TWI767212B - 有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法、使用該方法的記憶體控制器以及能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統 - Google Patents

Abstract

有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法，包括如下內容。提供電源開啟驗證電路，其耦接至記憶體系統內的記憶體控制電路。在電源開啟的時段期間，於電源電壓訊號漸升但尚未達電源電壓閾值時，響應於電源開啟重置訊號及電源電壓訊號而啟動電源開啟驗證電路的電源開啟驗證狀態機。啟動的電源開啟驗證狀態機與記憶體系統的電路單元通訊，以使針對電路單元的相應的檢測能根據電源開啟驗證狀態機的一系列的狀態而執行。在該系列的狀態完成後，發送驗證完成訊號，以使記憶體控制電路能由電源電壓訊號所供電並可運作以控制記憶體系統。

Description

有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法、使用該方法的記憶體控制器以及能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統

本發明有關於一種記憶體系統，尤其是關於一種有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法、使用該方法的記憶體控制器以及能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統。

諸如快閃記憶體之類的非揮發性記憶體對於諸如智慧型手機、平板電腦、可穿戴式裝置、感測裝置等電子裝置是不可或缺的。為了滿足使用者需求的要求並且有助於更好的使用者體驗，電子裝置需要低功率消耗、快速資料傳輸及穩健、高可靠性的運作。

例如，為了延長電子裝置的電池壽命，記憶體系統越來越傾向於在超低電壓的供電下運作。另外，諸如快閃記憶體之類的記憶體系統被要求在電源開啟期間於超低電壓的供電下儘早地運作，從而將使用該記憶體系統的電子裝置的電源開啟等待時間最小化。

請注意的是，在電源開啟期間於超低電壓的供電下，倘若電源不穩定或內部電路有故障，記憶體系統的記憶體控制器可能無法正常運作或發生故障。因此，自動地使諸如快閃記憶體之類的記憶體系統在電源開啟期間於超低電壓的供電下儘早地運作將是一個挑戰。

本發明的一個目的係提供一種有助於使記憶體系統在電源開啟時提前運作的技術。

為了實現上述目的，本發明提供有助於使一記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法。該方法包含以下步驟：提供一電源開啟驗證電路，其被耦接到記憶體系統內部的記憶體控制電路；在電源開啟的一時段期間，於一電源電壓訊號逐漸上升但尚未達到用於穩定供電給記憶體系統的電源電壓閾值時，由電源開啟驗證電路響應於電源開啟重置訊號以及電源電壓訊號，啟動電源開啟驗證電路的電源開啟驗證狀態機，其中電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態；透過啟動的電源開啟驗證狀態機與記憶體系統的多個電路單元通訊，以使得針對該等電路單元的相應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態；以及在電源開啟驗證狀態機完成系列的狀態之後，由電源開啟驗證電路發送一驗證完成訊號至記憶體控制電路，以使記憶體控制電路由電源電壓訊號所供電並可運作以控制該記憶體系統。

在一些實施例中，在驗證完成訊號被發送至記憶體控制電路之前，記憶體控制電路無法運作；以及驗證完成訊號使記憶體控制電路由電源電壓訊號所供電並且可運作以控制記憶體系統，無論電源電壓訊號是否未達到電源電壓閾值。

在一實施例中，在透過啟動的電源開啟驗證狀態機與記憶體系統的多個電路單元通訊的步驟中，當根據該系列的狀態，經歷該等狀態中的一第一個狀態以及第一個狀態之前的任何狀態，以及通過與第一個狀態相應的檢測時，該電源開啟驗證狀態機從該第一個狀態轉變為該等狀態中的一第二個狀態。

在一個實施例中，在透過啟動的電源開啟驗證狀態機與該記憶體系統的多個電路單元通訊的步驟中，針對該等電路單元的相對應的檢測是根據該系列的狀態而被啟動，以及來自該等電路單元的對應的檢測結果是根據該系列的狀態而被接收。

為了實現上述目的，本發明提出一種記憶體控制器，用於有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作。記憶體控制器包括一記憶體控制電路和一電源開啟驗證電路。記憶體控制電路包括一處理單元。電源開啟驗證電路耦接至記憶體控制電路，且包含一電源開啟驗證狀態機，電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態，其中在電源開啟的一時段期間，於一電源電壓訊號逐漸上升但尚未達到用於穩定供電給記憶體系統的一電源電壓閾值時，電源開啟驗證電路響應於一電源開啟重置訊號及電源電壓訊號而啟動電源開啟驗證狀態機。啟動的電源開啟驗證狀態機與記憶體系統的多個電路單元通訊，以使得針對該等電路單元的相對應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態。在電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態後，電源開啟驗證電路發送一驗證完成訊號至記憶體控制電路，以使得記憶體控制電路由電源電壓訊號所供電並且可運作以控制記憶體系統。

