專利名稱:半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及包含多個(gè)不同種存儲(chǔ)器的復(fù)合型存儲(chǔ)器半導(dǎo)體裝置, 并涉及其組合、其控制方法、還涉及多芯片模塊的安裝構(gòu)造。
技術(shù)背景本說(shuō)明書中參照到的文獻(xiàn)的列表如下,文獻(xiàn)的參照以文獻(xiàn)號(hào)碼為 準(zhǔn)。[文獻(xiàn)l]: LRS1337 Stacked Chip 32M Flash Memory and 4M SRAM Data Sheet(2000年4月 21日檢索、因特網(wǎng)< URL:http:〃www.sharpsma.com/index.html > )、[文獻(xiàn)2特開(kāi)平 5-299616號(hào)公報(bào)(對(duì)應(yīng)歐洲專利公開(kāi)公報(bào)566, 306號(hào)、1993年10月 20日)、[文獻(xiàn)3:特開(kāi)平7-146820號(hào)公報(bào)、[文獻(xiàn)4:特開(kāi)2001-5723 號(hào)公報(bào)。[文獻(xiàn)1揭示一種復(fù)合型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,其閃存器(flash memory) (32M bit容量)及SRAM(4M bit容量)通過(guò)堆棧芯片被一體密封在 FBGA型封裝體中。閃存器及SRAM對(duì)在FBGA型封裝體的輸入輸 出電極其地址輸入端子及數(shù)據(jù)輸入輸出端子共通化。但各控制端子各 自獨(dú)立。文獻(xiàn)21的圖17揭示一種復(fù)合型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,其中閃存器芯片 及DRAM芯片一體密封在引線框型封裝體中。又,圖1中,其閃存 器及DRAM對(duì)在封裝體的輸入輸出電極的地址輸入端子、數(shù)據(jù)輸入 輸出端子及控制端子被共通化而輸入輸出。[文獻(xiàn)3]的圖l顯示一種統(tǒng),其由作為主存儲(chǔ)裝置的閃存器、 快取存儲(chǔ)器、控制器及CPU所構(gòu)成.[文獻(xiàn)4]的圖2顯示為一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,其由閃存器、DRAM 及傳送控制電路所構(gòu)成。本發(fā)明人等在本發(fā)明之前曾對(duì)移動(dòng)電話及其所使用的閃存器及 SRAM的1封裝體中所安裝的存儲(chǔ)模塊進(jìn)行研究。移動(dòng)電話所處理的應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)、工作區(qū)隨著移動(dòng)電話的附加 功能(音樂(lè)或游戲等配送等)的增加而增大,可預(yù)見(jiàn)將需要存儲(chǔ)容量更 大的閃存器或SRAM。再者,最近移動(dòng)電話的高功能化非常普遍,大 容量存儲(chǔ)器的需求因而提高。目前,移動(dòng)電話所用的閃存器釆用稱為NOR方式的存儲(chǔ)器陣列 方式的NOR型閃存器。NOR方式降低存儲(chǔ)單元陣列的寄生電阻的陣 列方式,其對(duì)并聯(lián)連接的存儲(chǔ)單元以2個(gè)中1個(gè)的比例設(shè)置金屬位線 接點(diǎn),以求低電阻化。因此讀取時(shí)間約80ns,與大容量中速SRAM的 讀取時(shí)間大致相同。但是,相反地,由于必須對(duì)每2個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)置 l個(gè)接點(diǎn),故接觸部占芯片面積的比例高,每l位的存儲(chǔ)單元的面積 大,無(wú)法應(yīng)付大容量化的要求。代表性大容量閃存器中有存儲(chǔ)器陣列使用AND方式的AND型 閃存器及使用NAND方式的NAND型閃存器。這種閃存器對(duì)16 ~ 128 個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)置l個(gè)位線接點(diǎn),故可實(shí)現(xiàn)高密度的存儲(chǔ)器陣列。因此, 每1位元的每一存儲(chǔ)單元的面積可小在NOR型FLASH,可符合大容 量化的需求。但是,相反地,輸出最初的數(shù)據(jù)為止的讀取時(shí)間約25ns 到50jis,較慢,難以與SRAM取得匹配性。閃存器即使在電源切斷時(shí)也可保持?jǐn)?shù)據(jù),但SRAM為了在移動(dòng) 電話電源切斷之時(shí)也可保持?jǐn)?shù)據(jù)而連接到電源。為了長(zhǎng)期保持?jǐn)?shù)據(jù), SRAM的數(shù)據(jù)保持電流越小越好。但是,大容量SRAM有存儲(chǔ)器容量 越大數(shù)據(jù)保存電流越大的問(wèn)題,且柵極漏電流增大會(huì)造成數(shù)據(jù)保持電 流增加等問(wèn)題。這是由于為了得到大容量SRAM,使用細(xì)微加工將 MOS電晶體的氧化絕緣膜薄膜化,使得隧道電流從柵極流到基板,導(dǎo) 致數(shù)據(jù)保持電流增加的緣故。如此可得知,在SRAM的大容量化的同 時(shí)要降低數(shù)據(jù)保持電流,越來(lái)越困難
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的之一即為得到存儲(chǔ)容量大且可高速讀取、寫入的ROM及存儲(chǔ)容量大且數(shù)據(jù)保持電流少的RAM。本發(fā)明的代表性手段的一例下所示。即, 一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置, 特征在于包含非易失性存儲(chǔ)器,其具有第l讀取時(shí)間;隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器,其具有第2讀取時(shí)間,其讀取時(shí)間較所述第l讀取時(shí)間短100 倍以上;控制電路,其與所述非易失性存儲(chǔ)器及所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 連接,并用于控制對(duì)所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器及所述非易失性存儲(chǔ)器的存 取;及多個(gè)輸入輸出端子,與所述控制電路連接,其中,所述控制電 路按照從所述多個(gè)輸入輸出端子輸入的信號(hào),控制非易失性存儲(chǔ)器和 所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送。此時(shí),控制電路只要進(jìn)行控制,事先將閃存器的數(shù)據(jù)的至少一部 分從非易失性存儲(chǔ)器傳送到DRAM即可。對(duì)非易失性存儲(chǔ)器的寫入, 在先寫入RAM后,在從半導(dǎo)體裝置外收到存取要求時(shí),再將RAM 的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲(chǔ)器即可。再者,控制電路也可進(jìn)行控制,以 從半導(dǎo)體裝置外隱藏RAM為DRAM時(shí)的更新。如上所述,本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊沿用SDRAM接口方式,在DRAM 中預(yù)設(shè)一個(gè)可復(fù)制FLASH的一部分?jǐn)?shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)的區(qū)域,并預(yù)先 將數(shù)據(jù)從FLASH傳送到DRAM,因而可以與DRAM同等的速度讀 出FLASH的數(shù)據(jù)。對(duì)FLASH寫入時(shí),可以先將數(shù)據(jù)寫入DRAM, 再視需要寫回FLASH,故數(shù)據(jù)的寫入速度也與DRAM相當(dāng)。在存儲(chǔ) 模塊的內(nèi)部,從FLASH讀取時(shí),進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè),在寫入時(shí),對(duì)在未 正確寫入的不良地址進(jìn)行替代處理,故可高速處理,且可保持可靠度。 再者,由于使用大容量DRAM,除了可復(fù)制FLASH的數(shù)據(jù)的區(qū)域外, 也可確保大容量的工作區(qū)域,而符合移動(dòng)電話的高功能化的需求。數(shù)據(jù)更新管理電路CPB所保持的DRAM的地址信息中,將對(duì) FLASH的寫入結(jié)束時(shí)的地址信息清除,并將對(duì)應(yīng)于所保持的地址的數(shù) 據(jù)全部寫入FLASH,則數(shù)據(jù)更新管理電路CPB的地址信息全部被清 除。所有的數(shù)據(jù)從DRAM傳送到FLASH后,切斷DRAM的電源。通過(guò)切斷電源,可節(jié)約電力。
圖l所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的構(gòu)成圖。圖2所示為顯示圖1的CHIP2的一例的區(qū)塊圖。圖3所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的地址映像的一例的說(shuō)明圖。圖4所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的地址映像的一例的說(shuō)明圖。圖5所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊在電源投入時(shí)的動(dòng)作的一例的圖。圖6所示為從本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊內(nèi)的FLASH對(duì)DRAM傳送數(shù) 據(jù)的動(dòng)作的流程的流程圖。圖7所示為從本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊內(nèi)的DRAM對(duì)FLASH傳送數(shù) 據(jù)的動(dòng)作的流程的流程圖。圖8A-B所示為對(duì)本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊內(nèi)的DRAM進(jìn)行讀取動(dòng)作 及寫入動(dòng)作的流程的流程圖。圖9所示為圖2所示的數(shù)據(jù)更新管理電路CPB的動(dòng)作的一例的圖。圖10所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊在斷電時(shí)的動(dòng)作的流程的流程圖。 圖ll所示為來(lái)自存儲(chǔ)模塊外部的栽入命令造成的DRAM的動(dòng)作 的一例的圖。圖12所示為來(lái)自存儲(chǔ)模塊外部的儲(chǔ)存命令造成的DRAM的動(dòng)作 的一例的圖。圖13A-B所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊內(nèi)對(duì)DRAM的的讀取動(dòng)作及 寫入動(dòng)作的一例的圖。圖14所示為儲(chǔ)存命令造成的對(duì)DRAM的讀取動(dòng)作進(jìn)行時(shí),從外 部對(duì)DRAM產(chǎn)生讀取動(dòng)作時(shí)從DRAM的讀取動(dòng)作的一例的圖,圖15所示為圖l所示的FLASH的一構(gòu)成例的區(qū)塊圖。圖16所示為從圖15所示的FLAH讀取數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)時(shí)序圖的一例.
圖n所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的一構(gòu)成例的圖。圖18所示為圖17所示的FLASH的一構(gòu)成例的區(qū)塊圖。圖19所示為從圖18所示的FLAH讀取數(shù)據(jù)的時(shí)序圖的一例。圖20所示為DRAM的一構(gòu)成例的區(qū)塊圖。圖21所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的構(gòu)成圖。圖22所示為圖22的CHIP2的一例的區(qū)塊圖。圖23所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的地址映像的一例的說(shuō)明圖。圖24所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的地址映像的一例的說(shuō)明圖。圖25所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊在電源投入時(shí)的動(dòng)作的一 例的圖。圖26為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊在電源投入時(shí)的動(dòng)作的一例的圖。圖27A-C所示為對(duì)本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊存取的優(yōu)先順序及動(dòng)作的 一例的圖。圖28A-B所示為來(lái)自存儲(chǔ)模塊外部的載入命令及儲(chǔ)存命令所造成的DRAM的動(dòng)作的一例的圖。圖29A-B所示為栽入命令及儲(chǔ)存命令對(duì)DRAM進(jìn)行存取時(shí),從外部對(duì)DRAM產(chǎn)生存取時(shí)DRAM的動(dòng)作的一例的圖。圖30所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的時(shí)序圖一例。圖31所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的時(shí)序圖的一例。圖32所示為SRAM的一構(gòu)成例的區(qū)塊圖。圖33A-B所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的安裝形態(tài)的一例。圖34A-B所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的安裝形態(tài)的一例。圖35所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的構(gòu)成圖。圖36所示為圖35的CHIP2的一例的區(qū)塊圖。圖37所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的地址映像的一例的說(shuō)明圖。 圖38A-C所示為從外部同時(shí)對(duì)DRAM進(jìn)行存取及更新的情形的 說(shuō)明圖。圖39A-C所示為同時(shí)從外部存取DRAM及從內(nèi)部存取DRAM存取的情形的說(shuō)明圖。圖40A-B所示為DRAM的更新方式的一例的圖。圖41A-B所示為WORK期間、REF.期間的切換時(shí)接手存取的情形的說(shuō)明圖。圖42所示為使用了本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的時(shí)序圖的一例。圖43A-B所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的安裝形態(tài)的一例。圖44A-B所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的安裝形態(tài)的一例。圖45所示為利用本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的移動(dòng)電話的構(gòu)成例的圖。
具體實(shí)施方式
以下,使用附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。構(gòu)成實(shí)施例的各區(qū)塊 的電路元件并不特別受限,可通過(guò)已知的CMOS(互補(bǔ)型MOS電晶體) 等集成電路技術(shù)在單晶硅等1個(gè)半導(dǎo)體基板上形成。<實(shí)施例1>圖l所示為存儲(chǔ)模塊的笫一實(shí)施例,其為使用本發(fā)明的半導(dǎo)體集 成電路裝置的一例。本存儲(chǔ)模塊由3個(gè)芯片所構(gòu)成。以下說(shuō)明各芯片。首先,CHIP1(FLASH)為非易失性存儲(chǔ)器。非易失性存儲(chǔ)器可用 ROM(只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電可擦可編程ROM)、閃存器等。本 實(shí)施例中所用的CHIP1的非易失性存儲(chǔ)器的典型例如為廣義的 NAND型閃存器,通常具有約256Mb的存儲(chǔ)容量,其讀取時(shí)間(從讀 取要求開(kāi)始到輸出數(shù)據(jù)為止之時(shí)間)約25jis到50jis,比較慢。相對(duì)在 此,CHIP3通常使用SDRAM,其具有256Mb左右的存儲(chǔ)容量,讀取 時(shí)間約35ns。即,CHIP3的讀取時(shí)間與CHIP1相比至少短100倍以 上。對(duì)照在此,NOR型閃存器的讀取時(shí)間約80ns,與DRAM具有相 同次元的讀取時(shí)間。本發(fā)明提供一解決方式,以對(duì)讀取時(shí)間的差異大 的存儲(chǔ)器效率地進(jìn)行存取。又,DRAM依其內(nèi)部構(gòu)成或接口的差異有 EDO、 SDRAM、 DDR-SDRAM等各種種類。本存儲(chǔ)模塊可利用各種
DRAM,在本實(shí)施例以時(shí)鐘同步型DRAM的典型例的SDRAM為例 說(shuō)明。CHIP2(CTL—LOGIC)中裝載對(duì)CHIP1及CHIP3進(jìn)行控制的控 制電路。對(duì)本存儲(chǔ)模塊輸入地址(AO ~ A15)、時(shí)鐘信號(hào)(CLK)及指令信號(hào) (CKE, /CS, /RAS, /CAS, /WE, DQMU/DQML )。電源通過(guò)S-VCC, S-VSS, L-VCC,L-VSS,F(xiàn)誦VCC, F-VSS, D1畫VCC, D1-VSS供給,數(shù)據(jù)的 輸入輸出使用DQ0 DQ15。本存儲(chǔ)模塊通過(guò)所謂SDRAM接口而動(dòng) 作。CHIP2供給CHIP1, CHIP3的動(dòng)作上需要的信號(hào)。CHIP2對(duì) CHIP1供給串列時(shí)鐘(F - SC)、地址及FLASH用數(shù)據(jù)(1/00 ~ 1/07)、 指令(F-CE, F-/OE, F誦/WE, F-/RES, F-CDE, F-RDY/BUSY)。再者, CHIP2對(duì)CHIP3供給時(shí)鐘(D1-CLK)、地址(D1-A0 ~ Dl-A14)、指令 (D1-CKE, D1-/CS, D1誦/RAS, D1攀/CAS, D1國(guó)/WE, D1國(guó)DQMU/DQML)、 DRAM用數(shù)據(jù)(D1-DQ0 ~ D1-DQ15)。在此簡(jiǎn)單說(shuō)明各指令信號(hào)。輸入到CHIP2的CLK為時(shí)鐘信號(hào)、 CKE為時(shí)鐘啟動(dòng)信號(hào)、/CS為芯片選擇信號(hào)、/RAS為行地址選通信 號(hào)、/CAS為列地址選通信號(hào)、AVE為寫入啟動(dòng)信號(hào)、DQMU/DQML 為輸入輸出屏蔽信號(hào).CHIP3中輸入的D1-CLK為時(shí)鐘信號(hào)、D1-CKE 為時(shí)鐘啟動(dòng)信號(hào)、D1-ZCS為芯片選擇信號(hào)、DWRAS為行地址選通信 號(hào)、D1-/CAS為列地址選通信號(hào)、D1-/WE為寫入啟動(dòng)信號(hào)、 D1-DQMU/DQML為輸入輸出屏蔽信號(hào)。CHIP1中輸入的F-/CE為 芯片啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-/OE為輸出啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-/WE為寫入啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-SC 為串列時(shí)鐘信號(hào),F(xiàn)-ZRES為重置信號(hào),F(xiàn)-CDE為指令數(shù)據(jù)啟動(dòng)信號(hào), F-RDY/BUSY為待命/忙碌信號(hào),I/O0~I/O7為輸入輸出信號(hào),用于 地址的輸入或數(shù)據(jù)的輸入輸出。CHIP2的控制電路(CTL—LOGIC)根據(jù)從外部輸入的地址的值, 選擇CHIP2的控制電路(CTLJLOGIC)中設(shè)置的指令寄存器,或是 CHIP3的DRAM,或是CHIP1的FLASH。通過(guò)在控制電路 (CTL一LOGIC)中設(shè)置的控制寄存器中設(shè)定數(shù)值,可區(qū)別外部的存取對(duì)
指令寄存器的存取、對(duì)DRAM的存取、或是對(duì)FLASH的存取。所有 存取均以SDRAM接口方式進(jìn)行。DRAM分為工作區(qū)域及FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,工作區(qū)域作為程 序執(zhí)行時(shí)的工作存儲(chǔ)器用,F(xiàn)LASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域作為從FLASH復(fù)制 數(shù)據(jù)用的存儲(chǔ)器使用。存取控制電路(CTLJLOGIC)內(nèi)的指令寄存器以寫入載入命令或 儲(chǔ)存命令碼,可將FLASH的數(shù)據(jù)復(fù)制(載入)到DRAM的FLASH數(shù) 據(jù)復(fù)制區(qū)域,也可將DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域的數(shù)據(jù)寫回(儲(chǔ) 存)到FLASH。在從地址信號(hào)(AO ~ A15)輸入存取指令寄存器用的地址、從指令 信號(hào)(CKE,/CS,/RAS,/CAS,/WE,DQMU/DQML)輸入寫入命令、從輸入 輸出數(shù)據(jù)信號(hào)(D1-DQ0 ~ D1-DQ15)輸入載入命令碼,之后輸入選擇 FLASH的地址的范圍內(nèi)的栽入開(kāi)始地址、栽入結(jié)束地址之后,在指令 寄存器中寫入栽入命令碼及載入開(kāi)始地址及栽入結(jié)束地址。其后,從FLASH的載入開(kāi)始地址讀栽入結(jié)束地址間的數(shù)據(jù),傳送到DRAM的 FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域。由此,將FLASH的數(shù)據(jù)保持在DRAM。在指令寄存器中儲(chǔ)存命令碼與選擇FLASH的地址上寫入儲(chǔ)存開(kāi) 始地址及儲(chǔ)存結(jié)束地址后,將DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域的數(shù)據(jù) 寫入FLASH的儲(chǔ)存開(kāi)始地址到儲(chǔ)存結(jié)束地址間的地址??赏ㄟ^(guò)設(shè)定控制電路(CTI^LOGIC)中所設(shè)置的控制寄存器的 值,而決定FLASH的那一地址范圍對(duì)應(yīng)于DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù) 制區(qū)域的那一地址范圍。控制電路(CTL_LOGIC)從FLASH讀出數(shù)據(jù)時(shí), CHIP2(CTL—LOGIC)檢測(cè)并修正讀取數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤并傳送到DRAM。在將數(shù)據(jù)寫入FLASH時(shí),CHIP2(CTL—LOGIC)檢查是否正確地 寫入,在沒(méi)有正確地寫入時(shí),則寫入與現(xiàn)在的地址不同的地址。即進(jìn) 行所謂替代處理。并進(jìn)列地址管理,以管理不良地址及對(duì)不良地址以 那一地址進(jìn)行了替代處理,存取DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域時(shí),從地址信號(hào)(AO ~ A15)
輸入選擇 FLASH 的地址及從指令信號(hào) (CKE,/CS,/RAS,/CAS,/WE,DQMU/DQML)輸入讀取命令后,CHIP2 的控制電路存取DRAM,從對(duì)應(yīng)于FLASH的地址的DRAM的FLASH 數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域內(nèi)地址讀出數(shù)據(jù)。由此,保持在DRAM中的FLASH區(qū) 域的數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間可與DRAM相當(dāng)。存取DRAM的工作區(qū)域時(shí),輸入存取DRAM的工作區(qū)域時(shí)所要 的地址信號(hào)或指令信號(hào)類??刂齐娐?CTL一LOGIC)產(chǎn)生DRAM的工 作區(qū)域的地址,進(jìn)行對(duì)DRAM的存取。讀取存取時(shí)來(lái)自DRAM的讀 取數(shù)據(jù)通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)I/O(Dl-DQ0 ~ D1-DQ15),輸出到數(shù)據(jù)輸入 輸出線(1/00~1/015)。寫入存取之時(shí),從存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出線 (I/OO ~ 1/015)輸入寫入數(shù)據(jù),其后通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)I/O(Dl-DQ0 ~ D1國(guó)DQ15)輸入DRAM。如上所述,本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊沿用SDRAM接口方式,在DRAM 中預(yù)設(shè)一個(gè)可復(fù)制FLASH的一部分?jǐn)?shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)的區(qū)域,并預(yù)先 將數(shù)據(jù)從FLASH傳送到DRAM,因而可以與DRAM同等的速度讀 出FLASH的數(shù)據(jù)。對(duì)FLASH寫入時(shí),可以先將數(shù)據(jù)寫入DRAM, 再視需要寫回FLASH,故數(shù)據(jù)的寫入速度也與DRAM相當(dāng)。在存儲(chǔ) 模塊的內(nèi)部,從FLASH讀取時(shí),進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè),在寫入時(shí),對(duì)在未 正確寫入的不良地址進(jìn)行替代處理,故可高速處理,且可保持可靠度。 再者,由于使用大容量DRAM,除了可復(fù)制FLASH的數(shù)據(jù)的區(qū)域外, 也可確保大容量的工作區(qū)域,而符合移動(dòng)電話的高功能化的需求。圖2為CHIP2(CTL—LOGIC)的構(gòu)成圖。CHIP2(CTL_LOGIC) 為從外部以SDRAM接口動(dòng)作并控制CHIP3(DRAM1)及 CHIP1(FLASH)的控制電路,以下說(shuō)明各電路區(qū)塊的動(dòng)作。初始化電路INT在對(duì)DRAM開(kāi)始供給電源時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)器管理單 元MMU內(nèi)的控制寄存器的初始化及DRAM的初始化。存儲(chǔ)器管理 單元MMU根據(jù)內(nèi)建的控制寄存器中所設(shè)定的值變換自外部輸入的地 址,選擇指令寄存器RE或DRAM的工作區(qū)域及FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū) 域、FLASH,進(jìn)行存取??刂萍拇嫫鞯闹翟陔姽┙o時(shí)被初始化電路INIT初始設(shè)定,其后,當(dāng)指令寄存器REG輸入存儲(chǔ)器管理MMU變 更命令時(shí)被變更。數(shù)據(jù)更新地址管理電路CPB保持?jǐn)?shù)據(jù)寫入DRAM 的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域時(shí)的地址信息。在指令寄存器REG中寫入并 保持載入命令、儲(chǔ)存命令、存儲(chǔ)器管理單元MMU變更命令等命令碼 或載入開(kāi)始地址、載入結(jié)束地址、儲(chǔ)存開(kāi)始地址、儲(chǔ)存結(jié)束地址等地 址。數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER暫時(shí)保持DRAM的讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù) 據(jù)或FLASH的讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)。時(shí)鐘緩沖器CLKBUF將時(shí)鐘信 號(hào)供給到DRAM及快閃控制電路FCON。指令產(chǎn)生器COM—GEN產(chǎn) 生DRAM存取的必要指令。存取控制器A一CONT產(chǎn)生用于進(jìn)行 CHIP2的全體控制及DRAM存取的地址。電力模塊(PM)進(jìn)行對(duì) DRAM的電源供給及電源的控制??扉W控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN則進(jìn) 行FLASH數(shù)據(jù)的讀取、寫入的控制。錯(cuò)誤修正電路ECC檢查自 FLASH讀取的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤,如果有錯(cuò)誤則進(jìn)行修正。替代處理電 路REP檢查對(duì)FLASH的寫入是否正確進(jìn)行,如果未正確進(jìn)行則對(duì)在 FLASH中預(yù)先準(zhǔn)備的替代用新地址進(jìn)行寫入。其次說(shuō)明本存儲(chǔ)模塊的動(dòng)作。初始化電路INT在開(kāi)始對(duì)DRAM 供給電源時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)器管理單元MMU內(nèi)的控制寄存器的初始化及 DRAM的初始化。指令寄存器REG被選擇且載入命令被寫入指令寄 存器REG后,開(kāi)始從FLASH將數(shù)據(jù)傳送到DRAM. —開(kāi)始時(shí)快閃 控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN對(duì)FLASH進(jìn)行讀取動(dòng)作。從FLASH讀出 的數(shù)據(jù)若無(wú)錯(cuò)誤,則直接將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER,若 有錯(cuò)誤,則用錯(cuò)誤修正電路ECC修正,再傳送到數(shù)據(jù)緩沖器 R/WBUFFER。其次,將來(lái)自指令產(chǎn)生電路COM—GEN的寫入命令、 來(lái)自存取控制器A—CONT的地址信號(hào)、由數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER 從FLASH讀取的數(shù)據(jù)輸入到DRAM,進(jìn)行對(duì)DRAM的FLASH數(shù)據(jù) 復(fù)制區(qū)域的寫入.數(shù)據(jù)更新管理電路CPB在數(shù)據(jù)被寫入DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù) 制區(qū)域時(shí),保持寫入地址的信息。指令寄存器REG被選擇而儲(chǔ)存命 令被寫入指令寄存器后,開(kāi)始將數(shù)據(jù)從DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū) 域內(nèi)數(shù)據(jù)傳送到FLASH。開(kāi)始時(shí),將來(lái)自指令產(chǎn)生電路COM一GEN的讀取命令及來(lái)自存 取控制器A一CONT的地址信號(hào)送到DRAM并讀出數(shù)據(jù)。從DRAM 讀出的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER傳送到快閃控制器FCON, 快閃控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN對(duì)FLASH進(jìn)行寫入。地址替代處理電 路REP檢查寫入是否成功,若成功則結(jié)束處理。寫入失敗時(shí)則對(duì) FLASH中預(yù)先準(zhǔn)備好的替代用新地址進(jìn)行寫入。進(jìn)行替代處理時(shí),管 理不良地址并保持對(duì)不良地址以那一地址進(jìn)行了替代處理的地址信 息。數(shù)據(jù)更新管理電路CPB所保持的DRAM的地址信息的中,清除 掉對(duì)FLASH的寫入結(jié)束時(shí)的地址信息。如此、數(shù)據(jù)更新管理電路CPB 可隨時(shí)管理最新的數(shù)據(jù)被更新的地址。選擇DRAM的工作區(qū)域及FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,若為讀取命 令,則從指令產(chǎn)生電路COM一GEN將讀取命令信號(hào)及從存取控制器 A—CONT將地址信號(hào)傳送到DRAM,而讀出數(shù)據(jù)。選擇DRAM的工作區(qū)域及FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,若為寫入命 令,則從指令產(chǎn)生電路COM一GEN將寫入命令信號(hào)、從地址產(chǎn)生電路 A_CONT將地址信號(hào)、及從數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER將數(shù)據(jù)傳送到 DRAM,而寫入數(shù)據(jù)。通過(guò)信號(hào)PS輸入DRAM的斷電命令后,將對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)更新管理 電路CPB所保持的地址t的DRAM數(shù)據(jù)傳送到FLASH。開(kāi)始時(shí),從指令產(chǎn)生電路COM—GEN將讀取命令并從存取控制 器A一CONT將地址信號(hào)傳送到DRAM,而讀出數(shù)據(jù)。從DRAM讀出 的數(shù)據(jù)則通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER傳送到快閃控制器FCON,通 過(guò)快閃控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN寫入FLASH。數(shù)據(jù)更新管理電路CPB所保持的DRAM的地址信息中,將對(duì) FLASH的寫入結(jié)束時(shí)的地址信息清除,并將對(duì)應(yīng)于所保持的地址的數(shù) 據(jù)全部寫入FLASH,則數(shù)據(jù)更新管理電路CPB的地址信息全部被清 除.所有的數(shù)據(jù)從DRAM傳送到FLASH后,切斷DRAM的電源.
