專利名稱：快閃存儲器裝置中的可編程存取保護的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及存儲裝置，尤其涉及在這種存儲裝置中提供存取保護。
背景技術(shù)：
哪里需要可重新編程的非易失性存儲器，哪里就使用可以電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)。典型地，寫到這種裝置，需要斷定一個允許寫入信號給芯片，同時發(fā)生寫入操作。這防止了無意地寫入存儲器。
但是，EEPROM中包含的數(shù)據(jù)易受各種訛誤源的影響。例如，由于對EEPROM上電和下電而引起的暫態(tài)產(chǎn)生數(shù)據(jù)訛誤的機會。典型地，EEPROM在苛刻的工業(yè)環(huán)境中得以應(yīng)用，由此，使裝置受到控制線上的噪聲尖峰信號的影響。因此，除了目前使用的簡單的允許寫入信號外，希望提供更強的保護對付無意寫入。
EEPROM還在希望受到控制的讀存取的情況下得到應(yīng)用。例如，結(jié)合了EEPROM型存儲器的智能卡，它需要某種形式的保護對付越權(quán)存取。這種智能卡用于個人金融應(yīng)用、保健服務(wù)等等，其中，這種卡中包含的信息的私密性是重要的。
在無線電頻率識別裝置(RFIDs)中能發(fā)現(xiàn)EEPROM，其中存儲裝置用于存儲識別RFID標(biāo)記所附加的物體的信息。典型地，RFID標(biāo)記(tag)是可以寫入的，以在除了標(biāo)識符之外存儲信息。RFID標(biāo)記通常具有某種寫保護能力和讀訪問控制。這種讀訪問控制目前是通過提供口令機制實施的，它在標(biāo)記中結(jié)合了存儲器的門存取，這導(dǎo)致產(chǎn)生一個龐大的裝置。
現(xiàn)在需要一種策略，禁止讀存儲裝置中包含的某些或全部的信息，并禁止對存儲器的寫存取。希望避免具有額外的電路實施這種能力，由此，允許需要讀存取保護的更小和更密集的應(yīng)用。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種存儲裝置，它包含存儲器陣列和用于控制對存儲器陣列的存取的存取邏輯。第一位存儲器提供確定存儲器陣列的可達性的存取信息。在本發(fā)明的較佳實施例中，將存儲器陣列分為多個存儲塊，每一個塊具有相應(yīng)的存取信息，用于對該塊的存取。第二位存儲器包含存取控制信息，用于控制對第一位存儲器的存取。寫保護引線將第二位存儲器設(shè)置到第一邏輯電平，當(dāng)?shù)诙淮鎯ζ髦械南鄳?yīng)的位設(shè)置在第二邏輯電平時，允許對第一位存儲器寫存取。更進一步根據(jù)本發(fā)明，至少一個存儲塊可以再分為頁。提供第三位存儲器，用于控制對每一個這種頁的存取。
在較佳實施例的第一種變化中，將本發(fā)明配置成串行存儲裝置。在第二種變化中，存儲裝置與并行接口適應(yīng)。在第三種改變中，本發(fā)明包含無線電頻率接口，以提供以無線電頻率信號，用于RFID應(yīng)用中。RFID接口可以通過串行型存儲裝置或并行型存儲裝置工作。
附圖概述

圖1示出本發(fā)明的存儲器的機構(gòu)。
圖2A和2B描述了圖1所示的存取控制邏輯。
圖3說明了用于存儲塊0的存取邏輯。
圖4示出存取保護頁的內(nèi)存映象。
圖5示出用于RFID應(yīng)用的本發(fā)明。
