[发明专利]基于多路流水控制单元的嵌入式NOR型闪存存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电信技术领域的系统，具体是一种基于多路流水控制单元的嵌入式NOR型闪存存储系统。

背景技术

NOR型闪存是现在市场上常用的非易失闪存技术之一。英特尔(Intel)公司于1988年首先开发出NOR型闪存技术，彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。经过了近二十年的发展，NOR型闪存技术已经相对成熟。NOR型闪存具有芯片内执行(XIP，eXecute In Place)的特点，这样应用程序可以直接在NOR型闪存内部运行，而不必再把代码读到系统内存(RAM)中。NOR型闪存的传输效率很高，在1-4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是较低的写入和擦除速度影响了它的性能。由于NOR型闪存的上述特点，其主要应用在代码存储介质中。但是，由于目前使用的嵌入式处理器的工作频率已经达到上百兆，因此，NOR型闪存作为代码存储介质时，其较慢的访问速度便成为了整个系统性能的瓶颈。有效地加快NOR型闪存访问速度，对提高嵌入式系统的工作性能，具有重要的意义。

经对现有技术文献的检索发现，Marco Pasotti等在《2003 Symposium onVLSI Circuits Digest of Technical Papers》(超大规模集成电路研讨会技术文献摘要，2003年)第213-216页发表的“An Application Specific EmbeddableFlash Memory System for Non-Volatile Storage of Code，Data and Bit-Streamsfor Embedded FPGA Configurations”(一种在嵌入式FPGA结构中存储非易失性代码，数据，比特流的专用嵌入式NOR型闪存存储系统)，该文中提出使用四块NOR型闪存芯片构成一个存储系统，在访问该存储系统时通过对四块NOR型闪存芯片同时操作，能够达到提高整个存储系统的访问峰值速度的目的。但是，其不足之处在于由于没有采用流水线结构和预测机制，因此在现实应用中的实际访问速度难以接近理想的峰值速度，从而使得该结构的应用范围受到限制。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提供了一种基于多路流水控制单元的嵌入式NOR型闪存存储系统，该存储系统使用流水线结构，利用四片独立的NOR型闪存芯片及相应的控制逻辑并行工作。使用本存储系统，可以有效地提高嵌入式存储系统读取数据的速度。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：接口电路、四个控制单元，四个控制单元结构完全相同，并相互独立，四个控制单元均通过接口电路与微处理器相连。

所述控制单元，包括：控制逻辑电路、NOR型闪存接口电路、两个缓存区、以及一块NOR型闪存芯片，控制逻辑电路接收外部微处理器的接口电路的控制信号，产生控制信号并传递给NOR型闪存接口电路；NOR型闪存接口电路根据这些控制信号及NOR型闪存的读写时序，直接对NOR型闪存芯片进行控制；缓存区对从NOR型闪存芯片中读取的数据缓存，然后传递给外部接口电路，两个缓存区相互独立，一个缓存区从NOR型闪存芯片读取数据的时候，另外一个缓存区同时进行下一个数据的读取，而不必等待前一个数据读取完成。

所述控制逻辑电路，负责从微处理器接收读写操作的命令，并且通过NOR型闪存接口电路控制NOR型闪存芯片与缓存区之间进行数据的传输。

所述缓存区，与微处理器的接口电路和NOR型闪存芯片接口相连。

所述缓存区为双口随机存储器(DPRAM)。

所述缓存区，其存储量大小与NOR型闪存芯片按照页模式读取时一次读取的数据量相同。

所述NOR型闪存芯片，通过32位的接口单元与缓存区相连。