專利名稱：閃存的數據寫入與讀取方法及電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種閃存的數據寫入及讀取方法及其電路，尤其是涉及一種可在同一時段內將數據寫入閃存及將數據自閃存讀取的方法及電路。
背景技術：
目前與閃存相關的產品的數據讀取速度愈來愈快，但寫入速度卻無法相應地提升，以致于產品的性能無法充分發(fā)揮。由于提高寫入速度的方法及其相關的應用尚未標準化，故應用目前標準化的閃存組件以加快寫入速度的方式是目前最可行的方法之一。
目前提高閃存寫入速度可通過幾個方式實現，第一種為暫存式的寫入方式，其是將要寫入的數據暫存到一緩沖區(qū)，等候該閃存的前一批數據寫完后，再寫入下一批數據。暫存式寫入方式的實施電路如圖1(a)所示，一數據存儲電路10的數據總線102及數據寫入信號線103分別連接一閃存101，經由該數據寫入信號線103傳送寫入信號WR的指示，將數據Da循序寫入。該暫存式的寫入方式僅需一顆閃存即可工作，但是寫入效率較差。第二種為循環(huán)式的寫入方式，其實際的實施電路如圖1(b)所示，一數據存儲電路12的兩顆閃存104、105是共享數據總線106及數據寫入信號線107。實際上它也是利用等候上一批數據寫入后，再寫入下一批數據，只不過是利用兩顆閃存104、105將寫入時間錯開以提升效率。
目前應用于USB1.1的USB磁盤的閃存的存取及編程速度，分別約為20MBps及1MBps。相對地，在USB的數據傳輸速度，約1MBps至1.5MBps，因此USB的傳輸速度為USB磁盤的速度設計瓶頸。然對于USB2.0的規(guī)格而言，其將USB的傳輸速度提升至60MBps。因此對USB2.0的磁盤而言，速度的瓶頸反而是閃存要存取及編程速度。若在USB磁盤內應用現有的暫存式或循環(huán)式的寫入方法，可提高30％左右的速度，即僅將存取及編程速度加速至28MBps及13MBps。
上述現有的方法雖可提高閃存的數據寫入效率，但對于目前市場上講究高速度傳輸的電子裝置而言，仍有其使用上的限制，從而仍有相當大的改善空間。

發(fā)明內容
本發(fā)明可利用兩組閃存結合兩條獨立的數據寫入信號線，以降低數據寫入所等待的時間，如此可產生出類似DRAM的DDR(雙倍數據速率)效果。因此相較于現有技術，本發(fā)明可將數據以將近其兩倍的速率寫入。
本發(fā)明閃存的數據寫入方法，是將兩組閃存共享一數據總線，兩條數據寫入信號線分別電氣連接至各組閃存，利用兩相位不重疊或相差180度的寫入信號分別控制各組閃存的數據寫入時機。由此可在同一時段將數據分別寫入各組閃存，從而提高寫入效率。
本發(fā)明閃存的數據寫入電路包含兩組閃存、一數據總線及兩數據寫入信號線；該數據總線電氣連接至各組閃存，該兩數據寫入信號線分別電氣連接至各組閃存。該兩數據寫入信號線傳輸兩個相位不重疊或相差180度的數據寫入信號，用以分別控制各組閃存的數據寫入。實際操作時還可利用一反相器以產生相位相差180度的寫入信號。
本發(fā)明的閃存的數據寫入方法在理想狀態(tài)下，可提升一倍左右的速度，若再加上數據流的處理，可再增加20％左右的速度，整體而言可將寫入及編程速度加速至50MBps及20MBps，其瞬間速度相當于是USB2.0的極限，平均也相當于USB1.1二十倍的速度，故可大幅提高閃存的寫入效率。
雖然本發(fā)明的主要目的是用以提高閃存的數據寫入效率，但實際上，本發(fā)明還可應用于數據讀取方面。相較于寫入電路，讀取電路同樣是將數據總線共享，而兩條原本電氣連接至各組閃存的數據寫入信號線則以數據讀取信號線替代。利用兩相位不重疊或相差180度的讀取信號分別控制各組閃存的數據讀取時機。


本發(fā)明將依照附圖加以說明，其中圖1(a)及圖1(b)是現有的閃存數據寫入電路示意圖；圖2是本發(fā)明的閃存數據寫入方法的時序圖；
圖3顯示本發(fā)明的閃存數據寫入方法與現有技術的效率比較示意圖；及圖4是本發(fā)明的閃存數據寫入電路的示意圖圖5是本發(fā)明另一閃存寫入電路的示意圖；圖6是本發(fā)明再一閃存寫入電路的示意圖；圖7是本發(fā)明的閃存數據讀取方法的時序圖；圖8是本發(fā)明的閃存數據讀取電路的示意圖；及圖9是本發(fā)明另一閃存的數據讀取電路的示意圖。
圖中10、12數據存儲電路101閃存102數據總線103數據寫入信號線104、105閃存106數據總線107數據寫入信號線20數據40、50、60閃存的數據寫入電路401、402閃存403數據總線404、405數據寫入信號線501、502、503、504閃存505數據總線506、507數據寫入信號線601、602閃存603數據總線604數據寫入信號線605反相器80、90閃存的數據讀取電路801、802閃存803數據總線
