专利名称：存取设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体储存装置，特别涉及用于存取非挥发性半导体储存装置的存取设备。
背景技术：
非挥发性存储器有只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦除可编程只读存 储器(Erasable Programmable Read Only Memory, EPROM)、电子可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPR0M)、反或快闪存储器(NOR Flash)、反及快闪存储器(NAND Flash)等，用以储存数据或程序码，并应用于电子装置已有长久的历史。为将计算装置的数据或程序码写入非挥发性存储器，而有非挥发性存 储器存取装置，提供使用者进行检查、读取、擦除、刻录(烧录)、比对等作业。然而，由于刻录使用者数据进入非挥发性存储器需相当作业时间，完成后并须进行数据的比对检查。随时代演进，受益于半导体微缩制程的进展，非挥发性半导体储存装置容量日益提升，成本逐年降低。非挥发性半导体储存装置更发展出适用于大容量储存装置(Mass-Storage Device)应用型态的产品,例如用于数码相机与可携式移动电话的存储卡(Secure Digital，存储卡；SD与microSD存储卡)、用于个人电脑外接存储数据使用的USB接口闪存盘(UFD-USB Flash Drive) 0进而除用于存放照片、影片与文档之外，进一步发展为搭载嵌入式系统、平板电脑与可携式移动电话的操作系统所使用。而近年来在嵌入式系统、平板电脑以及可携式移动电话中，贝1J多有采用内嵌式存储器(Embedded MultiMediaCard,eMMC)装置作为搭载其操作系统与应用程序的主要非挥发性半导体储存媒体，以达到避免震动损害、降低电源消耗、提高产品可靠性的目标。随着应用领域的拓展，须刻录至非挥发性半导体储存装置的数据量也日益增力口。从用于刻录基本输入输出系统(BIOS-Basic Input Output System)、启动加载程序(Boot-Loader)时，约16MB(16x兆字节)至128MB ;提高到搭载操作系统所需的2GB以上(Windows XP/Linux)。因而刻录数据与比对数据是否正确所需时间也大幅增加,对作业效率带来严重的影响。为缩短作业时间，提高作业效率，有鉴于现有技术无法充分改善问题点，本实用新型的发明人从而提出本实用新型以期改善现有存取设备的缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于存取非挥发性半导体储存装置的存取设备，通过数据扫描以减少作业数据量、缩短作业时间、提高作业效率。本实用新型实施例提供一种存取设备，其包括存取接口与存取控制单元。存取接口用以连接一第一非挥发性半导体储存装置。存取控制单元耦接该存取接口，存取控制单元包括存取接口控制电路与数据扫描电路。存取接口控制电路通过存取接口存取第一非挥发性半导体储存装置的数据。数据扫描电路耦接存取接口控制电路与存取接口，用以检查存放于第一非挥发性半导体储存装置中至少一数据区间内的数据是否为全零或全一。存取控制单元依据数据扫描电路的扫描结果建立作业区间表，所述作业区间表用以表示该数据区间内的数据是否为有效数据。进一步地，存取设备还包括一主机接口，耦接存取控制单元，用以使存取控制单元通过主机接口受控于一电脑主机。进一步地，存取设备还包括一时钟产生电路，耦接存取控制单元，用以提供存取控制单元的工作时钟。进一步地，数据扫描电路包括一全零比较电路，耦接第一存取接口，通过第一存取 接口接收第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第一清除信号；一全零旗标信号保持电路，耦接存取接口控制电路并接收存取接口控制电路的一控制信号，用以依据第一清除信号以及控制信号产生一全零数据旗标；一全一比较电路，耦接第一存取接口，通过第一存取接口接收第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第二清除信号；一全一旗标信号保持电路，耦接存取接口控制电路并接收存取接口控制电路的控制信号，用以依据第二清除信号以及控制信号产生一全一数据旗标；其中，存取控制单元依据全零数据旗标以及全一数据旗标判断数据区间内的数据是否为有效数据。 