為了實現上述目的，本發明提出一種能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統。記憶體系統包含多個電路單元、一記憶體控制電路以及一 電源開啟驗證電路。電源開啟驗證電路耦接至記憶體控制電路，且包含一具有一系列的狀態的電源開啟驗證狀態機，其中在電源開啟的一時段期間，於一電源電壓訊號逐漸上升但尚未達到用以穩定供電給記憶體系統的一電源電壓閾值時，電源開啟驗證電路響應於一電源開啟重置訊號及電源電壓訊號而啟動電源開啟驗證狀態機。啟動的電源開啟驗證狀態機與該等電路單元通訊，以使得針對該等電路單元上的相應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態。在電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態後，電源開啟驗證電路發送一驗證完成訊號至記憶體控制電路，以使記憶體控制電路由電源電壓訊號所供電並且可運作以控制記憶體系統。

在記憶體控制器或記憶體系統的一些實施例中，在接收到驗證完成訊號之前，記憶體控制電路無法運作；以及驗證完成訊號使得記憶體控制電路由電源電壓訊號所供電並且可運作以控制記憶體系統，無論電源電壓訊號是否達到電源電壓閾值。

在記憶體控制器或記憶體系統的一些實施例中，當根據系列的狀態，經歷該等狀態中的一第一個狀態，以及第一個狀態之前的任何狀態以及通過與第一個狀態相應的任何檢測時，電源開啟驗證狀態機從第一個狀態轉變為該等狀態中的一第二個狀態。

在記憶體控制器或記憶體系統的一些實施例中，電源開啟驗證狀態機根據該系列的狀態而啟動針對該等電路單元的相應的檢測，以及根據該系列的狀態從該等電路單元接收相應的檢測結果。

在記憶體控制器或記憶體系統的一些實施例中，記憶體系統是非揮發性記憶體系統。

在記憶體控制器或記憶體系統的一些實施例中，記憶體系統是基於快閃記憶體的記憶體系統。

如此，提供了用於有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的一種方法及一種記憶體控制器的多個實施例，以及一種能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統的多個實施例。

1:記憶體系統

5:時脈產生電路

6:電源開啟重置電路

10:記憶體控制電路

20:電源開啟驗證電路

201:曲線

202:曲線

30:電路單元

31:記憶體單元陣列

32:高電壓電荷泵單元

33:比較器單元

34:命令暫存器

35:X解碼器

36:Y解碼器

37:I/O緩衝器

321:檢測電路

331:檢測電路

341:檢測電路

500:曲線

501:曲線

502:曲線

503:曲線

504:曲線

701:箭頭

702:箭頭

810:界面電路

820:邏輯電路

821:下一狀態邏輯電路

822:當前狀態邏輯電路

823:輸出邏輯電路

20A:電源開啟驗證電路

Check:訊號

CLK:時脈訊號

Comp_ok:檢測旗標

Done:訊號

Flag1:訊號

Flag2:訊號

Flag3:訊號

pass:訊號

Pass:訊號

POR:電源開啟重置訊號

Pump_ok:檢測旗標

S10、S20、S30、S40:步驟

Self verify:訊號

State:訊號

STMCLK:訊號

S_VC:驗證完成訊號

V_CC:電源電壓訊號

V_CC-MAX:最大電源電壓訊號

V_CC-MIN:最小電源電壓訊號

Veri_ok:檢測旗標

VPU:訊號

圖1係示出根據本發明的多個實施例的能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統的示意圖。

圖2係示出圖1的記憶體系統在電源開啟期間的電源電壓訊號上升和電源開啟重置訊號的示例的示意圖。

圖3係示出根據本發明的實施例的能夠有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法的流程圖。

圖4係示出用於圖1的記憶體系統的電源開啟驗證電路的電源開啟驗證狀態機的示例的示意圖。

圖5係示出在一電源電壓訊號上升中的電源開啟的一時段期間，圖4的電源開啟驗證狀態機的內部訊號和輸出訊號的示例的示意圖。

圖6係示出用於圖1的記憶體系統的電源開啟驗證電路的電源開啟驗證狀態機的示例的示意圖。

圖7係示出在一電源電壓訊號上升中的電源開啟的一時段期間，圖6的電源開啟驗證狀態機的內部訊號和輸出訊號的示例的示意圖。

圖8係示出圖1的電源開啟驗證電路的實施例的示意圖。

圖9係示出圖1的電源開啟驗證電路的實施例的示意圖。

為了有助於對本發明的目的、特徵和效果的理解，提供了用於本發明的詳細描述的實施例以及附圖。

請參考圖1，其以示意圖的形式示出了根據本發明的多個實施例的能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統。如圖1所示，一記憶體系統1包含一記憶體控制電路10，及一電源開啟驗證電路20，以及多個電路單元30。