804、805數據讀取信號線901、902、903、904閃存905數據總線906、907數據讀取信號線具體實施方式
參照圖2，現有的暫存式或循環(huán)式的閃存數據寫入方式如數據a的所示。當寫入信號WR_a或WR_b由低電位轉換為高電位時，數據20將被寫入閃存，故每個數據20寫入均間隔一時間。本發(fā)明的閃存數據寫入方式類似加入另一組數據b，而數據20寫入閃存的時機分別由寫入信號WR_a及WR_b控制。具體而言，本發(fā)明的閃存數據寫入方法是將數據總線共享，而將數據寫入信號WR_a及WR_b的兩條數據寫入信號線獨立出來。其功效等同于在WR信號線的上升沿存取數據a，而在WR信號線的下降沿存取數據b。如此一來，每個數據20寫入的間隔時間可大幅縮短，相同時間內可寫入約兩倍的數據，故其寫入效率可明顯提升。假設每個周期需50納秒(ns)，可將25ns分配給WR_a，另25ns分配給WR_b，而維持相同的周期。必須注意的是，閃存是一異步組件，圖1中的WR_a、WR_b及WR并不是一時鐘信號，而是表示一控制取樣信號，因而其間有中斷的可能。
圖3為現有的暫存式、循環(huán)式及本發(fā)明的閃存寫入效率比較示意圖。假設總共有2K字節(jié)的數據要寫入，若一次寫入512字節(jié)，即一頁的容量，暫存式寫入方式只使用一顆閃存，當每寫入512字節(jié)的數據后，必須等待一段時間以利用電壓將該頁數據存儲在閃存單元內，然后才可再寫入另一批512字節(jié)數據。該閃存在等待時將呈現「忙碌」狀態(tài)而拒絕下一批數據的寫入。循環(huán)式的寫入方式使用兩顆閃存，在第一批512字節(jié)寫入第一顆閃存后，即使該第一顆閃存呈現″忙碌狀態(tài)，下一批512字節(jié)不需等待，仍可繼續(xù)寫入第二顆閃存，故可節(jié)省寫入的時間。本發(fā)明的閃存數據寫入方法由于是利用兩顆閃存結合兩條獨立的數據寫入信號線，故1K字節(jié)數據，可分為兩個512字節(jié)分別由兩條數據寫入信號線寫入，故其幾乎是同步進行，或者嚴格來說僅差一字節(jié)的寫入時間。若1字節(jié)的存取時間需50ns，也就是兩者的啟始時間僅相差50ns。若每批512字節(jié)的寫入必須間隔100微秒(μs)的編程時間以便將數據存儲在閃存單元，各512字節(jié)間隔的″忙碌″時間即為100μs，所以就存儲2K字節(jié)的數據而言，如果比較最后一批512字節(jié)寫入完成的時間，本發(fā)明相較于暫存式的數據寫入方法可節(jié)省2×100μs+2×512×50ns的時間。另外，若與同樣使用兩顆閃存的循環(huán)式數據寫入方法比較，則也可節(jié)省512×50ns的時間。當數據量越大就越能明顯的看出本發(fā)明在數據寫入效率上所提升的功效。
圖4是本發(fā)明的閃存數據寫入電路的示意圖。一數據寫入電路40包含兩顆閃存401、402、一數據總線403及兩條數據寫入信號線404、405，其中該數據寫入信號線404、405分別連接該閃存401、402以傳輸寫入信號WR_a及WR_b。該數據總線403則連接至該閃存401、402以傳輸數據Da。
本發(fā)明在實際應用上并不局限于使用兩顆閃存，若數據龐大可利用更多的閃存以增進數據寫入效率。以下將以利用四顆閃存為例加以說明。
參照圖5，一閃存的數據寫入電路50包含四顆閃存501、502、503、504、一數據總線505及兩數據寫入信號線506、507，閃存501、502、503、504共享該數據總線505。該數據寫入信號線506連接至該閃存501、502以傳輸寫入信號WR_a，而該數據寫入信號線507則連接至該閃存503、504以傳輸寫入信號WR_b；藉此即可在同一時段內，將數據Da寫入該閃存501、502、503、504。
另外，本發(fā)明還可利用反相器以產生寫入信號的相位差。參照圖6，一閃存的數據寫入電路60包含兩顆閃存601、602、一數據總線603、一數據寫入信號線604及一反相器605。該閃存601、602共享該數據總線603，而該數據寫入信號線604則經由兩分路分別連接該閃存601、602，其中連接至該閃存602的分路中設有一反相器605，使該閃存601、602的寫入信號的相位相差180度。
