一种支持FLASH页替换及坏页测试的仿真器的制作方法

    技术2025-12-23  10


    本发明涉及芯片仿真器,具体涉及一种支持flash页替换及坏页测试的仿真器。


    背景技术:

    1、flash作为一种非易失性存储器,受制造工艺、封装技术等限制,可能导致flash存储主区中的存储单元部分无法正常擦写,即某一页或多页区域地址无法正常使用。为了增强flash产品的可靠性,许多芯片厂商利用芯片内的冗余存储区(简称rdn区)单元去替换主存储区(简称main区)中无法擦写的存储单元,来继续完成芯片主存储区的擦写功能以满足应用数据存储需求。

    2、flash产品在出厂前要对主存储单元进行检测,若检测到坏存储单元,则标记坏页信息利用rdn单元进行替换,可以作为正常存储单元使用。目前针对flash的rdn页管理有两种设计方法,一种是rdn页在flash ip中进行管理和坏页替换,另一种是在flash ip中通过接口信号与flash控制器一起完成rdn页管理和坏页替换操作。若rdn页在flash ip中实现管理和坏页替换,设计和验证容易,易于进行功能测试;若rdn页由flash ip和flash控制器共同管理进行坏页替换,在flash功能验证方面提出新的挑战。

    3、基于flash芯片软硬件协同开发验证需求,多数flash芯片需要在flash仿真器上进行flash功能和坏页替换功能进行验证调试。通用的flash仿真器,以fpga(fieldprogrammable gate array)仿真flash芯片的功能,完成flash擦写读等基本功能命令。为增强flash产品的可靠性和灵活性,许多flash ip厂商采用rdn页由flash控制器和flaship共同管理,由于不同设计厂商和验证环境的差异,在rdn页和main页的替换机制方面存在flash验证不充分的问题。

    4、针对上述问题,本发明提出一种支持flash页替换及坏页测试的仿真器,仿真器在上电过程中随机产生坏页信息区数据,并把坏页信息区数据读到坏页信息bak区,flash控制器在擦写读操作时依据坏页信息bak区内容控制对rdn区或main区擦写读操作。仿真器软件通过修改坏页信息bak区内容,实现rdn与main区坏页轮换遍历,完成flash控制器坏页替换机制的功能测试。本发明方便软件程序调试和坏页替换功能测试,提高了flash产品的开发和测试效率。


    技术实现思路

    1、本发明解决的是flash仿真器中如何实现rdn与main页替换及坏页测试的功能,以实现flash芯片坏页替换的功能仿真。

    2、为实现上述功能,本发明的仿真器,包括flash控制器和flash仿真器。其中,flash控制器包括坏页信息bak区,flash仿真器包括flash接口处理模块、坏页信息随机产生模块、擦写读控制模块、坏页信息区、rdn数据区和main数据区。flash控制器依据坏页信息bak区内容实现对rdn数据区或main数据区的擦写读操作功能。

    3、坏页信息随机产生模块,与坏页信息区相连,在仿真器上电过程中产生flash的坏页信息数据。

    4、flash接口处理模块,与flash控制器和擦写读控制模块相连,完成接口信号处理和数据转换。

    5、擦写读控制模块,与flash接口处理模块、rdn数据区、main数据区和坏页信息区相连,实现flash擦写读功能和坏页替换功能。



    技术特征:

    1.一种支持flash页替换及坏页测试的仿真器,包括flash控制器和flash仿真器,其中,flash控制器包括坏页信息bak区,flash仿真器包括flash接口处理模块、坏页信息随机产生模块、擦写读控制模块、坏页信息区、rdn数据区和main数据区;flash控制器与flash仿真器相连,依据flash控制器中的坏页信息bak区内容实现对flash仿真器中rdn数据区、main数据区的擦写读操作功能;

    2.根据权利要求1所述的仿真器,其特征在于仿真器分为上电porn坏页信息处理阶段和正常flash擦写读阶段。

    3.根据权利要求2所述的仿真器,其特征在于仿真器在上电porn坏页信息处理阶段,坏页信息随机产生模块随机产生坏页信息区数据,flash控制器通过flash接口模块读取坏页信息区数据至flash控制器坏页信息bak区,分别标识出main区中坏页物理页号和坏页有效位信息。

    4.根据权利要求2所述的仿真器,其特征在于仿真器在正常flash页擦写时,仿真器的擦写读控制模块基于flash控制器读写控制,实现rdn数据区或main数据区页擦写功能。

    5.根据权利要求2所述的仿真器,其特征在于仿真器在正常flash读操作时,仿真器的擦写读控制模块基于flash控制器读写控制,实现rdn区和main区读数据功能。

    6.根据权利要求1所述的仿真器,其特征在于通过仿真器软件修改坏页信息bak区数据内容,实现main区中坏页轮换遍历,完成flash坏页替换机制的功能测试。

    7.根据权利要求1所述的仿真器,其特征在于仿真器支持rdn区4个页,最多支持main区4个坏页的替换功能。

    8.根据权利要求1所述的仿真器,其特征在于坏页信息区的字数量与rdn区页数量保持一致。


    技术总结
    本发明公开了一种支持FLASH页替换及坏页测试的仿真器,仿真器包括坏页信息BAK区、FLASH接口处理模块、坏页信息随机产生模块、擦写读控制模块、坏页信息区、RDN数据区和MAIN数据区。仿真器在上电过程中随机产生坏页信息区数据同时把坏页信息区数据读到坏页信息BAK区,FLASH控制器在擦写读操作时依据坏页信息BAK区内容控制对RDN数据区或MAIN数据区擦写读操作。通过仿真器软件修改坏页信息BAK区内容,实现RDN页与MAIN坏页轮换遍历,完成FLASH控制器坏页替换机制的功能测试。本发明仿真器满足正常情况下的FLASH擦写读功能,同时支持MAIN区最多4个坏页的FLASH功能仿真。本发明便于软件程序调试和坏页替换功能测试,提高了FLASH产品的开发和测试效率。

    技术研发人员:赵满怀,张春花
    受保护的技术使用者:北京中电华大电子设计有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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