本发明专利技术提供一种应用于CLB总线的NorFLASH存储接口模块，一NorFlash存储器通过此NorFLASH存储接口模块经由CLB总线与CPU处理器进行通信，所述NorFLASH存储接口模块进一步包括上电检测电路，地址译码电路，坏块替换电路，写控制电路以及配置寄存器组和用来显示上次操作状态的状态寄存器组；所述NorFlash存储器内具有一信息块，此信息块记载NorFlash存储器内坏块单元的地址、数目、替换单元的地址和替换单元替换坏块功能使能信息，所述上电检测电路内具有一用于存储来自所述信息块内坏块信息的坏块寄存器。本发明专利技术NorFLASH存储接口模块更大程度的提高NorFLASH的利用率；可以在芯片上直接运行代码，稳定性出色，传输速率高，耗费CPU资源小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于SOC芯片的内置NorFLASH存储接口模块，具体涉及一种应用于CLB总线的NorFLASH存储接口模块。
技术介绍
NorFLASH可以在芯片上直接运行代码，稳定性出色，传输速率高这很适合用于嵌入式系统作为NorFLASH ROM。目前，NorFLASH已在SOC芯片(System on Chip，称为系统级芯片，也有称片上系统)中广泛应用。恰当的接口设计对于NorFLASH在SOC芯片上的应用至关重要。在进行读写NorFLASH操作时，需要对其上的诸多的控制信号进行相应的控制，如果直接将NorFLASH控制信号用寄存器控制实现，则会耗费很多的CPU资源，操作步骤繁琐，且需根据不同的操作更换其步骤，需要耗费大量的软件资源，且软件维护比较复杂。因此如何提供一种高利用率，且可直接运行代码，稳定性、传输速率高的NorFlash存储接口模块，成为本领域技术人员努力的方向。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种应用于CLB总线的NorFLASH存储接口模块，该NorFLASH存储接口模块更大程度的提高NorFLASH的利用率；可以在芯片上直接运行代码，稳定性出色，传输速率高，很适合用于嵌入式系统作为NorFLASH ROM的优势，解决NorFLASH端口控制信号多，而直接用寄存器控制实现会耗费很多的CPU资源且操作步骤繁琐的问题；操作简单，耗费CPU资源小，便于软件开发。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种应用于CLB总线的NorFLASH存储接口模块，一 NorFlash存储器通过此NorFLASH存储接口模块经由CLB总线与CPU处理器进行通信；所述NorFLASH存储接口模块进一步包括上电检测电路，地址译码电路，坏块替换电路，写控制电路以及配置寄存器组和用来显示上次操作状态的状态寄存器组； 所述NorFlash存储器内具有一信息块，此信息块记载NorFlash存储器内坏块单元的地址、数目、替换单元的地址和替换单元替换坏块功能使能位信息，此使能位有效标识NorFlash存储器内存在坏块，所述上电检测电路内具有一用于存储来自所述信息块内坏块信息的坏块寄存器； 所述上电检测电路在上电复位时，其读取所述NorFlash存储器内信息块内信息，对NorFlash存储器是否存在坏块进行检测，上电检测电路会将坏块信息保存至其坏块寄存器中，以供坏块替换电路读取； 所述坏块替换电路用于对坏块地址的重新映射，当上电检测电路检测到坏块存在，且通过地址译码电路检测到CPU处理器正在对NorFlash存储器进行访问时，该坏块替换电路将启动，接收来自地址译码电路的访问原地址和来自上电检测电路中坏块寄存器的坏块信息，当坏块信息中的使能位无效时，则访问原地址透明经过坏块替换电路传输给所述NorFlash存储器；否则，比较访问原地址是否在坏块信息范围内，如果在，则将坏块单元对应的替换单元地址传输给所述NorFlash存储器，从而将CPU处理器对NorFlash存储器中坏块单元的读写访问转换成对NorFlash存储器中坏块单元相应的替换单元的读写访问，否则，访问原地址透明经过坏块替换电路传输给所述NorFlash存储器； 所述地址译码电路是用来生成读写匹配信号并判断访问类型是读操作或者写操作和访问原地址信号，当CPU处理器对任意地址进行读/写访问时，被访问的访问地址通过CLB总线经NorFLASH存储接口模块中地址译码电路生成访问原地址信号和读写控制信号；所述写控制电路由写操作控制状态机组成，此写操作控制状态机包括空闲状态、写准备状态、编程启动状态、擦除状态、编程状态以及写清除状态；所述空闲状态，表示写操作还未开始，或者编程/擦除结束时状态机的所处状态，在空闲状态时不会对NorFlash存储器端口的信号进行任何操作；所述写准备状态，表示写操作已经开始，且这次写操作是有效的；所述编程启动状态，表示CPU发出编程命令，且命令被接收；所述擦除状态，表示CPU发出擦除命令，且命令被接收，NorFlash存储器将会或正在进行擦除操作；所述编程状态，表示正在进行编程操作；所述清除状态，表示编程/擦除操作已完成，即需要等待的为保证下次操作能正确执行的恢复时间； 所述配置寄存器组由时序配置寄存器和命令寄存器组成，所述时序配置寄存器用于读/写时序配置以及计数器配置，读/写时序配置即NorFlash存储器读控制信号的时序配置，NorFlash存储器输出值的读取时间配置以及写操作分频信息的配置。