並且包含一唯讀記憶體，唯讀記憶體儲存一開機碼。於一初始化程序中，控制器不存取快閃記憶體而自一外部裝置載入一除錯碼，並且執行開機碼與除錯碼，以完成初始化程序。
本發明另提出一種資料儲存裝置之操作方法，其中資料儲存裝置包括一快閃記憶體與一控制器，資料儲存裝置之操作方法包括：於資料儲存裝置之一初始化程序中，禁止控制器存取快閃記憶體；由控制器自一外部裝置載入一除錯碼；以及由控制器透過執行一開機碼與除錯碼完成初始化程序。
關於本發明其他附加的特徵與優點，此領域之熟習技術人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露之資料儲存裝置與操作方法。
100‧‧‧資料儲存裝置
120‧‧‧控制器
121‧‧‧微控制器
122‧‧‧唯讀記憶體
123‧‧‧隨機存取記憶體
124‧‧‧GPIO腳位
130‧‧‧連接器
140‧‧‧記憶體
140A‧‧‧韌體碼
140B‧‧‧錯誤取樣資料
200‧‧‧主機
220‧‧‧處理器
240‧‧‧儲存模組
300‧‧‧電源
400‧‧‧外部裝置
450‧‧‧介面
S202、S204、S206‧‧‧步驟
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之資料儲存裝置之方塊示意圖。
第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之資料儲存裝置之操作方法流程圖。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。目的在於說明本發明之精神而非用以限定本發明之保護範圍，應理解下列實施例可經由軟體、硬體、韌體、 或上述任意組合來實現。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之資料儲存裝置100與主機200之示意圖。在一實施例中，資料儲存裝置100包括控制器120與記憶體140，並且資料儲存裝置100耦接主機200以傳送資料與指令或接收資料與指令。記憶體140可以為非揮發性記憶體，例如反集閘快閃記憶體(NAND Flash)。主機200可以為手機、平板電腦、筆記型電腦、導航機或車載系統等。如第1圖所示，主機200包括一處理器220以及一儲存模組240。舉例而言，儲存模組240係用以記錄主機200所存取(亦即寫入與讀取)的資料，處理器220則可依需求發出指令存取資料儲存裝置100。
如第1圖所示，記憶體140包括複數個區塊用以儲存資料。舉例而言，記憶體140可儲存資料儲存裝置100之韌體碼140A，也可儲存資料儲存裝置100之錯誤取樣資料140B。錯誤取樣資料140B紀錄了有關於主機200存取資料儲存裝置100失敗或無法辨識資料儲存裝置100等的錯誤資訊，有助於分析操作錯誤原因。
控制器120耦接記憶體140，以相互傳送資料與指令或接收資料與指令。進一步而言，控制器120可包括微控制器121、唯讀記憶體(ROM)122以及隨機存取記憶體(RAM)123。微控制器121可執行韌體碼以操作或是存取記憶體140。唯讀記憶體122可儲存開機碼(Boot Code)，微控制器121可於資料儲存裝置100被供電時，執行開機碼，以開始初始化的程序。
一般而言，於資料儲存裝置100被供電時，微控制 器121先執行開機碼，做簡單的初始化，再存取記憶體140所儲存之韌體碼140A，將之載入隨機存取記憶體123中。微控制器121藉由執行開機碼與韌體碼140A完成整個系統初始化程序。於初始化程序中，微控制器121進行資料儲存裝置100及記憶體140之相關設定(configuration)，使得初始化程序完成後，主機200可辨識資料儲存裝置100，並且可存取資料。
然而，於初始化程序中，有可能因微控制器121存取記憶體140而導致錯誤取樣資料140B的內容被破壞。
為了解決上述問題，根據本發明之一實施例，當需要進行錯誤取樣資料分析時，控制器120之微控制器121於資料儲存裝置100之一初始化程序中不存取記憶體140。更具體的說，控制器120之微控制器121於初始化程序中不自記憶體140載入韌體碼140A，而改為透過一介面450自一外部裝置400載入一除錯碼。控制器120之微控制器121藉由執行開機碼與除錯碼完成整個系統初始化程序。
