[发明专利]一种NANDFlash控制器的控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及NAND Flash控制器领域，特别涉及一种NAND Flash控制器的控制方法和装置。

背景技术

随着电子信息社会的飞速发展，数据存储需求量呈现出爆炸式的增长，非易失性存储器NAND Flash闪存具有高容量、高密度、高性能等特点，因此应用愈来愈广泛。要完成对NAND Flash闪存颗粒的正确读、写、擦除操作，需要硬件控制器按照时序接口和操作命令对存储器进行操作。

不同NAND Flash颗粒厂商的接口不同，为了统一NAND Flash接口，国际上将其统一为两种类型的接口，一种为ONFI接口，另一种为Toggle接口。每种接口类型又有ONFI2.x和ONFI3.x以及ONFI4.x，Toggle1.0、Toggle2.0不同版本。对这些不同版本接口类型的NAND颗粒都能完成读取、编程、擦除等操作，NAND Flash控制器需要包含所有接口时序控制，才能保证访问不同厂商不同版本接口类型的NAND存储器颗粒。

由于对NAND Flash颗粒的操作包括编程、读取、擦除操作，且不同接口协议下操作时序不同。因此对NAND Flash的控制需要包含所有各种类型的编程、读取、擦除时序，且在不同的NAND Flash颗粒厂商(镁光、三星、东芝、海力士...)之间，对于相同的访问操作也会有不同的访问流程。NAND Flash需要完全覆盖所有的不同类型颗粒的读、写、擦除操作及不同操作时序不同的产生，所以还需要添加许多额外的逻辑控制电路完成。如图3所示，不同的接口且每种接口对应的编程、读取、擦除操作时序不同，都需要在控制器中增加控制电路完成相应地时序控制。

为了满足上述所述的各种接口类型的不同NAND Flash颗粒操作，且需要满足不同颗粒厂商的不同接口操作。按照现有的技术，根据不同的操作时序需要增加控制逻辑电路，且不同厂商不同类型的控制又需要增加额外的硬件逻辑电路，则导致硬件电路非常复杂，且随着NAND Flash颗粒时序的更新，控制器就需要重新定义逻辑电路满足更新的颗粒时序，硬件成本非常高且可移植性非常差。

随着NAND Flash颗粒的不断发展及功能时序的不断增加，使得这类控制器对硬件电路的复杂度越来越高，逻辑开销也很大，不利于维护与移植。这些缺点大大增加了NAND Flash控制器芯片产品的研发时间和成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种NAND Flash控制器的控制方法和装置，使得NAND Flash控制器能够满足现有的各种厂商的各种类型的NAND Flash接口颗粒，并完成不同接口类型(异步、ONFI或者Toggle)NAND Flash存储器颗粒地正确读取、编程、擦除操作，也能灵活地适应未来NAND Flash颗粒发展出现的新的时序特征。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种NAND Flash控制器的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：定义一系列功能寄存器组，用于操作NAND Flash颗粒接口；所述寄存器组包括通过ARM CPU定义NAND Flash控制器中操作NAND Flash颗粒的具体时序接口；

步骤2：解析步骤1中的寄存器组，得到相应操作执行指令、访问NAND Flash颗粒操作时序控制；

步骤3：将解析后的执行指令送至物理实现层，物理实现层实施具体的执行指令，包括组合不同类型接口的不同操作的时序组，执行所述步骤2中的执行指令，驱动NAND flash接口，控制NAND Flash颗粒。

进一步的，所述寄存器组还包括：

选择NAND Flash访问接口是异步、ONFI还是Toggle类型，以及不同类型的不同版本的选择；

定义NAND Flash控制器中ECC模块对NAND Flash闪存颗粒操作时纠错能力的配置；

定义编程数据寄存器接口，用于提供NAND Flash控制器向NAND Flash颗粒所要编程的数据；

定义NAND Flash控制器操作NAND Flash颗粒的具体时序指令，包括CE使能哪一颗NAND Flash存储颗粒定义、CLE访问命令定义、ALE访问NAND Flash颗粒地址定义、WE写颗粒时序定义、RE读颗粒时序定义以及ONFI和Toggle类型驱动数据读写采样的DQS信号定义。

一种NAND Flash控制器的控制装置，包括依次相连的定义层模块、解析层模块、物理实现层模块、NAND Flash接口模块，所有模块均采用全数字逻辑电路实现；