實施本發(fā)明的最佳實施例參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的存儲裝置100的較佳實施例包含電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)102。設(shè)置一串行接口，用于訪問EEPROM，它包含用于接收操作碼使存儲裝置工作，并用于接收要存儲在存儲裝置中的數(shù)據(jù)的串行輸入／輸出數(shù)據(jù)引線SDA。串行數(shù)據(jù)引線根據(jù)接收到的操作碼，饋送到控制邏輯裝置106，該裝置產(chǎn)生控制信號，使存儲裝置工作串行數(shù)據(jù)引線SDA還饋送到數(shù)據(jù)存儲器108，它用于保存要寫入EEPROMl02的數(shù)據(jù)，并保存用于對EEPROM存取的地址。存儲器地址通過X解碼器和Y解碼器解碼，后者用作輸入到EEPROM102的MUX的輸出端的選擇器。串行數(shù)據(jù)引線還用作輸出引線。輸出緩沖器110通過傳輸門122和輸出晶體管116，將數(shù)據(jù)輸送到串行數(shù)據(jù)引線SDA。在存取控制邏輯120的控制下，操作傳輸門122。
存儲裝置的串行接口還包含兩個寫保護引線WP1、WP2，它們饋送到控制邏輯裝置106和一組二進位制方程104。寫保護引線WP1是傳統(tǒng)的寫保護機構(gòu)，每當(dāng)斷定有引線時，它就阻止對存儲器的寫入?？刂七壿?06使EEPROM102的高壓泵無效，從而當(dāng)斷定有WP1時，阻止EEPROM的編程。類似地，當(dāng)斷定有WP1時，使二進位制方程104無效。
當(dāng)斷定WP2為L0時，將二進位制方程設(shè)置為邏輯“1”。當(dāng)上電的時候，隨著存儲裝置完全上點時上電復(fù)位信號為L0，二進位制方程也設(shè)置為邏輯“1”。根據(jù)本發(fā)明的操作原理，可以只將邏輯“0”寫入二進位制方程。由此，當(dāng)由用戶將邏輯“0”寫入二進位制方程時，該二進位制方程無法繼而復(fù)位至邏輯“1”，除非通過使電源循環(huán)，或者斷定WP2為L0。如下面將解釋的，二進位制方程饋送到EEPROM102的存取控制邏輯，以對存儲器提供受控制的存取。
現(xiàn)在，翻到圖2A，討論圖1所示的存取控制邏輯120。如從圖2的略圖可見，將EEPROM102分為八個存儲塊BLK0—BLK7。EEPROM102還包含許多存儲器，它們被認(rèn)為是存取保護頁APP。保護位存儲器202(PB0—PB7)包含用于對EEPROM102中的每一塊進行讀和寫存取的存取控制信息。保護位存貯器204(PB／AP)包含EEPROM的APP部分的存取控制信息。在較佳實施例中，保護位202、204在存儲保護頁APP內(nèi)。
機能上地，存取控制邏輯120包含與門201a—201h，其中保護位存儲器202中的位是通過這些與門饋送的，從而可以確定是否對存儲塊進行寫存取。
通過串行引線SDA，使BLK0—BLK7被允許。由此，保護位PB0控制對EEPROM102的塊BLK0的寫存取，保護位PB1控制對塊BLK1的寫存取，以此類推。類似地，保護位PB／AP通過與門203，控制對存取保護頁APP的寫存取。
存取控制邏輯120還包含與門205a—205h和207。如在圖2A中可見的，二進位制方程104通過將串行數(shù)據(jù)引線SDA通過與門205a—205h和207耦合到保護位，提供了對保護位存儲器203、204的寫存取控制。更具體地說，只有當(dāng)保護位相應(yīng)的二進位制方程設(shè)置為邏輯“1”時，它才可以寫入。通過這種方法，例如二進位制方程SB0控制保護位PB0是否寫入。
如上所述，本發(fā)明的一個方面是，二進位制方程只能夠通過串行數(shù)據(jù)引線SDA寫到存儲邏輯“0”。一旦寫到邏輯“0”，則二進位制方程只可以通過斷定寫保護引線WP2上的L0，或者當(dāng)裝置上電時POR線為L0時，復(fù)位至邏輯“1”。由此，或門114通過其反向的輸入，信號給二進位制方程存儲器104，在這兩種情況中的任何一種情況下復(fù)位到邏輯“1”。
關(guān)于圖1，還要注意，寫保護引線WP1通過使安排EEPROM的存儲位置所需的高電壓泵無效，阻止了寫入EEPROM102。根據(jù)本發(fā)明，斷定寫保護引線WP1還阻止了寫入二進位制方程存儲器104，如圖2A所示，其中，WP1通過與門209a—209h和211，饋送到二進位制方程存儲器。