进一步地，存取设备还包括一数据控制单元，耦接存取控制单元，用以控制存取控制单元；以及一第二存取接口，耦接存取控制单元，用以连接一第二非挥发性半导体储存装置；其中，存取控制单元依据作业区间表将第一非挥发性半导体储存装置所储存的有效数据复制至第二非挥发性半导体储存装置。进一步地，数据扫描电路包括一全零比较电路，耦接第一存取接口，通过第一存取接口接收第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第一清除信号；一全零旗标信号保持电路，耦接存取接口控制电路并接收存取接口控制电路的一控制信号，用以依据第一清除信号以及控制信号产生一全零数据旗标；一全一比较电路，耦接第一存取接口，通过第一存取接口接收第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第二清除信号；一全一旗标信号保持电路，耦接存取接口控制电路并接收存取接口控制电路的控制信号，用以依据第二清除信号以及控制信号产生一全一数据旗标；其中，存取控制单元依据全零数据旗标以及全一数据旗标判断数据区间内的数据是否为有效数据。进一步地，存取设备还包括一时钟产生电路，耦接存取控制单元，用以提供存取控制单元的工作时钟。进一步地，存取设备还包括一主机接口，耦接存取控制单元，用以使存取控制单元通过主机接口受控于一电脑主机。进一步地，数据控制单元还包括一微控制器，耦接存取控制单元；以及一存储器，耦接微控制器，用以储存作业区间表。进一步地，存取设备还包括一操作输出入单元，耦接数据控制单元，用以设定数据控制单元的运作。综上所述，本实用新型实施例所提供的存取设备，其特征在于所述存取装置中具有数据扫描电路，通过所述数据扫描电路，可达到快速检查数据是否为有效的使用者数据，据以建立一作业区间表，进而依据该作业区间表针对有记录使用者数据的区间进行后续作业，以达到减少作业数据量、缩短作业时间、提高作业效率的目的。[0018]为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本实用新型，而非对本实用新型的权利要求范围作任何的限制。
图I为本实用新型实施例的存取设备的电路方框图。图2为本实用新型另一实施例的存取设备的电路方框图。图3为本实用新型另一实施例的存取设备的电路方框图。图4为本实用新型实施例的数据扫描电路的电路方框图。主要元件符号说明
I、4、5:存取设备2 电脑主机3 :储存装置11、51:主机接口12、42、52 :电源调制电路13、43、53 :存取控制单元14、44a、54a :第一存取接口44b、54b :第二存取接口15、45、55 :时钟产生电路131、431、531 :存取接口控制电路132、432、532、6 :数据扫描电路46,56 :数据控制单元461 >561 :微控制器462,562 :程序/数据存储器47,57 :操作输出入单元61 :全‘0’比较电路62 :全‘0’旗标信号保持电路63:全‘I’比较电路64 :全‘ I’旗标信号保持电路
具体实施方式
〔存取设备的实施例〕请参照图1，图I为本实用新型实施例的存取设备的电路方框图。存取设备I用于存取非挥发性半导体储存装置。存取设备I包括主机接口 11、电源调制电路12、第一存取接口 14、存取控制单元13与时钟产生电路15。第一存取接口 14用以连接第一非挥发性半导体储存装置(如图I所示的储存装置3)。存取控制单元13包括存取接口控制电路131与数据扫描电路132。本实施例是使主机接口 11连接电脑主机2，并由电脑主机2执行应用程序加以控制存取设备I。电源调制电路12耦接存取控制单元13、第一存取接口 14与主机接口 11。存取控制单元13耦接第一存取接口 14。数据扫描电路132耦接存取接口控制电路131与第一存取接口 14。主机接口 11耦接存取控制单元13，时钟产生电路15耦接存取控制单元13。主机接口 11用以使存取控制单元13通过主机接口 11受控于电脑主机2，所述电脑主机2可以例如是个人电脑。换句话说，主机接口 11用于连接电脑设备，藉以获得电源供应以及连接通信接口信号。电源调制电路12可以调整输入的电源(例如来自电脑主机2或其他外部装置的电源)，产生其他各单元所需的电源，并受存取控制单元13的控制启闭供应第一存取接口 14的电源。时钟产生电路15产生存取控制单元13所需的工作时钟的信号。简单地说，存取控制单元13通过主机接口 11接受电脑主机2执行的控制程序的控制，且存取控制单元13连接存取接口 14达到数据存取的功能。存取接口控制电路131通过第一存取接口 14存取储存装置的数据。数据扫描电路132用以检查存放于第一非挥发性半导体储存装置(如图I所示的储存装置3)中至少一个数据区间内的数据是否为全零或全一。