通過(guò)切斷電源,可節(jié)約電力。先暫時(shí)停止供給DRAM的電源之后,為了再度使DRAM動(dòng)作, 通過(guò)PS信號(hào)輸入電源投入命令。通過(guò)電源投入命令,重新對(duì)DRAM 供給電源,初始化電路INT將初始化順序指示給存取控制器 (A_CONT),而執(zhí)行初始化。圖3、 4所示為存儲(chǔ)器管理單元MMU所變換的存儲(chǔ)映像的一例。 這種存儲(chǔ)映像均可根據(jù)MMU內(nèi)部的控制寄存器中所設(shè)定的值而選擇 的。雖不特別受限,在本實(shí)施例中以非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)?56 + 8Mb、 DRAM的存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)?56Mb、指令寄存器有8kb的存儲(chǔ)模 塊為例說(shuō)明代表性存儲(chǔ)映像。圖3所示為一存儲(chǔ)映像,其以通過(guò)地址信號(hào)A0~A15輸入的行 地址(A0 A15)及列地址(A0 A9)為基礎(chǔ),存儲(chǔ)器管理單元MMU在 指令寄存器REG(8kb)、 DRAM的工作區(qū)域(128Mbit)、 DRAM的 FLASH復(fù)制區(qū)域(128Mbit)、 FLASH(256Mbit + 8Mb)中變換地址。雖 無(wú)特定限制,從存儲(chǔ)映像的地址空間的下部開(kāi)始映射指令寄存器 REG、 DRAM、 FLASH 。在CHIP2(CTLJLOGIC)內(nèi)部存在的指令寄存器REG中,從外 部寫入栽入命令、儲(chǔ)存命令、MMU寄存器變更命令、斷電命令等命 令碼、載入命令或儲(chǔ)存命令時(shí)的開(kāi)始地址或結(jié)束地址。DRAM分為工作區(qū)域(128Mbit)及FLASH復(fù)制區(qū)域(l28Mbit)。 工作區(qū)域作為程序執(zhí)行時(shí)的工作存儲(chǔ)器使用,F(xiàn)LASH復(fù)制區(qū)域用于復(fù) 制并保持FLASH區(qū)域的數(shù)據(jù)的一部分。為了將FLASH區(qū)域的數(shù)據(jù) 的一部分復(fù)制到FLASH復(fù)制區(qū)域,存儲(chǔ)器管理單元MMU根據(jù)內(nèi)部 寄存器的設(shè)定值決定FLASH的那一個(gè)地址的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于FLASH復(fù) 制區(qū)域內(nèi)的那一個(gè)地址。在圖3中,F(xiàn)LASH區(qū)域內(nèi)的Al區(qū)域(64Mbit) 及CI區(qū)域(64Mbit)的數(shù)據(jù)各為可復(fù)制到DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域 內(nèi)的Al區(qū)域(64Mbit)及l(fā)區(qū)域(64Mbit)的地址對(duì)應(yīng)的一例。通過(guò)變更 存儲(chǔ)器管理單元MMU的內(nèi)部控制寄存器的值,可將FLASH區(qū)域內(nèi) 的Bl區(qū)域(64Mbit)及Dl區(qū)域(56Mbit)的數(shù)據(jù)各變更為可復(fù)制到DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域的地址對(duì)應(yīng)。MMU內(nèi)部寄存器的值可通 過(guò)從外部將MMU寄存器變更命令碼及寄存器值寫入指令寄存器中而 變更。FLASH(256M + 8Mbit)并不特別受限,分為主數(shù)據(jù)區(qū)域 MD畫Area(Al, A2,B1,B2, CI, C2,D1, D2: 255.75Mbit)及替代區(qū)域 R印國(guó)Area(El、 E2: 8.25Mbit)。主數(shù)據(jù)區(qū)域MD-Area再分為數(shù)據(jù)區(qū)域(Al,Bl,Cl,Dl)及冗余區(qū)域 (A2, B2, C2, D2)。數(shù)據(jù)區(qū)域存放程序及數(shù)據(jù),冗余區(qū)域存儲(chǔ)用于檢 測(cè)錯(cuò)誤并修正所需要的ECC極性(parity)數(shù)據(jù)等。FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域 內(nèi)的數(shù)據(jù)被傳送到DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域,或是DRAM的 FLASH復(fù)制區(qū)域的數(shù)據(jù)被傳送到FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域。FLASH很少會(huì)發(fā)生因?yàn)橹馗哺露档涂煽慷?,及在寫入時(shí)寫 入的數(shù)據(jù)在讀取時(shí)成為不同的數(shù)據(jù),或是在更新時(shí)數(shù)據(jù)未寫入。替代 區(qū)域設(shè)置的目的為將不良區(qū)域(Fail Area B、 Fail Area C)的數(shù)據(jù)取置 換成新的區(qū)域。替代區(qū)域的大小并不特別受限,只要能確保FLASH 所保證的可靠性而決定即可。說(shuō)明從FLASH到DRAM的數(shù)據(jù)傳送。為了將FLASH的Al區(qū)域的數(shù)據(jù)傳送到DRAM的FLASH復(fù)制 區(qū)域A1區(qū)域,在指令寄存器中寫入栽入命令及FLASH區(qū)域內(nèi)Al區(qū) 域的傳送開(kāi)始地址SAD及傳送結(jié)束地址EAD。如此,控制電路 (CTL—LOGIC)讀取FLASH的Al區(qū)域內(nèi)的傳送開(kāi)始地址FSAD及傳 送結(jié)束地址FEAD所示的地址范圍的數(shù)據(jù),并傳送到經(jīng)存儲(chǔ)器管理單及DEAD的地址范圍。從FLASH讀出數(shù)據(jù)時(shí),讀出FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域A1中的數(shù) 據(jù)及冗余區(qū)域A2中的ECC極性數(shù)據(jù),通過(guò)錯(cuò)誤修正電路ECC,若 有錯(cuò)誤則進(jìn)行修正。只將修正后的數(shù)據(jù)傳送給DRAM. 說(shuō)明從DRAM到FLASH的數(shù)據(jù)傳送。為了將DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al的數(shù)據(jù)傳送到FLASH的
Al區(qū)域,在指令寄存器中寫入儲(chǔ)存命令及FLASH的Al區(qū)域的傳送 開(kāi)始地址SAD及傳送結(jié)束地址EAD。如此,控制電路(CTL—LOGIC) 讀取經(jīng)存儲(chǔ)器管理單元MMU而對(duì)應(yīng)的DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域 Al區(qū)域內(nèi)的地址DSAD及DEAD的地址范圍的數(shù)據(jù),并寫入FLASH 的Al區(qū)域內(nèi)的傳送開(kāi)始地址FSAD及傳送結(jié)束地址FEAD的地址范 圍數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)寫入FLASH時(shí),錯(cuò)誤修正電路ECC產(chǎn)生ECC極性數(shù)據(jù)。 通過(guò)快閃控制電路FGEN, 從DRAM讀出的數(shù)據(jù)被寫入FLASH的 數(shù)據(jù)區(qū)域A1,所產(chǎn)生的ECC極性數(shù)據(jù)被寫入冗余區(qū)域A2。地址替代處理電路REP檢查寫入是否成功,若成功則結(jié)束處理。 寫入失敗時(shí)則選擇FLASH的替代區(qū)域內(nèi)的地址,將DRAM讀出的數(shù) 據(jù)寫入替代區(qū)域內(nèi)的替代數(shù)據(jù)El,將所產(chǎn)生的ECC極性數(shù)據(jù)寫入替 代冗余區(qū)域E2。其次說(shuō)明DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al的數(shù)據(jù)的讀取。從外部輸入FLASH的Al區(qū)域內(nèi)地址FADO及讀取命令后, MMU進(jìn)列地址變換,變換成對(duì)應(yīng)于地址FADO的DRAM的FLASH 復(fù)制區(qū)域Al的地址DAD0。由此,DRAM被選擇,可讀出復(fù)制在 DRAM中的FLASH的數(shù)據(jù)。即,可以與DRAM相同的速度讀出 FLASH的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明DRAM的工作區(qū)域的數(shù)據(jù)的讀取。從外部輸入工作區(qū)域內(nèi)地址WADO及讀取命令后,MMU將地址 WADO輸出到地址產(chǎn)生電路A_COUNT。由此,可讀出DRAM的工 作區(qū)域內(nèi)地址WADO的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明對(duì)DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al的數(shù)據(jù)寫入。從外部輸入FLASH的A區(qū)域內(nèi)地址FADO及寫入命令、寫入數(shù) 據(jù)后,MMU地址變換成對(duì)應(yīng)于地址FADO的DRAM的FLASH復(fù)制 區(qū)域內(nèi)的地址DADO,由此,DRAM被選擇,F(xiàn)LASH復(fù)制區(qū)域Al 中寫入數(shù)據(jù).通過(guò)寫入與FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域Al對(duì)應(yīng)的DRAM的 FLASH復(fù)制區(qū)域Al ,可以以與SRAM相同速度寫入FLASH的數(shù)據(jù).
其次說(shuō)明DRAM的工作區(qū)的讀取。從外部輸入工作區(qū)域內(nèi)地址WADO及讀取命令后,MMU將地址 WADO輸出到存取控制器A一COUNT。由此,可讀出DRAM的工作 區(qū)域內(nèi)地址WADO的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明DRAM的工作區(qū)域的數(shù)據(jù)的寫入。從外部輸入工作區(qū)域內(nèi)地址WADO及寫入命令、輸入數(shù)據(jù)后, 存取控制器A—COUNT將地址WADO輸出到DRAM。由此,可寫入 DRAM的工作區(qū)域內(nèi)地址WADO的數(shù)據(jù)。圖4所示存儲(chǔ)映像與圖3相比較,其所確保的DRAM的FLASH 復(fù)制區(qū)域?yàn)檩^大的192Mbit的區(qū)域。根據(jù)通過(guò)地址信號(hào)A0~A15而輸入的行地址(AO-A15)及列地 址(AO ~ A9),存儲(chǔ)器管理單元MMU在REGISTER區(qū)域、DRAM內(nèi) 工作區(qū)域(64Mbit)、 DRAM內(nèi)FLASH復(fù)制區(qū)域(192Mbit)、 FLASH 區(qū)域(256Mbit)中進(jìn)列地址變換。存儲(chǔ)映像通過(guò)變更MMU內(nèi)部的控制寄存器的值,可由使用者根 據(jù)系統(tǒng)而自由選擇。MMU內(nèi)部控制寄存器的值可通過(guò)從外部將MMU 寄存器變更命令碼及想變更的寄存器值寫入指令寄存器而變更。圖5所示為電源投入時(shí)控制電路(CTLJLOGIC)所進(jìn)行的初始化 動(dòng)作。在T1的期間中投人電源后,在T2的重置期間內(nèi)進(jìn)行控制電路 (CTL一LOGIC)的初始化。存儲(chǔ)器管理單元MMU內(nèi)部的控制寄存器的 值在T2的期間被初始設(shè)定。在T3的期間,初始化電路INT同時(shí)進(jìn) 行DRAM的初始化動(dòng)作及FLASH的初始化動(dòng)作。初始化動(dòng)作結(jié)束后, 存儲(chǔ)模塊成為閑置(idle)狀態(tài),可從接受來(lái)自外部的存取。圖6所示為從FLASH到DRAM的數(shù)據(jù)傳送的流程圖。存儲(chǔ)模 塊在閑置狀態(tài)下等待來(lái)自外部的命令(STEP1)時(shí),若輸入栽入命令及 選擇FLASH的地址(STEP2),則從FLASH讀出對(duì)應(yīng)于輸入地址的數(shù) 據(jù)及ECC極性數(shù)據(jù)(STEP3)。檢查所讀取的數(shù)據(jù)中有無(wú)錯(cuò)誤(STEP4), 若有錯(cuò)誤則修正錯(cuò)誤(STEP5),寫入緩沖器中(STEP6).若無(wú)錯(cuò)誤則直 接寫入緩沖器R/W - BUFFER(STEP6),將寫入緩沖器R/W-BUFFER中的數(shù)據(jù)寫入DRAM時(shí),檢查是否對(duì)DRAM有產(chǎn)生更新要 求(STEP7),若有更新要求,則進(jìn)行更新動(dòng)作(STEP8),其后將數(shù)據(jù)寫 入DRAM(STEP9)。 若無(wú)更新要求,則立即將數(shù)據(jù)寫入 DRAM(STEP9)。圖7所示為從DRAM到FLASH的數(shù)據(jù)傳送的流程圖。存儲(chǔ)模 塊在閑置狀態(tài)下等待來(lái)自外部的命令(STEP1)時(shí),若輸入儲(chǔ)存命令及 選擇FLASH的地址(STEP2),則開(kāi)始從DRAM讀取數(shù)據(jù)。此時(shí),檢 查對(duì)DRAM是否有產(chǎn)生更新要求(STEP3),若有更新要求,則進(jìn)行更 新動(dòng)作(STEP4),其后從DRAM讀出數(shù)據(jù)(STEP5)。若無(wú)更新要求, 則立即從DRAM讀出數(shù)據(jù)(STEP5)。讀出的數(shù)據(jù)被傳送到緩沖器R/W —BUFFER(STEP6),寫入FLASH(STEP7)。在寫入FLASH(STEP7) 時(shí),將自DRAM讀出的數(shù)據(jù)及錯(cuò)誤修正電路ECC所產(chǎn)生的ECC極 性數(shù)據(jù)寫入FLASH。檢查FLASH的寫入是否成功(STEP8),若成功 則結(jié)束處理(STEPIO)。寫入失敗時(shí),則選擇替代用的其他地址 (STEP9),再度寫入FLASH(STEP7),進(jìn)行寫入成功檢查(STEPll), 若成功則結(jié)束處理(STEPIO)。圖8(A)所示為從存儲(chǔ)模塊內(nèi)的DRAM讀出數(shù)據(jù)時(shí)的來(lái)自外部的 命令流程。圖8(B)所示為將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)模塊內(nèi)DRAM時(shí)的來(lái)自外 部的命令流程。命令從外部以SDRAM接口輸入到存儲(chǔ)模塊。說(shuō)明圖8(A)。存儲(chǔ)模塊在閑置狀態(tài)下等待外部來(lái)的命令(STEP1)。 輸入外部來(lái)的ACTIVE命令及行地址(STEP2)后,輸入READ命令及 列地址(STEP3),則讀出被行地址及列地址所選擇的DRAM的存儲(chǔ)單 元中所保持的數(shù)據(jù),通過(guò)輸入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)(DQO 一 DQ15)輸出到存儲(chǔ) 模塊外。若輸入PRICHARGE命令(STEP4)則存儲(chǔ)模塊進(jìn)入閑置狀態(tài)。說(shuō)明圖8(B)。存儲(chǔ)模塊在閑置狀態(tài)下等待外部來(lái)的命令(STEP1)。 輸入外部來(lái)的ACTIVE命令及行地址(STEP2)后,輸入WRITE命令 及列地址(STEP3),則對(duì)被行地址及列地址所選擇的DRAM的存儲(chǔ)單 元寫入從輸入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)(DQO - DQ15)輸入的數(shù)據(jù),若輸入 PRICHARGE命令(STEP4)則存儲(chǔ)模塊進(jìn)入閑置狀態(tài),
圖9所示為數(shù)據(jù)更新管理電路CPB進(jìn)列地址保持及地址清除的 流程。通過(guò)外部來(lái)的寫入命令,數(shù)據(jù)被寫入DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù) 制區(qū)域(STEP1),再將與寫入地址對(duì)應(yīng)的標(biāo)記信號(hào)寫入數(shù)據(jù)更新管理 電路CPB內(nèi)的標(biāo)記寄存器(STEP2)。從外部輸入儲(chǔ)存命令及地址后, 開(kāi)始從DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域?qū)LASH傳送數(shù)據(jù)(STEP3)。 檢查傳送是否結(jié)束(STEP4),若已結(jié)束則清除標(biāo)記寄存器內(nèi)的傳送結(jié) 束的地址的標(biāo)記。圖IO所示為將DRAM的斷電命令輸入存儲(chǔ)模塊時(shí)的存儲(chǔ)模塊的 動(dòng)作流程。斷電命令輸入到指令寄存器后,寫入DRAM內(nèi)FLASH復(fù)制區(qū) 域中的數(shù)據(jù)中未寫回FLASH的數(shù)據(jù)全部傳送到FLASH。輸入斷電命令(STEP1)后,為了檢索寫入DRAM內(nèi)FLASH復(fù)制 區(qū)域的數(shù)據(jù)中未寫回FLASH的數(shù)據(jù)的地址,首先將檢索地址設(shè)定在 檢索開(kāi)始地址(STEP2)。若發(fā)現(xiàn)在檢索地址的數(shù)據(jù)更新管理電路CPB 內(nèi)的標(biāo)記寄存器中寫入標(biāo)記(STEP3),則對(duì)應(yīng)檢索地址的DRAM的數(shù) 據(jù)傳送FLASH.傳送結(jié)束后清除該標(biāo)記(STEP5)。判斷現(xiàn)在的檢索地 址是否為檢索最終地址(STEP6),若非檢索最終地址,則對(duì)現(xiàn)在的檢 索地址加l,以所得到的地址作為下一檢索地址(STEP7),其后,重覆 STEP3、 STEP4、 STEP5、 STEP6。若現(xiàn)在的檢索地址是檢索最終地 址,則結(jié)束處理,切斷DRAM的電源(STEP8)。圖11所示為對(duì)指令寄存器輸入栽入命令時(shí),數(shù)據(jù)從FLASH傳 送到DRAM時(shí)的模塊所進(jìn)行的SDRAM的動(dòng)作。從存儲(chǔ)模塊的外部以SDRAM接口輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址R, 其后從寫入命令W、列地址C、及輸入輸出信號(hào)IOO ~ 1015輸入栽入 命令碼Ld。接著從輸入輸出信號(hào)IO0~IO15輸入FLASH區(qū)域內(nèi)的 數(shù)據(jù)中想復(fù)制到DRAM的數(shù)據(jù)的開(kāi)始地址Sa及結(jié)束地址Ea。通過(guò)行 地址R及列地址C選擇指令寄存器,將載入命令碼Ld及開(kāi)始地址Sa 及結(jié)束地址Ea寫入指令寄存器??刂齐娐穼?duì)應(yīng)于開(kāi)始地址Sa及結(jié)束地址Ea的范圍的數(shù)據(jù)從FLASH保持在讀取緩沖器,其后開(kāi)始對(duì)SDRAM1進(jìn)行寫入動(dòng)作。寫入DRAM1用的地址通過(guò)存儲(chǔ)器管理單元MMU將數(shù)據(jù)的開(kāi)始 地址Sa變換成FLASH復(fù)制區(qū)域的DRAM的行地址RO及列地址CO, 同樣地將結(jié)束地址Ea變換成行地址RO及列地址CF。對(duì)DRAM1的寫入從Dl-COM輸入主動(dòng)命令A(yù),從D1-A0 ~ Dl-A15輸入行地址RO,其后從D1-COM輸入寫入命令W,從D1-A0-D1-A15輸入列地址CO,從輸入輸出信號(hào)D1-IO0 ~ D1-I015輸入數(shù)據(jù) 而寫入。寫入動(dòng)作持續(xù)到列地址的最終地址CF,通過(guò)預(yù)充電 (pre-charge)命令P而結(jié)束寫入。開(kāi)始對(duì)DRAM寫入數(shù)據(jù)起到結(jié)束為 止的期間內(nèi),輸出WAIT信號(hào)為High,通知正在傳送數(shù)據(jù)給DRAM。圖12所示為對(duì)指令寄存器輸入儲(chǔ)存命令時(shí)從SDRAM將數(shù)據(jù)傳 送到FLASH時(shí)的存儲(chǔ)模塊中所進(jìn)行的SDRAM的動(dòng)作。從存儲(chǔ)模塊的從外部以SDRAM接口輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址 R,其后從寫入命令W及列地址C及輸入輸出信號(hào)IO0 ~ 1015輸入 儲(chǔ)存命令碼St。接著從輸入輸出信號(hào)IO0 ~ 1015輸入FLASH區(qū)域內(nèi) 的數(shù)據(jù)中想從DRAM復(fù)制回到FLASH的數(shù)據(jù)的開(kāi)始地址Sa及結(jié)束 地址Ea。通過(guò)行地址R及列地址C選擇指令寄存器,將儲(chǔ)存命令碼 St及開(kāi)始地址Sa及結(jié)束地址Ea寫入指令寄存器??刂齐娐纷許DRAM讀取對(duì)應(yīng)于開(kāi)始地址Sa及結(jié)束地址Ea的 范圍的數(shù)據(jù),并寫入FLASH。