在一些實施例中，記憶體系統11為一種非揮發性記憶體，諸如基於快閃記憶體的記憶體系統。因此，電路單元30代表為達成記憶體系統1的資料儲存或資料讀取的目的之任何電路，諸如一記憶體單元陣列31、一高電壓電荷泵單元32、一比較器單元33、一命令暫存器34、一X-解碼器35、一Y-解碼器36、一I/O緩衝器等。當然，本發明的實現不限於以上示例。為了便於說明起見，示出如圖1的多個電路單元30。

記憶體控制電路10例如可以被實現為或包括一處理單元、一微處理器，或諸如現場可程式化邏輯閘陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的可程式化電路或專用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)。在一些實施例中，記憶體控制電路10可為用於諸如一NAND快閃記憶體系統的一給定的記憶體系統的任何記憶體控制單元，其中記憶體控制單元配置為可在電源電壓訊號V_CC的供電下運作，電源電壓訊號V_CC被要求為處於可容忍範圍內的穩定電壓位準。如果電源電壓訊號V_CC為低於可容忍範圍的電壓位準，則記憶體控制單元可能處於一不穩定狀態，特別是在電源開啟期間。

電源開啟驗證電路20耦接至記憶體控制電路10，能夠有助於使記憶體系統1在電源開啟期間提前運作，這將在後續的多個實施例中說明。

在一些實施例中，記憶體控制電路10和電源開啟驗證電路20可被視為記憶體控制器或包含在記憶體控制器中，在此提供的該記憶體控制器有助於使記憶體系統1在電源開啟期間提前運作。例如，電源開啟驗證電路20可以被實現為包含記憶體控制電路10的記憶體控制器的一部分。當然，本發明的實施不限於上述示例。

請參考圖2，以示意圖的形式示出在圖1的記憶體系統1的電源開啟期間的電源電壓訊號V_CC的上升及電源開啟重置訊號的示例。如圖2所示，由曲線201表示的電源電壓訊號V_CC從零上升至時段t₃之後而到穩定的電壓位準，此時電源電壓訊號V_CC在一最小電源電壓訊號V_CC(由V_CC-MIN表示)和一最大電源電壓訊號(由V_CC-MAX表示)之間。因此，通常認為，為了使記憶體系統1能夠穩定且可靠的運作，應該允許在時段t₃之後由電源電壓訊號V_CC供電給記憶體系統1的記憶體控制電路10。

然而，在實際應用的一些情景下，可能需要更早的啟動，以在時段t₃之前，要求記憶體系統1的記憶體控制電路10由電源電壓訊號V_CC所供電。例如，在時段t₂之前，當電源電壓訊號V_CC上升且尚未達到最小電源電壓訊號V_CC的電壓位準時，可能需要記憶體系統1的記憶體控制電路10由電源電壓訊號V_CC所供電。這樣，為了使整個記憶體系統1準備好運作，可能需要在電源開啟期間提前給記憶體系統1的記憶體控制電路10供電，從而減少採用該記憶體系統1的一電子裝置的電源開啟等待時間。

請注意的是，電源開啟期間在低於最小電源電壓訊號V_CC(V_CC-MIN)的電壓位準的供電下，記憶體系統1的記憶體控制電路10可能無法正常運作或可能發生故障。以下提供用於有助於使記憶體系統1在電源開啟期間提前運作的多個實施例。

請參考圖3，以流程圖的方式示出了根據本發明的一實施例的用於有助於使記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法。如圖3所示，該方法包括例如步驟S10-S40。

如步驟S10所示，提供耦接至記憶體系統1內部的記憶體控制電路10的一電源開啟驗證電路20。

如步驟S20所示，在電源開啟的一時段期間，於一電源電壓訊號V_CC逐漸上升但尚未達到用於穩定供電給記憶體系統1的一電源電壓閾值時，響應於電源開啟重置訊號POR以及電源電壓訊號V_CC，由電源開啟驗證電路20啟動電源開啟驗證電路20的電源開啟驗證狀態機。電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態。

如步驟S30所示，已啟動的電源開啟驗證狀態機與記憶體系統1的多個電路單元30通訊，以使得針對該等電路單元30的相應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態。

如步驟S40所示，在電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態之後，電源開啟驗證電路20發送一驗證完成訊號S_VC至記憶體控制電路10，以使記憶體控制電路20能夠由電源電壓訊號V_CC所供電並且可運作以控制該記憶體系統1。

