[发明专利]用于提高MCU存储性能的方法及其对应的MCU芯片

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储技术，更具体地，涉及一种能够提高自身存储性能的方法及其对应的新型MCU芯片。

背景技术

目前，通用MCU应用日趋广泛，各领域需求逐渐增大，如何在已有元件性能的基础上提高芯片整体性能并且扩大应用范围，是人们广泛关注的焦点。虽然芯片性能与特点千差万别，但就其内部存储器而言，主要分为可擦写非易失性存储器(诸如FLASH、EEPROM、ROM、OPT、MTP等)及易失性存储器(诸如SRAM)。可擦写非易失性存储器掉电后数据不会消失，但性能相对较低，通常需要多个周期才能完成一次操作，主要用于存储程序。易失性存储器掉电后数据消失，但性能较高，单周期可完成一个操作，主要用于程序执行过程中的中间数据存储。

在一款芯片中，两者大小及所占地址是固定的，程序需要根据芯片所提供的硬件资源进行编写，要求相对较高，灵活度有限。同时由于片内可擦写非易失性存储器对芯片制造工艺提出了特殊的要求，使得生产制造成本与可靠性变得更加敏感。因此，可擦写非易失性存储器与易失性存储器在芯片内的容量大小、性能高低以及其所影响的成品率与成本是当前芯片设计与制造的很重要考量因素。

与存储器相依托的通用MCU芯片上电工作流程可抽象为如下三个过程：上电引导过程；程序执行过程；烧录程序过程。芯片的上电过程与芯片的存储规划是紧密相连的。在对芯片性能需求日益增长的今天，用于存储程序的可擦写非易失性存储器的性能已经成为读取程序的瓶颈。其带来的成品率下降与成本上升也为人所诟病。在物理受限的前提下，可通过改变程序运行介质可以解决这一问题，但运行流程也将随之改变。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种能够提高自身存储性能的方法及其对应的MCU芯片。

根据本发明的一个方面，该MCU芯片包括外部存储器地址转换电路、片内地址产生逻辑、片内易失性存储器配置与控制器、片内易失性存储器、以及非易失性存储器；其特征在于，片内易失性存储器包括用于存储程序的程序区和用于存储数据的数据区；所述片内地址产生逻辑和片内易失性存储器配置与控制器通过易失性存储器地址总线通信连接，或两者一体形成于片内。

根据本发明的另一方面，提出了一种提高MCU存储性能的方法，该方法包括以下步骤：第一步，判断外部非易失性存储器是否存在；如不存在，直接引入第五步；第二步，在第一步检测成功的条件下，获取该存储器上用户程序信息；第三步，识别用户程序信息，匹配则根据程序数据量大小从片外非易失性存储器拷贝至片内易失性存储器中；第四步，识别存储器转换标识，存在则进行片内存储器地址切换；第五步，执行用户程序。

本发明提出的用于提高MCU存储性能的方法，同时配合相应的上电执行流程以及程序烧录方式，可以克服所提到的程序区与数据区容量固定的局限性，同时解决可擦写非易失性存储器读取性能低的不足而导致程序执行效率低的问题，并可提升芯片生产制造成品率，降低成本。

附图说明

图1为本发明存储区域布局示意图；

图2为本发明所对应的MCU上电流程图；

图3为存储器映射切换示意图；

图4为本发明应用于MCU控制器的实际上电流程图。

如图所示，为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种提高MCU存储性能的方法及其对应的新型MCU芯片进行详细描述。

同时，在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。

图1表示本发明最优实施例中提出的新型MCU芯片1，其中该MCU芯片1包括外部存储器地址转换电路5，该外部存储器地址转换电路5优选采用外部通用或专用总线接口控制器；片内地址产生逻辑6，其优选为外设通讯控制器、处理器地址累加器等地址产生硬件中的一个或多个组合；通过片内易失性存储器地址总线7连接到片内地址产生逻辑6的片内易失性存储器配置与控制器8；片内易失性存储器9，例如sram等；以及非易失性存储器；该非易失性存储器优选包括片内用于存储数据的可擦写非易失性存储器12以及片内用于存储引导程序的非易失性存储器13。