自SDRAM1讀出用的地址通過(guò)存儲(chǔ)器管理單元MMU將數(shù)據(jù)的 開(kāi)始地址Sa變換成FLASH復(fù)制區(qū)域的SDRAM的行地址RO及列地 址CO,同樣將結(jié)束地址Ea變換成行地址RO及列地址CF。自SDRAM1讀取時(shí),從Dl-COM輸入主動(dòng)命令A(yù),從D1-A0 D1-A15輸入行地址R0,其后從Dl-COM輸入讀取命令R并從 D1-A0 D1-A15輸入列地址C0而讀出。讀取動(dòng)作持續(xù)到列地址的最 終地址CF為止,通過(guò)預(yù)先充電(pre-charge)命令P結(jié)束讀取.從 SDRAM讀取數(shù)據(jù)開(kāi)始到結(jié)束為止的期間內(nèi),輸出WAIT信號(hào)為High, 通知正在從SDRAM傳送數(shù)據(jù).圖13(a)所示為對(duì)SDRAM的工作區(qū)域存取時(shí)的SDRAM的動(dòng)作, 圖13(b)所示為對(duì)SDRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域存取時(shí)的SDRAM的動(dòng) 作。說(shuō)明圖13(a)的讀取動(dòng)作。從存儲(chǔ)模塊的外部以SDRAM接口輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址RO , 其后輸入讀取命令R及列地址C0。制御電路對(duì)SDRAMl輸入主動(dòng)命 令A(yù)及行地址RO,其后輸入讀取命令R及列地址CO之后,從輸入 輸出信號(hào)D1-IO0 ~ D1-I015輸出數(shù)據(jù),通過(guò)輸入輸出信號(hào)IO0 ~ 1015 輸出到外部。說(shuō)明圖13(a)的寫入動(dòng)作。從存儲(chǔ)模塊的外部通過(guò)SDRAM接口輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址 R0,其后、從寫入命令W及列地址CO及輸入輸出信號(hào)IO0~IO15 輸入數(shù)據(jù)In??刂齐娐穼?duì)SDRAMl輸入主動(dòng)命令A(yù)及列地址R0,其 后從寫入命令W及列地址CO及輸入輸出信號(hào)D1-IO0 ~ D1-I015輸 入數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)寫入SDRAM 。說(shuō)明圖13(b)的讀取動(dòng)作。從存儲(chǔ)模塊的外部以SDRAM接口輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址 RD,其后輸入讀取命令R及列地址CD。通過(guò)存儲(chǔ)器管理單元MMU, FLASH區(qū)域的行地址RD變換成FLASH復(fù)制區(qū)域的行地址RT,同 樣地FLASH區(qū)域的列地址CD變換成FLASH復(fù)制區(qū)域的列地址CT。 對(duì)SDRAMl輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址RT,其后輸入讀取命令R及 列地址CT,從輸入輸出信號(hào)Dl-IO0 Dl-IO15輸入數(shù)據(jù),通過(guò)輸入 輸出信號(hào)IO0 ~ 1015輸出到外部。說(shuō)明圖13(b)的寫入動(dòng)作。從存儲(chǔ)模塊的外部以SDRAM接口輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址 RF,其后從寫入命令W及列地址CF及輸入輸出信號(hào)IO0 ~ 1015輸 入數(shù)據(jù)In,通過(guò)存儲(chǔ)器管理單元MMU, FLASH區(qū)域的行地址RF變 換成FLASH復(fù)制區(qū)域的行地址RU,同樣地FLASH區(qū)域的列地址 CF變換成FLASH復(fù)制區(qū)域的列地址CU.對(duì)SDRAMl輸入主動(dòng)命
令A(yù)及行地址RU,其后輸入寫入命令W及列地址CT,從輸入輸出 信號(hào)Dl-IOO ~ D1-I015輸入數(shù)據(jù),寫入SDRAM。圖14所示為通過(guò)從外部將儲(chǔ)存命令寫入指令寄存器而從DRAM 讀取數(shù)據(jù)時(shí),從外部輸入讀取命令時(shí)的SDRAM的動(dòng)作。通過(guò)儲(chǔ)存命令,WAIT信號(hào)變成High,對(duì)FLASH傳送用的數(shù)據(jù) Os從DRAM讀出時(shí),若從外部輸入主動(dòng)命令A(yù)及行地址R0,則控 制電路對(duì)DRAMl發(fā)出預(yù)先充電(pre-charge)命令Ps,暫時(shí)停止從 DRAM讀取對(duì)FLASH傳送用的數(shù)據(jù)Os。其后,對(duì)DRAMl發(fā)出主 動(dòng)命令A(yù)及行地址R0。其次,若從外部輸入讀取命令R及列地址CO, 則對(duì)DRAMl發(fā)出讀取命令R及列命令CO,讀出數(shù)據(jù)O,從IO0 ~ IOl5 輸出。若從外部輸入預(yù)先充電命令P及庫(kù)地址B0,則對(duì)DRAMl發(fā) 出預(yù)先充電命令P及庫(kù)地址BO,結(jié)束數(shù)據(jù)的讀取。其后,控制電路重 新開(kāi)始讀取從DRAM對(duì)FLASH傳送用的數(shù)據(jù)Os,故對(duì)DRAMl發(fā) 出主動(dòng)命令A(yù)S及行地址R4、讀取命令Rs及列指令C4、讀取命令 RS及列指令C8。圖15為本實(shí)施例中的CHIP1(FLASH)的構(gòu)成例,其由控制器信 號(hào)緩沖器C-BUF、指令控制器CTL、多工器MUX、數(shù)據(jù)輸入緩沖器 DI-BUF、輸入數(shù)據(jù)控制器DC、扇區(qū)地址緩沖器SA-BUF、 X解碼器 X-DEC、存儲(chǔ)器陣列MA(FLASH)、 Y地址計(jì)數(shù)器Y-CT、 Y解碼器 Y-DEC、 Y柵極&檢測(cè)放大電路YGATE/SENSE-AMP、數(shù)據(jù)寄存器 DATA-REG、數(shù)據(jù)輸出緩沖器DO-BUF所構(gòu)成。CHIP1的動(dòng)作與習(xí) 知常用的AND型FLASH存儲(chǔ)器相同。又,AND型FLASH存儲(chǔ)器 意指大容量閃存器,有時(shí)會(huì)被分類為廣義的NAND型閃存器,本案中 提到NAND型閃存器時(shí)也包含AND型FLASH存儲(chǔ)器。通過(guò)該 CHIP1 (FLASH)可構(gòu)成本實(shí)施例的存儲(chǔ)模塊。圖16所示為從可構(gòu)成CHIP1的AND型FLASH存儲(chǔ)器讀取數(shù) 據(jù)的動(dòng)作。芯片啟動(dòng)信號(hào)F-/CE為L(zhǎng)OW,指令數(shù)據(jù)啟動(dòng)信號(hào)F-CDE 為L(zhǎng)OW,寫入啟動(dòng)信號(hào)F-ZWE起動(dòng)時(shí),從輸入輸出信號(hào)I/00 1/07 輸入讀取命令的命令碼Rcode,第二及笫三個(gè)寫入啟動(dòng)信號(hào)F-/WE起
動(dòng)時(shí)從輸入輸出信號(hào)I/OO ~ I/07輸入扇區(qū)地址。將對(duì)應(yīng)于所輸入的扇區(qū)地址的16kbit的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器陣列MA 傳送到數(shù)據(jù)寄存器DATA-REG。數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器陣列MA傳送到數(shù)據(jù) 寄存器DATA-REG的期間內(nèi),F(xiàn)LASH成為忙碌狀態(tài),F(xiàn)-RDY/BUSY 使待命(ready)/忙碌(busy)信號(hào)成為L(zhǎng)ow。數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后,與串列時(shí) 鐘信號(hào)F-SC的起動(dòng)同步,以8位元為單位依序讀出數(shù)據(jù)寄存器DATA -REG內(nèi)的數(shù)據(jù),從輸入輸出信號(hào)I/O0-I/O7輸出。圖17為以另一種NAND型閃存器構(gòu)成本存儲(chǔ)模塊的 CHIP1(FLASH)的例子。輸入CHIP1的F-/CE為芯片啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-CLE為指令閂鎖啟動(dòng) 信號(hào),F(xiàn)-ALE為地址閂鎖啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-/WE為寫入啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-/RE 為讀取啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-AVP為寫入保護(hù)信號(hào),F(xiàn)-R/B為待命/忙碌信號(hào), I/O0 ~ 1/07為輸入輸出信號(hào),使用于地址的輸入或數(shù)據(jù)的輸入輸出。 也可用此種NAND型閃存器構(gòu)成本存儲(chǔ)模塊。圖18所示為本存儲(chǔ)模塊所用的NAND型存儲(chǔ)器的區(qū)塊圖。由動(dòng) 作邏輯控制器L-CONT、控制電路CTL、輸入輸出控制器電路 I/0-CONT、狀態(tài)寄存器STREG、地址寄存器ADREG、指令寄存器 COMREG、待命忙碌電路R-B、高電壓產(chǎn)生電路VL-GEN、行地址 緩沖器ROW-BUF、行地址解碼器ROW-DEC、列緩沖器COL — BUF、 列解碼器COL-DEC、數(shù)據(jù)寄存器DATA-REG、檢測(cè)放大器 SENSE-AMP、存儲(chǔ)器陣列MA所構(gòu)成。CHIP1的動(dòng)作跟先前一般使用的NAND型FLASH存儲(chǔ)器相同。 可用本CHIP1(FLASH)構(gòu)成本實(shí)施例的存儲(chǔ)模塊。圖19所示為從構(gòu)成CHIP1的NAND型FLASH存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù) 的動(dòng)作。芯片啟動(dòng)信號(hào)F-/CE為L(zhǎng)OW,指令閂鎖啟動(dòng)信號(hào)F-CLE為 High,寫入啟動(dòng)信號(hào)F-/WE起動(dòng)時(shí),從輸入輸出信號(hào)I/O0~I/O7輸 入讀取命令的命令碼Rcode,其后地址閂鎖啟動(dòng)F-ALE成為High, 第2個(gè)及第3個(gè)及第4個(gè)寫入啟動(dòng)信號(hào)F-7WE起動(dòng)時(shí)從輸入輸出信號(hào) I/OO ~ I/07輸入頁(yè)面地址。與輸入的與頁(yè)面4kbit(4224bit)地址對(duì)應(yīng)的4kbit(4224bit)的數(shù)據(jù) 從存儲(chǔ)器陣列MA傳送到數(shù)據(jù)寄存器DATA-REG。數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器陣 列MA傳送到數(shù)據(jù)寄存器DATA-REG的期間內(nèi),F(xiàn)LASH成為忙碌, F-R/B使待命/忙碌信號(hào)成為L(zhǎng)ow。數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后,與讀取啟動(dòng)信號(hào) F-/RE下降同步,將數(shù)據(jù)寄存器DATA-REG內(nèi)的數(shù)據(jù)以8位元為單 位依序讀出,從輸入輸出信號(hào)I/O0 ~ 1/07輸出。圖20為本實(shí)施例的DRAM的構(gòu)成例。由X地址緩沖器X-ADB, 更新計(jì)數(shù)器REF. COUNTER, X解碼器X-DEC,存儲(chǔ)器陣列MA, Y 地址緩沖Y-ADB, Y地址計(jì)數(shù)器Y-AD COUNTER, Y解碼器Y-DEC, 檢測(cè)放大電路&Y柵極(列開(kāi)關(guān))SENS AMP.& I/O BUS,輸入數(shù)據(jù)緩 沖電路INPUT BUFFER,輸出數(shù)據(jù)緩沖電路OUTPUT BUFFER,控制 電路&時(shí)序產(chǎn)生電路CONTROL LOGIC &及TG所構(gòu)成。DRAM為 過(guò)去使用的通用SDRAM,即包含4個(gè)可獨(dú)立動(dòng)作的存儲(chǔ)器庫(kù),其對(duì) 應(yīng)的地址輸入端子及數(shù)據(jù)輸入輸出端子被共通化,在每一分時(shí)時(shí)段使 用于各庫(kù)。本DRAM可構(gòu)成本實(shí)施例的存儲(chǔ)模塊。如上所述,本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊中,沿用SDRAM接口方式,在 DRAM內(nèi)確??蓮?fù)制FLASH的一部分?jǐn)?shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)的區(qū)域,預(yù)先 從FLASH將數(shù)據(jù)傳送到DRAM,可以與DRAM相當(dāng)?shù)乃俣茸x出 FLASH的數(shù)據(jù)。對(duì)FLASH寫入數(shù)據(jù)時(shí),先將數(shù)據(jù)寫入DRAM,再 視需要寫回FLASH,故數(shù)據(jù)的寫入速度也與DRAM相當(dāng)。在存儲(chǔ)模塊的內(nèi)部,從FLASH讀取時(shí),進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及修正, 寫入時(shí),對(duì)在未正寫入的不良地址進(jìn)行替代處理,故可高速處理,且 可保持可靠度。由于使用大容量DRAM,故在可復(fù)制FLASH的數(shù)據(jù)的區(qū)域之外, 也可確保大容量的工作區(qū)域,可符合移動(dòng)電話的高功能化的需求。DRAM中所確保的工作區(qū)域及FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域的大小或管 理單位可從外部程序化,使用者可根據(jù)系統(tǒng)而自由選擇.<實(shí)施例2 >
圖21所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的另一實(shí)施例。本存儲(chǔ)模塊由3 個(gè)芯片所構(gòu)成。以下說(shuō)明各芯片。首先,CHIP1(FLASH)為非易失性 存儲(chǔ)器。非易失性存儲(chǔ)器可用ROM(只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電可擦 除可編程ROM)、閃存器等。本實(shí)施例中以閃存器為例說(shuō)明。 CHIP2(SRAM+CTL_LOGIC)中集成有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM) 及控制電路(CTL—LOGIC)??刂齐娐穼?duì)CHIP2中所集成的SRAM的 CHIP3進(jìn)行控制。CHIP3(DRAM1)為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。 DRAM因內(nèi)部構(gòu)成或接口的差異有EDO、 SDRAM、 DDR等各種種 類。本存儲(chǔ)模塊可用任一種DRAM,本實(shí)施例中以SDRAM為例說(shuō)明。對(duì)本存儲(chǔ)模塊從外部輸入地址(AO ~ A24)和指令信號(hào)(S-/CE1, S-CE2, S-/OE, S-/WE, S-/LB, S-/UB, LS - EN, F陽(yáng)EN)。電源通過(guò) S-VCC, S-VSS, LF-VCC, LF-VSS, LD畫VCC, LD-VSS供給,數(shù)據(jù)的輸 入輸出利用S-I/O0~S-I/O15。本存儲(chǔ)模塊以所謂SRAM接口方式動(dòng) 作。CHIP2供給CHIP1, CHIP3的動(dòng)作上必要的信號(hào)。CHIP2對(duì) CHIP1供給串列時(shí)鐘(F - SC)、地址及FLASH用數(shù)據(jù)(1/00 ~ 1/07)、 指令(F-CE, F-/OE, F-/WE, F-/RES, F-CDE, F畫RDY/BUSY)、電源 (F-VCC, F-VSS)。再者,CHIP2對(duì)CHIP3供給時(shí)鐘(D1-CLK)、地址 (D1誦A0 ~ D1-A14)、指令(D1國(guó)CKE, D1-/CS, D1畫/RAS, D1-/CAS, D1國(guó)/WE, D1-DQMU/DQML)、 DRAM用數(shù)據(jù)(D1-DQ0 ~ D1-DQ15)、 電源(D1-VCC, D1-VSS, D1-VCCQ, D1-VSSQ)。在此簡(jiǎn)單說(shuō)明各指令信號(hào).輸入CHIP2的S-/CE1, S-CE2為芯 片啟動(dòng)信號(hào)、S-/OE為輸出啟動(dòng)信號(hào)、S-/WE為寫入啟動(dòng)信號(hào)、 S-/LB為低位元組選擇信號(hào)、S-/UB O:高位元組選擇信號(hào)。輸入CHIP1的F-/CE為芯片啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-/OE為輸出啟動(dòng)信號(hào), F-AVE為寫入啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-SC為串列時(shí)鐘信號(hào),F(xiàn)-ZRES為重置信號(hào), F-CDE為指令數(shù)據(jù)啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-RDY/BUSY為待命/忙碌信號(hào),I/O0~ 1/07為輸入輸出信號(hào),用于地址的輸入或數(shù)據(jù)的輸入輸出.CHIP2的控制電路(CTL—LOGIC)根據(jù)地址的值選擇控制電路內(nèi)
(CTL—LOGIC)設(shè)置的指令寄存器REG、 CHIP2內(nèi)的SRAM、 CHIP3 的DRAM、 CHIP1的FLASH的任一種。通過(guò)對(duì)控制電路(CTL一LOGIC)內(nèi)的控制寄存器設(shè)定預(yù)設(shè)值,可 區(qū)分各區(qū)域。對(duì)任一種的存取均以所謂SRAM接口方式進(jìn)行。DRAM分為工作區(qū)域及FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,工作區(qū)域作為程 序執(zhí)行時(shí)的工作存儲(chǔ)器使用,F(xiàn)LASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域作為用于復(fù)制來(lái)自 FLASH的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器使用。存取SRAM時(shí),將選擇SRAM的地址信號(hào)或指令信號(hào)類輸入控 制電路(CTL一LOGIC)后,對(duì)CHIP2內(nèi)部的SRAM進(jìn)行存取。讀取存 取之時(shí)從SRAM讀取數(shù)據(jù),輸出到存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出線(1/00 ~ 1/015)。寫入存取之時(shí)從存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出線(1/00 ~ 1/015)輸 入寫入數(shù)據(jù),并寫入SRAM中。通過(guò)存取控制電路(CTLJX)GIC)內(nèi)的指令寄存器REG而寫入 載入命令或儲(chǔ)存命令碼,可將FLASH的數(shù)據(jù)復(fù)制(栽入)到DRAM內(nèi)據(jù)寫回(儲(chǔ)存)到FLASH。從地址信號(hào)(A0 ~ A24)輸入指令寄存器REG存取用的地址,從指 令信號(hào)(8-/0£1,8《£2,8-/0£, 8-/\¥£,8丄8,8-/118)輸入寫入命令,從輸 入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)(I/O0 I/O15)輸入載入命令碼,之后從FLASH區(qū)域 內(nèi)的地址輸入載入開(kāi)始地址、載入結(jié)束地址后,在指令寄存器中寫入 載入命令碼及載入開(kāi)始地址及載入結(jié)束地址。如此,讀出從FLASH 的載入開(kāi)始地址到載入結(jié)束地址之間的數(shù)據(jù)傳送到DRAM內(nèi)的 FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域。由此、FLASH的數(shù)據(jù)被保持在DRAM。在指令寄存器中寫入儲(chǔ)存命令碼并在選擇FLASH的地址上寫入 儲(chǔ)存開(kāi)始地址及儲(chǔ)存結(jié)束地址后,DRAM內(nèi)的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域 的數(shù)據(jù)被寫回從FLASH的儲(chǔ)存開(kāi)始地址起到儲(chǔ)存結(jié)束地址之間的地 址。FLASH的哪個(gè)地址范圍對(duì)應(yīng)于DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域 的哪個(gè)地址范圍可通過(guò)在控制電路(CTL一LOGIC)中的控制寄存器設(shè) 定值而決定。