因此，可以透過使用如上所述的方法在電源開啟期間提前啟用記憶體系統1。以下提供了圖3所示的方法的步驟的一些實施例。

關於步驟S10，例如，如圖1所示，電源開啟驗證電路20連接在記憶體控制電路10和多個電路單元30之間。

在步驟S20中，例如，由曲線202表示的電源開啟重置訊號POR可以由記憶體系統1的電源開啟重置電路6響應於逐漸上升的電源電壓訊號V_CC 來產生，如圖1和2所示。在接收到電源開啟重置訊號POR時，電源開啟驗證電路20由電源電壓訊號V_CC所供電且開始運作，而記憶體控制電路10仍不可運作。同時，電源開啟驗證電路20還可從由電源電壓訊號V_CC所供電的一時脈產生電路5接收到一時脈訊號CLK。可選地，電源開啟驗證電路20可包含一振盪器，振盪器由電源電壓訊號V_CC來供電以在內部提供一時脈訊號。

在步驟S20中，例如，如圖4所示，電源開啟驗證電路20可以配置為實現具有一系列的狀態S0、S1、S2、S3、S4的電源開啟驗證狀態機。每個狀態具有相應的檢測要被執行及檢查。

在一實施例中，在步驟S30中，根據該系列的狀態啟動針對該等電路單元30相應的檢測，以及根據該系列的狀態接收來自與該等電路單元30相應的檢測結果。在此實施例中，例如，根據該系列的狀態，S0表示系列的開始，及S4表示系列的結束。在狀態S1中，可以選擇該等電路單元30中相應的一個，諸如高電壓電荷泵單元32，以執行相應的檢測。假設所選擇的電路單元(諸如高電壓電荷泵單元32、比較器單元33或命令暫存器34)，除了用於所選電路單元自身的功能的電路，諸如一高電壓電荷泵單元之外，還包含(或與之相關聯)的一檢測電路(例如一檢測電路321、331或341)，該檢測電路可以利用用於對所選擇的電路單元執行檢測(例如，功能測試)的一檢測電路和/或用於對所選擇的電路執行恢復(例如，重置)的一恢復電路來實現。因此，在步驟S30中，例如，當目前的狀態需要使針對所選擇的電路單元的相應的檢測被執行時，電流狀態電源開啟驗證電路20可以發送一檢測請求訊號到諸如高電壓電荷泵單元32之類的所選的電路單元。在此示例中，在執行檢測之後，所選擇的電路單元諸如高電壓電荷泵單元22之類可以發送一檢測結果訊號至電源開啟驗證電路20。檢測結果訊號表示所選的電路單元的檢測結果可以通過或失敗。然後，電源開啟驗證狀態機確認結果並且根據該系列的狀態判斷要執行的動作。例如，如果 對同時具有檢測和恢復電路的所選的電路單元的檢測失敗，則電源開啟驗證狀態機可以觸發所選的電路單元的重置以執行恢復功能。在檢測失敗後，所選的電路單元也可以自行重置。當然，本發明的實現不限於以上示例。

在一實施例中，在步驟S30中，當根據該系列的狀態，經歷該等狀態中的一第一個狀態以及第一個狀態之前的任何狀態以及通過與第一個狀態相應的檢測之後，電源開啟驗證狀態機從第一個狀態轉變為該等狀態中的一第二個狀態。對此實施例而言，如下面的表格1所示，例如，可以使用諸如旗標之類的指示符，來確保正確地按照順序而經歷該等狀態。

電源開啟驗證狀態機可以在當通過時將對應狀態的旗標設定為“1”，在失敗時將對應狀態的旗標設定為“0”。如表格1所示，例如，在狀態S3中，當根據該系列的狀態，經歷第一個狀態(如狀態S3)及狀態S3之前的任何狀態(即，S1、S2)，並且通過與第一個狀態(如狀態S3)相應的任何檢測時，電源開啟驗證狀態機從狀態S3轉變到狀態S4。

請參考圖5，示出了在電源開啟的一時段期間電源電壓訊號V_CC逐漸上升時，圖4的電源開啟驗證狀態機的內部訊號及一輸出訊號的示例。如 圖5所示，由曲線500表示的電源電壓訊號V_CC從1.25V逐漸上升至1.26V。在圖5中，由曲線501表示的一檢查點訊號具有一脈衝，此脈衝對應到表示電源開啟驗證狀態機的路徑為完成的一檢查點，其中路徑可以是正確的路徑(例如，S0、S1、S2、S3、S4)或者錯誤的路徑(例如，S0、S1、S3)。另外，在任何檢查點，根據圖4的該系列的狀態執行電源開啟驗證狀態機。如果發生錯誤的路徑，其中並沒有按照狀態順列來經歷該等狀態，則電源開啟驗證狀態機可能啟動一重置功能，如曲線503所示(圖中未按比例顯示並僅為說明而顯示)令電源開啟驗證狀態機重置，以從狀態S0開始。當該系列的狀態完成時，由曲線502表示的驗證完成訊號被致能並且發送至記憶體控制電路10。因此，由曲線504表示的訊號表示記憶體控制電路10正在運作。因此，當電源電壓訊號V_CC處於大約1.5V的電壓位準，其電壓位準低於最小電源電壓訊號V_CC(由V_CC-MIN表示)，例如1.65V時，有助於記憶體控制電路在電源開啟期間可提前運作。此外，例如，電源電壓訊號V_CC由1.25V增加到1.6V的時段可以是大約100ms到200ms(或其它時間值)。當然，本發明的實現不限於上述示例。