存取控制单元13依据数据扫描电路132的扫描结·果建立作业区间表，所述作业区间表用以表示所述的数据区间(至少一个或者是多个)内的数据是否为有效数据。在此先将本实用新型技术的应用流程概述如下一、按照一般现有技术使用数据存取设备(未图示)将使用者拟写入其他半导体储存装置的数据写入第一非挥发性半导体储存装置(储存装置3)，第一非挥发性半导体储存装置即成为存取设备I执行后续复制作业依据的母片。二、启动扫描程序使存取设备I分区扫描母片(即第一非挥发性半导体储存装置)内写入的数据，并利用设于存取设备I内的数据扫描电路132检查数据是否有效，检查数据是否有效的方法另详述于后。三、将各分区是否具有有效数据的检查结果(或称为扫描结果)，存放于作业区间表。所述作业区间表可以存于存取控制单元13的存储器(未图标)中，或其他与存取控制单元13连接的元件所具有的存储器中。四、依作业区间表所示，所述作业区间内具有有效数据的标示，执行后续读取、复制、比对作业。如此即可使存取设备I针对区间内存放有效使用者数据的区间进行作业。例如复制母片(即第一非挥发性半导体储存装置)的数据至第二非挥发性半导体储存装置。其中，有效数据的判别方法依已知的半导体储存装置的特性存放二进制的数字数据而发展，也即若该区间所存放的数据全为二进制的‘0’或二进制的‘I’时，并未同时具备有‘0’与‘I’两种变化形态，即可认定该区间内并无有效的数据。然而为充分掌握半导体储存装置可能的变化，须同时检查全为‘0’与全为‘I’两种可能，分别建立对应的作业区间表，其后再选择作业区间较少者作为后续作业依据，以提高作业效率。本实用新型的特征在于，在存取控制单元13中还设有数据扫描电路132。数据扫描电路132为电脑主机2通过主机接口 11经存取控制单元13所控制，且可于存取接口执行读取时被使能(enable)，以进行输入数据的比对作业，于输入数据非为全‘0’与全‘I’各自产生信号变化，使电脑主机所执行的控制程序，得以免除逐笔数据进行检查，即可迅速通过检查数据扫描电路产生的结果，得知该笔数据扫描结果是否为全‘0’或全‘I’的特性。数据扫描电路132的详细说明如图4所示，将另说明于后。[0056]〔存取设备的另一实施例〕请参照图2，图2为本实用新型另一实施例的存取设备的电路方框图。图2所示的另一实施例为一可独立运作的存取设备4 (以下简称存取设备4)。存取设备4包括电源调制电路42、第一存取接口 44a、第二存取接口 44b、存取控制单元43与时钟产生电路45。第一存取接口 44a用以连接第一非挥发性半导体储存装置(如图I所示的储存装置3)。存取控制单元43包括存取接口控制电路431与数据扫描电路432。存取设备4与图I的存取设备I的主要差异在少了主机接口 11，且多了数据控制单元46、操作输出入单元47与第二存取接口 44b。数据控制单元46耦接存取控制单元43，用以控制存取控制单元43。操作输出入 单元47耦接控制单元43，用以设定控制单元43的运作。第二存取接口 44b耦接存取控制单元43，用以连接第二非挥发性半导体储存装置(未图标)。存取控制单元43依据作业区间表将第一非挥发性半导体储存装置(连接第一存取接口 44a)所储存的有效数据复制至第二非挥发性半导体储存装置(连接第二存取接口 44b)。更详细地说，存取设备4与前一实施例的存取设备I的主要差异在于，存取设备4中设有数据控制单元46，数据控制单元46内具有微控制器461与所需程序存储器与数据存储器(即程序/数据存储器462)，由数据控制单元46执行程序取代图I的实施例中电脑主机2执行控制程序的功能。又本实施例中，还增设第二存取接口 44b，以容许使用者将已完成数据刻录的非挥发性半导体储存装置连接第一存取接口 44a。当空白尚未刻录数据的非挥发性半导体储存装置连接第二存取接口 44b后，使用者可经操作输出入单元47进行控制，并将数据由已刻录完成者复制到空白的非挥发性半导体储存装置。另外，第二存取接口 44b可以为多个，以使多个第二非挥发性半导体储存装置(空白尚未刻录数据)可同时被刻录。〔存取设备的另一实施例〕请参照图3，图3为本实用新型另一实施例的存取设备的电路方框图。存取设备5(以下简称存取设备5)包括电源调制电路52、数据控制单元56、第一存取接口 54a、第二存取接口 54b、存取控制单元53、时钟产生电路55与主机接口 51。第一存取接口 54a用以连接第一非挥发性半导体储存装置(如图I所示的储存装置3)。存取控制单元53包括存取接口控制电路531与数据扫描电路532。存取设备5与图2的存取设备I的主要差异在多了主机接口 11。