一种NANDFLASH存储芯片坏区检测管理方法与流程

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一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法
技术领域
1.本发明涉及一种检测管理方法，尤其涉及一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法。

背景技术：

2.nand flash采用的是非线性宏单元模式，能够进行固态的，大容量的存储数据，而且改种存储方式，能够快速的读写操作，在数字信号处理系统中，在雷达、通信、电子战等领域中，都会对射频信号或者中频信号进行接收、采集、处理等，可以将数据存储在nand flash中，在现有的工艺中，nand flahs并不能保证其整个生命周期的数据稳定可靠，所以，在使用过程中，难免会产生坏区，nand flash都需要进行坏区管理，来保证数据的可靠性。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，具有通用性，实用性强的特点，适用于所有nand flash，极大地提升芯片的使用寿命，使得芯片的每一个存储区都能够得到平均化的使用，提升芯片的抗磨损度。
4.本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
5.本发明提供了一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，包括：
6.根据nand flash存储芯片的使用状态，判断坏区的类型；
7.若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址；
8.若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。
9.进一步地，若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址的方法如下：
10.对存储芯片进行初始化扫描，读取每一页的spare area的第六个字节；
11.如果检测到第六个字节为0xff，继续扫描下一页；
12.如果检测到第六个字节为非0xff，记录此页地址对应的块地址，即为一个坏区地址；
13.继续扫描下一页，直至记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。
14.进一步地，若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址的方法如下：
15.按照页寻址的方式，擦除每一个地址块；
16.在擦除过程中，每擦写一页，就读取一次该页对应的状态寄存器；
17.如果sr0数值为0，则无需记录，继续往下擦除；
18.如果sr0数值为1，记录下此页地址；
19.继续擦除下一页，直至记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。
20.进一步地，所述nand flash存储芯片以bit的方式进行数据存储，存储在flash中的memory cell中。
21.进一步地，一个memory cell对应存储一个bit，所述memory cell设置为8个一组，或者16个一组，形成byte，所述byte构成page，多个page构成block。
22.进一步地，所述nand flash存储芯片读写数据是以page作为一个单元，擦除数据是以一个block作为单位，构成的地址构包括列地址、页地址、块地址，通过列地址、页地址作为索引，来实现flash的读取，编程，而当某一页发现坏区时，可通过将页地址转换为块地址进行记录。
23.本发明的有益效果如下：
24.本发明对于nand flash的坏区管理，能够实现新出厂nand flash存储芯片，以及使用中的nand flash存储芯片的坏区检测，具有通用性，实用性强的特点，适用于所有nand flash，极大地提升芯片的使用寿命，使得芯片的每一个存储区都能够得到平均化的使用，提升芯片的抗磨损度。
附图说明
25.图1为根据本发明实施例提供的固有坏区检测流程图；
26.图2为根据本发明实施例提供的使用坏区检测流程图；
27.图3为根据本发明实施例提供的nand256w3a存储示意框图；
28.图4为根据本发明实施例提供的页编程操作时序图；
29.图5为根据本发明实施例提供的块擦写时序图。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
31.参照图1至图5，本发明提供了一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，包括：
32.根据nand flash存储芯片的使用状态，判断坏区的类型；
33.若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址；
34.若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。
35.nand flash的数据存储方式是以bit的方式存储起来的，存储在flash中的memory cell中，一般来说，一个cell只能存储一个bit，这些cell会8个一组，或者16个一组，形成bit line，也就是常说的byte(
×
8)或者word(
×
16)，这就是nand flash的位宽，而这些byte会进一步构成page，多个page会构成block，而经常发生错误的地方就在block，比如常用的三星的nand flash型号：k9f5608uod/nand256w3a，组成结构就是，8bit构成一个byte，512个byte构成一个page，32个page构成一个block。
36.而对于nand flash来说，读写数据是以page作为一个单元，擦除数据则是以一个block作为单位，那么地址构成就有以下三种：
37.column address：列地址
38.page address：页地址
39.block address：块地址
40.可以通过列地址，页地址作为索引，来实现flash的读取，编程，而一旦某一页发现坏区，也可以通过将页地址转换为块地址，记录下来，来防止下次读写时，涉及到此坏区。
41.根据nand flash存储芯片的使用状态，判断坏区的类型：坏区检测时，分为芯片出厂未使用，此为固有坏区，以及芯片出厂已经使用(此为使用坏区)两种情况来阐述。
42.1、固有坏区。
43.芯片出厂之后，芯片厂商只能保证block 0不是坏区，其余的block，则都有可能是坏区，nand器件在使用之前，需要进行初始化扫描，来确定坏区的位置，而不能直接对flash进行读写，来防止将出厂时的坏区信息擦除掉。