在一些實施例中，在驗證完成訊號被發送至記憶體控制電路10之前，記憶體控制電路10是不可運作的；以及驗證完成訊號使得記憶體控制電路10能夠由電源電壓訊號V_CC所供電並且可運作以控制記憶體控制系統1，無論電源電壓訊號V_CC是否未達到電源電壓閾值。

請參考圖6，以示意圖的形式示出了用於圖1的記憶體系統的電源開啟驗證電路20的電源開啟驗證狀態機的示例。在此示例中，電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態S0、S1、S3、S2，其中S0表示開始，S2表示結束。為了確保正確地根據順序而經歷該等狀態，可以使用多個狀態旗標例如旗標1、旗標3和旗標2，以表示是否通過狀態S1、S2、S2的每一個。另外，採用多個諸 如Pump_ok、Comp_ok、Veri_ok的檢測旗標，以表示每個電路單元的檢測是否通過。

狀態S0可與系統供電相關聯。例如，當電源開啟驗證電路20接收電源開啟重置訊號POR(為致能)時，電源開啟驗證狀態機從狀態S0開始。在狀態S0，所有旗標最初都設定為“0”。然後，電源開啟驗證狀態機檢查所有狀態旗標是否均等於“0”。如果是這樣，則將通過旗標設置為“1”，並且將狀態從S0轉變到S1。否則，通過旗標設置為“0”並且重複狀態S0的處理。

狀態S1可以與至少一個電路單元30的檢查相關聯，例如用於高電壓產生器的一電路單元。在狀態S1，將對應的狀態旗標Flag1設定為“1”，並且例如，將執行對高電壓電荷泵單元32的檢測，以確認檢測是否通過。如果檢測結果通過，則將檢測旗標Pump_ok設定為“1”；否則，將Pump_ok設定為“0”。如果檢測旗標Pump_ok表示為1，則檢查狀態旗標Flag1、Flag3、Flag2是否分別表示為“1”、“0”、“0”。如果是，將通過旗標設定為“1”並且狀態從S1轉變到S3；如果不是，將通過旗標設定為“0”。

狀態S3可與至少一個電路單元30的檢查相關聯，例如用於比較的電路單元。在狀態S3中，相對應的狀態旗標Flag3設定為“1”，並且，例如，將執行對選擇的電路單元例如比較器單元33的檢測。確認是否通過檢測。如果檢測結果通過，檢測旗標Comp_ok設定為“1”；否則，Comp_ok設定為“0”。如果檢測旗標Comp_ok表示為“1“，則檢查狀態旗標Flag1、Flag3、Flag2是否分別表示為“1”“0”、“0”。如果是，將通過旗標設定為“1”並且狀態從S3轉變到S2；如果不是，將通過旗標設定為“0”。

狀態S2可以與至少一個電路單元30的檢查相關聯，諸如一些用於讀取資料驗證的電路單元。在狀態S2中，將對應的狀態旗標Flag2設定為“1”，並且，例如，執行從記憶體單元陣列21(例如讀取幾個資料位元，然後驗 證讀取的資料)中讀取一測試資料的驗證的檢測。確認是否通過此檢測。如果檢測結果通過，將檢測旗標Veri_ok設定為“1”；否則，Veri_ok設定為“0”。如果檢測旗標Veri_ok表示為“1”，則確認狀態旗標Flag1、Flag3、Flag2是否分別表示為“1”、“1”、“1”。如果是這樣，將通過旗標設定為“1”並且狀態來到結束；如果不是，將通過旗標設定為“0”。

