【摘要】：本文主要研究了高速串行閃存芯片的工作原理,并為這種芯片設(shè)計了一套可應(yīng)用于實時嵌入式系統(tǒng)的通用設(shè)備驅(qū)動程序。高速串行閃存是基于NOR型結(jié)構(gòu)閃存技術(shù)(簡稱NORFlash技術(shù))并使用擴展型串行接口的非易失性存儲芯片。該種閃存可以運行的時鐘頻率高達百兆赫茲,具有四比特數(shù)據(jù)位寬,最少僅8根管腳。其生產(chǎn)采用了40納米至60納米左右的先進工藝,這使得此類閃存最小封裝尺寸僅為8×6mm。所以,高速串行閃存兼具高性能和低成本的優(yōu)點。 傳統(tǒng)的基于NORFlash技術(shù)的串行閃存遵循標(biāo)準(zhǔn)的SPI協(xié)議,僅具有一比特數(shù)據(jù)位寬,并且可運行的最高時鐘頻率偏低。而傳統(tǒng)的并行閃存(本文特指基于NORFlash技術(shù))雖然數(shù)據(jù)位寬較高,但是其生產(chǎn)成本較高,而且由于物理限制,其性能也很難再提高。 高速串行閃存遵循一種新型的擴展型SPI協(xié)議,數(shù)據(jù)位寬是傳統(tǒng)串行閃存的四倍,且大幅提高了可運行的最高時鐘頻率,其性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)串行閃存。在一個擁有大容量高速緩存(Cache)的嵌入式系統(tǒng)中,使用這種高速串行閃存和使用并行閃存的效果不相上下。高速串行閃存不僅繼承了傳統(tǒng)串行閃存的低成本優(yōu)勢,還能在性能上媲美并行閃存,所以有較大的競爭優(yōu)勢來取代傳統(tǒng)串行閃存和傳統(tǒng)并行閃存。 高速串行閃存與傳統(tǒng)并行閃存的存儲原理類似,但二者的控制方式及操作指令完全不同,因此高速串行閃存無法使用傳統(tǒng)并行閃存的驅(qū)動程序。另一方面,高速串行閃存擴展了傳統(tǒng)串行閃存的傳輸協(xié)議,因此高速串行閃存也不能使用傳統(tǒng)串行閃存的驅(qū)動程序。 本文深入分析了高速串行閃存芯片工作原理和控制方式,并詳細的描述了設(shè)計高速串行閃存通用驅(qū)動程序的思路和方法。 該高速串行閃存驅(qū)動程序不僅能廣泛兼容多種主流規(guī)格的商用高速串行閃存,還能保持不同型號高速串行閃存各自的獨有優(yōu)勢。在工程應(yīng)用中,該驅(qū)動設(shè)計的通用性使得軟件升級成本趨近于零,因此本論題具有較高的工程應(yīng)用價值。
[Abstract]:This paper mainly studies the working principle of high-speed serial flash memory chip and designs a universal device driver for this chip which can be used in real-time embedded system. High-speed serial flash memory is a non-volatile memory chip based on NOR structure flash memory technology (abbreviated as NORFlash technology) and using extended serial interface. The flash memory can run at a clock rate of up to 100 megahertz and has a four-bit data bit width with at least 8 pins. It is manufactured in an advanced process ranging from 40 nm to 60 nm, resulting in a minimum package size of 8 脳 6 mm for this type of flash memory. Therefore, high-speed serial flash memory has the advantages of high performance and low cost. The traditional serial flash memory based on NORFlash technology follows the standard SPI protocol, it has only one bit width of data, and the highest clock frequency that can be run is on the low side. However, the traditional parallel flash memory (especially based on NORFlash) has a high bit width, but its production cost is high, and its performance is difficult to improve because of physical limitations. High-speed serial flash memory follows a new extended SPI protocol. The data bit width of high-speed serial flash memory is four times that of traditional serial flash memory, and the performance of high-speed serial flash memory is much better than that of traditional serial flash memory. In an embedded system with a high-capacity cache (Cache), the use of this high-speed serial flash is comparable to the use of parallel flash memory. High-speed serial flash memory not only inherits the low-cost advantage of traditional serial flash memory, but also can match the performance of parallel flash memory, so it has a great competitive advantage to replace the traditional serial flash memory and the traditional parallel flash memory. The storage principle of high-speed serial flash memory is similar to that of traditional parallel flash memory, but their control modes and operating instructions are completely different. Therefore, high-speed serial flash memory can not use the driver of traditional parallel flash memory. On the other hand, high-speed serial flash memory extends the transport protocol of traditional serial flash memory, so high-speed serial flash memory can not use the driver of traditional serial flash memory. In this paper, the working principle and control mode of high-speed serial flash memory chip are deeply analyzed, and the idea and method of designing universal driver for high-speed serial flash memory are described in detail. The high-speed serial flash memory driver can not only be compatible with many mainstream commercial high-speed serial flash memory, but also maintain the unique advantages of different models of high-speed serial flash memory. In engineering applications, the generality of the driver design makes the cost of software upgrade approach to zero, so this paper has high engineering application value.
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP333

【共引文獻】

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本文編號：2460024