FLASH很少會(huì)發(fā)生因?yàn)橹馗哺露档涂煽慷取⒓霸趯懭霑r(shí)寫 入的數(shù)據(jù)與讀取時(shí)的數(shù)據(jù)不同,或是在更新時(shí)數(shù)據(jù)未寫入。
從FLASH讀出數(shù)據(jù)時(shí),CHIP2(CTI^LOGIC)檢測(cè)并修正讀取數(shù) 據(jù)的錯(cuò)誤再傳送到DRAM。
對(duì)FLASH寫入數(shù)據(jù)時(shí),CHIP2(CTLJ^OGIC)檢查是否已正確寫 入,未正確寫入時(shí),以與現(xiàn)在的地址不同的地址進(jìn)行寫入,進(jìn)行所謂 替代處理。也進(jìn)列地址管理,以管理不良地址及以哪個(gè)地址進(jìn)行了替 代處理。
存取DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域時(shí),從地址信號(hào)(A0 ~ A24) 輸入FLASH區(qū)域的地址及、指令信號(hào)(SVCE1, S-CE2, S-/OE, S-AVE, S-/LB, S-/UB),指令信號(hào)為讀取命令之時(shí),CHIP2的控制電路存取 DRA,從對(duì)應(yīng)于FLASH區(qū)域內(nèi)的地址的DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制 區(qū)域內(nèi)地址讀出數(shù)據(jù)。寫入命令時(shí)寫入數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸 出線(I/O0 I/O15)輸入,其后通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)I/O(Dl-DQ0~ D1-DQ15)輸入到DRAM。由此,F(xiàn)LASH的數(shù)據(jù)的讀取及寫入時(shí)間與 SRAM相當(dāng)。
存取DRAM的工作區(qū)域時(shí),輸入存取DRAM內(nèi)工作區(qū)域上必要 的地址信號(hào)或指令信號(hào)??刂齐娐?CTL一LOGIC)產(chǎn)生DRAM內(nèi)工作 區(qū)域的地址,對(duì)DRAM進(jìn)行存取。讀取存取之時(shí)來(lái)自DRAM的讀取 數(shù)據(jù)通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)1/0(D1-DQ0 D1-DQ15)輸出到數(shù)據(jù)輸入輸 出線(1/00 ~ 1/015)。寫入存取之時(shí)從存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出線 (I/O0 ~ 1/015)輸入寫入數(shù)據(jù),其后通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)I/O(Dl-DQ0 ~ D1-DQ15)輸入到DRAM。CHIP3(DRAM)的電源從LD-VCC、 LD-VSS供給,通過(guò)控制電 路(CTL_LOGIC)連接到D1-VCC,D1國(guó)VSS,D1國(guó)VCCQ,D1畫VSSQ , FLASH的電源從LF-VCC、LF-VSS供給,通過(guò)控制電路(CTL—LOGIC) 連接到F-VCC,F(xiàn)-VSS,對(duì)DRAM及FLASH的電源供給由指令信號(hào) PS所控制,必要時(shí)可切斷。
DRAM斷電時(shí),控制電路(CTL—LOGIC)只將必須從DRAM寫 回FLASH的數(shù)據(jù)自動(dòng)寫回,數(shù)據(jù)的寫回結(jié)束后切斷DRAM的電源。
將已切斷的DRAM的電源再投入時(shí)需要進(jìn)行DRAM的初始化。 DRAM及FLASH的初始化所要的信號(hào)生成或時(shí)序控制由控制電路 (CTL—LOGIC)進(jìn)行。
又、進(jìn)行DRAM的更新時(shí),控制電路(CTI^LOGIC)可定期投入 庫(kù)主動(dòng)指令(bank active command)而進(jìn)行。 一般而言,DRAM的更新 特性在高溫時(shí)會(huì)惡化,可在控制電路(CTL一LOGIC)中設(shè)置溫度計(jì),在 高溫時(shí)縮小庫(kù)主動(dòng)指令的投入間隔而使DRAM可在更廣的溫度范圍 內(nèi)使用。
如上說(shuō)明的實(shí)施例沿用SRAM接口方式而得到一種存儲(chǔ)模塊, 其使用便宜的通用SDRAM及FLASH,容量大,且存取速度與SRAM 相當(dāng)。
本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊在DRAM內(nèi)確保一可復(fù)制FLASH的一部分 數(shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)的區(qū)域,并預(yù)先將數(shù)據(jù)從FLASH傳送到DRAM,而 可以與SRAM相當(dāng)?shù)乃俣茸x出FLASH的數(shù)據(jù)。對(duì)FLASH寫入數(shù)據(jù) 時(shí),可先暫時(shí)將數(shù)據(jù)寫入DRAM,必要時(shí)再寫回FLASH,故數(shù)據(jù)的 寫入速度也可與SRAM相當(dāng)。
使用大容量SDRAM,在SDRAM中除了可復(fù)制FLASH的數(shù)據(jù) 的區(qū)域外,也可確保大容量的工作區(qū)域。
從FLASH讀取時(shí)、進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及修正,寫入時(shí),對(duì)未正確寫 入的不良地址進(jìn)行替代處理,故可高速處理,保持可靠度.
由于使用大容量SDRAM,在SDRAM中除了可復(fù)制FLASH的 數(shù)據(jù)的區(qū)域外,也可確保大容量的工作區(qū)域。
用溫度改變模塊內(nèi)部所執(zhí)行的更新間隔,可擴(kuò)大DRAM的使用 溫度范圍,得到使用溫度范圍大的大容量存儲(chǔ)模塊。
本發(fā)明的另一目的為得到數(shù)據(jù)保持電流少的存儲(chǔ)模塊.為了達(dá)到 本目的,特別是在低溫時(shí)延長(zhǎng)模塊內(nèi)部所執(zhí)行的更新間隔,可減少數(shù) 據(jù)保持電流。
再者,為了減少數(shù)據(jù)保持電流,切斷DRAM的電源供給,只保 持SRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)即可。由此,可用最低限度的數(shù)據(jù)保持電流只 保持必要的數(shù)據(jù)。
圖 22 所 示 為 CHIP2(SRAM+CTL一LOGIC)。 CHIP2(SRAM+CTLJLOGIC)由SRAM及控制電路(CTI^LOGIC)構(gòu) 成,被集成的SRAM為先前一般使用的非同步SRAM。控制電路 (CTI^LOGIC)是CHIP2的SRAM以外的部分,如圖18中以虛線包 圍的區(qū)域所示,由AS、 MMU、 ATD、 DTD、 R/W BUFFER, CPB、 A一CONT、 REG、 INT TMP、 RC、 PM、 CLK一GEN、 COM一GEN 構(gòu)成。以下說(shuō)明各電路區(qū)塊的動(dòng)作。
初始化電路INT在電源開(kāi)始供給時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)器管理單元MMU 內(nèi)的控制寄存器的初始化及DRAM的初始化。
存儲(chǔ)器管理單元MMU根據(jù)內(nèi)建的控制寄存器的設(shè)定值變換從 外部輸入的地址,選擇REGISTER區(qū)域內(nèi)的指令寄存器REG或 DRAM內(nèi)的工作區(qū)域、DRAM內(nèi)的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域、FLASH 區(qū)域,進(jìn)行存取??刂萍拇嫫鞯闹翟陔娫垂┙o時(shí)被初始化電路INT初 始設(shè)定。想變更控制寄存器的值時(shí),在指令寄存器REG中輸入存儲(chǔ) 器管理MMU變更命令,SRAM被選擇時(shí)通過(guò)存取開(kāi)關(guān)(AS)將地址信 號(hào)及指令信號(hào)送給SRAM,對(duì)SRAM進(jìn)行存取。
地址轉(zhuǎn)換檢測(cè)器電路(ATD)檢測(cè)地址信號(hào)及指令信號(hào)的變化而 輸出脈沖。又,指令轉(zhuǎn)換檢測(cè)器電路(CTD)檢測(cè)指令信號(hào)的變化而輸 出脈沖。這種檢測(cè)電路檢測(cè)信號(hào)的變化,由此開(kāi)始對(duì)存儲(chǔ)器存取。
數(shù)據(jù)更新地址管理電路CPB保持在DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制 區(qū)域中寫入數(shù)據(jù)時(shí)的地址信息。
指令寄存器REG被寫入并保持栽入命令、儲(chǔ)存命令、存儲(chǔ)器管 理單元MMU變更命令、斷電命令等命令碼,及載入開(kāi)始地址、載入 結(jié)束地址、儲(chǔ)存開(kāi)始地址、儲(chǔ)存結(jié)束地址等地址。
數(shù)據(jù)緩沖器RAVBUFFER暫時(shí)保持DRAM的讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù) 據(jù)或FLASH的讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)。
指令產(chǎn)生器COM一GEN產(chǎn)生DRAM的存取所必要的指令。 存取控制器A—CONT產(chǎn)生用于進(jìn)行CHIP2的全體控制及對(duì)DRAM存取的地址??扉W控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN進(jìn)行FLASH的數(shù)據(jù)的讀取、寫入的制御。錯(cuò)誤修正電路ECC檢查自FLASH讀取的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤,若 有錯(cuò)誤則進(jìn)行修正。替代處理電路REP檢查對(duì)FLASH的寫入是否正 確,未正確進(jìn)行時(shí),對(duì)FLASH中預(yù)先準(zhǔn)備好的替代用新地址進(jìn)行寫 入。溫度計(jì)測(cè)模塊(TMP)測(cè)量溫度,并將對(duì)應(yīng)于所測(cè)得的溫度的信號(hào) 輸出到RC及A_CONT。 RC為更新計(jì)數(shù)器,配合DRAM的更新間隔 產(chǎn)生進(jìn)行更新的地址。又,通過(guò)溫度計(jì)測(cè)模塊(TMP)的輸出信號(hào)進(jìn)行 對(duì)應(yīng)于溫度的更新間隔的變更。電力模塊(PM)進(jìn)行CHIP2的控制電路(CTL一LOGIC)及DRAM 的電源供給及電源控制。時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器(CLK一GEN)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào), 供給到DRAM及控制電路(CTLJLOGIC)。指令產(chǎn)生器(CO]V^GEN) 產(chǎn)生DRAM的存取所要的指令。存取控制器(A—CONT)產(chǎn)生CHIP2 (SRAM+CTL—LOGIC)全體動(dòng)作的控制及DRAM的存取所要的地址。快閃控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN進(jìn)行FLASH的數(shù)據(jù)的讀取、寫入 的制御。錯(cuò)誤修正電路ECC檢查自FLASH讀取的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤,若 有錯(cuò)誤則進(jìn)行修正。替代處理電路REP檢查對(duì)FLASH的寫入是否正 確,未正確進(jìn)行時(shí),對(duì)FLASH中預(yù)先準(zhǔn)備的替代用新地址進(jìn)行寫入,其次說(shuō)明本存儲(chǔ)模塊的動(dòng)作。為了對(duì)CHIP2(SRAM+CTL—LOGIC)進(jìn)行存儲(chǔ)器存取,以以往一 般使用的非同步SRAM方式做接口 。若地址信號(hào)(A0 ~厶24)或指令信號(hào)(8-/1^, S-/UB, S-AVE, S-/CE1, S-CE2, S-/OE)有變化,則ATD檢測(cè)出該變化,開(kāi)始存取指令寄存器 REG、 SRAM、 DRAM或FLASH,
從外部輸入的地址信號(hào)(ao ~ a24)的值首先用存儲(chǔ)器管理單元 mmu變換。根據(jù)變換后的地址,決定存取對(duì)象是指令寄存器reg、 sram、 dram、或是flash。地址的變換形成由存儲(chǔ)器管理單元mmu內(nèi)部的控制寄存器的 值決定。選擇指令寄存器reg并將載入命令碼寫入指令寄存器reg后, 開(kāi)始從flash傳送數(shù)據(jù)給dram。開(kāi)始時(shí),快閃控制器fcon內(nèi)部 的快閃控制信號(hào)產(chǎn)生電路fgen對(duì)flash進(jìn)行讀取動(dòng)作。從flash 讀出的數(shù)據(jù)若無(wú)錯(cuò)誤,則直接將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)緩沖器r/wbuffer, 若有錯(cuò)誤,則用錯(cuò)誤修正電路ecc修正,傳送到數(shù)據(jù)緩沖器 r/wbuffer。其次,從指令產(chǎn)生電路com_gen輸入寫入命令,從 存取控制器a—cont輸入地址信號(hào),通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖器r/wbuffer 將從flash讀取的數(shù)據(jù)輸入dram,進(jìn)行向dram的flash數(shù)據(jù) 復(fù)制區(qū)域的寫入。數(shù)據(jù)更新管理電路cpb在數(shù)據(jù)被寫入dram的flash數(shù)據(jù)復(fù) 制區(qū)域時(shí)保持寫入地址信息。選擇指令寄存器reg并將儲(chǔ)存命令寫入指令寄存器后,開(kāi)始將 dram的flash數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送到flash。開(kāi)始時(shí),從指令產(chǎn)生電路com一gen將讀取命令并從存取控制 器a一cont將地址信號(hào)傳送到dram而讀出數(shù)據(jù)。從dram讀出 的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖器r/wbuffer傳送到快閃控制器fcon,快閃 控制信號(hào)產(chǎn)生電路fgen對(duì)flash進(jìn)行寫入。地址替代處理電路 rep檢查寫入是否成功,若成功則結(jié)束處理。寫入失敗時(shí),對(duì)flash 中預(yù)先準(zhǔn)備的替代用新地址進(jìn)行寫入。進(jìn)行替代處理時(shí),管理不良地 址并保持對(duì)不良地址以那一地址進(jìn)行了替代處理的地址信息。在數(shù)據(jù) 更新管理電路cpb所保持的dram的地址信息中,清除flash寫 入結(jié)束的地址信息。如此,數(shù)據(jù)更新管理電路cpb可經(jīng)常管理最新的 數(shù)據(jù)被更新的地址,選擇dram的工作區(qū)域及flash數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,為讀取命令
時(shí),從指令產(chǎn)生電路com一gen將讀取命令信號(hào)并從存取控制器 a一cont將地址信號(hào)傳送給dram,讀出數(shù)據(jù)。選擇dram的工作區(qū)域及flash數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,為寫入命令 時(shí),從指令產(chǎn)生電路com_gen將寫入命令信號(hào)、從地址產(chǎn)生電路 a一cont將地址信號(hào)、并從數(shù)據(jù)緩沖器r/wbuffer將數(shù)據(jù)傳送給 dram,寫入數(shù)據(jù)。選擇指令寄存器reg,斷電命令寫入指令寄存器后,將對(duì)應(yīng)于 數(shù)據(jù)更新管理電路cpb所保持的地址的dram數(shù)據(jù)傳送到flash, 開(kāi)始時(shí),從指令產(chǎn)生電路com一gen將讀取命令并從存取控制器 a_cont將地址信號(hào)傳送到dram讀出數(shù)據(jù)。從dram讀出的數(shù)據(jù) 通過(guò)數(shù)據(jù)緩沖器ravbuffer傳送到快閃控制器fcon,通過(guò)快閃控 制信號(hào)產(chǎn)生電路fgen寫入flash。數(shù)據(jù)更新管理電路cpb所保持的dram的地址信息中,清除 flash寫入結(jié)束的地址信息,對(duì)應(yīng)于所保持的地址的數(shù)據(jù)全部寫入 flash后,數(shù)據(jù)更新管理電路cpb的地址信息全部被清除。在高溫下使用存儲(chǔ)模塊時(shí),只要縮短dram的更新間隔,頻繁 地更新即可。本存儲(chǔ)模塊中溫度計(jì)測(cè)模塊(tmp)測(cè)量溫度,通知更新 計(jì)數(shù)器及存取控制器。若達(dá)到高溫,則縮短更新計(jì)數(shù)器的更新間隔, 輸出更新用地址。又,相反地低溫時(shí),則拉長(zhǎng)dram的更新間隔, 即可減少數(shù)據(jù)保持電流。此時(shí)溫度計(jì)測(cè)模塊(tmp)可測(cè)量溫度,通知 更新計(jì)數(shù)器及存取控制器。低溫時(shí)則更新計(jì)數(shù)器拉長(zhǎng)更新間隔,輸出 更新用地址。安裝有存儲(chǔ)模塊的機(jī)器有時(shí)想根據(jù)動(dòng)作狀態(tài)減少耗電。因此說(shuō)明 電力模塊改變存儲(chǔ)器的動(dòng)作狀態(tài)而減少耗電的方法。首先,最簡(jiǎn)單的方式是電力模塊依照指令信號(hào)ps信止更新計(jì)數(shù) 器所進(jìn)行的更新。由此,dram中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)被破壞,但可減少 更新時(shí)所要的電力,想要進(jìn)一步減少耗電時(shí),可在存儲(chǔ)模塊內(nèi)部切斷對(duì)dram供給 的電源。此時(shí),電力模塊根據(jù)機(jī)器輸出的指令信號(hào)ps停止對(duì)供電給 DRAM的D1-VCC的電力供給。此外,想要更進(jìn)一步減少耗電時(shí),電力模塊根據(jù)指令信號(hào)PS停 止對(duì)CHIP2(SRAM+CTLJLOGIC)中與DRAM的存儲(chǔ)器存取相關(guān)的 部分供給電源即可。該狀態(tài)下可例如在CHIP2(SRAM+CTL_LOGIC) 中除了 SRAM外只對(duì)MMU及AS連接電源而進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài),而成為 只執(zhí)行對(duì)SRAM的存取的模式。再者,也可以指令PS形成只進(jìn)行SRAM的數(shù)據(jù)保持的動(dòng)作狀態(tài)。 此時(shí),切斷連接到SRAM電源(S-VCC,S-VSS)以外的電源,禁止存儲(chǔ) 器的存取。在本狀態(tài)下,存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)在SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)的保持。為了暫時(shí)停止對(duì)DRAM供給電源并在動(dòng)作停止后使DRAM再度 動(dòng)作,除了重新開(kāi)始供給電源外,必須進(jìn)行DRAM的初始化。初始 化方法為一般的方法,在本存儲(chǔ)模塊中,初始化電路(INT)對(duì)存取控制 器(A一CONT)指示初始化的順序而執(zhí)行初始化。又,為了在停止DRAM的更新時(shí)再度使DRAM動(dòng)作,必須進(jìn)行 DRAM的初始化,同樣地初始化電路(INT)對(duì)存取控制器(A一CONT) 指示初始化的順序而執(zhí)行初始化。圖23,24,25,26所示為以存儲(chǔ)器管理單元MMU變換的存儲(chǔ)映像 的一例。這種存儲(chǔ)映像均可根據(jù)MMU內(nèi)部的控制寄存器的設(shè)定值而 選擇。本實(shí)施例中并不特別受限,以下以FLASH的存儲(chǔ)容量為256 + 8Mb、保持?jǐn)?shù)據(jù)用SRAM為2Mb、 DRAM為256Mb的存儲(chǔ)模塊為 例說(shuō)明代表性存儲(chǔ)映像。圖23所示的存儲(chǔ)映像以通過(guò)地址信號(hào)AO ~ A24所輸入的地址為 基礎(chǔ),存儲(chǔ)器管理單元MMU對(duì)指令寄存器REG(16kbit)、 SRAM形 成的數(shù)據(jù)保持區(qū)域(2Mbit)、 DRAM內(nèi)工作區(qū)域(128Mbit)、 DRAM內(nèi) FLASH復(fù)制區(qū)域(128Mbit)、 FLASH(256+8 Mbit)變換地址.雖不特別受限,從存儲(chǔ)映像的地址空間的下部起,指令寄存器 REG,SRAM、 DRAM、 FLASH1被映像。指令寄存器REG從外部寫入栽入命令、儲(chǔ)存命令、MMU寄存 器變更命令等命令碼及栽入命令、儲(chǔ)存命令時(shí)的開(kāi)始地址或結(jié)束地址.