因此，如圖6所示，當根據系列的狀態通過當前狀態(例如，S3)以及當前狀態之前的任何狀態(即，S0、S3、S1)，以及通過與當前狀態(例如，S3)相對應的任何檢測時，電源開啟驗證狀態機從一當前狀態(例如，S3)轉變到下一個狀態(例如，S2)。最後，在通過所有檢測(即，與S1、S3、S2相關聯的檢測)以及通過所有狀態(即，S0、S1、S3、S2)後，電源開啟驗證狀態機發送驗證完成訊號至記憶體控制電路10。考慮到上述判斷準則的實現方式，如在圖6中所示的電源開啟驗證狀態機利用每個狀態中的狀態旗標的檢查，從而在電源開啟期間提供了電源開啟驗證狀態機的可靠性。在電源開啟的上述時段期間，電源電壓訊號V_CC、時脈訊號等可能仍然不夠穩定，無法用於實現電源開啟驗證狀態機的一部分邏輯組件的正確操作，其中可能有不欲產生的或間斷的操作發生。

如上述示例的電源開啟驗證狀態機能夠進行錯誤檢測和恢復功能。圖7示出了在電源電壓訊號V_CC逐漸上升的電源開啟期間的圖6的電源開啟驗證狀態機的內步訊號和一輸出訊號的示例。在圖7中，由“Check”表示的一訊號表示檢查點訊號(例如，在圖5中的曲線501)；由“VPU”表示的訊號表示電源開啟重置訊號POR被致能；由“Self Verify”表示的訊號表示為電源開啟驗證狀態機被致能；由“STMCLK”表示的訊號表示為內部使用的一時脈訊號；由“State”表示的訊號表示為當前狀態；由“Flag1”、“Flag3”、“Flag2”表示的訊號分別表 示為狀態旗標Flag1、Flag3、Flag2的值；由“Pass”表示的訊號表示為內使用的通過訊號；由“Pump_ok”、“Comp_ok”、“Veri_ok”表示的訊號分別表示為檢測旗標Pump_ok、Comp_ok、Veri_ok的值；由“Done”表示的訊號表示為電源開啟驗證狀態機到達結束，即在圖6中的“Done”狀態，其中“Done”訊號可以用作驗證完成訊號S_VC。在一示例中，如果圖6的電源開啟驗證狀態機的狀態從S1到S2跳到一錯誤狀態，例如由箭頭701表示的錯誤狀態(其中“State”的波形示意地表示從“1”(即，S1)轉變到“2”(即，S2))，則不遵循圖6中指定的系列的狀態，電源開啟驗證狀態機能夠檢測這種錯誤的轉變並且進行恢復，因為在每個狀態下，都將檢查所有之前的狀態。在上述狀態的示例中，不通過S3(Flag3為“0”)而錯誤地從S1跳到S2，請參考圖6，在狀態S2中，通過旗標被設置為“0”，因為檢查了狀態旗標Flag1、Flag3、Flag2分別不指示“1”、“1”、“1”，無論是否通過了檢測旗標Veri_ok。然後狀態將從S2轉變到S0，從而電源開啟驗證狀態機重置。電源開啟驗證狀態機可能最終地由圖7中所示的訊號“Done”宣告到達圖中的“Done”狀態，直到狀態根據圖6的系列的狀態(即，S0、S1、S3、S2)正確通過。在此示例中，將使記憶體控制電路10由大約1.35V的電源電壓訊號V_CC供電並且可運作以控制記憶體系統1。此外，對於其它示例的錯誤路徑(例如，狀態錯誤地跳動)，通過旗標將設置為“0”，並且電源開啟驗證狀態機將透過自身的重置從當前狀態(例如，S1或S3)轉變到開始狀態(即，S0)，如圖6所示。這樣，如圖6所示的電源開啟驗證狀態機例用每個狀態下的狀態旗標的檢查，從而提升電源開啟期間的電源開啟驗證狀態機的可靠性。

在一些實施例中，參考圖6所示，在其中一個狀態下(例如，S1、S3或S2)，如果相關聯的檢測失敗，則狀態旗標(例如Pump_ok、Comp_ok或Veri_ok)設定為“0”。然後，電源開啟驗證狀態機進一步確認狀態旗標(例如，Flag1、Flag3、Flag2)是否分別表示正確的值。例如，在狀態S3中，確認狀態旗 標Flag1、Flag3、Flag2是否分別表示為“1”、“1”、“0”。如果是，則將通過其標設定為“1”，並且狀態S3重置；如果不是，則通過旗標設定為“0”，並且狀態S3轉變到狀態“S0”以重置電源開啟驗證狀態機，如圖6中所示。在另一示例中，一狀態旗標Flag3遇到錯誤，例如由圖7中的一箭頭702所表示的一閂鎖不穩定狀態，如上所示，由於確認先前狀態，因此將不會影響電源開啟驗證狀態機的操作。當然，本發明的實現不限於以上示例。