圖2B說明保護位PB0—PB7除了提供對存儲塊的寫入控制外，提供對存儲塊BLK0—BLK7的讀存取的控制。由此，存取控制邏輯120(圖1)包括另外的邏輯，即，與門213a—213h，其中保護位和存儲塊的輸出饋送到該這些邏輯。
現(xiàn)在翻到圖3，示出提供給存儲塊BLK0的寫存取保護的另外的值。將存儲塊BLK0再分成八頁PG0—PG7，它們可以被個別保護，不受寫操作影響。一組寫保護位302通過另外的邏輯，諸如包含在存取控制邏輯120中的與門30ia—301h，與存儲塊的保護位PB0結(jié)合。由此，存儲塊BLK0中的頁首先需要將保護位PB0設(shè)置得允許寫入存儲塊，其次將相應(yīng)的寫保護位設(shè)置得允許寫入頁。
圖4所示的內(nèi)存映象說明存取保護頁APP的地址映射。存儲器包含16個可設(shè)定地址的字節(jié)，其地址由字節(jié)0到字節(jié)15。前面8個字節(jié)包含保護位PB0—PB7，二進位制方程SB0—SB7。用于給出的存儲塊的保護位以下面的方式組織。它們包含2位最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)，這導(dǎo)致四個可能的組合。
如果將保護位設(shè)置為(0，0)或(0，1)，則相應(yīng)的存儲塊既無法讀，也無法寫；即，不允許對存儲塊進行存取。如果將保護位設(shè)置為(1，0)，則允許只讀的訪問。如果將保護位設(shè)置為(1，1)，則允許對存儲塊進行全部的存取(讀和寫)。由此，在存取保護頁APP中，每一個保護位占字節(jié)0—7中的各2位。
在較佳實施例中，除了二進位制方程，所有包含APP的位都存儲在EEPROM102中。由此，當(dāng)循環(huán)給裝置的加電時，包含在那部分APP中的信息保持完整無缺和不受影響。二進位制方程雖然共享與APP相同的地址空間，但是存儲在與EEPROM102分開的存儲器中。在較佳實施例中，二進位制方程存儲在寄存器中，諸如由D型觸發(fā)器構(gòu)成的那些暫存器。粘結(jié)位的內(nèi)容能被初始化包含存貯器裝置的上電的邏輯“1”。另外，寄存器耦合到WP2引線，從而斷定引線結(jié)果在復(fù)位寄存器包含邏輯“1”。
已經(jīng)根據(jù)具有串行接口的存儲裝置，進行了上述討論。注意，在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的條件下，可以將存儲器的存取保護用于并行存儲器。類似地，可以使用無線電頻率接口電路與存儲裝置連接。由此，可以使RFID裝置構(gòu)成為小尺寸，并且仍然具有本發(fā)明提供的安全存儲器的優(yōu)點。
參照圖5，典型的RFID500包含詢問器502和標(biāo)記504。標(biāo)記包含拾音線圈Lt，它與電容器Ct一起，形成儲能電路520?？邕^能電路耦合的是電壓鉗522、負(fù)載調(diào)制電路524、和全波橋式整流器526。
橋式整流器526對小型供電電容器Cf充電，提供電源電壓Vdd。電源電壓將電源提供給本發(fā)明的存儲裝置100。除了將外部電源提供給標(biāo)記504，橋式電路526還根據(jù)來自詢問器502的輸入信號，將時鐘信號提供給時鐘發(fā)生器536。
調(diào)制電路524改變跨過儲能電路的負(fù)載，這改變了儲能電路520的Q因子。調(diào)制電路在控制器534的控制下工作，以根據(jù)要傳送給詢問器502的數(shù)據(jù)，改變儲能電路的Q值。當(dāng)詢問器502檢測到反射的信號中相應(yīng)的變化時，數(shù)據(jù)被“傳送”。反過來，解調(diào)電路538解調(diào)輸入的數(shù)據(jù)信號，并將其饋送到控制器534。典型地，數(shù)據(jù)信號包含命令位和／或數(shù)據(jù)位，以寫入存儲裝置100。
權(quán)利要求
