[发明专利]串行闪存控制器、串行闪存控制方法及串行闪存控制系统

说明书

本发明涉及一种串行闪存控制器、串行闪存控制方法及串行闪存控制系统。该串行闪存控制器包括：原地执行单元接收由处理器通过总线发送的读操作，并将读操作编译成对闪存芯片进行的读命令后发送给闪存控制器；闪存控制器将接收的读命令发送至闪存芯片，以及在闪存芯片根据读命令读取数据之后接收数据，并发送给原地执行单元；原地执行单元接收数据后将数据通过总线返回给处理器，完成处理器的读操作。本发明通过使用外部串行闪存代替内部嵌入式闪存，支持直接从外部的串行闪存中执行程序，具有非常好的灵活性。同时对片上系统的工艺也没有特殊的要求，大大降低了成本。

技术领域

本发明涉及串行闪存，特别涉及一种串行闪存控制器、串行闪存控制方法及串行闪存控制系统。

背景技术

原地执行(execution in place)是指直接从闪存等长期存储设备中直接执行程序。相较于将程序复制进RAM后再执行，原地执行可以大大降低对系统内存总量的需求，因此在嵌入式系统中广泛采用。

目前常见的原地执行方式是从片上系统(SoC)内部的嵌入式闪存(embeddedflash memory)中直接执行程序。另有一种较为少见的原地执行方式是从外部的并行闪存芯片(parallel flash memory)中直接执行程序。这两种方式都有一定的局限性。

采用嵌入式闪存作为原地执行的存储设备，需要特殊的片上系统(SoC)工艺支持，对成本有一定的提升。同时，在同一系列的片上系统(SoC)产品中，嵌入式闪存的大小通常只有几种固定选择，无法适应不同的应用需求。而并行闪存芯片管脚太多，不但本身尺寸较大，也增加了片上系统(SoC)的管脚总数，对减小产品体积不利，目前已比较少见。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，本发明提出了一种串行闪存控制，支持直接从外部的串行闪存中执行程序。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种串行闪存控制器，该串行闪存控制器包括：原地执行单元和闪存控制单元；

原地执行单元接收由处理器通过总线发送的读操作，并将读操作编译成对闪存芯片进行的读命令后发送给闪存控制器；

闪存控制器将接收的读命令发送至闪存芯片，以及在闪存芯片根据读命令读取数据之后接收数据，并发送给原地执行单元；

原地执行单元接收数据后将数据通过总线返回给处理器，完成处理器的读操作。

优选地，串行闪存控制器还包括原地执行缓存单元；

原地执行缓存单元，用于缓存从闪存芯片读取的数据；原地执行单元在接收到由处理器通过总线发送的读操作后，先根据总线上的读操作地址查询原地执行缓存单元；如果缓存命中，则原地执行缓存单元中的数据将返回给处理器。

优选地，原地执行缓存单元还用于：

当缓存没有命中时，原地执行单元将读操作翻译成对闪存芯片进行的读命令。

优选地，原地执行缓存单元设计额外接口，额外接口与处理器连接。

优选地，串行闪存控制器还包括：地址转换单元；

地址转换单元用于将闪存芯片中不同地址的程序映射到相同的位置。

优选地，闪存控制器设置控制接口，处理器通过控制接口直接访问闪存芯片，并对其进行读操作、写操作和擦除操作；控制接口和与原地执行单元连接的接口同时运行，闪存控制器自动完成两个接口的仲裁。

第二方面，本发明提供了一种串行控制方法，该串行控制方法包括以下步骤：

接收由处理器通过总线发送的读操作，并将读操作翻译成对闪存芯片进行的读命令后发送给闪存控制器；