[发明专利]一种多合一Flash控制器及制卡方法

说明书

技术领域

本发明属于集成电路芯片设计领域，特别涉及一种多合一Flash控制器及其制卡方法。

背景技术

目前有专用SPI Flash控制器芯片、SD Flash控制器芯片、eMMC Flash控制器芯片，基于不同的应用场景来选用不同接口类型的控制器芯片。不同接口的 Flash控制芯片只有接口协议部分不同，内部Flash控制管理部分的设计都是相同的。随着Flash容量和性能的不断提高，对Flash管理控制越来越复杂。导致控制器芯片的开发难度越来越大，工艺要求越来越高，随之而来的控制器整个开发成本很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种将SPI、SD、eMMC三种总线协议整合在一颗芯片内部的方案。实现有效共享芯片内部设计资源，在不大幅增大Flash控制芯片面积的前提下，将三种专用芯片功能集成到一颗芯片上，加速了芯片开发进度，有效降低了芯片设计成本和流片成本。

本发明提供的一种多合一Flash控制器，所述控制器包括控制模式选择引脚、总线接口模块、微处理器模块、数据缓存模块、闪存管理控制模块；

所述总线协议解析模块与微处理器、模拟模块以及数据缓存模块连接，所述总线协议解析模块外部连接有控制模式选择引脚，所述控制模式选择引脚连接控制器内部的选择器电路，启动对应控制模式；

所述总线协议解析模块对数据进行解析，并通知微处理器模块进行分析，内置软件针对不同的命令控制闪存管理模块进行相应的控制。

所述总线协议解析模块用于解析SPI、SD、EMMC三种闪存各自对应的接口协议，所述控制模式选择引脚针对SPI、SD、EMMC三种闪存设置触发信号。

所述为处理器模块包含只读存储器和存取存储器，所述只读存储器用于存放引导程序和数据，所述存取存储器用于存储变量。

所述数据缓存模块用于存放不同型号闪存上传或下载的数据信息。

该控制器还包括程序SRAM模块，所述程序SRAM模块用于存放所述控制器对每个型号芯片的对应的控制指令、接口协议。

针对上述控制器本发明还提供一种多合一Flash控制器的制卡方法，对控制器上电，从闪存管理控制模块读取软件列表；然后从所述闪存管理控制模块将程序下载在程序SRAM上对程序进行烧制；

所述烧制过程首先通过引导程序启动到某一型号芯片模式，读取闪存管理控制模块中闪存的ID，确认闪存型号；

再将控制程序下传到闪存中；

分别针对各型号芯片进行控制程序烧制。

该方法利用Snopsys公司的design compiler工具对所述控制程序进行烧制。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

我们针对控制器芯片内部各模块利用Snopsys公司的design compiler工具，基于中芯国际SMIC 110nm的工艺库进行综合，得到各模块的面积报告。从结果来看：SD/MMC，SPI协议解析模块所占的总面积为3.6％。其他共用模块所占面积超过96％。充分说明三合一模式对于芯片面积的影响很小，也就是三合一控制器芯片相比单一芯片成本增加非常有限。但用一次芯片生产成本得到三颗不同的芯片，这样大大降低了芯片生产成本。

附图说明

图1为本发明中微处理器模块示意图；

图2为本发明中Flash管理控制模块示意图；

图3为本发明内部结构示意图；

图4、图5为制卡程序流程；

图6为芯片上电工作；

图7为SPI模式结构框图；

图8为SD模式结构框图；

图9为eMMC模式结构框图；

图10为SPI模式数据写入流程示意图；

图11为SD/eMMC模式情形1数据写入流程示意图；

图12为SD/eMMC模式情形2数据写入流程示意图。

具体实施方式

本发明的实施提供一种SPI/SD/EMMC三合一Flash控制器，为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1、图2、图3所示，本发明提供的SPI/SD/EMMC三合一Flash控制器在结构上，具体为：

本发明提供的一种多合一Flash控制器，所述控制器包括控制模式选择引脚、总线接口模块、微处理器模块、数据缓存模块、闪存管理控制模块；