[发明专利]存储器设备、采用单个存储器设备更新固件的系统和方法

说明书

一种存储器设备，可以包括存储器单元阵列和重映射数据结构。重映射数据结构可以包括映射历史部分和状态部分，该映射历史部分被配置成存储在区域的逻辑地址和物理地址之间的映射的集合，该状态部分被配置成将映射的集合之一识别为设备的活动集合。控制逻辑电路可以耦合到存储器单元阵列和重映射数据结构，并且控制逻辑电路被配置成能够访问存储位置和重映射数据结构。还公开了包括存储器设备的固件更新系统和方法，其包括固件空中升级(FOTA)。

本申请是于2018年6月11日提交的第16/005,262号美国非临时申请的国际申请，该美国非临时申请要求享有于2017年12月12日提交的第62/597,709号美国临时专利申请的优先权和利益，所有申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及不时更新非易失性存储器中的数据的系统，且更具体地，涉及更新用于系统使用的固件映像(firmware images)的系统，诸如利用固件空中升级(FOTA)方法的系统。

背景

固件空中升级(FOTA)和其他固件更新方法可能是计算系统的关键需求。FOTA更新通常需要是透明的，即新旧FW映像被瞬时切换。传统上，需要更新固件的系统采用两个或更多个分离的闪存设备，该闪存设备被映射(例如，通过使用基本寄存器映射)到处理器地址空间的不同范围。每个不同地址范围的基址控制单个芯片选择端，该芯片选择端选择期望的闪存设备。因此，瞬时切换是通过交换在基址寄存器中存储的基址而发生的。

图16A示出了包括FOTA更新的传统系统1691。系统1691可以包括微控制器(MCU)1693和多个闪存设备1695-0至1695-2。闪存设备内的存储位置(1695-0至1695-2)可以被映射到系统地址空间1697。闪存设备0 1695-0可以对应于基址0x000，并且可以存储旧固件映像1607-0(即，已经被替换的过时版本)。闪存设备1 1695-1可以对应于基址0x100，并且可以存储当前固件映像1697-1(即，系统当前访问的版本)。闪存设备21695-2可以对应于基址0x200，并且可以存储新的固件映像1697-2(即，旨在更新当前映像1697-1的版本)。

MCU 1693可以使用MCU 1693内部的寻址机制来更新固件映像。MCU 1693可以具有基址寄存器1699，基址寄存器1699存储对应于固件映像的基址。基址寄存器1699用于分别生成闪存设备1695-0至1695-2的芯片选择信号CS0-CS2。基址寄存器“ba_new_image”可以存储新固件映像的基址物理地址(更新前为0x200)。基址寄存器“ba_cur_image”可以存储当前固件映像的基址物理地址(更新前为0x100)。基址寄存器“ba_old_image”可以存储旧固件映像的基址物理地址(更新前为0x000)。

系统1691可以通过交换基址寄存器1699中的值从当前映像(例如，1697-1)更新到新映像(例如，1697-2)。具体来说，基址寄存器ba_cur_image中的值可以从“cfg_cur”切换到“cfg_new”。在这样的操作之后，当系统1691转到读取固件时，MCU 1693内部的寻址机制将访问生成芯片选择信号CS2的基址(而不是CS1，因为在更新操作之前已经完成了)。

图16B是传统系统1691的框图，示出了如何使用芯片选择端。MCU1693为每个闪存设备1695-0/1695-1指定输出端(例如，I/O)作为芯片选择端(CS1、CS2)。如从以上理解到的，这种芯片选择端(CS1、CS2)可以根据基址寄存器中的值来激活。一个闪存设备(例如，1695-0)可以存储当前正在使用的固件映像，而另一个闪存设备(例如，1695-1)可以存储当前未使用的固件映像(即，旧的固件映像，或者将要通过切换基址寄存器值而投入使用的新固件映像)。