DRAM分為工作區(qū)域(128Mbit)及FLASH復(fù)制區(qū)(128Mbit)。 工作區(qū)域作為程序執(zhí)行時(shí)的工作存儲(chǔ)器使用,F(xiàn)LASH復(fù)制領(lǐng)域用于復(fù) 制FLASH區(qū)域的數(shù)據(jù)的一部分并進(jìn)行保持。SRAM構(gòu)成的2Mbit的數(shù)據(jù)保持區(qū)域i更定成集中在地址空間的 下部。本區(qū)域與DRAM重復(fù)映像在存儲(chǔ)器空間,但不進(jìn)行對(duì)DRAM 的存取,只進(jìn)行對(duì)SRAM的存取??刂拼鎯?chǔ)模塊的電源只保持并使用SRAM的數(shù)據(jù)時(shí),可集中管 理SRAM的區(qū)域。未存取的DRAM的區(qū)域(SHADOW)可用于救濟(jì)DRAM的存儲(chǔ) 單元。本存儲(chǔ)模塊中為了在低溫時(shí)延長(zhǎng)更新間隔而減少耗電而有各種 設(shè)計(jì),此時(shí)會(huì)產(chǎn)生難以保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元(Fail bit)。因此,可使用 成為本SHADOW的DRAM進(jìn)行Fail bit的替代。圖23中,DRAM 中有Fail bit A, Fail bit B,其地址事前已登錄好,對(duì)Fail bit進(jìn)行存 取時(shí),則存取SHADOW替代之。通過(guò)SHADOW的替代可救濟(jì)Fail bit,在低溫時(shí)延長(zhǎng)更新間隔,而得到耗電少的存儲(chǔ)模塊。為了將FLASH區(qū)域的數(shù)據(jù)的一部分復(fù)制到FLASH復(fù)制區(qū)域, 存儲(chǔ)器管理單元MMU根據(jù)內(nèi)部寄存器的設(shè)定值決定FLASH區(qū)域內(nèi) 的哪個(gè)地址的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)FLASH復(fù)制區(qū)域內(nèi)的哪個(gè)地址。圖23中, FLASH區(qū)域內(nèi)的Al區(qū)域(64Mbit)及Cl區(qū)域(64Mbit)的數(shù)據(jù)各為可復(fù) 制到DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域內(nèi)的Al區(qū)域(64Mbit)及1區(qū)域 (64Mbit)的地址對(duì)應(yīng)的1例。通過(guò)變更存儲(chǔ)器管理單元MMU的內(nèi)部 控制寄存器的值,可將FLASH區(qū)域內(nèi)的Bl區(qū)域(64Mbit)及Dl區(qū)域 (56Mbit)的數(shù)據(jù)各變更為可復(fù)制到DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域的地址 對(duì)應(yīng)。FLASH(256M + 8Mbit)雖不特別受限,可分為主數(shù)據(jù)區(qū)域 MD誦Area(Al, A2,B1,B2, Cl, C2,D1, D2: 255.75Mbit)及替代區(qū)域 R印誦Area(El、 E2: 8.25Mbit).主數(shù)據(jù)區(qū)域可再分為數(shù)據(jù)區(qū)域(A1,B1,C1,D1)及冗余區(qū)域(A2 , B2, C2, D2).數(shù)據(jù)區(qū)域存放程序及數(shù)據(jù),冗余區(qū)域存放檢測(cè)并修正
錯(cuò)誤用的ECC極性數(shù)據(jù)等。FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)被傳送到 DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域,或是DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域的數(shù)據(jù) 被傳送到FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域。FLASH很少會(huì)發(fā)生因?yàn)橹馗哺露档涂煽慷?、及在寫入時(shí)寫 入的數(shù)據(jù)與讀取時(shí)的數(shù)據(jù)不同,或是在更新時(shí)數(shù)據(jù)未寫入。替代區(qū)域 為了將不良的區(qū)域(Fail Area C、 Fail Area D)的數(shù)據(jù)置換到新的區(qū)域 而設(shè)。替代區(qū)域的大小并不特別受限,只要能確保FLASH所保證的 可靠度即可。說(shuō)明從FLASH到DRAM的數(shù)據(jù)傳送。為了將FLASH的Al區(qū)域的數(shù)據(jù)傳送到DRAM的FLASH復(fù)制 區(qū)域A1區(qū)域,在指令寄存器中寫入載入命令及FLASH區(qū)域內(nèi)Al區(qū) 域的傳送開(kāi)始地址SAD及傳送結(jié)束地址EAD。如此,控制電路 (CTI^LOGIC)讀取FLASH的Al區(qū)域內(nèi)的傳送開(kāi)始地址FSAD及傳 送結(jié)束地址FEAD所示的地址范圍的數(shù)據(jù),并傳送到到存儲(chǔ)器管理單 元MMU產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)的DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al區(qū)域內(nèi)的地址 DSAD及DEAD的地址范圍。從FLASH讀出數(shù)據(jù)時(shí),以數(shù)據(jù)的管理單位(在此為8kbit)讀取 FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域A1中的數(shù)據(jù)及冗余區(qū)域A2中的ECC極性數(shù)據(jù), 若有錯(cuò)誤則以錯(cuò)誤修正電路ECC修正的。只將修正后的數(shù)據(jù)傳送到 DRAM。說(shuō)明從DRAM到FLASH的數(shù)據(jù)傳送。為了對(duì)FLASH的Al區(qū)域傳送DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al 的數(shù)據(jù),在指令寄存器中寫入儲(chǔ)存命令及FLASH的Al區(qū)域的傳送開(kāi) 始地址SAD及傳送結(jié)束地址EAD。如此,控制電路(CTLJLOGIC) 讀取由存儲(chǔ)器管理單元MMU產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)的DRAM的FLASH復(fù)制區(qū) 域Al區(qū)域內(nèi)的地址DSAD及DEAD的地址范圍的數(shù)據(jù),并寫入 FLASH的Al區(qū)域內(nèi)的傳送開(kāi)始地址FSAD及傳送結(jié)束地址FEAD的 地址范圍數(shù)據(jù)。對(duì)FLASH寫入數(shù)據(jù)時(shí),錯(cuò)誤修正電路ECC以數(shù)據(jù)的管理單位(在 此為8kbit)產(chǎn)生ECC極性數(shù)據(jù)。通過(guò)快閃控制電路FGEN,自DRAM 讀出的數(shù)據(jù)被寫入FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域Al,所產(chǎn)生的ECC極性數(shù)據(jù) 被寫入冗余區(qū)域A2。地址替代處理電路REP檢查寫入是否成功,若 成功則結(jié)束處理。寫入失敗時(shí),選擇FLASH的替代區(qū)域內(nèi)的地址, 自DRAM讀出的數(shù)據(jù)寫入替代區(qū)域內(nèi)的替代數(shù)據(jù)E1,所產(chǎn)生的ECC 極性數(shù)據(jù)寫入替代冗余區(qū)域E2。其次說(shuō)明DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al的數(shù)據(jù)的讀取。從外部輸入FLASH的Al區(qū)域內(nèi)地址FADO及讀取命令后, MMU對(duì)對(duì)應(yīng)于地址FADO的DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al的地址 DADO進(jìn)列地址變換。由此,DRAM可讀出被復(fù)制到所選擇的DRAM 中的FLASH的讀出數(shù)據(jù)。換言之,可與以DRAM相同的速度讀出讀 出FLASH的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明DRAM的工作區(qū)域的數(shù)據(jù)的讀取。從外部輸入工作區(qū)域內(nèi)地址WADO及讀取命令后,MMU將地址 WADO輸出到地址產(chǎn)生電路A_COUNT。由此,可讀出DRAM的工 作領(lǐng)域內(nèi)地址WADO的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明對(duì)DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域Al的數(shù)據(jù)寫入。從外部輸入FLASH的Al區(qū)域內(nèi)地址FADO及寫入命令、寫入 數(shù)據(jù)后,MMU對(duì)對(duì)應(yīng)于地址FADO的DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域內(nèi) 的地址DADO進(jìn)列地址變換。由此,DRAM被選擇,數(shù)據(jù)被寫入FLASH 復(fù)制區(qū)域。通過(guò)對(duì)應(yīng)于FLASH的數(shù)據(jù)區(qū)域Al的DRAM的FLASH 復(fù)制區(qū)域A1的寫入,可以與SRAM相同的速度寫入FLASH的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明DRAM的工作區(qū)域的數(shù)據(jù)的讀取。從外部輸入工作區(qū)域內(nèi)地址WADO及讀取命令后,MMU將地址 WADO輸入存取控制器A_COUNT。由此,可讀出DRAM的工作區(qū) 域內(nèi)地址WADO的數(shù)據(jù)。其次說(shuō)明DRAM的工作區(qū)域的數(shù)據(jù)的寫入。從外部輸入工作區(qū)域內(nèi)地址WADO及寫入命令、輸入數(shù)據(jù)后, 地址產(chǎn)生電路A—COUNT將地址WADO輸出到DRAM。由此,可寫 入DRAM的工作區(qū)域內(nèi)地址WADO的數(shù)據(jù)。圖24所示的存儲(chǔ)映像的例中,設(shè)定有分散在多個(gè)地址空間的 SRAM區(qū)域。SRAM的地址空間仍然與DRAM的地址空間重疊,對(duì) 重疊的地址空間的存取對(duì)SRAM進(jìn)行的。多個(gè)SHADOW用于多個(gè) Fail bit的救濟(jì)。在本例中,SRAM區(qū)域i殳定成2Kbyte為單位,此種 設(shè)計(jì)的目的是為了配合FLASH存儲(chǔ)器的寫入消去單位,使地址空間 的管理單位與FLASH存儲(chǔ)器一致,由此簡(jiǎn)化OS或程序的存儲(chǔ)器空 間的處理。又,控制存儲(chǔ)模塊的電源,只保持SRAM的數(shù)據(jù)而使用時(shí),可 將SRAM的區(qū)域分散配置在存儲(chǔ)器空間內(nèi)。圖25所示的存儲(chǔ)映像的例中,SRAM及DRAM映像在另 一地址 空間,而沒(méi)有因重復(fù)而產(chǎn)生的SHADOW,因此,地址空間為合計(jì) DRAM的256Mb及SRAM的2Mb之后的258Mb,可得到較大的地 址空間。圖26所示的存儲(chǔ)映像為將圖22的SRAM區(qū)域128分割而配置 的例。其可具有與圖25所示的例同樣大的地址空間。又、與圖22所 示的例相同地,在存儲(chǔ)模塊的電源只保持SRAM的數(shù)據(jù)而使用時(shí),可 將SRAM的區(qū)域分散配置在存儲(chǔ)器空間內(nèi)。如此,MMU可在指定的地址空間中分配SRAM區(qū)域及DRAM 區(qū)域,其分配方法可通過(guò)變更MMU中所設(shè)定的寄存器的而輕易變更。當(dāng)想盡量減少數(shù)據(jù)保持電流時(shí),將存放想保持的數(shù)據(jù)的地址空間 分配到SRAM區(qū)域,再停止對(duì)DRAM供給電源即可。本方法可得到 數(shù)據(jù)保持電流少的存儲(chǔ)模塊。圖27(A)所示為外部存取及更新存取及栽入命令或儲(chǔ)存命令時(shí)對(duì) DRAM存取的優(yōu)先順序。更新存取為第l優(yōu)先,外部存取為第2優(yōu)先,栽入或儲(chǔ)存命令中 的存取為笫3優(yōu)先。圖27(B)所示為外部對(duì)DRAM產(chǎn)生讀取存取(READ)及更新存取 (REF)時(shí)的動(dòng)作。
圖27(C)所示為對(duì)DRAM產(chǎn)生寫入存取(WRITE)及更新存取 (REF)時(shí)的動(dòng)作。未產(chǎn)生更新存取(REF)而產(chǎn)生外部存取(READ、 WRITE)時(shí),外 部存取直接對(duì)DRAM進(jìn)行,而進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取及寫入。產(chǎn)生更新存取(REF)及外部存取時(shí),首先,以優(yōu)先順序高的更新 存取進(jìn)行更新動(dòng)作,其次,執(zhí)行外部存取動(dòng)作。更新動(dòng)作中,WAIT 信號(hào)成為High,表示已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)DRAM的動(dòng)作。圖28(A)所示為對(duì)指令寄存器寫入栽入命令時(shí)及從FLASH對(duì) DRAM傳送數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)DRAM的動(dòng)作。從FLASH讀取數(shù)據(jù),暫時(shí)保時(shí)在數(shù)據(jù)緩沖器R/WBUFFER中, 其后存取DRAM并寫入數(shù)據(jù)。對(duì)DRAM的寫入存取開(kāi)始起到寫入結(jié) 束為止的期間內(nèi),WAIT信號(hào)成為High,表示已經(jīng)進(jìn)行對(duì)DRAM的 存取。圖28(B)所示為對(duì)指令寄存器寫入儲(chǔ)存命令時(shí)及從DRAM對(duì) FLASH傳送數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)DRAM的動(dòng)作。從DRAM讀取數(shù)據(jù),暫時(shí)保持在數(shù)據(jù)緩沖器中,其后,存取 FLASH而寫入數(shù)據(jù)。從對(duì)DRAM的讀取存取開(kāi)始到寫入結(jié)束為止的 期間內(nèi),WAIT信號(hào)成為6igh,表示已經(jīng)對(duì)DRAM進(jìn)行存取。圖29(A)所示為載入命令時(shí)對(duì)DRAM寫入存取中,從外部產(chǎn)生讀 取存取時(shí)的DRAM的動(dòng)作.外部存取的種類并不特別受限,在此以 讀取存取為l例。產(chǎn)生外部存取時(shí),栽入命令時(shí)的DRAM的寫入存取暫時(shí)停止, 優(yōu)先處理外部存取。外部存取的處理結(jié)束后,重新開(kāi)始栽入命令時(shí)的 DRAM的寫入存取。圖29 (B)所示為儲(chǔ)存命令時(shí)對(duì)DRAM的讀取存取中,從外部 產(chǎn)生寫入讀取存取時(shí)的DRAM的動(dòng)作。外部存取的種類并不特別受 限,在此以寫入存取為l例.產(chǎn)生外部存取時(shí),暫時(shí)停止儲(chǔ)存命令時(shí)的DRAM的讀取存取, 優(yōu)先處理外部存取。外部存取的處理結(jié)束后,重新開(kāi)始儲(chǔ)存命令時(shí)的
DRAM的讀取存取。圖30所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的動(dòng)作波形的一例。A0~A20, S-/CE1, S-CE2, S-/LB, S-/UB, S-/OE, S-/WE為輸入存儲(chǔ)模塊的信號(hào), 為所謂非同步SRAM的接口信號(hào)。數(shù)據(jù)輸入輸出信號(hào)I/O0~I/O15分 為數(shù)據(jù)的輸入及輸出,各以DIN、 DOUT表示。MMU,ATD,CTD各 代表MMU電路、ATD電路、CTD電路的輸出信號(hào)。D1-CLK為供 給給DRAM的時(shí)鐘信號(hào),Dl-COM為供給給DRAM的指令信號(hào)的總 稱,D1-A0~D1-A15為DRAM的地址線,D1-DQ0 ~ D1-DQ15為 DRAM的1/0線。首先,說(shuō)明開(kāi)始時(shí)進(jìn)行的讀取存取。輸入地址AO ~ A24后,MMU 電路輸出變換后的地址。ATD電路檢測(cè)出地址A0~A24與指令類 (S-/CE1, S誦CE2, S-/LB, S誦/UB, S誦/OE, S-AVE)的變化,地址及指令確定 后,輸出脈沖。以該脈沖為起點(diǎn),對(duì)DRAM1發(fā)出庫(kù)主動(dòng)指令A(yù)及行 地址Ra,跟著發(fā)出讀取指令R及列地址Co。從DRAM1出的數(shù)據(jù)被 輸出到D-DQ0-D-DQ15,先通過(guò)R/W BUFFER再輸出到I/O0 ~ 1/015。在下一個(gè)周期所示為寫入存取的執(zhí)行例。寫入存取之時(shí)也與讀取 存取相同地以ATD信號(hào)的下降為起點(diǎn)發(fā)出庫(kù)主動(dòng)指令A(yù)及行地址 Ra。其后,CTD電路檢測(cè)指令類(S-ZCE1, S-CE2, S-/LB, S-/UB, S-/OE, S-AVE)的變化,辨識(shí)其為寫入動(dòng)作,輸出脈沖。以該脈沖為起點(diǎn),發(fā) 出寫入指令W及列指令C而執(zhí)行寫入。圖31所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的動(dòng)作波形的一例,顯示進(jìn)行更 新動(dòng)作時(shí),從外部讀取存取時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)作波形。為了進(jìn)行更新,對(duì)DRAMl發(fā)出庫(kù)主動(dòng)指令A(yù)及行地址Ra,其 后發(fā)出預(yù)備充電指令P及庫(kù)地址Ba。本更新動(dòng)作期間中,更新計(jì)數(shù)器 輸出信號(hào)RC,表示其在更新期間中。說(shuō)明更新期間中產(chǎn)生的來(lái)自外 部的讀取存取。輸入地址AO ~ A24后,MMU電路輸出變換后的地址。 ATD電路檢測(cè)地址AO ~ A24及指令類(S-ZCE1, S-CE2, S-/LB, S-/UB, 8-/0£,8-/\¥£)的變化,地址及指令確定后,輸出脈沖,根據(jù)該脈沖, 閂鎖地址及指令。以更新期間結(jié)束為起點(diǎn),對(duì)DRAM1發(fā)出庫(kù)主動(dòng)指 令A(yù)及行地址Ra,接著發(fā)出讀取指令R及列地址Co。自DRAM1讀 出的數(shù)據(jù)被輸出到D-DQO ~ D-DQ15,先通過(guò)R/W BUFFER再輸出到 I/O0~I/O15。圖32所示為本實(shí)施例的SRAM的構(gòu)成例。其由X解碼器(X-DEC) 存儲(chǔ)器陣列MA(SRAM), Y柵極(Y-GATE), Y解碼器(Y-DEC),輸入 數(shù)據(jù)控制電路(D—CTL),控制電路(CONTROL LOGIC)及各信號(hào)線的 輸入輸出緩沖器所構(gòu)成。該SRAM為一般所謂的非同步SRAM??捎?該本SRAM構(gòu)成本實(shí)施例的存儲(chǔ)模塊.如上說(shuō)明的實(shí)施例,可沿用SRAM接口方式而得到使用便宜的 通用DRAM的大容量存儲(chǔ)模塊。本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊中,在DRAM內(nèi)確保一可復(fù)制FLASH的一 部分?jǐn)?shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)的區(qū)域,預(yù)先從FLASH將數(shù)據(jù)傳送到DRAM, 以與SRAM相當(dāng)?shù)乃俣茸x出FLASH的數(shù)據(jù)。由于對(duì)FLASH寫入數(shù) 據(jù)時(shí),先將數(shù)據(jù)寫入DRAM,必要時(shí)再寫回FLASH,故數(shù)據(jù)的寫入 速度與SRAM相當(dāng)。從FLASH讀取時(shí),進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及修正,寫入 時(shí),由于對(duì)未正確寫入的不良地址進(jìn)行替代處理,故可高速處理,保 持可靠度。存儲(chǔ)器管理單元MMU可自由設(shè)定SRAM所構(gòu)成的數(shù)據(jù)保持區(qū) 域、DRAM的FLASH復(fù)制區(qū)域及工作區(qū)域,故可對(duì)應(yīng)各種機(jī)器廣泛 地應(yīng)用。本發(fā)明的控制電路(CTLJLOGIC)中使用DRAM,但由于DRAM 所需要的更新由控制電路(CTL一LOGIC)所執(zhí)行,故可與SRAM同樣 地不考慮更新而使用,再者,通過(guò)縮小DRAM的更新間隔,在高溫時(shí)也可使DRAM動(dòng) 作,可得到使用溫度范圍廣的存儲(chǔ)模塊。另一方面,通過(guò)在低溫時(shí)增 加DRAM的更新間隔,可減少數(shù)據(jù)保持所需要的電力,而得到數(shù)據(jù) 保持電力少的存儲(chǔ)模塊,在電力模塊PM的作用下,也可停止供給DRAM的一部分或全
