專利名稱：一種引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)方法，屬于半導(dǎo)體存儲器芯片的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
在現(xiàn)有對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行寫保護(hù)的方法中，大都采用硬件來實(shí)現(xiàn)。不同的引導(dǎo)用只讀存儲器芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)的方法也不一樣。有的引導(dǎo)用只讀存儲器芯片本身帶有編程電壓管腳VPP，這類器件在編程時(shí)要求在VPP引腳提供特定的編程電壓，該電壓不同于芯片的正常工作電壓。引導(dǎo)用只讀存儲器的編程電壓一般是在加載時(shí)由編程器提供，而在單板上不提供這個(gè)編程電壓，這樣就在單板正常工作時(shí)，在硬件上就可以保證引導(dǎo)用只讀存儲器器件不會被寫入。有的芯片的VPP端，當(dāng)輸入電壓大于某一閾值時(shí)，則器件允許被寫入，若低于某一閾值，則器件將禁止寫入。利用這一特性，可以在單板上將VPP信號實(shí)施單獨(dú)的控制，僅當(dāng)對引導(dǎo)用只讀存儲器芯片進(jìn)行編程時(shí)再將其設(shè)置為高于電壓閾值，電壓閾值可一般在器件手冊中提供。
另外，通過器件的部分控制線也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)。通過控制引腳實(shí)現(xiàn)的寫保護(hù)實(shí)際上也就是防止軟件對引導(dǎo)用只讀存儲器芯片的意外寫入。引導(dǎo)用只讀存儲器芯片與寫相關(guān)的控制引腳有WP#(寫保護(hù))以及WE#(寫允許)，有些器件還提供RP#(復(fù)位或掉電)管腳，不同的芯片可能提供的控制引腳不完全相同，例如SST39VF040芯片容量較小，一般用于單板引導(dǎo)用只讀存儲器，芯片只提供WE#而沒有WP#和RP#引腳。如果器件有RP#管腳，需要確認(rèn)在CPU復(fù)位結(jié)束之前，將引導(dǎo)用只讀存儲器芯片的RP#管腳由低電平置為高電平。如果引導(dǎo)用只讀存儲器芯片支持通過RP#進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，則建議將WP#設(shè)置為引導(dǎo)用只讀存儲器可寫入狀態(tài)，而通過控制RP#實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)用只讀存儲器的數(shù)據(jù)保護(hù)；如果引導(dǎo)用只讀存儲器只存在WP#控制線，則可以控制WP#實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)；如果不存在類似WP#的控制線，也不存在類似RP#的控制線，還可以通過控制WE#信號線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)。通常情況下對同一芯片實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)方式是沒有必要的。如果要通過控制WE#信號線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)，在設(shè)計(jì)中一般是將WE#拉死為高電平，但是在這種情況下引導(dǎo)用只讀存儲器就不能支持在線升級功能了。另外一些較大容量的閃存(Flash)具備扇區(qū)保護(hù)功能，這也是一種軟件的保護(hù)方式。
上述引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)方法主要是采用了芯片本身的VPP、WP#、RP#等管腳。利用這些管腳實(shí)現(xiàn)寫保護(hù)的前提條件必須是芯片本身提供這些管腳。但是現(xiàn)在常用的引導(dǎo)用只讀存儲器芯片不一定提供這些引腳。另外如果將WE#拉為固定的高電平，則引導(dǎo)用只讀存儲器又不能支持在線升級功能。
如果WE#沒有被拉為固定的高電平，要利用WE#實(shí)現(xiàn)對引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)，則引導(dǎo)用只讀存儲器芯片的WE#管腳必須從邏輯中引出，但是WE#信號并不是必須從邏輯中引出的管腳。比較而言，引導(dǎo)用只讀存儲器芯片的片選信號CE#一般是由邏輯通過譯碼而來。尤其是某些單板在設(shè)計(jì)之初并沒有考慮到支持寫保護(hù)功能，但是它們的CE#卻是通過邏輯器件引出的。
本發(fā)明提出的引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟(1)設(shè)置寫保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器和寫保護(hù)狀態(tài)寄存器，并分別為上述兩個(gè)寄存器分配地址；(2)為上述兩個(gè)寄存器各置一個(gè)初始值，將引導(dǎo)用只讀存儲器設(shè)置為“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(3)連續(xù)向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，每寫入一個(gè)數(shù)據(jù)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值發(fā)生變化一次，直到該值為一個(gè)特定值，此時(shí)將引導(dǎo)用只讀存儲器設(shè)置為“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)；(4)對引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號進(jìn)行譯碼，使得引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號有效，此時(shí)對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行寫操作；(5)寫操作結(jié)束后，向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，使引導(dǎo)用只讀存儲器重新處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)。
上述第(4)步中，用于對引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號進(jìn)行譯碼的是寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的最高位與芯片其它控制信號。
上述方法中的第三步，其過程如下(1)起始時(shí)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(2)在“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，使寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“中間態(tài)”狀態(tài)，若為其它操作，則返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；
(3)在“中間態(tài)”，若向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器維持當(dāng)前狀態(tài)，若向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第二個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，使寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，若為其它操作，則返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(4)在“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，若向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第三個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，否則對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行寫操作以及其它任何操作。
