专利名称：闪存及闪存中数据操作方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域，尤其涉及闪存(Falsh)及Flash中数据操作方法。
背景技术：
图1是现有Flash的部分结构示意图，图中标号IO代表存储块，用于存储数据，能够输出数据电流;标号11代表参考单元，能够输出参考电流IMf ;标号12为比较单元，用于比较数据电流Ln及参考电流1ref，并输出逻辑比较结果"0"或"l"，以辅助实现对存储块10进行数据读、写及擦除等数据操作。 根据现有数据操作方案，在每次对存储块10进行数据操作时，均需要参考单元11
输出参考电流IMf，由比较单元12进行比较。 但随着目前数据操作频率的增加，参考单元11的使用频率也极大增加，因此容易造成参考单元11损坏，降低参考单元11的使用寿命，而参考单元11 一旦损坏，就无法对其对应的存储块10进行数据操作，也就容易降低Flash的可靠性及使用寿命，以及Flash中数据操作的可靠性。
发明内容
本发明提供Flash及Flash中数据操作方法，以提高Flash的可靠性及使用寿命，并提高Flash中数据操作的可靠性。 本发明提出了 Flash,该Flash包括存储块、参考单元及比较单元，所述参考单元及存储块均连接至比较单元，分别用于向比较单元输出参考信号及数据信号；比较单元用于比较所述参考信号及数据信号并输出比较结果；还包括监测单元、控制单元、备用参考单元及备用比较单元；其中监测单元，连接至参考单元及控制单元，用于监测参考单元是否正常工作，并在监测到参考单元无法正常工作时，通知控制单元控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；控制单元，连接至监测单元及备用参考单元，用于控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；备用参考单元，连接至备用比较单元，用于向备用比较单元输出参考信号；以及备用比较单元，连接至存储块及备用参考单元，用于比较存储块发来的数据信号及备用参考单元发来的参考信号，并输出比较结果。 本发明还提出了 Flash中数据操作方法，该方法包括监测单元监测参考单元是否正常工作，并在监测到参考单元无法正常工作时，通知控制单元控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；控制单元控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；备用比较单元比较存储块发来的数据信号及备用参考单元发来的参考信号，并输出比较结果。 本发明提出的Flash中设置有上述备用参考单元、备用比较单元及控制单元，实现了在参考单元无法正常工作时，由控制单元控制备用参考单元接替参考单元工作，避免了上述问题，提高Flash的可靠性及使用寿命。 此外本发明提出的Flash中数据操作方案通过在参考单元无法正常工作时，由控制单元控制备用参考单元接替参考单元的工作，从而使得即使参考单元无法正常工作，也能够保证Flash中数据操作正常进行，提高了数据操作的可靠性。
图1为现有Flash的部分结构示意图； 图2为本发明实施例提出的Flash的部分结构示意图； 图3为本发明实施例提出的Flash中的数据操作方法流程图。
具体实施例方式
针对背景技术提及的问题，本发明实施例提出如果在Flash中设置备用参考单元，且实现在参考单元无法正常工作时，由备用参考单元接替参考单元工作，则可以避免上述问题，提高Flash的可靠性及使用寿命。 图2为本发明实施例提出的Flash的部分结构示意图，结合该图，基于上述思路，本发明实施例提出的Flash包括 存储块20、参考单元21及比较单元22，所述参考单元21及存储块20均连接至比较单元22，分别用于向比较单元22输出参考信号及数据信号；比较单元22用于比较所述参考信号及数据信号并输出比较结果，例如逻辑"0"或"1";此处的参考信号和数据信号的形式通常为电流信号。 此外，该Flash还包括监测单元23、控制单元24、备用参考单元25及备用比较单元26 ;其中 监测单元23连接至参考单元21及控制单元24，用于监测参考单元21是否正常工作，并在监测到参考单元21无法正常工作时，通知控制单元24控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号； 所述监测单元23监测参考单元21的方式有多种，例如可以由参考单元21定期向监测单元23发送工作状态正常信号，如果监测单元23按时接收到该信号，则说明参考单元21的工作正常，否则认为参考单元21无法正常工作。也可以是由监测单元23定期向参考单元21发送监测信号，并接收参考单元21反馈回的工作状态正常信号，如果能够接收到该信号，则说明参考单元21的工作正常，否则可认为参考单元21无法正常工作。