部的電源,而限定存儲(chǔ)區(qū)域,減少數(shù)據(jù)保持所需要的電力。再者,也 可通過(guò)停止控制電路的電源供給,得到數(shù)據(jù)保持電力少的存儲(chǔ)模塊。<實(shí)施例3 >圖33所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的笫3實(shí)施例。圖33(A)所示為俯視圖,圖33(B)所示為剖面圖。本存儲(chǔ)模塊在通 過(guò)球狀格子陣列(Ball Grid Array, BGA)安裝在裝置上的基板(例如玻 璃環(huán)氧基板所制成的印刷電路板PCB)上,安裝實(shí)施例1所示的 CHIP1(FLASH)、 CHIP2(CTL_LOGIC)、 CHIP3(DRAM),或?qū)嵤├?2 所示的 CHIP 1 (FLASH) 、 CHIP2(SRAM+CTL一LOGIC)、 CHIP3(DRAM)。雖不特別受限,CHIP1中使用在芯片的一端排列 一排信號(hào)及電源 焊墊列的通用DRAM的棵芯片(《7f'7,) , CHIP3中使用在芯 片的中央排列l(wèi)列信號(hào)及電源焊墊列的通用DRAM的棵芯片。CHIP1及基板上的接合墊(bonding pad)以接合線(PATIK)連接, CHIP2及基板上的接合墊以接合線(PATH3)連接。CHIP3及CHIP2 以接合線(PATH1)連接。CHIP1及CHIP2以接合線(PATH4)被連接。搭栽有芯片的基板上面進(jìn)行樹(shù)脂模塑,以保護(hù)各芯片及連接配 線。又,也可另外在其上加上金屬、陶瓷或樹(shù)脂的蓋子(COVER)。本發(fā)明的實(shí)施例中由于在印刷電路板PCB上直接搭栽棵芯片, 故可形成安裝面積小的存儲(chǔ)模塊。又,由于可近接配置各芯片,故可 縮短芯片間配線長(zhǎng)度。通過(guò)將芯片間的配線及各芯片與基板間的配線 統(tǒng)一成接合線方式,可用較少的步驟數(shù)制造存儲(chǔ)模塊。再者,通過(guò)以 接合線對(duì)芯片間直接配線,可減少基板上的接合墊數(shù)及接合線的條數(shù), 以較少的步驟數(shù)制造存儲(chǔ)模塊。由于可使用大量量產(chǎn)的通用DRAM的 棵芯片,故可便宜且安定地供給存儲(chǔ)模塊。使用樹(shù)脂蓋時(shí),可形成更 強(qiáng)韌的存儲(chǔ)模塊。使用陶瓷或金屬蓋時(shí),除了強(qiáng)度外,更可形成放熱 性或遮蔽效果優(yōu)良的存儲(chǔ)模塊。圖34所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的圖34的變形例。圖34(A)所示 為俯視圖,34(B)所示為剖面圖.本例中,CHIP3(DRAM)、CHIP2(CTL_LOGIC或SRAM+CTLJLOGIC)的安裝及配線上使用球 形格子陣列(BGA)。 CHIP1與基板上的接合墊用接合線(PATH2)連接。通過(guò)本安裝方法,CHIP2(CTL—LOGIC或SRAM+CTL—LOGIC) 與CHIP3(DRAM)及CHIP2(CTL—LOGIC)與基板間之間不必接合線, 可減少接合配線的條數(shù),故除了可減少組裝步驟數(shù)之外,可得到可靠 度更高的存儲(chǔ)模塊。<實(shí)施例4>圖35所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊中的另一實(shí)施例。M儲(chǔ)模塊由4 個(gè)芯片所構(gòu)成。以下說(shuō)明各種芯片。首先,CHIP1(FLASH)為非易失 性存儲(chǔ)器。非易失性存儲(chǔ)器中可使用ROM(只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電 子式可擦除可編程ROM)、閃存器等。本實(shí)施例中為閃存器為例說(shuō)明。 CHIP2(SRAM+CTLJLOGIC)中集成靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)及 控制電路(CTL—LOGIC)??刂齐娐穼?duì)集成在CHIP2中的SRAM及 CHIP3及CHIP4進(jìn)行控制。CHIP3(DRAM1)、 CHIP4(DRAM2)為動(dòng) 態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。 DRAM依內(nèi)部構(gòu)成或接口的差異有 EDO、 SDRAM、 DDR等各種種類。本存儲(chǔ)模塊可使用任一種DRAM, 本實(shí)施例以SDRAM為例i兌明。對(duì)本存儲(chǔ)模塊從外部輸入地址(AO ~ A24)及指令信號(hào)(S-ZCE1, S-CE2, S-/OE, S-AVE, S-/LB, S國(guó)/UB, LS — EN, F誦EN)。電源通過(guò) S誦VCC, S誦VSS, F-VCC, F-VSS, L誦VCC, L-VSS供給,數(shù)據(jù)的輸入輸出 使用S-I/O0 ~ S-I/015。該存儲(chǔ)模塊通過(guò)所謂SRAM接口而動(dòng)作。CHIP2供給CHIP1, CHIP3及CHIP4的動(dòng)作所需要的信號(hào)。 CHIP2對(duì)CHIP1供給串列時(shí)鐘信號(hào)(F 一 SC)、地址及FLASH用數(shù)據(jù) (I/O0 ~ 1/07)、 指令(F畫CE, F國(guó)/OE, F-AVE, F-/RES, F誦CDE, F-RDY/BUSY)、 DRAM用數(shù)據(jù)(D1-DQ0 ~ D1-DQ15, D2-DQ0 ~ D2-DQ15)。再者,CHIP2對(duì)CHIP3及CHIP4供給時(shí)鐘信號(hào)(D1-CLK, D2誦CLK)、地址(D1國(guó)A0 ~ Dl-A14, D2誦A0 ~ D2-A14)、指令(D1-CKE, D2誦CKE, D1-/CS, D2-/CS, D1國(guó)/RAS, D2誦/RAS, D1-/CAS, D2-/CAS, D1誦AVE, D2國(guó)/WE, D1-DQMU/DQML, D2國(guó)DQMU/DQML)、 DRAM用
數(shù)據(jù)(D1-DQ0 ~ D1-DQ15, D2-DQ0 ~ D2畫DQ15)、電源(D1誦VCC, D2國(guó)VCC, D1-VSS, D2-VSS, D1-VCCQ, D2國(guó)VCCQ, D1-VSSQ, D2-VSSQ)。在此簡(jiǎn)單說(shuō)明各指令信號(hào)。輸入CHIP2中的S-/CE1, S-CE2為 芯片啟動(dòng)信號(hào),S-/OE為輸出啟動(dòng)信號(hào),S-/WE為寫入啟動(dòng)信號(hào),S-/LB 為低位元組選擇信號(hào),S-ZIJB為高位元組選擇信號(hào)。輸入CHIP1中的F-/CE為芯片啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-/OE為輸出啟動(dòng)信 號(hào),F(xiàn)-/WE為寫入啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-SC為串列時(shí)鐘信號(hào),F(xiàn)VRES為重置 信號(hào),F(xiàn)-CDE為《i指令數(shù)據(jù)啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-RDY/BUSY為待命/忙碌信 號(hào),1/00 1/07為數(shù)據(jù)輸入輸出信號(hào),用于閃存器的控制。CHIP2的控制電路(CTL—LOGIC)根據(jù)從外部輸入的地址的選擇 CHIP2的控制電路(CTL—LOGIC)中設(shè)置的指令寄存器、或是CHIP2 內(nèi)部的SRAM、或是CHIP3及CHIP4的DRAM、或是CHIP1的 FLASH??赏ㄟ^(guò)在設(shè)置在控制電路(CTL一LOGIC)中的控制寄存器中設(shè)定 預(yù)設(shè)值加以區(qū)別。其存取均以所謂SRAM接口方式進(jìn)行。存取SRAM區(qū)域時(shí),將SRAM區(qū)域內(nèi)的地址信號(hào)及指令信號(hào)類 輸入控制電路(CTL—LOGIC)后,進(jìn)行CHIP2內(nèi)部的SRAM的存取。 讀取存取之時(shí),從SRAM讀取數(shù)據(jù),輸出到存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出 線(S-I/00 ~ S-I/015)。寫入存取之時(shí),從存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出線 (S-I/O0 S-I/O15)輸入寫入數(shù)據(jù),寫入SRAM。通過(guò)存取控制電路(CTLJX)GIC)內(nèi)的指令寄存器而寫入栽入命 令及儲(chǔ)存命令碼,可將FLASH區(qū)域的數(shù)據(jù)復(fù)制(載入)DRAM內(nèi)的 FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域,或?qū)RAM內(nèi)的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域的數(shù) 據(jù)寫回(儲(chǔ)存)FLASH區(qū)域。從地址信號(hào)(A0 ~ A24)輸入存取指令寄存器用的地址,從指令信 號(hào)(8-/0£1,8《£2,8-/0£, 8-/\¥£,8丄8,8-/118)輸入寫入命令,從輸入輸 出數(shù)據(jù)信號(hào)(I/O0 I/O15)輸入栽入命令碼,接著在FLASH區(qū)域內(nèi)的 地址輸入栽入開(kāi)始地址、栽入結(jié)束地址之后,在指令寄存器中寫入栽
入命令碼及載入開(kāi)始地址及載入結(jié)束地址。如此,讀出FLASH區(qū)域 內(nèi)的載入開(kāi)始地址到載入結(jié)束地址之間的數(shù)據(jù),傳送到DRAM1及 DRAM2的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域。由此,F(xiàn)LASH的數(shù)據(jù)被保持在 DRAM。在指令寄存器中以儲(chǔ)存命令碼及FLASH區(qū)域內(nèi)的地址寫入儲(chǔ)存 開(kāi)始地址及儲(chǔ)存結(jié)束地址之后,將DRAM1或DRAM2的FLASH數(shù) 據(jù)復(fù)制區(qū)域的數(shù)據(jù)寫回FLASH區(qū)域內(nèi)的儲(chǔ)存開(kāi)始地址起到儲(chǔ)存結(jié)束 地址之間的地址。通過(guò)設(shè)定設(shè)置在控制電路(CTI^LOGIC)中的控制寄存器的值, 可決定FLASH區(qū)域的哪個(gè)地址范圍對(duì)應(yīng)于DRAM1及DRAM2的 FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域的哪個(gè)地址范圍。FLASH很少會(huì)發(fā)生因?yàn)橹馗哺露档涂煽慷?、及在寫入時(shí)寫 入的數(shù)據(jù)與讀取時(shí)的數(shù)據(jù)不同、或是在更新時(shí)數(shù)據(jù)未寫入,從FLASH讀出數(shù)據(jù)時(shí),CHIP2(CTL—LOGIC)檢測(cè)并修正讀取數(shù) 據(jù)的錯(cuò)誤,而傳送給DRAM1及DRAM2。對(duì)FLASH寫入數(shù)據(jù)時(shí),CHIP2(CTL—LOGIC)檢查是否已正確寫 入,未正確寫入時(shí),以與現(xiàn)在的地址不同的地址進(jìn)行寫入。進(jìn)行所謂 替代處理,也進(jìn)列地址管理,以管理不良地址及對(duì)哪個(gè)地址進(jìn)行了替 代處理。DRAM存取FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域時(shí),從地址信號(hào)(A0 ~ A24)輸 入FLASH區(qū)域的地址及指令信號(hào)(S-ZCE1, S-CE2, S-/OE, S-AVE, S-/LB, S-/UB)。指令信號(hào)為讀取命令之時(shí),CHIP2的制御電路存取 DRAM,從對(duì)應(yīng)于FLASH區(qū)域內(nèi)的地址的DRAM的FLASH數(shù)據(jù)復(fù) 制區(qū)域內(nèi)地址通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)1/0(D1誦DQ0 ~ D1-DQ15或 D2-DQ0 ~ D2-DQ15)讀出數(shù)據(jù)。寫入命令之時(shí)從存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入 輸出線(S-I/O0 S-I/O15)輸入寫入數(shù)據(jù),其后通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù) I/O(Dl-DQ0 ~ D1-DQ15及D2誦DQ0 ~ D2-DQ15)輸入到DRAM。由此, FLASH區(qū)域的數(shù)據(jù)的讀取及寫入時(shí)間與SRAM相當(dāng).存取DRAM的工作區(qū)域時(shí),輸入DRAM內(nèi)工作區(qū)域的存取所需
要的地址信號(hào)及指令信號(hào)??刂齐娐?CTLJLOGIC)產(chǎn)生DRAM內(nèi)工 作區(qū)域的地址,對(duì)DRAM進(jìn)行存取。讀取存取時(shí)來(lái)自DRAM的讀取 數(shù)據(jù)通過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)I/O(Dl-DQ0 ~ D1-DQ15或D2-DQ0 ~ D2-DQ15)輸出到數(shù)據(jù)輸入輸出線(S-I/00 ~ S-I/015)。寫入存取之時(shí)從 存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)輸入輸出線(S-I/00 ~ S-I/015)輸入寫入數(shù)據(jù),其后通 過(guò)DRAM用數(shù)據(jù)1/0(D1誦DQ0 ~ D1-DQ15及D2-DQ0 ~ D2誦DQ15 )輸 入到DRAM。DRAM1的電源從LD-VCC、 LD-VSS供給,通過(guò)控制電路 (CTL—LOGIC)連接到D1陽(yáng)VCC,D1畫VSS,D1-VCCQ及D1-VSSQ。 DRAM的電源供給受指令信號(hào)PS控制,必要時(shí)可切斷。DRAM斷電時(shí),控制電路(CTL—LOGIC)只自動(dòng)寫回必須從 DRAM寫回FLASH的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的寫回結(jié)束后切斷DRAM的電源。切斷DRAM的電源后要再通電時(shí),必須進(jìn)行DRAM及FLASH 的初始化。DRAM的初始化所需要的信號(hào)生成及時(shí)序控制由控制電路 (CTLJLOGIC)進(jìn)行。又,進(jìn)行DRAM的更新時(shí),控制電路(CTL一LOGIC)可定期投入 庫(kù)主動(dòng)指令而進(jìn)行。 一般而言,DRAM的更新特性在高溫時(shí)會(huì)惡化, 通過(guò)在控制電路(CTL一LOGIC)中設(shè)置溫度計(jì)而在高溫時(shí)縮小庫(kù)主動(dòng) 指令的投入間隔,可在較廣的溫度范圍內(nèi)使用DRAM。再者,通過(guò)2個(gè)DRAM將工作區(qū)域及FLASH區(qū)域二重化,可 將一個(gè)數(shù)據(jù)保持在2個(gè)DRAM外,通過(guò)調(diào)整進(jìn)行更新之時(shí)序,可隱 藏更新,以免從存儲(chǔ)模塊外部因更新動(dòng)作而產(chǎn)生存取上的限制。如上說(shuō)明的實(shí)施例中,可沿用SRAM接口方式而得到使用便宜 的通用SDRAM及FLASH的大容量且存取速度與SRAM相當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ) 模塊'本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊在DRAM內(nèi)確??蓮?fù)制FLASH的一部分 數(shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)的區(qū)域,預(yù)可先從FLASH將數(shù)據(jù)傳送到DRAM,而 以與SRAM相當(dāng)?shù)乃俣茸x出FLASH的數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)寫入FLASH時(shí), 可先將數(shù)據(jù)寫入DRAM,必要時(shí)再寫回FLASH,故數(shù)據(jù)的寫入速度
也與SRAM相當(dāng)。通過(guò)使用大容量SDRAM,在SDRAM中除了可復(fù)制FLASH的 數(shù)據(jù)的區(qū)域外,可確保大容量的工作區(qū)域。從FLASH讀取時(shí),進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)及修正,寫入時(shí),對(duì)未正確寫 入的不良地址進(jìn)行替代處理,故可高速處理,保持可靠度。由于使用大容量SDRAM,故在SDRAM中除了可復(fù)制FLASH 的數(shù)據(jù)的區(qū)域外,可確保大容量的工作區(qū)域。本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊中使用DRAM,但由于DRAM所需要的更新 在模塊內(nèi)部執(zhí)行,故可與SRAM同樣地不考慮更新而使用。又,通過(guò) 隨著溫度而改變?cè)谀K內(nèi)部執(zhí)行的更新間隔,可擴(kuò)大DRAM的使用 溫度范圍,使用溫度范圍大的大容量存儲(chǔ)模塊。再者,通過(guò)進(jìn)行DRAM中的數(shù)據(jù)保持的二重化及更新時(shí)序的調(diào) 整,可從存儲(chǔ)模塊外部隱藏DRAM的更新,故存取本存儲(chǔ)模塊時(shí)不 必考慮更新而調(diào)整時(shí)序。因此,由于可以與先前只使用SRAM的存儲(chǔ) 模塊同樣地使用,故可以不變更以前的系統(tǒng)而使用大容量存儲(chǔ)模塊, 本發(fā)明的另一目的為得到數(shù)據(jù)保持電流少的存儲(chǔ)模塊。在本目 的下,特別是在低溫時(shí)可通過(guò)延長(zhǎng)模塊內(nèi)部所執(zhí)行的更新間隔,而減 少數(shù)據(jù)保持電流。再者,要減少數(shù)據(jù)保持電流,可以切斷對(duì)DRAM供給的電源, 而只保持SRAM中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)即可.只將應(yīng)保持的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 SRAM,停止對(duì)沒(méi)有保持必要的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器供給電源,可以最低限 度的數(shù)據(jù)保持電流保持必要的數(shù)據(jù)。圖36所示為CHIP2(SRAM+CTL—LOGIC)的電路區(qū)塊圖。 CHIP2(SRAM+CTL_LOGIC)A SRAM及控制電路(CTL—LOGIC)所 構(gòu)成,所集成的SRAM為先前一般使用的非同步SRAM,控制電路 (CTL-LOGIC)為CHIP2的SRAM以外的部分,圖36中以虛線包圍 的區(qū)域表示,由AS、 MMU、 ATD、 CTD、 FIFO、 R/W BUFFER, CACHE 、 A一CONT、 INT、 TMP、 RC、 PM、 CLK一GEN、 COM一GEN 所構(gòu)成0
以下說(shuō)明各電路區(qū)塊的動(dòng)作。初始化電路INT在電源供給時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)器管理單元MMU內(nèi)的 控制寄存器的初始化及DRAM的初始化。指令寄存器REG保持從外部輸入的載入命令、儲(chǔ)存命令、MMU 變更命令等命令。存儲(chǔ)器管理單元MMU根據(jù)內(nèi)建的控制寄存器的設(shè)定值,變換從 外部輸入的地址,選擇指令寄存器REG或SRAM、 DRAM內(nèi)的工作 區(qū)域、DRAM內(nèi)的FLASH數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域、FLASH而進(jìn)行存取。控 制寄存器的值在電源供給時(shí)被初始化電路INT初始設(shè)定??刂萍拇嫫?的值在MMU變更命令輸入時(shí)變更到指令寄存器REG。。SRAM被選擇時(shí),通過(guò)存取開(kāi)關(guān)(AS)對(duì)SRAM送出地址信號(hào)及 指令信號(hào),進(jìn)行SRAM的存取。地址轉(zhuǎn)換檢測(cè)器電路(ATD)檢測(cè)地址信號(hào)及指令信號(hào)的變化而 輸出脈沖。又,指令轉(zhuǎn)換檢測(cè)器電路(CTD)檢測(cè)指令信號(hào)的變化而輸 出脈沖。這種檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的變化而開(kāi)始對(duì)存儲(chǔ)器存取。R/W BUFFER暫時(shí)保持DRAM的讀取及寫入用的數(shù)據(jù)。先進(jìn)先出存儲(chǔ)器(FIFO)用先進(jìn)先出的緩沖電路暫時(shí)保持對(duì) DRAM寫入的數(shù)據(jù)及其地址。CACHE在進(jìn)行更新的DRAM的切換 時(shí)或一次的存取長(zhǎng)期進(jìn)行時(shí),暫時(shí)存儲(chǔ)對(duì)DRAM寫入的數(shù)據(jù)及自 DRAM讀取的數(shù)據(jù)。再者,CACHE也暫時(shí)存儲(chǔ)載入命令的對(duì)DRAM寫入的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)更新管理電路CPB則保持DRAM中被分配的FLASH數(shù)據(jù) 復(fù)制區(qū)域內(nèi)的地址中數(shù)據(jù)被更新的地址或地址范圍(即進(jìn)行寫入的地 址或地址范圍)的信息,指令寄存器REG中保持、栽入命令、儲(chǔ)存命令、存儲(chǔ)器管理單 元MMU變更命令、斷電命令等命令碼、載入開(kāi)始地址、栽入結(jié)束地 址、儲(chǔ)存開(kāi)始地址、儲(chǔ)存結(jié)束地址等地址。指令產(chǎn)生器COM一GEN產(chǎn)生對(duì)DRAM存取所需要的指令.存取控制器A CONT產(chǎn)生用于對(duì)CHIP2的全體控制及對(duì)DRAM
存取用的地址??扉W控制信號(hào)產(chǎn)生電路FGEN進(jìn)行FLASH的數(shù)據(jù)的讀取及寫入 的制御。錯(cuò)誤修正電路ECC檢查自FLASH讀取的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤,若 有錯(cuò)誤則進(jìn)行修正。替代處理電路REP則檢查對(duì)FLASH的寫入是否 正確,未正確進(jìn)行時(shí),則對(duì)FLASH中預(yù)先準(zhǔn)備的替代用新地址進(jìn)行 寫入。溫度計(jì)測(cè)模塊(TMP)測(cè)量溫度,將對(duì)應(yīng)于測(cè)得的溫度的信號(hào)輸出 到RC及A_CONT。 RC為更新計(jì)數(shù)器,配合DRAM的更新間隔產(chǎn)生 進(jìn)行更新的地址。又,通過(guò)溫度計(jì)測(cè)模塊(TMP)的輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng) 于溫度的更新間隔的變更。電力模塊(PM)進(jìn)行對(duì)CHIP2的控制電路(CTL—LOGIC)及 DRAM的電源供給及電源的控制。時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器(CLK一GEN)生成 時(shí)鐘信號(hào),供給到DRAM及控制電路(CTI^LOGIC)。指令產(chǎn)生器 (COM一GEN)產(chǎn)生對(duì)DRAM存取時(shí)需要的指令。存取控制器(Aj:ONT) 產(chǎn)生對(duì)CHIP2 (SRAM+CTLJLOGIC)全體動(dòng)作的控制及對(duì)DRAM進(jìn) 行存取用的地址。其次說(shuō)明本存儲(chǔ)模塊的動(dòng)作。對(duì)CHIP2(SRAM+CTL—LOGIC)進(jìn)行存儲(chǔ)器存取時(shí),以以往一般 使用的非同步SRAM方式為接口 。地址信號(hào)(A0 A24)或指令信號(hào)(S-ZLB, S-/UB, S-AVE, S-/CE1, S-CE2, S"/OE)變化時(shí),ATD檢測(cè)該變化,開(kāi)始對(duì)指令寄存器REG、 SRAM、 DRAM存取。從外部輸入的地址信號(hào)(AO ~ A24)的值首先被MMU所變換。變 換的模式由預(yù)先輸入MMU內(nèi)部的寄存器的值所決定。根據(jù)變換后地 址,決定存取對(duì)象是指令寄存器REG、 SRAM、或是DRAM。對(duì)SRAM進(jìn)行存取時(shí),MMU將變換后的地址傳送到SRAM的 同時(shí),對(duì)存取開(kāi)關(guān)(AS)指示指令傳送。存取開(kāi)關(guān)(AS)將指令傳送給 SRAM,開(kāi)始對(duì)SRAM存取。其后的動(dòng)作即對(duì)所謂非同步SRAM進(jìn)
行存取。