根據本發明之一實施例，除錯碼可包含系統初始化相關的程式碼，以及錯誤取樣資料分析相關的程式碼。因此，同樣地，於初始化程序中，微控制器121進行資料儲存裝置100及記憶體140之相關設定(configuration)，使得初始化程序完成後，主機200可辨識資料儲存裝置100，並且可存取資料。
於本發明之一實施例中，資料儲存裝置100可包含一連接器130，例如一跳接器(jumper)，用以控制一電壓源是否供應電壓至記憶體140。於本發明之實施例中，所述之電壓源可以是來自外部的電源300或者來自控制器120。於初始化程序 開始時，連接器130控制電壓源不供應電壓至記憶體140。舉例而言，連接器130可控制電壓源不耦接至記憶體140，或者控制記憶體140與電壓源之間的連線斷路。於本發明之一較佳實施例中，可於資料儲存裝置100被供電前，或被供電後立即將記憶體140與電壓源之間的連線斷路，以避免控制器120在執行開機碼的過程中存取記憶體140。
控制器120無法存取記憶體140，則改為透過介面450自外部裝置400載入除錯碼。根據本發明之一實施例，主機200可下指令給控制器120，以控制控制器120於初始化程序中對外部裝置400進行初始化設定及溝通，使控制器120可自外部裝置400載入除錯碼。
於控制器120之微控制器121載入除錯碼後，連接器130進一步控制電壓源供應電壓至記憶體140，以進行資料儲存裝置100之初始化程序。舉例而言，連接器130可控制電壓源耦接至記憶體140，或者控制記憶體140與電壓源之間的連線短路。控制器120之微控制器121藉由執行開機碼與除錯碼，完成整個系統初始化程序，並且可進一步分析錯誤取樣資料140B。
根據本發明之另一實施例，可透過韌體的設定，禁止控制器120之微控制器121於資料儲存裝置100之一初始化程序中存取記憶體140。更具體的說，主機200可下指令設定GPIO腳位124的電壓。舉例而言，當GPIO腳位124的電壓設為高位準(即，數值1)時，代表控制器120可存取記憶體140，當GPIO腳位124的電壓設為低位準(即，數值0)時，代表控制器120被禁止存取記憶體140。
於初始化程序開始時，藉由韌體的執行判斷GPIO腳位124的電壓位準，以判斷控制器120是否被禁止存取記憶體140。當控制器120被禁止存取記憶體140時，則可如上述自外部裝置400載入除錯碼。
於控制器120之微控制器121載入除錯碼後，主機200可再下指令設定GPIO腳位124的電壓，以允許控制器120之微控制器121存取記憶體140，以進行資料儲存裝置100之初始化程序。
根據本發明之又另一實施例，可透過韌體的設定，禁止控制器120之微控制器121於資料儲存裝置100之一初始化程序中存取記憶體140所儲存之錯誤取樣資料140B，以避免錯誤取樣資料140B的內容被破壞。舉例而言，當GPIO腳位124的電壓設為高位準(即，數值1)時，代表控制器120可存取記憶體140所儲存之錯誤取樣資料140B，當GPIO腳位124的電壓設為低位準(即，數值0)時，代表控制器120被禁止存取記憶體140所儲存之錯誤取樣資料140B。
於初始化程序開始時，藉由韌體的執行判斷GPIO腳位124的電壓位準，以判斷控制器120是否被禁止存取記憶體140所儲存之錯誤取樣資料140B，以避免錯誤取樣資料140B的內容被破壞。
於此實施例中，控制器120之微控制器121可存取記憶體140所儲存之韌體碼140A，並且藉由執行開機碼與韌體碼完成整個系統初始化程序，或者也可如上述自外部裝置400載入除錯碼，並且藉由執行開機碼與除錯碼完成整個系統初始 化程序。
於控制器120之微控制器121載入除錯碼後，或者於初始化程序完成後，主機200可再下指令設定GPIO腳位124的電壓，以允許控制器120之微控制器121存取記憶體140所儲存之錯誤取樣資料140B，以進行資料儲存裝置100之初始化程序，或者進一步分析錯誤取樣資料140B。