本發(fā)明除了可應用在數據寫入方面之外，還可應用于數據的讀取方面。參照圖7，其將圖2中的WR_a、WR_b及WR分別以READ_a、READ_b及READ取代。應用相同的原理，本發(fā)明的閃存數據讀取方法同樣將數據總線(data bus)共享，而將數據讀取信號READ_a及READ_b的兩條數據讀取信號線獨立出來。其功效等同于在READ信號線的上升沿讀取數據c，而在READ信號線的下降沿讀取數據d。如此一來，每個數據70讀取的間隔時間可大幅縮短，相同時間內可讀取約兩倍的數據，故其讀取效率可明顯提高。
圖8是本發(fā)明的閃存數據讀取電路的示意圖。一閃存的數據讀取電路80包含兩顆閃存801、802、一數據總線803及兩條數據讀取信號線804、805，其中該數據讀取信號線804、805分別連接該閃存801、802以傳輸讀取信號READ_a及READ_b。該數據總線803則連接至該閃存801、802以傳輸數據Da。
圖9是利用四顆閃存的數據讀取電路的示意圖。一閃存的數據讀取電路90包含四顆閃存901、902、903、904、一數據總線905及兩數據讀取信號線906、907。閃存901、902、903、904共享該數據總線905。該數據讀取信號線906連接至該閃存901、902以傳輸讀取信號READ_a，而該數據讀取信號線907則連接至該閃存903、904以傳輸讀取信號READ_b；由此即可在同一時段內，將數據Da自該閃存901、902、903、904讀取。
本發(fā)明的技術內容及技術特點已公開如上，然而熟悉本項技術的人士仍可能基于本發(fā)明的教示及公開而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護范圍應不限于實施例所公開的內容，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求書所涵蓋。
權利要求
1.一種閃存的數據寫入方法，包含下列步驟產生第一組數據；產生第一組數據寫入信號，用以將所述第一組數據寫入第一組閃存；在所述第一組數據寫入信號關閉后產生第二組數據；及產生第二組數據寫入信號，用以將所述第二組數據寫入第二組閃存，其中所述第二組數據寫入信號和所述第一組數據寫入信號互不重疊。
2.根據權利要求1所述的閃存的數據寫入方法，其特征在于所述第二組數據寫入信號和所述第一組數據寫入信號的相位相差180度。
3.一種閃存的數據寫入電路，包含至少兩組閃存；一數據總線，電氣連接至所述至少兩組閃存；及兩數據寫入信號線，分別電氣連接至所述至少兩組閃存，其中所述兩數據寫入信號線的數據寫入信號互不重疊，用于將所述數據總線的數據分別寫入所述至少兩組閃存。
4.根據權利要求3所述的閃存的數據寫入電路，其特征在于所述兩數據寫入信號線的數據寫入信號的相位相差180度。
5.一種閃存的數據寫入電路，包含至少兩組閃存；一數據總線，電氣連接至所述至少兩組閃存；一數據寫入信號線，電氣連接至一組閃存；及一反相器，其輸入端連接至所述數據寫入信號線，其輸出端連接至另一組閃存。
6.一種閃存的數據讀取方法，包含下列步驟產生第一組數據；產生第一組數據讀取信號，用以自第一組閃存讀取所述第一組數據；在所述第一組數據讀取信號關閉后產生第二組數據；及產生第二組數據讀取信號，用以自第二組閃存讀取所述第二組數據，其中所述第二組數據讀取信號和所述第一組數據讀取信號互不重疊。
7.根據權利要求6所述的閃存的數據讀取方法，其特征在于所述第二組數據讀取信號和所述第一組數據讀取信號的相位相差180度。
8.一種閃存的數據讀取電路，包含至少兩組閃存；一數據總線，電氣連接至所述至少兩組閃存；及兩數據讀取信號線，分別電氣連接至所述至少兩組閃存，其中所述兩數據讀取信號線的數據讀取信號互不重疊，用于自所述至少兩組閃存分別讀取所述數據總線的數據。
9.根據權利要求8所述的閃存的數據讀取電路，其特征在于所述兩數據讀取信號線的數據讀取信號的相位相差180度。
全文摘要
本發(fā)明公開一閃存的數據寫入及讀取的方法及電路，其是兩組閃存共享一數據總線，兩條數據寫入信號線或讀取信號線分別電氣連接至各組閃存，利用兩相位不重疊或相差180度的寫入或讀取信號分別控制各組閃存的數據寫入或讀取時機；藉此可在同一時段將數據分別寫入或讀取各組閃存，從而提高寫入或讀取效率。
文檔編號G11C7/00GK1510689SQ0215936
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權日2002年12月26日
發(fā)明者莊海峰 申請人:麗臺科技股份有限公司