所述监测单元23通知控制单元24的通知方式也可以有多种，例如当监测单元23监测到参考单元21无法正常工作时，向控制单元24发送通知信号，由控制单元24控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号；也可以是控制单元24定期向监测单元23发送用于判断是否需要控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号的问询信号，并在获得监测单元23需要控制的反馈信号后，进行上述控制。 控制单元24连接至监测单元23及备用参考单元25，用于控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号； 所述控制单元24通常是预先存储在Flash中的程序模块，能够对备用参考单元25发送控制信号，控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号。该控制信号通常为电信号。 备用参考单元25连接至备用比较单元26，用于向备用比较单元26输出参考信号； 由于每个备用参考单元25通常与一个备用比较单元26连接，因此本发明实施例在Flash中增加备用参考单元25后，相应也添加备用比较单元26，并将参考信号输送至备用比较单元26，由备用比较单元26将参考信号与数据信号比较。 备用比较单元26连接至存储块20及备用参考单元25，用于比较存储块20发来的数据信号及备用参考单元25发来的参考信号，并输出比较结果，该比较结果仍然通常为逻辑"O"或"l"，其输出的比较结果的作用与比较单元的作用一致，辅助实现Flash中的数据操作，例如数据的读、写及擦除等。 上述方案中的备用参考单元25还可以有多个，图2中画出了有两个备用参考单元25的情况，则在一个备用参考单元25损坏后，可以由其它后续备用参考单元25接替其工作，相应的，备用比较单元26也需要多个，且数目与备用参考单元25相同，各个备用比较单元26分别连接至各个备用参考单元25。 为实现Flash中有多个备用参考单元25及备用比较单元26的方案，Flash中还需要增加备用监测单元27，该备用监测单元27连接至备用参考单元25及控制单元24，用于监测自身连接的备用参考单元25是否正常工作，并在监测到自身连接的备用参考单元25无法正常工作时，通知控制单元24控制其它备用参考单元25向对应的备用比较单元26输出参考信号。 其中备用监测单元27的数目可以与备用参考单元25的数目相同，且各个备用监测单元27分别连接至各个备用参考单元25，这种情况下，假设有N个备用参考单元25，则在前N-l个备用参考单元25中任何一个无法正常工作时，可以由备用监测单元监测到其无法正常工作，由其他备用参考单元25接替其工作；如果已经有N-1个备用参考单元25无法正常工作，则连接至第N个备用参考单元25的备用监测单元27可以在监测到无法正常工作时，发出提示信息等，便于用户处理。当然，备用监测单元27的数目比备用参考单元25的数目少一个也是可行的，因为此时如果第N个备用参考单元25损坏后，即使有备用监测单元27监测出其损坏，由于前N-l个备用参考单元25已经损坏，因此已经没有备用参考单元25可以接替其工作，所以第N个备用参考单元25连接的备用监测单元27是可以省略的。如果不省略，则可以附加发出提示信息等作用。 此外，上述备用监测单元27连接至控制单元24，即备用监测单元27和监测单元23连接至同一个控制单元24，实际上，也可以增加其它控制单元，由其连接至备用监测单元26，当然这是可选的。 结合上述Flash结构，本发明实施例还提出了 Flash中的数据操作方法，以提高数据操作的可靠性。 图3为本发明实施例提出的Flash中的数据操作方法流程图，结合该图，该方法包括 步骤1 ，监测单元23监测参考单元21是否正常工作，并在监测到参考单元21无法正常工作时，通知控制单元24控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号；
步骤2，控制单元24控制备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号；
步骤3，备用参考单元25向备用比较单元26输出参考信号； 步骤4，备用比较单元26比较存储块20发来的数据信号及备用参考单元25发来的参考信号，并输出比较结果。 可选的，如果有多个备用参考单元25及备用比较单元26，则增加备用监测单元27后，该方法还包括备用监测单元27监测自身连接的备用参考单元25是否正常工作，并在监测到自身连接的备用参考单元25无法正常工作时，通知控制单元24控制其它备用参考单元25向对应的备用比较单元26输出参考信号。 其中参考上述Flash实施例，所述备用监测单元27的数目可以等于备用参考单元25的数目，各个备用监测单元27分别与各个备用参考单元25连接；所述备用监测单元27比备用参考单元25少一个，以及各个备用监测单元27分别连接至不同的备用参考单元25。