圖8示出了圖1的電源開啟驗證電路的一實施例。電源開啟驗證電路20A可包含一界面電路810和一邏輯電路820。界面電路810響應於要求能夠執行電路單元30的相應檢測的狀態而耦接到電路單元30。界面電路810可啟動電路單元30中的一個並且接收來自電路單元30中的一個的檢測結果。例如，在狀態S1中，界面電路810可配置為發送一相應的檢測請求訊號致高電壓電荷泵單元32，以使高電壓電荷泵單元32執行相應的檢測。界面電路810可配置為在執行檢測之後接收由高電壓電荷泵單元32輸出的一檢測結果訊號。界面電路810基於檢測結果訊號作為一輸入訊號施加到邏輯電路820。界面電路810可以透過使用任何合適的邏輯電路組件來實現。

圖9是示出圖1的電源開啟驗證電路的一實施例的一示意圖。在圖9中，邏輯電路820可包含一下一狀態邏輯電路821，一當前狀態邏輯電路822和一輸出邏輯電路823。當然，本發明的實現不限於以上示例。電源開啟驗證電路20(或20A)可以由任何數位、順序和組合邏輯電路來實現。電源開啟驗證電路20(或20A)或基於圖3的方法可以實現在一電子設計自動化(EDA)工具中，例如，在諸如Verilog的一硬體描述語言(HDL)編碼。

在記憶體系統的記憶體控制器的一些實施例中，在接收到驗證完成訊號之前，記憶體控制電路10無法運作；以及驗證完成訊號使記憶體控制 電路10由電源電壓訊號V_CC供電並且可運作以控制記憶體系統1，無論電源電壓訊號V_CC是否達到電源電壓閾值。

在記憶體控制器或記憶體系統1的一些實施例中，當根據系列的狀態通過第一個狀態和第一個狀態之前的任何狀態，以及通過與第一個狀態相應的任何檢測時，電源開啟驗證狀態機(例如，20或20A)從第一個狀態轉變到第二個狀態。

在記憶體控制器或記憶體系統1的一些實施例中，電源開啟驗證狀態機(例如，20或20A)根據系列的狀態啟動在電路單元30上的相應檢測，並且具系列的狀態從相應的電路單元30接收相應的檢測結果。

這樣，提供了有助於在電源開啟期間可預先操作記憶體系統的方法和記憶體控制器的實施例，以及能夠在電源開啟期間可預先操作記憶體系統的實施例。

儘管已經透過特定實施例描述了本發明，但是本發明所屬技術領域具有通常知識者可以對其進行多種修改、組合和變化，而不脫離申請專利範圍中闡述的本發明的範圍和精神。

1:記憶體系統

5:時脈產生電路

6:電源開啟重置電路

10:記憶體控制電路

20:電源開啟驗證電路

30:電路單元

31:記憶體單元陣列

32:高電壓電荷泵單元

321:檢測電路

33:比較器單元

331:檢測電路

34:命令暫存器

341:檢測電路

35:X解碼器

36:Y解碼器

37:I/O緩衝器

POR:電源開啟重置訊號

CLK:時脈訊號

S_VC:驗證完成訊號

V_CC:電源電壓訊號

Claims (18)