读控制信号的时序配置保证了接口能够输出正确地读访问控制信号；读取时间配置是指NorFlash存储器的读取时间是可控的，可根据系统频率以及NorFlash存储器自身的读取时间进行动态的配置；写操作分频信息的配置是指写控制电路输入时钟的分频配置。计数器配置是配置NorFlash存储器写操作所需的等待周期数。上述技术方案中的进一步改进方案如下: 1.上述方案中，所述写控制电路还包括地址自增状态机和低功耗状态机，所述地址自增状态机，表示当NorFLASH只支持单字节编程时，如需要半字/字编程，NorFLASH地址可以根据编程的字节数自增；所述低功耗状态机，表示NorFlash存储器正处于低功耗状态。2.上述方案中，所述读取时间配置是指NorFlash存储器的读取时间是可控的，可根据系统频率以及NorFlash存储器自身的读取时间进行动态的配置。3.上述方案中，所述NorFlash存储器的写操作等时间可以根据系统频率，写操作分频信息和计数器配置进行动态调整。4.上述方案中，所述状态寄存器组包括写操作完成标志和访问错误标志组成，其中，写操作完成标志是指当NorFLASH编程或擦除完成时，NorFLASH接口会自动产生标志，当中断使能打开，此标志可以产生操作完成中断；访问错误标志是指当CPU对不可访问的NorFLASH地址进行读写操作或者写操作宽度不符合要求时，NorFLASH接口会产生访问错误标志，且对NorFLASH不会有任何操作。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果: 1.本专利技术NorFLASH存储接口模块，通过对地址的重新映射，将CPU对坏块的读写访问转换成对NorFLASH中的替换单元的读写访问，从而更大程度的提高NorFLASH的利用率。当上电检测电路检测到坏块存在，且通过地址译码电路检测到CPU正在对坏块地址进行访问，那么坏块替换电路将会自动启动，对地址进行重新映射。2.本专利技术NorFLASH存储接口模块，接口具有坏块替换，可选择支持字/半字/单字节编程和进入低功耗，读写操作步骤简单，易于软件开发的优点，尤其是编程和擦除操作，在CPU对其进行相应的配置后，可以在不耗费CPU资源的前提下，通过中断处理来完成。该接口通用性较强，可以广泛应用于嵌入式SOC芯片领域。附图说明附图1为应用本
技术实现思路
的嵌入式SOC芯片结构示意 附图2为本专利技术中的读操作示意 附图3为本专利技术中的写操作示意 附图4为本专利技术中的坏块替换操作示意 附图5为本专利技术中的上电检测电路操作示意 附图6为本专利技术中的写控制状态机示意 附图7为实施例NorFLASH接口工作示意图。以上附图中:1、CPU处理器；2、CLB总线；3、Nor本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于CLB总线的NorFLASH存储接口模块， 一NorFlash存储器（4）通过此NorFLASH存储接口模块（3）经由CLB总线（2）与CPU处理器（1）进行通信；其特征在于：所述NorFLASH存储接口模块（3）进一步包括上电检测电路（5），地址译码电路（6），坏块替换电路（7），写控制电路（8）以及配置寄存器组（9）和用来显示上次操作状态的状态寄存器组（10）；所述NorFlash存储器（4）内具有一信息块（41），此信息块（41）记载NorFlash存储器（4）内坏块单元的地址、数目、替换单元的地址和替换单元替换坏块功能使能位信息，此使能位有效标识NorFlash存储器（4）内是否存在坏块，所述上电检测电路（5）内具有一用于存储来自所述信息块（41）内坏块信息的坏块寄存器（51）； 