上述方法中，通过在参考单元无法正常工作时，由备用参考单元接替参考单元的工作，从而使得即使参考单元无法正常工作，也能够保证Flash中数据操作正常进行，提高了数据操作的可靠性。 该数据操作方案的具体实施过程参照上述Flash的实施容易得到，此处不再赘述。 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种闪存，包括存储块、参考单元及比较单元，所述参考单元及存储块均连接至比较单元，分别用于向比较单元输出参考信号及数据信号；比较单元用于比较所述参考信号及数据信号并输出比较结果；其特征在于，还包括监测单元、控制单元、备用参考单元及备用比较单元；其中监测单元，连接至参考单元及控制单元，用于监测参考单元是否正常工作，并在监测到参考单元无法正常工作时，通知控制单元控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；控制单元，连接至监测单元及备用参考单元，用于控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；备用参考单元，连接至备用比较单元，用于向备用比较单元输出参考信号；以及备用比较单元，连接至存储块及备用参考单元，用于比较存储块发来的数据信号及备用参考单元发来的参考信号，并输出比较结果。
2. 如权利要求1所述的闪存，其特征在于，备用参考单元及备用比较单元均有多个且 数目相同，各个备用比较单元分别连接至各个备用参考单元，而且各个备用比较单元均连 接至所述存储块；以及还包括备用监测单元，连接至备用参考单元及控制单元，用于监测自身连接的备用参考单元 是否正常工作，并在监测到自身连接的备用参考单元无法正常工作时，通知控制单元控制 其它备用参考单元向对应的备用比较单元输出参考信号。
3. 如权利要求2所述的闪存，其特征在于，所述备用监测单元的数目等于备用参考单 元的数目，各个备用监测单元分别与各个备用参考单元连接。
4. 如权利要求2所述的闪存，其特征在于，所述备用监测单元比备用参考单元少一个， 以及各个备用监测单元分别连接至不同的备用参考单元。
5. —种闪存中数据操作方法，其特征在于，包括监测单元监测参考单元是否正常工作，并在监测到参考单元无法正常工作时，通知控 制单元控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；控制单元控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号； 备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；备用比较单元比较存储块发来的数据信号及备用参考单元发来的参考信号，并输出比 较结果。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括备用监测单元监测自身连接的备用参考单元是否正常工作，并在监测到自身连接的备 用参考单元无法正常工作时，通知控制单元控制其它备用参考单元向对应的备用比较单元 输出参考信号。
7. 如权利要求6述的方法，其特征在于，所述备用监测单元的数目等于备用参考单元 的数目，各个备用监测单元分别与各个备用参考单元连接。
8. 如权利要求6述的方法，其特征在于，所述备用监测单元比备用参考单元少一个，以及各个备用监测单元分别连接至不同的备用参考单元。
全文摘要
本发明提供Flash及Flash中数据操作方法，以提高Flash的可靠性及使用寿命，并提高Flash中数据操作的可靠性。该Flash包括存储块、参考单元及比较单元；还包括监测单元、控制单元、备用参考单元及备用比较单元；其中监测单元用于监测参考单元是否正常工作，并在无法正常工作时，通知控制单元；控制单元用于控制备用参考单元向备用比较单元输出参考信号；备用参考单元用于向备用比较单元输出参考信号；以及备用比较单元用于比较存储单元及备用参考单元发来的信号进行比较并输出比较结果。
文档编号G11C16/06GK101777381SQ20091004524
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月13日 优先权日2009年1月13日
发明者常建光, 苗丽 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司