1. 一種有助於使一記憶體系統在電源開啟期間提前運作的方法，該方法包括：提供一電源開啟驗證電路，其被耦接到該記憶體系統內部的一記憶體控制電路；在電源開啟的一時段期間，於一電源電壓訊號逐漸上升但尚未達到用於穩定供電給該記憶體系統的一電源電壓閾值時，由該電源開啟驗證電路響應於一電源開啟重置訊號以及該電源電壓訊號，啟動該電源開啟驗證電路的一電源開啟驗證狀態機，其中該電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態；透過啟動的該電源開啟驗證狀態機與該記憶體系統的多個電路單元通訊，以使得針對該等電路單元的相應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，該電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態；以及在該電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態之後，由該電源開啟驗證電路發送一驗證完成訊號至該記憶體控制電路，以使該記憶體控制電路由該電源電壓訊號所供電並且可運作以控制該記憶體系統。
2. 如請求項1所述之方法，其中在該驗證完成訊號被發送至該記憶體控制電路之前，該記憶體控制電路無法運作；以及該驗證完成訊號使該記憶體控制電路由該電源電壓訊號所供電並且可運作以控制該記憶體系統，無論該電源電壓訊號是否尚未達到該電源電壓閾值。
3. 如請求項1所述之方法，其中在透過啟動的該電源開啟驗證狀態機與該記憶體系統的該等電路單元通訊的步驟中，當根據該系列的狀態，經歷該等狀態中的一第一個狀態以及該第一個狀態之前的任何狀態，以及通過與 該第一個狀態相應的檢測時，該電源開啟驗證狀態機從該第一個狀態轉變為該等狀態中的一第二個狀態。
4. 如請求項1所述之方法，其中在透過啟動的該電源開啟驗證狀態機與該記憶體系統的該等電路單元通訊的步驟中，針對該等電路單元的相對應的檢測是根據該系列的狀態而被啟動，以及來自該等電路單元的對應的檢測結果是根據該系列的狀態而被接收。
5. 如請求項1所述之方法，其中該記憶體系統是一非揮發性記憶體系統。
6. 如請求項5所述之方法，其中該記憶體系統是一快閃記憶體系統。
7. 一種用於有助於使一記憶體系統在電源開啟期間提前運作的一記憶體控制器，該記憶體控制器包括：一記憶體控制電路，包含一處理器單元：以及一電源開啟驗證電路，耦接至該記憶體控制電路，且包含一電源開啟驗證狀態機，該電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態，其中在電源開啟的一時段期間，於一電源電壓訊號逐漸上升但尚未達到用於穩定供電給該記憶體系統的一電源電壓閾值時，該電源開啟驗證電路響應於一電源開啟重置訊號以及該電源電壓訊號而啟動該電源開啟驗證狀態機；其中啟動的該電源開啟驗證狀態機與該記憶體系統的多個電路單元通訊，以使得針對該等電路單元的相對應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，該電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態；以及 其中在該電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態之後，該電源開啟驗證電路發送一驗證完成訊號至該記憶體控制電路，以使該記憶體控制電路由該電源電壓訊號所供電並且可運作以控制該記憶體系統。
8. 如請求項7所述之記憶體控制器，其中在接收到該驗證完成訊號之前，該記憶體控制電路無法運作；以及，該驗證完成訊號使該記憶體控制電路由該電源電壓訊號所供電並且可運作以控制該記憶體系統，無論該電源電壓訊號是否尚未達到該電源電壓閾值。
9. 如請求項7所述之記憶體控制器，其中當根據該系列的狀態，經歷該等狀態中的一第一個狀態以及該第一個狀態之前的任何狀態，以及通過與該第一個狀態相應的任何檢測時，該電源開啟驗證狀態機從該第一個狀態轉變到該等狀態中的一第二個狀態。
10. 如請求項7所述之記憶體控制器，其中該電源開啟驗證狀態機根據該系列的狀態啟動針對該等電路單元的相應的檢測，以及根據該系列的狀態從該等電路單元接收相應的檢測結果。
11. 如請求項7所述之記憶體控制器，其中該記憶體控制器用於控制基於非揮發性記憶體的該記憶體系統。
12. 如請求項11所述之記憶體控制器，其中該記憶體系統為一基於快閃記憶體的記憶體系統。
13. 一種能夠在電源開啟期間提前運作的記憶體系統，該記憶體系統包括：多個電路單元；一記憶體控制電路；以及一電源開啟驗證電路，耦接到該記憶體控制電路，且包含一電源開啟驗證狀態機，該電源開啟驗證狀態機具有一系列的狀態，其中在電源開啟的一時段 期間，於一電源電壓訊號逐漸上升但尚未達到用於穩定供電給該記憶體系統的一電源電壓閾值時，該電源開啟驗證電路響應於一電源開啟重置訊號以及該電源電壓訊號而啟動該電源開啟驗證狀態機；其中啟動的該電源開啟驗證狀態機與該等電路單元通訊，以使得針對該等電路單元的相應的檢測根據該系列的狀態而被執行，其中當所有該等檢測根據該系列的狀態而通過時，該電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態；以及其中在該電源開啟驗證狀態機完成該系列的狀態後，該電源開啟驗證電路發送一驗證完成訊號至該記憶體控制電路，以使該記憶體控制電路由該電源電壓訊號所供電並且可運作以控制該記憶體系統。
14. 如請求項13所述之記憶體系統，其中在接收到該驗證完成訊號之前，該記憶體控制電路無法運作；以及該驗證完成訊號使該記憶體控制電路由該電源電壓訊號所供電並且可運作以控制該記憶體系統，無論該電源電壓訊號是否尚未達到該電源電壓閾值。
15. 如請求項13所述之記憶體系統，其中當根據該系列的狀態，經歷該等狀態中的一第一個狀態以及該第一個狀態之前的任何狀態，以及通過與該第一個狀態相應的任何檢測時，該電源開啟驗證狀態機從該第一個狀態轉變到該等狀態中的一第二個狀態。
16. 如請求項13所述之記憶體系統，其中該電源開啟驗證狀態機根據該系列的狀態啟動針對該等電路單元的相應的檢測，以及根據該系列的狀態從該等電路單元接收相應的檢測結果。
17. 如請求項13所述之記憶體系統，其中該記憶體系統是一非揮發性記憶體系統。
18. 如請求項17所述之記憶體系統，其中該記憶體系統是一基於快閃記憶體的記憶體系統。

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