對(duì)DRAM進(jìn)行讀取存取時(shí),對(duì)A—CONT送出從外部輸入而被 MMU變換過(guò)的地址及ATD檢測(cè)出的指令。A一CONT根據(jù)收到的地 址及指令判斷對(duì)DRAM進(jìn)行存取后,對(duì)COM_GEN指示對(duì)DRAM 的指令發(fā)出。又,Aj:ONT將從MMU收到的地址變換成DRAM的 行地址及列地址,將其輸出到2個(gè)DRAM中負(fù)責(zé)存取的DRAM。 COM—GEN與CLK_GEN所產(chǎn)生之時(shí)鐘同步,與地址相同地將指令發(fā) 給負(fù)責(zé)存取的DRAM。收到指令及地址的DRAM輸出數(shù)據(jù),被輸出 的數(shù)據(jù)通過(guò)R/W BUFFER被傳送到I/O0 ~ 1/015,而結(jié)束讀取存取。
對(duì)DRAM進(jìn)行寫入存取時(shí),對(duì)A_CONT送出從外部輸入而被 MMU變換過(guò)的地址及ATD檢測(cè)出的指令及DTD檢測(cè)到的指令及數(shù) 據(jù)。A一CONT根據(jù)收到的地址及指令判斷對(duì)DRAM進(jìn)行存取后,對(duì) COMLGEN指示對(duì)DRAM的指令發(fā)出。又,A_CONT將從MMU收 到的地址變換成DRAM用地址,將其輸出到2個(gè)DRAM中負(fù)責(zé)存取 的DRAM。 COM—GEN與CLK_GEN所產(chǎn)生之時(shí)鐘同步,與地址相 同地將指令發(fā)給負(fù)責(zé)存取的DRAM。寫入的數(shù)據(jù)被輸入到I/O0~ 1/015暫時(shí)保持在RAV BUFFER后,被送到負(fù)責(zé)存取的DRAM中, 進(jìn)行寫入,又,寫入的數(shù)據(jù)及其地址也被暫時(shí)保持在FIFO中,在另 一個(gè)DRAM的更新也結(jié)束后被寫入。
在高溫下使用存儲(chǔ)模塊時(shí),縮短DRAM的更新間隔而頻繁地進(jìn) 行更新即可。因此本存儲(chǔ)模塊中溫度計(jì)測(cè)模塊(TMP)測(cè)量溫度并通知 給更新計(jì)數(shù)器及存取控制器。高溫時(shí)則更新計(jì)數(shù)器縮短更新間隔,輸 出更新用地址。又,相反地低溫時(shí)若拉長(zhǎng)DRAM的更新間隔則可減 少數(shù)據(jù)保持電流。此種情況下溫度計(jì)測(cè)模塊(TMP)也可測(cè)量溫度而通 知更新計(jì)數(shù)器及存取控制器.低溫時(shí)則更新計(jì)數(shù)器拉長(zhǎng)更新間隔而輸 出更新用地址。安裝有存儲(chǔ)模塊的機(jī)器有時(shí)想要根據(jù)動(dòng)作狀態(tài)而減少耗電.因此 說(shuō)明以電力模塊改變存儲(chǔ)器的動(dòng)作狀態(tài)而減少耗電的方法. 電源控制的說(shuō)明,
首先,最簡(jiǎn)單的方法是電力模塊根據(jù)指令信號(hào)PS停止更新計(jì)數(shù) 器進(jìn)行更新。由此,DRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)被破壞,但可減少更新所 需要的電力。要更進(jìn)一步減少耗電,可在存儲(chǔ)模塊內(nèi)部中切斷對(duì)DRAM供給 的電源。此時(shí)電力模塊根據(jù)機(jī)器輸出的指令信號(hào)PS停止對(duì)DRAM供 給的D1-VCC, D2-VCC的電力供給。電源切斷對(duì)2個(gè)DRAM進(jìn)行也 可,只切斷一方的DRAM的電源也可。此外,要更進(jìn)一步減少耗電時(shí),電力模塊也可根據(jù)指令信號(hào)PS 停止對(duì)CHIP2(SRAM+CTL—LOGIC)中與DRAM的存儲(chǔ)器存取相關(guān) 的部分的電源供給即可。本狀態(tài)中可例如在 CHIP2(SRAM+CTI^LOGIC)中除了 SRAM以外,只對(duì)MMU及AS 連接電源而動(dòng)作,成為只執(zhí)行對(duì)SRAM的存取的模式。再者,也可根據(jù)指令PS而成為只保持SRAM的數(shù)據(jù)的動(dòng)作狀態(tài)。 本種情況下,切斷連接SRAM的電源(S-VCC,S-VSS)以外的電源,禁 止對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取。本狀態(tài)中存儲(chǔ)模塊進(jìn)行SRAM中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) 的保持,暫時(shí)停止對(duì)DRAM供給電源而停止動(dòng)作后要使DRA重新動(dòng)作, 除了重新開(kāi)始供給電源之外,必須進(jìn)行DRAM的初始化。初始化方 法為一般的方法,在本存儲(chǔ)模塊中,初始化電路(INT)對(duì)存取控制器 (A一CONT)指示初始化的順序而執(zhí)行初始化。又,停止DRAM的更新后要使DRAM重新動(dòng)作時(shí),也必須進(jìn)行 DRAM的初始化,初始化電路(INT)仍然要對(duì)存取控制器(Aj:ONT) 指示初始化的順序而執(zhí)行初始化。圖37所示為經(jīng)MMU變換的存儲(chǔ)映像的一例。這種存儲(chǔ)映像均 可根據(jù)MMU內(nèi)部的寄存器的設(shè)定值而選擇。雖并不特別受限,本實(shí) 施例中以FLASH的存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)?56+8Mb、 SRAM的數(shù)據(jù)保持區(qū)域?yàn)?2Mb、 DRAM的存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)?56Mb的存儲(chǔ)模塊為例說(shuō)明了代表性存 儲(chǔ)映像,圖37所示的存儲(chǔ)映像以從外部輸入的地址A0 A24為基礎(chǔ),存
儲(chǔ)器管理單元MMU對(duì)指令寄存器REG、 SRAM、 DRAM內(nèi)工作區(qū) 域、DRAM內(nèi)FLASH復(fù)制區(qū)域、FLASH進(jìn)列地址變換。根據(jù)地址 選擇而存取。對(duì)控制電路(CTLJLOGIC)內(nèi)部存在的指令寄存器REG,從外部 寫入載入命令、儲(chǔ)存命令、MMU寄存器變更命令、斷電命令等命令 碼或載入命令或儲(chǔ)存命令時(shí)的開(kāi)始地址或結(jié)束地址。在指令寄存器REG中寫入載入命令后,控制電路從FLASH對(duì) DRAM傳送資。換言之,對(duì)DRAM。儲(chǔ)存命令寫入后,控制電路將 數(shù)據(jù)從DRAM傳送到FLASH。即對(duì)DRAM進(jìn)行讀取。2個(gè)DRAM(CHIP3及CHIP4)保持映像到同 一地址空間的同 一數(shù) 據(jù)。各個(gè)DRAM交互重覆負(fù)責(zé)存取的期間(WORK期間)及優(yōu)先執(zhí)行 更新的期間(REF.期間)。來(lái)自外部的存儲(chǔ)器存取則對(duì)WORK期間中 的DRAM執(zhí)行。又,本例中2Mb的SRAM區(qū)域設(shè)定成集中在地址空間的下部, 本區(qū)域與DRAM重復(fù)映像在存儲(chǔ)器空間中,但不進(jìn)行DRAM的存取, 只進(jìn)行SRAM的存取。控制存儲(chǔ)模塊的電源只保持SRAM的數(shù)據(jù)而使用時(shí),可集中管 理SRAM的區(qū)域。未被存取的DRAM的區(qū)域(SHADOW)可用于救濟(jì)DRAM的存 儲(chǔ)單元。本存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)成可在低溫時(shí)延更新間隔而減少耗電,此時(shí) 會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)保持困難的存儲(chǔ)單元(Fail bit),因此,可使用該成為 SHADOW的DRAM進(jìn)行Fail bit的替代。圖37中WORK期間中的 DRAM有Fail bit A, REF.期間中的DRAM有Fail bit B,其地址亊 前有登錄,對(duì)Fail bit進(jìn)行存取時(shí),則存取各自的SHADOW以代之。 通過(guò)SHADOW的替代,可救濟(jì)Fail bit,通過(guò)延長(zhǎng)低溫時(shí)的更新間隔, 得到耗電少的存儲(chǔ)模塊。圖38所示為隱藏DRAM的更新的存取控制方式的原理。本發(fā)明 中的DRAM的動(dòng)作可通過(guò)向REF期間中對(duì)庫(kù)(bank)的存取賦與優(yōu)先 順序而執(zhí)行來(lái)說(shuō)明.
圖35(A)所示為存取的優(yōu)先順序示意圖。本圖表示DRAM1在 WORK期間中,DRAM2在REF.期間中。又,圖中顯示暫時(shí)代為存 取的CACHE、暫時(shí)保管寫入數(shù)據(jù)的FIFO、從RC產(chǎn)生的更新要求、 載入及儲(chǔ)存命令時(shí)的DRAM存取。WORK期間中的DRAM1中,只進(jìn)行從外部的存取(1)。另一 方面,期間中的DRAM2中則首先最優(yōu)先進(jìn)行更新(2)。其次,執(zhí) 行保持在FIFO中的數(shù)據(jù)的寫入(3 )。其次,執(zhí)行CACHE所保持的 栽入命令的對(duì)DRAM寫入數(shù)據(jù)的寫回(4),最后,執(zhí)行栽入命令及 儲(chǔ)存命令對(duì)DRAM存取(5 )。這種動(dòng)作均由存取控制電路(A—CONT) 判斷其優(yōu)先順序而執(zhí)行。又,外部存取(1)執(zhí)行一次存取要80ns,更新(2)及從FIFO 寫回(3)、從CACHE的寫入存取(4)、栽入、儲(chǔ)存命令時(shí)的存取 (5)的執(zhí)行要70ns。本存儲(chǔ)模塊利用該時(shí)間差從外部隱藏更新。圖38(B)所示為執(zhí)行讀取存取的情形。顯示DRAM1在WORK 期間中連續(xù)進(jìn)行讀取存取的情形。DRAM1中只有外部存取(3)執(zhí)行 80ns,讀出數(shù)據(jù)后結(jié)束存取。另一方面,DRAM2中更新(2)只執(zhí)行 70ns'圖38(C)所示為進(jìn)行寫入存取的情形。從外部的寫入存取(1)首 先在WORK期間中的DRAM1中執(zhí)行。同時(shí)將寫入數(shù)據(jù)暫時(shí)保存在 FIFO中。REF期間中的DRAM2中首先最優(yōu)先進(jìn)行更新(2 )。其次 執(zhí)行保持在FIFO中的數(shù)據(jù)的寫回(3)。在此,WORK期間中的DRAM1—次的動(dòng)作需要80ns,相對(duì)在 此,REF期間中的DRAM2中一次的動(dòng)作70ns即結(jié)束。因此,即使 DRAM2進(jìn)行更新動(dòng)作,由于寫入動(dòng)作進(jìn)行得比DRAM1快,故可結(jié) 束FIFO中的所有數(shù)據(jù)寫入而追上DRAMl,圖39所示為以載入及儲(chǔ)存命令對(duì)DRAM寫入或讀取存取隱藏動(dòng)作。圖39(A)所示為以儲(chǔ)存命令對(duì)DRAM執(zhí)行讀取存取時(shí),從外部產(chǎn) 生讀取存取及寫入存取時(shí)對(duì)DRAM存取的情形。顯示DRAM1在
WORK期間中,DRAM2在REFRESH期間中例。DRAM1中只有從 外部的讀取存取(1)進(jìn)行80ns。另 一方面,DRAM2中以儲(chǔ)存命令對(duì) DRAM只執(zhí)行70ns的的讀取存取(4 )。圖39(B)所示為以栽入命令對(duì)DRAM執(zhí)行寫入存取時(shí),從外部產(chǎn) 生寫入存取時(shí)對(duì)DRAM存取的情形。DRAM1中從外部的寫入存取(1) 進(jìn)行80ns,同時(shí)將寫入數(shù)據(jù)暫時(shí)保持在FIFO。REF期間中的DRAM2中,以栽入命令對(duì)DRAM進(jìn)行寫入存取 (5),同時(shí)將寫入數(shù)據(jù)保持在CACHE.其次,執(zhí)行保持在FIFO中 的數(shù)據(jù)的寫入(3)。又,保持在CACHE中的數(shù)據(jù)在DRAM1的 REFRESH期間中寫回DRAM1 。在此,WORK期間中的DRAM1 —次動(dòng)作需要80ns,相對(duì)在此, REF期間中的DRAM2中一次的動(dòng)作70ns即結(jié)束。因此,即使DRAM2 以栽入命令進(jìn)行寫入動(dòng)作,由于寫入動(dòng)作進(jìn)行得比DRAM1快,故可 結(jié)束FIFO中的所有數(shù)據(jù)寫入而追上DRAM1。圖39(C)所示為DRAM1換到REFRESH期間、DRAM2換到 WORK期間時(shí)執(zhí)行從CACHE到DRAM的寫入存取時(shí),從外部產(chǎn)生 寫入存取時(shí)對(duì)DRAM存取的情形,DRAM2中從外部的寫入存取(1) 進(jìn)行80ns,同時(shí)將寫入數(shù)據(jù)暫時(shí)保持在FIFO。REF期間中的DRAM1中,執(zhí)行從CACHE到DRAM的寫入存 取(4),接著執(zhí)行保持在FIFt)中的數(shù)據(jù)的寫入(3)。在此,WORK期間中的DRAM2 —次動(dòng)作需要80ns,相對(duì)在此, REF期間中的DRAM1中一次的動(dòng)作70ns即結(jié)束。因此,即使DRAM1 進(jìn)行從CACHE的寫入動(dòng)作,由于寫入動(dòng)作進(jìn)行得比DRAM2快,故 可結(jié)束FIFO中的所有數(shù)據(jù)寫入而追上DRAM2。如此,可隱藏栽入命令及儲(chǔ)存命令對(duì)DRAM內(nèi)部的存取,而從 外部執(zhí)行存取。圖40所示為為了隱藏DRAM的更新或栽入命令或儲(chǔ)存命令對(duì) DRAM內(nèi)部的存取,使2個(gè)DRAM分時(shí)動(dòng)作的情形。圖40(A)為通常 使用溫度范圍的75t:以下的DRAM的動(dòng)作例。2個(gè)DRAM(DRAM1
及DRAM2)交互重覆WORK期間及REF.期間。在標(biāo)示W(wǎng)ORK的 WORK期間中的DRAM對(duì)外部存取動(dòng)作。最初的DRAMl進(jìn)入 WORK期間,對(duì)應(yīng)來(lái)自外部的存取。另一方面,REF.期間中的DRAM 優(yōu)先進(jìn)行更新動(dòng)作,外部存取在寫入之時(shí)在更新結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫 入。DRAM的存儲(chǔ)單元通常必須在64ms以內(nèi)進(jìn)行更新,圖示的例中 在該時(shí)間內(nèi)切換WORK期間及REF.期間8次,DRAMl及DRAM2 互相重覆WORK期間及REF.期間各4次,在此,以在一次的REF.期間的8ms間進(jìn)行更新所需要之時(shí)間為 Tl ,將在同 一期間內(nèi)進(jìn)行寫入存取之后累積在FIFO的數(shù)據(jù)寫回所需 要之時(shí)間為T2,可進(jìn)行載入命令時(shí)的寫入存取之時(shí)間為T3,說(shuō)明REF. 期間中進(jìn)行的更新、栽入時(shí)寫入存取及寫回。以256Mbit的SDRAM為例,其存儲(chǔ)器構(gòu)成為8192行x512列 x16位元x4庫(kù),在64ms的期間內(nèi)進(jìn)行32768次(8192行x4庫(kù)分)的更 新即可。因此,圖40(A)的例中對(duì)1個(gè)DRAM在64ms的期間內(nèi)有4 次REF.期間,故一次REF.期間(8ms)內(nèi)進(jìn)行8192次更新。一次的更新需要的時(shí)間70ns,故Tl = 70ns x 8192次=0.574ms。 另一方面,求出在8ms的期間內(nèi)從外部進(jìn)行的寫入存取的最大值,每 次的存取均為寫入的話,則為100000次(8ms/80ns)。將其寫回REF. 期間中的DRAM所需要之時(shí)間Tl為7ms(70ns x 100000次)。若進(jìn)行 栽入時(shí)寫入存取4096次,則載入時(shí)寫入存取所需要之時(shí)間T3=70nsx 4096次=0.287ms。因此,Tl + T2 + T3 = 7.861ms < 8ms,可知在REF.期間中可充 分地執(zhí)行更新及栽入命令的寫入存取及寫回.又,更新也可在REF期 間中的DRAM內(nèi)的多個(gè)庫(kù)同時(shí)執(zhí)行。此時(shí)可減少Tl期間內(nèi)執(zhí)行的更 新的次數(shù),故可縮短T1期間。若縮短T1期間,則可以減少FIFO的 存儲(chǔ)容量外,也可得到從外部存取之間隔較短的髙速存儲(chǔ)器.圖40(B)所示為變更DRAM的更新間隔的情形, 一般而言, DRAM的更新特性在高溫時(shí)會(huì)惡化.因此例如在75t!以上的高溫下縮
短更新間隔即可保持?jǐn)?shù)據(jù),可在更大的溫度范圍內(nèi)動(dòng)作。本例中高溫時(shí)的更新間隔縮短到48ms。 Tl未改變,而T2變?yōu)?.25ms, T3變?yōu)?0.144ms的話,Tl + T2 + T3 = 597ms<6ms,可知在REF.期間中可充 分執(zhí)行更新及栽入時(shí)寫入存取及寫回。另一方面,在低溫時(shí)可縮短更新間隔以減少數(shù)據(jù)保持電流。圖示 的例中低溫時(shí)將更新間隔延長(zhǎng)成2倍,達(dá)到128ms。此時(shí)REF期間為 16ms. Tl未改變,而T2變?yōu)?4ms, T3變?yōu)?.15ms, Tl + T2 +T3 = 15.8ms < 16ms,得知在REF.期間中可充分執(zhí)行更新及載入時(shí)寫入存 取及寫回。本實(shí)施例中以每一芯片說(shuō)明DRAM的動(dòng)作單位,但也可根據(jù)存 儲(chǔ)模塊的性能或存儲(chǔ)器芯片的構(gòu)成以庫(kù)(bank)為動(dòng)作單位。又,將更 新間隔64ms分割為8個(gè)期間作為WORK期間及REF期間,若再更 細(xì)分則可減少保持?jǐn)?shù)據(jù)及地址用的FIFO的存儲(chǔ)容量。相反地分割成 較大單位的話則可減少WORK期間與REF期間的切換次數(shù),故可簡(jiǎn) 化切換用的控制電路。圖41說(shuō)明CACHE的作用。圖41(A)所示為WORK期間與REF. 期間切換之前從外部進(jìn)行寫入存取的情形。在此在DRAM1的WORK 期間結(jié)束時(shí)進(jìn)行外部存取A。此時(shí)DRAM1的WORK期間到寫入存 取結(jié)束為止延長(zhǎng)dT。另一方面,DRAM2則如預(yù)定的WORK期間, 不寫入寫入數(shù)據(jù)而待命到寫入存取結(jié)束為止。未寫入DRAM2的數(shù)據(jù) 先暫時(shí)保持在CACHE. WORK期間中與保持在CACHE中者相同的 地址產(chǎn)生存取時(shí),則不對(duì)DRAM2而對(duì)CACHE進(jìn)行讀寫。又,存取 為寫入存取時(shí),對(duì)REF.期間中的DRAM1與平常相同地經(jīng)由FIFO進(jìn) 行寫入。保持在CACHE中的數(shù)據(jù)則在DRAM2的WORK期間結(jié)束 的下一個(gè)REF.期間內(nèi)被寫回。該寫回結(jié)束后清除CACHE的內(nèi)容。存取為讀取存取時(shí),到存取結(jié)束為止,將DRAMl的WORK 期間延長(zhǎng)dT,圖41(B)所示為一次的存取進(jìn)行得較WORK期間及REF.期間為 長(zhǎng)的情形,或延長(zhǎng)期間dT無(wú)法完全涵蓋的情形。DRAMl在WORK 期間中開(kāi)始的外部存取B超過(guò)延長(zhǎng)時(shí)間dT,而在其次的REF.期間中 仍然繼續(xù)存取。此時(shí)的存取由CACHE接手,DRAM1進(jìn)入REF.期間。 DRAM2按照預(yù)定進(jìn)行WORK期間,進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。讀取存取之時(shí)數(shù) 據(jù)從DRAM1給CACHE接手。寫入存取之時(shí)持續(xù)進(jìn)行的存取結(jié)束后, 將寫入CACHE的數(shù)據(jù)寫回DRAM1及DRAM2。寫回在各個(gè)DRAM 進(jìn)入REF.期間后進(jìn)行。二者的寫回結(jié)束后,清除CACHE的內(nèi)容。如 此使用CACHE可處理跨WORK期間及REF.期間的存取或一次或復(fù) 數(shù)次的超過(guò)WORK期間的存取。圖42所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的動(dòng)作波形的一例。A0~A20, S-/CE1, S-CE2, S-/LB, S-/UB, S-/OE, S-/WE為輸出到存儲(chǔ)模塊的信 號(hào),即所謂非同步SRAM的接口信號(hào)。數(shù)據(jù)輸入輸出信號(hào)I/O0~I/O15 分為數(shù)據(jù)的輸入及輸出,各以DIN、 DOUT表示。MMU,ATD,DTD 各表示MMU電路、ATD電路、CTD電路的輸出信號(hào)。D1-CLK為 供給到DRAM1之時(shí)鐘信號(hào),Dl-COM為供給到DRAM1的指令信號(hào) 的總稱,D1-A0~D1-A15為供給到DRAM的DRAM1的地址信號(hào), D1-DQ0 ~ D1-DQ15為DRAM的I/O線,為DRAM1的輸入輸出數(shù)據(jù) 信號(hào)。D2-CLK為供給到DRAM2的時(shí)鐘信號(hào),D2-COM為供給到 DRAM2的指令信號(hào)的總稱,D2-A0 D2-A15為供給到DRAM的 DRAM2的地址信號(hào),D2-DQ0 ~ D2-DQ15為DRAM的I/O線,為 DRAM2的輸入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。首先,說(shuō)明開(kāi)始時(shí)進(jìn)行的讀取存取。輸入地址AO ~ A24后,MMU 電路輸出變換后的地址。ATD電路檢測(cè)地址A0~A24及指令類 (S誦/CE1, S-CE2, S-/LB, S-/UB, S-/OE, S-AVE)的變化,地址及指令確定 后輸出脈沖。以本脈沖為起點(diǎn),對(duì)WORK期間中的DRAM1發(fā)出庫(kù) 主動(dòng)指令A(yù)及行地址Ra,其次發(fā)出讀取指令R及列地址Co。從 DRAM1讀出的數(shù)據(jù)輸出到D-DQ0 ~ D-DQ15,先通過(guò)RAV BUFFER 再輸出到I/O0 ~ 1/015。又,對(duì)REF.期間中的DRAM2以庫(kù)主動(dòng)指令 A及預(yù)先充電指令P進(jìn)行更新。
再說(shuō)明下一周期中的寫入存取的執(zhí)行例。寫入存取時(shí)也與讀取存取同樣地以ATD信號(hào)的下降為起點(diǎn)對(duì) DRAM1及DRAM2發(fā)出庫(kù)主動(dòng)指令A(yù)及行地址Ra。寫入存取時(shí)未進(jìn) 行更新動(dòng)作,故發(fā)出指令及地址給DRAM1及DRAM2雙方。其后,CTD電路檢測(cè)指令類(S-ZCEl, S-CE2, S-/LB, S-/UB, S-/OE: S-AVE)的變化,識(shí)別其為寫入動(dòng)作,輸出脈沖。以該脈沖為起點(diǎn)對(duì) DRAM1及DRAM2雙方發(fā)出寫入指令W及列指令Co,執(zhí)行寫入。如上說(shuō)明的實(shí)施例中,可沿用SRAM接口方式而使用便宜的通 用DRAM得到大容量存儲(chǔ)模塊。本發(fā)明的控制電路(CTLJLOGIC)中 使用DRAM,但由于DRAM所需的更新由控制電路(CTL—LOGIC) 所執(zhí)行,故與SRAM同樣地可不考慮更新而使用。再者,由于可通過(guò) DRAM中的數(shù)據(jù)保持的二重化及進(jìn)行更新的時(shí)序及載入或儲(chǔ)存命令 對(duì)DRAM內(nèi)部的存取的調(diào)整,可將DRAM的更新及內(nèi)部存取從存儲(chǔ) 模塊外部隱藏起來(lái),因此存取本存儲(chǔ)模塊時(shí)不必考慮更新及DRAM的 內(nèi)部存取而調(diào)整時(shí)序。因此可以與先前只使用的SRAM存儲(chǔ)模塊同樣 地使用,故不必變更先前的統(tǒng)即可使用大容量存儲(chǔ)模塊。又,通過(guò)減 少DRAM的更新間隔,在高溫時(shí)也可使DRAM動(dòng)作,可得到使用溫 度范圍大的存儲(chǔ)模塊。另一方面,通過(guò)在低溫時(shí)增加DRAM的更新 間隔,可減少數(shù)據(jù)保持所需要的電力,得到數(shù)據(jù)保持電力少的存儲(chǔ)模塊o電力模塊PM的作用下,可停止DRAM的一部分全部的電源供 給,限定存儲(chǔ)區(qū)域,而減少數(shù)據(jù)保持所需要的電力。再者,通過(guò)也停 止對(duì)控制電路供給電源,可得到數(shù)據(jù)保持電力少的存儲(chǔ)模塊。又,此 種情形下可用MMU自由地設(shè)定進(jìn)行數(shù)據(jù)保持的存儲(chǔ)區(qū)域,故可對(duì)應(yīng) 于各種機(jī)器廣泛地使用。<實(shí)施例5 >圖43所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的第四實(shí)施例。圖43(A)為俯視 圖,圖43(B)為剖面圖。本存儲(chǔ)模塊在通過(guò)球狀格子陣列(Ball Grid Array, BGA)安裝在裝置上的基板(例如玻璃環(huán)氧基板所制成的印刷電
