[发明专利]一种NAND Flash芯片掉电保护电路及保护方法

说明书

本发明提供了一种NAND Flash芯片掉电保护电路及方法，掉电保护电路连接系统电源和NAND Flash芯片的DC‑DC转换器，以及连接NAND Flash芯片控制器；所述掉电保护电路包括：开关控制电路、系统电源电压检测电路和储能电源电压检测电路。相比于现有技术，本方案采用软硬件相结合的方式，通过掉电保护电路、电容电量检测机制、命令执行优化机制相结合来实现掉电保护，掉电保护过程更加灵活且准确，能够最大程度地确保数据的完整性。

技术领域

本发明属于数据存储技术领域，涉及一种NAND Flash芯片掉电保护电路及保护方法。

背景技术

计算机的发展始终伴随着存储技术的不断更新，存储技术扮演着越来越重要的角色，逐渐成为制约计算机整体性能的瓶颈。特别是当今大数据、云存储兴起的时代，系统对存储器的性能要求越来越高。NAND Flash作为存储器中性能卓越的佼佼者，具备生产制造成本低、可存储容量大、存储介质抗震抗磁、读写速度快并且数据非易失等优点。

通常，会由多个NAND Flash芯片与NAND Flash控制器组成SSD固态硬盘作为数据存储的介质。但是，在系统级应用时，会有几率出现电源不稳定甚至是电源断电的情况。当NAND Flash芯片处于编程操作时掉电，掉电前已编程的数据是正确的，尚未编程的数据就无法保证，可能仍处于“1”状态；当NAND Flash芯片处于擦除操作时掉电，不能保证擦除完全，即有可能遗留一些单元仍处于“0”状态。这些都会导致NAND Flash芯片重新上电之后，芯片读取出错。所以必须要有掉电保护机制来保护数据。

当前，业界主要是在板级系统上加入大电容，在电源掉电之后作为电源继续供电，使NAND Flash芯片正常工作一段时间，但是NAND Flash控制器或者是按原有的命令顺序继续操作NAND Flash芯片进行数据编程/擦除/读取操作，或者是对需要操作的相应的数据块进行标记，在NAND Flash芯片重新上电之后再次进行操作，这两种方法都不太灵活，甚至可能还是会导致数据出错。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种NAND Flash芯片掉电保护电路及保护方法，保证系统电源不稳定或者断电情况下，NAND Flash芯片能正常完成操作。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种NAND Flash芯片掉电保护电路，所述掉电保护电路用于连接系统电源和NAND Flash芯片的DC-DC转换器，以及连接NAND Flash芯片控制器；所述掉电保护电路包括：

储能电源，用于作为备用电源，在所述系统电源不稳定或断电情况下为所述NANDFlash芯片进行供电；

开关控制电路，用于所述系统电源、储能电源及所述NAND Flash芯片之间的通路控制，切换电源为所述NAND Flash芯片进行供电；

系统电源电压检测电路，与所述系统电源连接，用于监控所述系统电源的电压值，并比较所述系统电源的输出电压是否小于预设的阈值电压；

储能电源电压检测电路，与所述储能电源连接，用于监控所述储能电源的电压值，并比较所述储能电源的输出电压是否小于预设的阈值电压。

进一步地，所述开关控制电路包括第一开关控制单元和第二开关控制单元：

所述第一开关控制单元用于连接所述系统电源对所述NAND Flash芯片的供电通路，并在所述储能电源需要充电时提供供电通路；

所述第二开关控制单元用于连接所述系统电源对所述NAND Flash芯片的供电通路，并在所述储能电源需要充电时断开供电通路；