44.若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址的方法如下：
45.首先对存储芯片初始化扫描，读取每一页的spare area的第六个字节。
46.如果第六个字节为0xff，继续扫描下一页。
47.如果检测到第六个字节为非0xff，即为其他数据，那么记录下此页地址对应的块地址，此块地址，即为一个坏区地址。然后继续往下扫描，以此类推，便可以将所有坏区记录在案。
48.坏区地址表，不断往下一个位置更新，准备好记录下一个坏区地址。
49.2、使用坏区。
50.在对flash器件进行编程，或者擦除的过程中，如果page program或者block erase操作，产生错误，那么就认为是产生了坏区，这个错误会反映到对应的status register中。可以通过读取相应的status register值，可以得到该block是不是坏区。如果是坏区，就可以将此block address记录下来，形成一个坏区表。
51.若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址的方法如下：
52.首先按照页寻址的方式，擦除每一个地址块。
53.在擦除过程中，每擦写一页，就读取一次该页对应的状态寄存器，sr0(以三星的nand flash为例)，如果sr0数值为0，则无需记录，继续往下擦除。
54.如果sr0数值为1，那么记录下此页地址，并更新到坏区表中。
55.继续每一页擦除，擦除完毕，也就记录了当前nand flash芯片的坏区地址，在下次写入程序时，可以避开这些坏区地址，可以极大地增加芯片的使用寿命。
56.nand flash的状态寄存器，可以指示该块是否是坏区，比如nand256w3a的sr0，便可以确定该块是否是坏区，擦写或者读取flash的时候，可以根据sr0的状态来决定该块，是否更新到坏区表中。sr0为1，操作错误，记录该块地址，sr0为0，正常操作无需记录。
[0057][0058]
以三星flash(型号：k9f5608uod/nand256w3a)为例，对检测坏区，剔除坏区的方法进行阐述。
[0059]
该flash的存储形式如下所示：
[0060]
每一个page包含512byte(main area)，以及16byte(spare area),这里的16个字节，是作为坏区标志等存储其他信息的。每一个block包含32个page，而该芯片共包含2048个block。
[0061]
以vhdl语言为例，来进行建立坏区表，如下所示：
[0062]
type matrix is array(20downto 0)of std_locic_vector(16downto 0)
[0063]
上述语句，建立了21个块的坏区表，每一个块的大小为17bit，而在固有坏区检测之后，便可以将坏区地址存储在这21个块中，在通过读取sr0的状态，来将读写过程中产生的坏区，依次存储到上述表格中。
[0064]
表格建立之后，再次将数据写入到nand flash中的时候，便可以根据表格地址索引，绕过这些坏区位置，从而能够正常使用该flash的目的。
[0065]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，其特征在于，包括：根据nand flash存储芯片的使用状态，判断坏区的类型；若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址；若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。2.根据权利要求1所述的一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，其特征在于，若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址的方法如下：对存储芯片进行初始化扫描，读取每一页的spare area的第六个字节；如果检测到第六个字节为0xff，继续扫描下一页；如果检测到第六个字节为非0xff，记录此页地址对应的块地址，即为一个坏区地址；继续扫描下一页，直至记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。3.根据权利要求1所述的一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，其特征在于，若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址的方法如下：按照页寻址的方式，擦除每一个地址块；在擦除过程中，每擦写一页，就读取一次该页对应的状态寄存器；如果sr0数值为0，则无需记录，继续往下擦除；如果sr0数值为1，记录下此页地址；继续擦除下一页，直至记录当前nand flash存储芯片的所有坏区地址。4.根据权利要求1所述的一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，其特征在于，所述nand flash存储芯片以bit的方式进行数据存储，存储在flash中的memory cell中。5.根据权利要求4所述的一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，其特征在于，一个memory cell对应存储一个bit，所述memory cell设置为8个一组，或者16个一组，形成byte，所述byte构成page，多个page构成block。6.根据权利要求5所述的一种nand flash存储芯片坏区检测管理方法，其特征在于，所述nand flash存储芯片读写数据是以page作为一个单元，擦除数据是以一个block作为单位，构成的地址构包括列地址、页地址、块地址，通过列地址、页地址作为索引，以实现flash的读取，编程，当某一页发现坏区时，可通过将页地址转换为块地址进行记录。

技术总结

本发明公开了一种NAND FLASH存储芯片坏区检测管理方法，包括：根据NAND FLASH存储芯片的使用状态，判断坏区的类型；若判断为固有坏区，进行初始化扫描读取以记录当前NAND FLASH存储芯片的所有坏区地址；若判断为使用坏区，进行擦除读取以记录当前NAND FLASH存储芯片的所有坏区地址。本发明对于NAND FLASH的坏区管理，能够实现新出厂NAND FLASH存储芯片，以及使用中的NAND FLASH存储芯片的坏区检测，具有通用性，实用性强的特点，适用于所有NAND FLASH，极大地提升芯片的使用寿命，使得芯片的每一个存储区都能够得到平均化的使用，提升芯片的抗磨损度。提升芯片的抗磨损度。提升芯片的抗磨损度。