本發(fā)明提出的引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)方法，對于在設(shè)計(jì)初期沒有實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)用只讀存儲器寫保護(hù)功能的單板，可以不用考慮該芯片是否提供與寫保護(hù)相關(guān)的硬件引腳，只要引導(dǎo)用只讀存儲器芯片的CE#信號由邏輯譯碼得到，就可以通過更改邏輯，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)功能。如果該寫保護(hù)方法與其它寫保護(hù)方法同時(shí)使用，則能夠極大地加強(qiáng)引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)功能，降低引導(dǎo)用只讀存儲器被擦除或被改寫的概率。本發(fā)明的方法可以應(yīng)用到包括引導(dǎo)用只讀存儲器在內(nèi)的所有閃存芯片(F1ash)，對其中的引導(dǎo)用只讀存儲器芯片實(shí)現(xiàn)寫保護(hù)功能。
(1)設(shè)置寄存器在邏輯中設(shè)置一個(gè)8位的寫保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器和一個(gè)3位的寫保護(hù)狀態(tài)寄存器。為兩個(gè)寄存器分配各自的地址。有了地址以后，通過在邏輯中建立寫進(jìn)程，即可以實(shí)施對寄存器對讀或?qū)懖僮鳌?br> 上述寫保護(hù)狀態(tài)寄存器用于表示引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)狀態(tài)，它一共有三種狀態(tài)“寫保護(hù)使能”、“中間態(tài)”、“寫保護(hù)禁止”。其中的“中間態(tài)”是寫保護(hù)邏輯從“寫保護(hù)使能”狀態(tài)變化到“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)所必須經(jīng)過的中間狀態(tài)，在這種狀態(tài)時(shí)仍然不能向引導(dǎo)用只讀存儲器中寫入數(shù)據(jù)。
寫保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器用于向其中寫入數(shù)據(jù)，當(dāng)向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器中寫入一定的數(shù)據(jù)時(shí)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的狀態(tài)就會發(fā)生相應(yīng)的變化上述寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的位數(shù)是可以變的，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)為2位或其它。向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器中連續(xù)寫入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)可以靈活設(shè)計(jì)，若增加數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，中間態(tài)也作相應(yīng)增加，以增強(qiáng)寫保護(hù)功能。向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器中連續(xù)寫入的值也可以靈活設(shè)計(jì)。
(2)為兩個(gè)寄存器設(shè)置初始值當(dāng)單板上電或復(fù)位時(shí)，寫保護(hù)邏輯進(jìn)入“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，此時(shí)將寫保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器置為全“1”，將寫保護(hù)狀態(tài)寄存器也置為全“1”；(3)寫保護(hù)禁止如果要實(shí)施對引導(dǎo)用只讀存儲器的寫操作，則必須首先使得寫保護(hù)邏輯處于“禁止寫保護(hù)”狀態(tài)。此時(shí)，寫保護(hù)邏輯需要經(jīng)過“寫保護(hù)使能”、“中間態(tài)”、“寫保護(hù)禁止”三種狀態(tài)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例以兩個(gè)“中間態(tài)”為例，如

圖1所示，此時(shí)，寫保護(hù)邏輯需要經(jīng)過“寫保護(hù)使能”、“第1中間態(tài)”、“第2中間態(tài)”、“寫保護(hù)禁止”四種狀態(tài)。如果要實(shí)現(xiàn)禁止寫保護(hù)功能，則連續(xù)向數(shù)據(jù)寄存器寫入3個(gè)數(shù)據(jù)0xAA、0x99、0x66(3個(gè)寫操作必須連續(xù))。每寫入一個(gè)數(shù)據(jù)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值就發(fā)生一次變化，直到其值為“011”，當(dāng)寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值為“011”，此時(shí)引導(dǎo)用只讀存儲器處于“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)。
如圖1所示，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的四種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下當(dāng)單板上電或復(fù)位時(shí)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；在“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，如果向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)(例如0xAA)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“第1中間態(tài)”狀態(tài)，若為其它操作，則將維持當(dāng)前狀態(tài)；
在“第1中間態(tài)”狀態(tài)，如果向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)(例如0xAA)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器維持當(dāng)前狀態(tài)，如果向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第二個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)(例如0x99)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“第2中間態(tài)”狀態(tài)，若為其它操作，則返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；在“第2中間態(tài)”狀態(tài)，如果向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第三個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)(例如0x66)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，若為其它操作，則返回到“寫保護(hù)使能”；在“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，如果向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第四個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)(例如0x55)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，若為其它操作，則可以進(jìn)行對引導(dǎo)用只讀存儲器的寫操作以及其它任何操作。
在“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，可以進(jìn)行對引導(dǎo)用只讀存儲器的寫操作以及其它任何操作，如果向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第四個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)(0x55)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，。
寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的四種狀態(tài)與寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的寄存器值的對應(yīng)關(guān)系如下“寫保護(hù)使能”狀態(tài)--寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值為“111”；“第1中間態(tài)”狀態(tài)--寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值為“110”；“第2中間態(tài)”狀態(tài)--寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值為“101”；“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)--寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值為“011”。
(4)實(shí)施對引導(dǎo)用只讀存儲器的寫操作當(dāng)寫保護(hù)狀態(tài)存儲器處于“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)時(shí)，可以對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行在線升級等寫操作。當(dāng)實(shí)施對引導(dǎo)用只讀存儲器的寫操作時(shí)，引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號應(yīng)該由寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的第2位數(shù)據(jù)和其它控制信號譯碼得到。CE#信號的狀態(tài)除了由一般的控制信號中，(包括CPU的讀信號、寫信號、高位地址信號、片選信號等)譯碼得到以外，還受到寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的第2位的控制。另外，在進(jìn)行讀操作時(shí)，CE#信號不應(yīng)該受到寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的第2位的控制。
(5)寫操作結(jié)束后，將寫保護(hù)狀態(tài)寄存器重新置為寫保護(hù)狀態(tài)。向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第四數(shù)據(jù)0x55，則引導(dǎo)用只讀存儲器重新處于寫保護(hù)狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)設(shè)置寫保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器和寫保護(hù)狀態(tài)寄存器，并分別為兩個(gè)寄存器分配地址；(2)為上述兩個(gè)寄存器各置一個(gè)初始值，將引導(dǎo)用只讀存儲器設(shè)置為“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(3)連續(xù)向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，每寫入一個(gè)數(shù)據(jù)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的值發(fā)生一次變化，直到該值為一個(gè)設(shè)定值，此時(shí)將引導(dǎo)用只讀存儲器設(shè)置為“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)；(4)對引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號進(jìn)行譯碼，使得引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號有效，此時(shí)對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行寫操作；(5)寫操作結(jié)束后，向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，使引導(dǎo)用只讀存儲器重新處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中的第(4)步用于對引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號進(jìn)行譯碼的是寫保護(hù)狀態(tài)寄存器的最高位與芯片其它控制信號。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的第三步，其過程如下(1)起始時(shí)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(2)在“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，使寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“中間態(tài)”狀態(tài)，若為其它操作，則返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(3)在“中間態(tài)”，若向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器維持當(dāng)前狀態(tài)，若向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第二個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器進(jìn)入“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，若為其它操作，則返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)；(4)在“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，可以對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行寫操作或其它操作，若向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入第三個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)，則寫保護(hù)狀態(tài)寄存器返回到“寫保護(hù)使能”狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)邏輯實(shí)現(xiàn)方法，屬于半導(dǎo)體存儲器芯片的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。本方法首先設(shè)置寫保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器和寫保護(hù)狀態(tài)寄存器，復(fù)位時(shí)將其各置一個(gè)初始值，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)，連續(xù)向數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)，寫保護(hù)狀態(tài)寄存器為“寫保護(hù)禁止”狀態(tài)，對引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號進(jìn)行譯碼，使得引導(dǎo)用只讀存儲器的片選信號有效，此時(shí)對引導(dǎo)用只讀存儲器進(jìn)行寫操作，寫操作結(jié)束后，向?qū)懕Ｗo(hù)數(shù)據(jù)寄存器寫入一個(gè)數(shù)據(jù)，使寫保護(hù)狀態(tài)寄存器處于重新處于“寫保護(hù)使能”狀態(tài)。本發(fā)明的方法，可以通過更改邏輯，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)用只讀存儲器的寫保護(hù)功能，降低引導(dǎo)用只讀存儲器被擦除或被改寫的概率。
文檔編號G11C16/22GK1469382SQ0214048
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者秦海林, 藤強(qiáng)院 申請人:華為技術(shù)有限公司