1．一種存儲裝置，其特征在于包含存儲器陣列(102)；耦合到所述存儲器陣列，用于控制對所述存儲器陣列的存取的第一控制裝置(120)；用于接收和存儲存儲器存取控制信息的第一存儲裝置(202，204)，所述第一控制裝置(120)適于根據(jù)所述第一存儲裝置的容量，提供對所述存儲器陣列的存取；耦合到所述第一存儲裝置，用于控制對所述第一存儲裝置(202，204)的寫存取的第二控制裝置(205a—205h，207)；用于接收和存儲修改控制信息的第二存儲裝置(104)，所述第二控制裝置(205a—205h，207)適于根據(jù)第二存儲裝置的邏輯狀態(tài)，將寫存取提供給所述第一存儲裝置(202，204)；用于接收外部信號，并耦合以響應(yīng)于接收到一外部信號，將所述第二存儲裝置(104)設(shè)置為第一邏輯狀態(tài)的第一引線裝置(WP2)；和用于接收外部信號，并耦合以響應(yīng)于接收到一外部信號，阻止對所述存儲器陣列(102)的所有寫存取的第二引裝置(WP1)。
2．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于第一存儲裝置(120)是位存儲器，第二存儲裝置是具有對應(yīng)于第一存儲裝置(202，204)的每一位的位的位存儲器，并且第二控制裝置適于只有當(dāng)?shù)诙鎯ρb置(104)中相應(yīng)的位處于第二邏輯電平時，才允許對第一存儲裝置中的位進行寫存取。
3．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于存儲器陣列(102)包含多個存儲塊，每一個存儲塊具有相應(yīng)的存儲器存取控制信息，以控制對所述各個存儲塊的存取的控制。
4．如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于存儲器存取控制信息包含多個保護位，每一個保護位與一個存儲塊相關(guān)。
5．如權(quán)利要求4所述的存儲裝置，其特征在于第二存儲裝置(104)包含多個二進位制方程，每一個所述二進位制方程對應(yīng)于一個保護位。
6．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于包含用于產(chǎn)生上電復(fù)位信號(118)，并耦合以在存儲裝置上電時，將第二存儲裝置設(shè)置到第一邏輯狀態(tài)的裝置。
7．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于還包含高電壓泵裝置，用于提供電壓安排存儲器陣列，第二引線裝置(WP1)耦合以響應(yīng)于接收到的外部信號使高電壓泵有效和無效(106)。
8．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于還包含一個串行接口或并聯(lián)接口。
9．如權(quán)利要求8所述的存儲裝置，其特征在于還包含無線電頻率接口，以通過無線電頻率信號與存儲裝置通信。
10．一種存儲裝置，其特征在于包含組成為多個存儲塊的存儲器陣列(102)；耦合到存儲器陣列，以控制其讀和寫存取的存取控制邏輯(120)；耦合到所述存取控制邏輯的第一位存儲器(202)，所述第一位存儲器具有相應(yīng)于每一個存儲塊的存取允許位，所述存取控制邏輯適于根據(jù)相應(yīng)于選出的存儲塊的存取允許位的邏輯電平，使對選出的存儲塊的讀和寫操作有效和無效；耦合到所述第一位存儲器，以將外部提供的存取允許信息寫入存取允許位的寫入控制邏輯(205a—205n)；耦合到寫入控制邏輯的第二位存儲器(104)，所述第二位存儲器具有多個位，每一個所述位相應(yīng)于一個存取允許位，寫入控制邏輯適合于根據(jù)所述多個位的邏輯電平，使對所述第一位存儲器的寫入有效；和耦合到所述存儲器陣列，以在斷定有第一寫保護引線時阻止對所述存儲器陣列的寫存取的第一寫保護引線(WP1)。
11．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于第一位存儲器(202)是可設(shè)定地址的，并且所述第一位存儲器的地址空間是存儲器陣列的地址空間的子集。