路板PCB)上,安裝CHIP1(FLASH)、 CHIP2(SRAM+CTL_LOGIC)、 CHIP3(DRAM1)及CHIP4(DRAM2)。雖不特別受限,CHIP3及CHIP4 中使用在芯片的中央排列1列信號(hào)及電源焊墊列的通用DRAM的棵 芯片。又,雖不特別受限,CHIP1中使用在芯片的一端排列一排信號(hào) 及電源焊墊列的FLASH的通用棵芯片。CHIP1及基板上的接合墊以接合線(PATH2)連接,CHIP2及基 板上的接合墊以接合線(PATH3)連接。CHIP3及CHIP4與CHIP2以 接合線(PATH1)連接。CHIP1及CHIP2以接合線(PATH4)連接。搭栽 有芯片的基板上面進(jìn)行樹(shù)脂模塑,以保護(hù)各芯片及連接配線。又,也 可另外在其上加上金屬、陶瓷或樹(shù)脂的蓋子(COVER)。本發(fā)明的實(shí)施例中由于在印刷電路板PCB上直接搭載棵芯片, 故可形成安裝面積小的存儲(chǔ)模塊。又,由于可接近配置各芯片,故可 縮短芯片間配線長(zhǎng)度。通過(guò)將芯片間的配線及各芯片與基板間的配線 統(tǒng)一成接合線方式,可用較少的步驟數(shù)制造存儲(chǔ)模塊。再者,通過(guò)以 接合線對(duì)芯片間直接配線,可減少基板上的接合墊數(shù)及接合線的條數(shù), 以較少的步驟數(shù)制造存儲(chǔ)模塊。由于可使用大量量產(chǎn)的通用DRAM的 棵芯片,故可便宜且安定地供給存儲(chǔ)模塊。使用樹(shù)脂蓋時(shí),可形成更 強(qiáng)韌的存儲(chǔ)模塊。使用陶瓷或金屬蓋時(shí),除了強(qiáng)度外,更可形成放熱 性或遮蔽效果優(yōu)良的存儲(chǔ)模塊。圖44所示為本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的圖43的變形例。圖44(A)為俯 視圖,圖44(B)為剖面圖。本例中,CHIP2(SRAM+CTL—LOGIC)安裝 在CHIP3及CHIP4上。對(duì)CHIP2及CHIP3或CHIP4的配線使用 PATH5。 CHIP1及基板上的接合墊以接合線(PATH2)連接,CHIP2 及基板上的接合墊以接合線(PATH3)連接。CHIP1及CHIP2以接合 線(PATH4)連接。本安裝方法可減少印刷電路板PCB的面積。又,通過(guò)積層的芯片間的配線PATH1,可縮短配線長(zhǎng)度,故 除了可提高配線的可靠度外,也可降低對(duì)外部的噪聲輻射。<實(shí)施例6> 圖45所示為使用本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊的移動(dòng)電話機(jī)的實(shí)施例。 移動(dòng)電話由、天線ANT、無(wú)線區(qū)塊RF、基頻區(qū)塊BB、聲音 編解碼器區(qū)塊SP、揚(yáng)聲器SK、拾音器MK、處理器CPU、液晶顯示 部LCD、鍵盤KEY、本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊MEM所構(gòu)成。 說(shuō)明通話時(shí)的動(dòng)作。通過(guò)天線ANT收到的聲音被無(wú)線區(qū)塊放大,輸出到基頻區(qū)塊 BB?;l區(qū)塊BB將聲音的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào),進(jìn)行錯(cuò)誤修正 及解調(diào)處理,輸出到聲音編解碼器區(qū)塊SP。聲音編解碼器區(qū)塊將數(shù)字 信號(hào)變換成模擬信號(hào),輸出到揚(yáng)聲器SK后,從揚(yáng)聲器可聽(tīng)到對(duì)方的 聲音。說(shuō)明從移動(dòng)電話機(jī)存取因特網(wǎng)的網(wǎng)頁(yè),下栽音樂(lè)數(shù)據(jù),播放收聽(tīng), 最后儲(chǔ)存下載音樂(lè)數(shù)據(jù)的一連串的作業(yè)的動(dòng)作。存儲(chǔ)模塊MEM中,存放有基本程序、應(yīng)用程序(電子郵件、Web 瀏覽器、音樂(lè)播放、游戲等)。從鍵盤指示起動(dòng)Web瀏覽器后,存放在存儲(chǔ)模塊MEM內(nèi)的 FLASH的Web瀏覽器的程序被傳送到同一存儲(chǔ)模塊內(nèi)的DRAM.對(duì) DRAM的傳送結(jié)束后,處理器CPU執(zhí)行DRAM內(nèi)的Web瀏覽器的 程序,在液晶顯示LCD上顯示W(wǎng)eb瀏覽器,存取所要的網(wǎng)頁(yè),從鍵 盤指示下栽喜歡的音樂(lè)數(shù)據(jù)后,通過(guò)天線ANT接收音樂(lè)數(shù)據(jù),以無(wú) 線區(qū)塊放大,輸入到基頻區(qū)塊BB?;l區(qū)塊BB將為模擬信號(hào)的音樂(lè) 數(shù)據(jù)變換成數(shù)字信號(hào),進(jìn)行錯(cuò)誤修正及解調(diào)處理.最后,將數(shù)字信號(hào) 化的音樂(lè)數(shù)據(jù)先存放到存儲(chǔ)模塊MEM的DRAM中,再傳送到 FLASH,其次以鍵盤KEY指示音樂(lè)播放程序的起動(dòng)后,存放在存儲(chǔ)模塊 MEM內(nèi)的FLASH中的音樂(lè)播放程序被傳送到同 一存儲(chǔ)模塊內(nèi)的 DRAM。對(duì)DRAM的傳送結(jié)束后,處理器CPU執(zhí)行DRAM內(nèi)的聲 音播放程序,在液晶顯示LCD中顯示音樂(lè)播放程序。從鍵盤下達(dá)聽(tīng)取下載到DRAM中的音樂(lè)數(shù)據(jù)的指示后,處理器 CPU執(zhí)行音樂(lè)播放程序,處理保持在DRAM中的音樂(lè)數(shù)據(jù),最后從 揚(yáng)聲器SK聽(tīng)到音樂(lè)。此時(shí),由于本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊使用大容量的DRAM,故Web瀏 覽器及音樂(lè)播放程序被保持在DRAM中,哪一個(gè)程序均被CPU同時(shí) 執(zhí)行。再者,也可同時(shí)啟動(dòng)電子郵件程序,收發(fā)電子郵件。由于Web瀏覽器停止時(shí)也保持在存儲(chǔ)模塊內(nèi)的DRAM中,故要 再起動(dòng)時(shí)可立即起動(dòng)。從鍵盤輸入斷電的指示后,存儲(chǔ)模塊只使SRAM動(dòng)作,進(jìn)行最 低限度的數(shù)據(jù)保持,可使耗電極小。如此,通過(guò)使用本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊,可存放大量的電子郵件、音 樂(lè)播放、應(yīng)用程序、音樂(lè)數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、動(dòng)畫數(shù)據(jù)等,再者,可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序。 發(fā)明的效果如上所說(shuō)明者,本發(fā)明的較佳實(shí)施例所得到的效果如下。通過(guò)將 FLASH的數(shù)據(jù)復(fù)制到DRAM,可使FLASH數(shù)據(jù)的讀取及寫入速度 與SDRAM及SRAM相當(dāng)。符號(hào)的說(shuō)明CHIPl...非易失性存儲(chǔ)器、CHIP2…控制電路(CTL—LOGIC)或 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)及集成有控制電路(CTL一LOGIC)的半 導(dǎo)體芯片、CHIP3…動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器(DRAM1) 、 CHIP4...動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM2)、 S-VCC...CHIP2的電源、S-VSS…CHIP2的接地、PS…電力控制信號(hào)、 L誦VCC…CHIP2的電源、L-VSS…CHIP2接地、CLK…CHIP2的時(shí) 鐘信號(hào)、CKE…CHIP2的時(shí)鐘啟動(dòng)信號(hào)、/CS…CHIP2的芯片選擇信 號(hào)、/RAS…CHIP2的行地址選通信號(hào)、/CAS...CHIP2的列地址選通 信號(hào)、AVE…CHIP2的寫入啟動(dòng)信號(hào)、DQMU/DQML…CH1P2的輸 入/輸出屏蔽信號(hào)、WAIT...CHIP的等待信號(hào)、A0~A15...CHIP2的 地址信號(hào)、D1-CLK…CHIP3的時(shí)鐘信號(hào)、D1-CKE...CHIP3的時(shí)鐘 啟動(dòng)信號(hào)、D1-/CS...CHIP3的芯片選擇信號(hào)、01-/1^8..,€:11 3的行 地址選通信號(hào)、D1-/CAS...CHIP3的列地址選通信號(hào)、 D1-/WE...CHIP3的寫入啟動(dòng)信號(hào)、D1-A0~D1-A15...CHIP3的地址 信號(hào)、D1-DQMU/DQML…CHIP3的輸入/輸出屏蔽信號(hào)、D1-DQ0 ~ D2-DQ15…CHIP3的數(shù)據(jù)輸入輸出、D1誦VCC…CHIP3的電源、 D1-VSS...CHIP3的接地、D1-VCCQ...CHIP3的I/O用電源、 D1-VSSQ...CHIP3的I/O用接地、F-/CE...CHIP1的芯片啟動(dòng)信號(hào)、 F-/OE...CHIP1的輸出啟動(dòng)信號(hào)、F-/WE...CHIP1的寫入啟動(dòng)信號(hào)、 F-SC...CHIP1的串列時(shí)鐘信號(hào)、F-/RES...CHIP1的重置信號(hào)、 F-CDE…CHIP1的指令數(shù)據(jù)啟動(dòng)信號(hào)、F-RDY/BUSY…CHIP1的待命 /忙碌信號(hào)、I/O0~I/O7...CHIPl的輸入輸出信號(hào)、COM—GEN...指令 產(chǎn)生器、INT...初始化電路、MMU…存儲(chǔ)器管理單元、CPB…數(shù)據(jù)更 新地址管理電路、REG…指令寄存器、Aj:ONT存取控制器、PM... 電力管理模塊、R/WBUFFER…讀取/寫入緩沖器、CLKBUF...時(shí)鐘緩 沖器、FGEN…快閃制御信號(hào)產(chǎn)生電路、ECC...錯(cuò)誤修正電路、REP... 替代處理電路、FLASHCopyArea…快閃數(shù)據(jù)復(fù)制區(qū)域、WorkArea… 工作區(qū)域、MD-Area…主數(shù)據(jù)區(qū)域、REP - Area…替代區(qū)域、Fail Area B...不良區(qū)域B、 Fail Area C...不良區(qū)域C、 A、 As…主動(dòng)命令、R、 Rs…讀取命令、W...寫入命令、RR、 R0、 Rl、 RD、 RT、 RU...行地 址、RC、 C0、 Cl、 CD、 CF、 CT、 CU、 CR...列地址、Ld…載入命 令碼、Sa…開(kāi)始地址、Ea…結(jié)束地址、P、 Ps…預(yù)先充電命令、In… 輸入數(shù)據(jù)、O、 Os…輸出數(shù)據(jù)、St…儲(chǔ)存命令碼、B、 BOs…庫(kù)地址、 C-BUF...控制器信號(hào)緩沖、CTL...指令控制器、MUX...多工器、 DI-BUF...數(shù)據(jù)輸入緩沖、輸入數(shù)據(jù)控制器IDC...輸入數(shù)據(jù)控制器、 SA-BUF…扇區(qū)地址緩沖、X-DEC...X解碼器、MA...存儲(chǔ)器陣列、 Y-CT…Y地址計(jì)數(shù)器、Y國(guó)DEC...Y解碼器、YGATE/SENSE-AMP...Y 柵極&檢測(cè)放大電路、DATA-REG...數(shù)據(jù)寄存器、DO-BUF...數(shù)據(jù)輸 出緩沖、Rcode…讀取命令碼、AD1、 AD2、 AD3…地址、F-/CE…芯 片啟動(dòng)信號(hào)、F-CLE...指令閂鎖啟動(dòng)信號(hào)、F-ALE...地址閂鎖啟動(dòng)信 號(hào)、F-AVE...寫入啟動(dòng)信號(hào),F(xiàn)-ZRE。"讀取啟動(dòng)信號(hào)、F-AVP...寫入保 護(hù)信號(hào)、F-R/B…待命/忙碌信號(hào),1/00~1/07..。用于輸入輸出信號(hào)的
地址的輸入或數(shù)據(jù)的輸入輸出。L-CONT...動(dòng)作邏輯控制器、CTL...控制電路、1/0-C0NT…輸 入輸出控制電路、STREG...狀態(tài)寄存器、ADREG...地址寄存器、 COMREG...指令寄存器、R-B…待命/忙碌電路、VL-GEN…高電壓產(chǎn) 生電路、ROW-BUF…行地址緩沖、ROW-DEC...行地址解碼器、COL -BUF...行緩沖器、COL-DEC...列解碼器、DATA - REG...數(shù)據(jù)寄存 器、SENSE-AMP...檢測(cè)放大、MA...存儲(chǔ)器陣列、X-ADB...X地址緩 沖、REF.COUNTER...更新計(jì)數(shù)器,X-DEC...X解碼器、MA...存儲(chǔ)器 陣列,Y-ADB…Y地址緩沖、Y-AD COUNTER…Y地址計(jì)數(shù)器、 Y畫DEC...Y解碼器,SENS AMP.& I/O BUS…檢測(cè)放大電路&Y柵極、 INPUT BUFFER…輸入數(shù)據(jù)緩沖電路、OUTPUT BUFFER...輸出數(shù)據(jù) 緩沖電路、CONTROL LOGIC & TG...控制電路&時(shí)序產(chǎn)生電路、 S-/CE1,、 S-CE2…芯片啟動(dòng)信號(hào)、S-ZOE…輸出啟動(dòng)信號(hào)、S-/WE... 寫入啟動(dòng)信號(hào)、8-/1^...低位元組選擇信號(hào)、S-ZUB…高位元組選擇 信號(hào)、AS...存取開(kāi)關(guān)電路、SRAM...靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、ATD...地 址轉(zhuǎn)換檢測(cè)器、CTD...指令轉(zhuǎn)換檢測(cè)器、TMP...溫度測(cè)定模塊、RC... 更新計(jì)數(shù)器、X-DEC...X解碼器、MA(SRAM)…存儲(chǔ)器陣列、 Y-GATE...Y柵極、Y-DEC...Y解碼器、D—CTL…輸入數(shù)據(jù)控制電路、 CONTROL LOGIC...控制電路、PCB…印刷電路基板、COVER...模 塊的密封蓋、PATH1…連接CHIP1及CHIP3或CHIP4的接合配線、 PATH2…連接PCB及CHIP1的接合配線、PATH3…連接PCB及 CHIP2的接合配線、PATH4…連接CHIP1及CHIP2的接合配線、 PATH5…連接CHIP3或CHIP4及CHIP3及安裝在CHIP4上的 CHIP2的配線,F(xiàn)IFO...先進(jìn)先出(存儲(chǔ)器)、CACHE...快取存儲(chǔ)器、 SHADOW…投影區(qū)域、WORK…工作期間、REF…更新期間、ANT… 天線、RF...無(wú)線區(qū)塊、BB...基頻區(qū)塊、SP…聲音編解碼器區(qū)塊、SK... 揚(yáng)聲器、MK...拾音器、CPU…處理器、LCD...液晶顯示部、KEY... 鍵盤、MEM…本發(fā)明的存儲(chǔ)模塊.
權(quán)利要求
1、一種存儲(chǔ)模塊,其特征在于,包括非易失性存儲(chǔ)器;隨機(jī)存取存儲(chǔ)器;用于控制所述非易失性存儲(chǔ)器和所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的控制電路;被寫入指令碼的指令寄存器;多個(gè)外部指令信號(hào)端子;多個(gè)外部地址信號(hào)端子;以及多個(gè)外部數(shù)據(jù)端子;當(dāng)在所述指令寄存器中寫入載入命令碼時(shí),所述控制電路從所述非易失性存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù),并將所述讀出的數(shù)據(jù)傳送到所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器;當(dāng)向所述多個(gè)外部指令信號(hào)端子輸入寫入指令,并向所述多個(gè)外部地址信號(hào)端子輸入用于訪問(wèn)所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的地址時(shí),通過(guò)所述多個(gè)外部數(shù)據(jù)端子向所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器寫入已輸入的數(shù)據(jù);當(dāng)向所述多個(gè)外部指令信號(hào)端子輸入所述寫入指令,并向所述多個(gè)外部地址信號(hào)端子輸入用于訪問(wèn)所述指令寄存器的地址時(shí),通過(guò)所述多個(gè)外部數(shù)據(jù)端子向所述指令寄存器寫入已輸入的所述載入命令碼。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 還通過(guò)所述多個(gè)外部數(shù)據(jù)端子,將用于開(kāi)始從所述非易失性存儲(chǔ)器的傳送的開(kāi)始地址寫入所述指令寄存器中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 還通過(guò)所述多個(gè)外部數(shù)據(jù)端子,將用于結(jié)束從所述非易失性存儲(chǔ)器的傳送的結(jié)束地址寫入所述指令寄存器中.
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 在從所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器向所述非易失性存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù)期間,當(dāng)發(fā)生從外部訪問(wèn)所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器時(shí),所述存儲(chǔ)模塊即使在所述 數(shù)據(jù)傳送未結(jié)束的情況下,也會(huì)根據(jù)來(lái)自所述外部的訪問(wèn)從所述隨機(jī) 存取存儲(chǔ)器中輸出數(shù)據(jù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 在從所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器向所述非易失性存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù)期間,當(dāng)發(fā)生從外部訪問(wèn)所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器時(shí),所述存儲(chǔ)模塊將中斷向所 述非易失性存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù),并根據(jù)來(lái)自所述外部的訪問(wèn)從所述隨機(jī) 存取存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 從所述非易失性存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)通過(guò)ECC電路被傳送到所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于,所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,所述動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器的容量比所述非易失性存儲(chǔ)器的容量大.
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 所述存儲(chǔ)模塊采用SRAM接口 。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 當(dāng)通過(guò)所述多個(gè)外部數(shù)據(jù)端子向所述指令寄存器寫入存儲(chǔ)指令碼時(shí),所述控制電路從所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù),并將所述被讀 出的數(shù)據(jù)傳送到所述非易失性存儲(chǔ)器.
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)模塊,其特征在于, 當(dāng)從所述存儲(chǔ)模塊的外部向所述非易失性存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)時(shí),通 過(guò)所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器向所述非易失性存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)容量大且可高速讀取、寫入的ROM及存儲(chǔ)容量大且數(shù)據(jù)保持電流少的RAM。本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置包括非易失性存儲(chǔ)器,其具有第1讀取時(shí)間;隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,其具有讀取時(shí)間較所述第1讀取時(shí)間短100倍以上的第2讀取時(shí)間;控制電路,其與所述非易失性存儲(chǔ)器及所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器連接,用于控制對(duì)所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器及所述非易失性存儲(chǔ)器的存取;及多個(gè)輸入輸出端子,與所述控制電路連接,其中所述控制電路按照從所述多個(gè)輸入輸出端子輸入的信號(hào),控制所述非易失性存儲(chǔ)器和所述隨機(jī)存取存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送。
文檔編號(hào)G11C8/00GK101127238SQ20071015287
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2002年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者三浦誓士, 鲇川一重 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所