第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之資料儲存裝置之操作方法流程圖。首先，於資料儲存裝置100之一初始化程序中，禁止控制器120存取記憶體140(步驟S202)。於本發明之實施例中，如上述，可透過韌體的設計禁止控制器120存取記憶體140、禁止控制器存取快閃記憶體所儲存之錯誤取樣資料140B、或者透過連接器130控制電壓源不供應電壓至記憶體140，使得控制器120於初始化程序開始時暫時無法存取記憶體140。接著，控制器120自一外部裝置載入一除錯碼(步驟S204)。接著，允許控制器120存取記憶體140，並且由控制器120執行開機碼與除錯碼以完成初始化程序(步驟S206)。於本發明之實施例中，如上述，可透過韌體的設計允許控制器120存取記憶體140、或者透過連接器130控制電壓源供應電壓至記憶體140，使得控制器120於除錯碼載入後允許存取記憶體140，並且允許控制器120存取記憶體140內所儲存之錯誤取樣資料140B，以進行後續之錯誤取樣資料分析。
綜上所述，藉由上述操作方法避免控制器120於初始化程序中存取記憶體140或者存取錯誤取樣資料140B，以避免錯誤取樣資料140B於初始化程序中被破壞。
本發明說明書中「耦接」一詞係泛指各種直接或間接之電性連接方式。本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧資料儲存裝置
120‧‧‧控制器
121‧‧‧微控制器
122‧‧‧唯讀記憶體
123‧‧‧隨機存取記憶體
124‧‧‧GPIO腳位
130‧‧‧連接器
140‧‧‧記憶體
140A‧‧‧韌體碼
140B‧‧‧錯誤取樣資料
200‧‧‧主機
220‧‧‧處理器
240‧‧‧儲存模組
300‧‧‧電源
400‧‧‧外部裝置
450‧‧‧介面

Claims (10)

  1. 一種資料儲存裝置，包括：一快閃記憶體；以及一控制器，耦接該快閃記憶體，並且包含一唯讀記憶體，該唯讀記憶體儲存一開機碼；其中於一初始化程序中，該控制器不存取該快閃記憶體而自一外部裝置載入一除錯碼，並且執行該開機碼與該除錯碼，以完成該初始化程序。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之資料儲存裝置，更包括：一連接器，控制一電壓源是否供應電壓至該快閃記憶體，其中於該初始化程序開始時，該連接器控制該電壓源不供應電壓至該快閃記憶體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之資料儲存裝置，其中於該控制器載入該除錯碼後，該連接器控制該電壓源供應電壓至該快閃記憶體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之資料儲存裝置，其中該快閃記憶體儲存該資料儲存裝置之錯誤取樣資料，並且於該初始化程序中，該控制器不存取該快閃記憶體之該錯誤取樣資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之資料儲存裝置，其中於該控制器載入該除錯碼後，該控制器存取該快閃記憶體。
  6. 一種資料儲存裝置之操作方法，其中該資料儲存裝置包括一快閃記憶體與一控制器，包括：於該資料儲存裝置之一初始化程序中，禁止該控制器存取 該快閃記憶體；由該控制器自一外部裝置載入一除錯碼；以及由該控制器透過執行一開機碼與該除錯碼完成該初始化程序。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之資料儲存裝置之操作方法，更包括：該初始化程序開始時，控制一電壓源不供應電壓至該快閃記憶體。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之資料儲存裝置之操作方法，更包括：於載入該除錯碼後，控制該電壓源供應電壓至該快閃記憶體。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之資料儲存裝置之操作方法，更包括：於該初始化程序中禁止該控制器存取該快閃記憶體內所儲存之錯誤取樣資料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之資料儲存裝置之操作方法，更包括：於載入該除錯碼後，允許該控制器存取該快閃記憶體內所儲存之錯誤取樣資料。
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