[发明专利]一种FLASH芯片存储区及其高性能防掉电读写方法

说明书

本发明公开一种FLASH芯片存储区及其高性能防掉电读写方法。所述FLASH芯片存储区包括第一数据区、第二数据区和擦写操作记录区；第一数据区用于存储用户数据，第二数据区用于存储被擦写页面的新数据，擦写操作记录区记录擦写FLASH页面擦写的记录，按页面擦写，轮换使用，不需要备份，并要求当前写入的擦写记录页面不能与在此之前写入的擦写记录页面相同；每个擦写记录单元在第二数据区或者第一数据区对应一个页面。采用本申请技术方案实现一种高效擦写防护机制，既能保护原有页面数据，也能高效写入新的数据。

技术领域

本发明涉及芯片防掉电领域，尤其涉及一种FLASH芯片存储区及其高性能防掉电读写方法。

背景技术

对于FLASH芯片存储区而言，因设计和工艺的不同，擦写和读取数据存在或多或少的差异。然而，存储区都以页面为单位，允许编程擦写，擦写页面需要将页面中的所有数据擦除，然后再写入新的数据，如果此过程中失电，可能会丢失原有数据，芯片无法保证存储区数据的完整性和有效性，因此，现有技术中设计失电保护的机制，保证擦写数据时原有数据不丢失，或者新数据能被完整有效写入页面。

现有技术中失电保护机制分为两种方案，其一是备份原有旧数据，在擦写页面失败时，能将页面原有数据恢复，另一个方案则是备份新数据，即将要写入的新数据在写入第一数据区前，写入一个备份页面，擦写事务操作记录成功提交后，再将备份页面的数据写入用户数据页面，这个过程中，擦写操作事务提交前失电，用户数据页面依旧为原有旧数据，擦写操作事务提交后失电，每次芯片上电都可以通过查询擦写事务，将备份页面数据写入用户数据页面。上述两种方案都可以保证擦写FLASH页面数据不因失电而丢失，只是擦写事务操作记录成功提交的时机有差别，完成擦写页面的效率不同，且各有优缺点：

第一类失电保护机制，需要完成备份旧数据、提交擦写事务操作记录、将新数据写入用户数据页面后，才能读取新数据，擦写效率低，读取数据效率高。

第二类失电保护机制，只需要完成新数据写入备份页面后就可以读取新数据，不需要完成擦写事务操作记录成功提交，然而，读取数据需要查询擦写事务操作记录，需要确保新数据已经写入备份页面，然后再从备份页面读取新数据，擦写效率较备份旧数据高，然而读取数据效率相对较低。

以一个页面擦写耗时3ms为例，完成擦写N个页面，对于备份旧数据方案而言，需要擦写(2*N+N)个页面，耗时((2*N+N)*3)ms。对于备份新数据方案而言，则需要擦写(2*N+1)个页面，耗时((2*N+1)*3)ms时间，该耗时是没有失电保护只擦写用户页面的2倍以上。

然而在现有业务中为了满足用户良好体验需求，往往要求芯片高效率执行，如现金业务要求500ms完成交易，钱包交易在300ms以内，从优化性能的角度分析，耗时较大的是擦写FLASH页面，擦写越多，效率越低。现有的两类失电保护机制在效率上均不能满足现有业务的需求，因此急需一种能够提高FLASH芯片擦写高性能的防掉电保护方法。

发明内容

本发明提供了一种FLASH芯片存储区，包括第一数据区、第二数据区和擦写操作记录区；第一数据区用于存储用户数据，第二数据区用于存储被擦写页面的新数据，擦写操作记录区记录擦写FLASH页面擦写的记录，按页面擦写，轮换使用，不需要备份，并要求当前写入的擦写记录页面不能与在此之前写入的擦写记录页面相同；每个擦写记录单元在第二数据区或者第一数据区对应一个页面；

在擦写一个页面时，根据擦写操作记录区中擦写记录页面中的内容确定一个属于第一数据区或第二数据区的页面，然后将新的数据写入该页面；如果要擦写多个页面，则根据擦写记录页面中的内容确定多个页面，然后将新数据写入每个页面，并在完成擦写事务时将擦写记录写入擦写记录页面中。

如上所述的FLASH芯片存储区，其中，擦写操作记录区分配至少两个擦写记录页面，分别为有效记录页面和无效记录页面。