所述上电检测电路（5）在上电复位时，其读取所述NorFlash存储器（4）内信息块（41）内信息，对NorFlash存储器（4）是否存在坏块进行检测，上电检测电路（5）会将坏块信息保存至其坏块寄存器（51）中，以供坏块替换电路（7）读取；所述坏块替换电路（7）用于对坏块地址的重新映射，当上电检测电路（5）检测到坏块存在，且通过地址译码电路（6）检测到CPU处理器（1）正在对NorFlash存储器（4）进行访问时，该坏块替换电路（7）将启动，接收来自地址译码电路（6）的访问原地址和来自上电检测电路（5）中坏块寄存器（51）的坏块信息，当坏块信息中的使能位无效时，则访问原地址透明经过坏块替换电路（7）传输给所述NorFlash存储器（4）；否则，比较访问原地址是否在坏块信息范围内，如果在，则将坏块单元对应的替换单元地址传输给所述NorFlash存储器（4），从而将CPU处理器（1）对NorFlash存储器（4）中坏块单元的读写访问转换成对NorFlash存储器（4）中坏块单元相应的替换单元的读写访问，否则，访问原地址透明经过坏块替换电路（7）传输给所述NorFlash存储器（4）；所述地址译码电路（6）是用来生成读写匹配信号并判断访问类型是读操作或者写操作和访问原地址信号，当CPU处理器（1）对任意地址进行读/写访问时，被访问的访问地址通过CLB总线（2）经NorFLASH存储接口模块中地址译码电路（6）生成访问原地址信号和读写控制信号；所述写控制电路（8）由写操作控制状态机组成，此写操作控制状态机包括空闲状态、写准备状态、编程启动状态、擦除状态、编程状态以及写清除状态；所述空闲状态，表示写操作还未开始，或者编程/擦除结束时状态机的所处状态，在空闲状态时不会对NorFlash存储器端口的信号进行任何操作；所述写准备状态，表示写操作已经开始，且这次写操作是有效的；所述编程启动状态，表示CPU发出编程命令，且命令被接收；所述擦除状态，表示CPU发出擦除命令，且命令被接收，NorFlash存储器将会或正在进行擦除操作；所述编程状态，表示正在进行编程操作；所述清除状态，表示编程/擦除操作已完成，即需要等待的为保证下次操作能正确执行的恢复时间；所述配置寄存器组（9）由时序配置寄存器（91）和命令寄存器（92）组成，所述时序配置寄存器（91）用于读/写时序配置以及计数器配置，读/写时序配置即NorFlash存储器（4）读控制信号的时序配置，NorFlash存储器（4）输出值的读取时间配置以及写操作分频信息的配置。...
【技术特征摘要】
1.一种应用于CLB总线的NorFLASH存储接口模块，一 NorFlash存储器(4)通过此NorFLASH存储接口模块(3)经由CLB总线(2)与CPU处理器(I)进行通信；其特征在于:所述NorFLASH存储接口模块(3 )进一步包括上电检测电路(5 )，地址译码电路(6 )，坏块替换电路(7)，写控制电路(8)以及配置寄存器组(9)和用来显示上次操作状态的状态寄存器组(10)； 所述NorFlash存储器(4)内具有一信息块(41 )，此信息块(41)记载NorFlash存储器(4)内坏块单元的地址、数目、替换单元的地址和替换单元替换坏块功能使能位信息，此使能位有效标识NorFlash存储器(4)内是否存在坏块，所述上电检测电路(5)内具有一用于存储来自所述信息块(41)内坏块信息的坏块寄存器(51)； 所述上电检测电路(5)在上电复位时，其读取所述NorFlash存储器(4)内信息块(41)内信息，对NorFlash存储器(4 )是否存在坏块进行检测，上电检测电路(5 )会将坏块信息保存至其坏块寄存器(51)中，以供坏块替换电路(7)读取； 所述坏块替换电路(7)用于对坏块地址的重新映射，当上电检测电路(5)检测到坏块存在，且通过地址译码电路(6)检测到CPU处理器(I)正在对NorFlash存储器(4)进行访问时，该坏块替换电路(7)将启动，接收来自地址译码电路(6)的访问原地址和来自上电检测电路(5)中坏块寄存器(51)的坏块信息，当坏块信息中的使能位无效时，则访问原地址透明经过坏块替换电路(7)传输给所述NorFlash存储器(4);否则，比较访问原地址是否在坏块信息范围内，如果在，则将坏块单元对应的替换单元地址传输给所述NorFlash存储器(4)，从而将CPU处理器(I)对NorFlash存储器(4)中坏块单元的读写访问转换成对NorFlash存储器(4)中坏块单元相应的替换单元的读写访问，否则，访问原地址透明经过坏块替换电路(7)传输给所述NorFlash存储器(4)； 所述地址译码电路(6)是用来生成读写匹配信号并判断访问类型是读操作或者写操作和访问原地址信号，当CPU处理器(I)对任意地址进行读/写访问时，被访问的访问地址通过CLB总线(2)经NorFLASH存储接口模块中地址译码电路(6)生成访问原地址信号和读写控制信号； 所述写控制电路(8 )由写操作控制状态机组成，此写操作控制状态机包括空闲状态、写准备状态、编程启动状态、擦除状态、编程状态以及写清除状态；所述空闲状态，表示写操作还未开始，或者编程/擦除结束时状态机的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑茳，肖佐楠，匡启和，林雄鑫，周秀梅，
申请(专利权)人：苏州国芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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