12．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于寫入控制邏輯(205a—205n)還適于只有在第二位存儲器(104)中相應(yīng)的位等于第一邏輯電平時，才使對第一位存儲器(202)的寫入有效。
13．如權(quán)利要求12所述的存儲裝置，其特征在于還包含耦合到第二位存儲器的第二寫保護引線(WP2)，當(dāng)斷定第二寫保護引線是L0時，將第二位存儲器的位設(shè)定為第一邏輯電平。
14．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于至少一個存儲塊(BLK0)被再分成N頁，其中存儲裝置還包含第三位存儲器(302)，所述位存儲器具有N頁允許位，每一頁允許位對應(yīng)于N頁中的1頁，存取控制邏輯還適于根據(jù)對應(yīng)子選出的頁的頁允許位的邏輯電平，使對選出的頁的讀和寫操作有效和無效。
15．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于還包含無線電頻率接口(520)，用于使用無線電頻率發(fā)信號，與存儲裝置通信。
16．一種存儲裝置的操作方法，其特征在于包含以下步驟響應(yīng)于讀請求，檢測與所述讀請求中指定的存儲位置相關(guān)的許可位的邏輯狀態(tài)，并且如果檢測步驟的結(jié)果表示允許所述讀請求，則執(zhí)行所述讀請求；響應(yīng)于寫請求，檢測與所述寫請求中指定的存儲位置相關(guān)的許可位的邏輯狀態(tài)，并且如果檢測步驟的結(jié)果表示允許所述寫請求，則執(zhí)行所述寫請求；更新許可位，包括檢測與所述許可位相關(guān)的存取信息的邏輯狀態(tài)，并且僅當(dāng)所述存取信息處于第一邏輯狀態(tài)，執(zhí)行所述更新步驟；更新存取信息，包含只允許更新存取信息從第一邏輯狀態(tài)變化到第二邏輯狀態(tài)的情況；在接收到供電復(fù)位信號或斷定存取保護引線時，將存取信息的邏輯狀態(tài)設(shè)定為第一邏輯狀態(tài)。
17．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包含將存儲器陣列分為多個存儲塊，使非易失性許可位與每一個所述存儲塊相關(guān)，并根據(jù)每一個存儲塊實行讀和寫請求。
18．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包含分配存儲器陣列的一部分以存儲存取信息。
19．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包含將一個存儲塊再分為多頁，并且響應(yīng)于對1頁的讀請求或?qū)懻埱?，檢測與由所述請求中指定的頁相關(guān)的非易失性頁許可位的邏輯狀態(tài)，并且如果檢測步驟的結(jié)果表示允許所述請求時，實行所述操作。
20．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于包含通過無線電頻率發(fā)信號，傳送讀和寫請求。
全文摘要
一種存儲裝置(100)包含具有用于控制對其的存取的第一存取控制位(202,204)的存儲器陣列(102)。第二組存取控制位(104)來控制對第一存取控制位的寫存取。將存儲器陣列分成存儲塊,每一塊具有相應(yīng)的存取控制位。至少一個這種塊(BLKO)再分成頁,每一頁具有相應(yīng)的控制位。
文檔編號G11C7/24GK1279808SQ98811192
公開日2001年1月10日 申請日期1998年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月14日
發(fā)明者K·D·馬萊斯基, J·P·沃德, M·J·斯坦梅茨, D·C·克羅默, G·普魯厄特 申請人:愛特梅爾股份有限公司