本实施例的存取设备5为结合前面实施例的存取设备I和存取设备4，存取设备5可连接图I的电脑主机2也可独立运作，藉以同时具备由电脑主机2控制将档案内容刻录到空白的第二非挥发性半导体储存装置，也可以将已刻录完成的第一非挥发性半导体储存装置内容复制到空白的第二非挥发性半导体储存装置。如前述，存取装置的实施方式可有多种，就本实用新型而言，则其中均于接口存取控制单元中，设有数据扫描电路。数据扫描电路的实施例如图4所示。图4为本实用新型实施例的数据扫描电路的电路方框图。如图4所示的数据扫描电路6即图I至图3的数据扫描电路132、432、532。数据扫描电路61包括全零比较电路61 (全‘0’比较电路)、全零旗标信号保持电路62 (全‘0’旗标信号保持电路)、全一比较电路63(全‘I’比较电路)与全一旗标信号保持电路64(全‘I’旗标信号保持电路)。全零比较电路61耦接第一存取接口 14、44a、54a，全零旗标信号保持电路62耦接存取接口控制电路131、431、531，全一比较电路63耦接第一存取接口 14、44a、54a，全一旗标信号保持电路64耦接存取接口控制电路131、431、531。全零比较电路61通过第一存取接口接收第一非挥发性半导体储存装置(储存装置3)的数据，并据此产生第一清除信号Cl。全零旗标信号保持电路62接收存取接口控制电路的控制信号(SI或S2)，用以依据第一清除信号Cl与控制信号(SI或S2)产生全零数据旗标H)。全一比较电路63通过第一存取接口 14、44a、54a接收第一非挥发性半导体储存装置(储存装置3)的数据，并据此产生第二清除信号C2。全一旗标信号保持电路64接收存取接口控制电路131、431、531的控制信号(SI或S2)，用以依据第二清除信号C2与该控制信号(SI或S2)产生全一数据旗标F1。存取控制单元131、431、531依据全零数据旗标FO与全一数据旗标Fl判断这些数据区间内的数据是否为有效数据。
更详细地说，数据扫描电路6的动作方式如下所述一、于待命状态，使能(enable)控制信号输入为待命状态，此时，数据扫描电路不动作；二、开始进行扫描作业时，控制信号输入为设定信号SI，此时数据扫描电路复归，使全‘0’旗标与全‘I’旗标均设定为代表扫描结果为检测到全零与全一的复归状态；三、存取控制单元13、43、53通过存取接口控制电路131、431、531读取储存装置3 (也即第一非挥发性半导体储存装置)，储存装置3开始送出数据时，存取接口控制电路131将使能控制信号S2输入全零旗标信号保持电路62以使能全零旗标信号保持电路62，使数据扫描电路6开始依时钟Clk同步检查输入数据Dl是否为全零或全一；四、若输入数据非全零时，全零比较电路61产生清除信号Cl，使全零旗标信号保持电路62清除旗标；若输入数据非全一时，全一比较电路63产生清除信号C2,使全一旗标信号保持电路64清除旗标；五、循序完成区段数据输入后，存取控制单元131、431、531检查全零数据旗标FO与全一数据旗标Fl的信号状态，即可得知该区段的数据是否为全零或全一的状态。如上述，操作存取设备的电脑主机2或控制单元46、56，即可利用数据扫描电路132、432、532，迅速的检查存放于半导体储存装置中某一特定区间内的数据，是否为全零或全一，并据以建立作业区间表。具体而言，针对特定半导体储存装置建立作业区间表，并依据作业区间表缩短作业时间的方法可以如下面所举例的方式。先依半导体储存装置的容量大小，以及存放作业区间表的存储器容量大小，决定每一次扫描作业区间的容量大小。例如若作业区间表的容量可存放1000个记录单位，而半导体储存装置的容量为1000MB，则每一单位作业区间的容量为1MB。且需为全零与全一分别建立独立的作业区间表。然后，将两组作业区间表初始化(全部归零)。接着，自非挥发性半导体储存装置的储存空间的起始地址开始进行扫描，每次扫描一个单位作业区间的容量，循序进行扫描，直到完成所有扫描作业为止。再来，若扫描的结果发现该区间存放的数据为全零，则将全零作业区间表中代表该区间的记录位置标示为I ;若扫描的结果发现该区间存放的数据为全一，则将全一作业区间表中代表该区间的记录位置标示为I ;若扫描结果该区间并非全零也非全壹，则两组作业区间表均不标示，维持归零。[0075]接着，在扫描完成后，若非挥发性半导体储存装置擦除后储存空间默认值为零，则以全零作业区间表为依据，若半导体储存装置擦除后储存空间默认值为一，则以全一作业区间表为依据。然后，在建立作业区间表后，后续进行读取、比对或刻录空白的非挥发性半导体储存装置时，即可以作业区间表为依据，进行下述的作业(1)在读取作业时，首先依半导体储存装置的擦除后储存空间数据预设值为零或一选择适用的作业区间表，然后即可仅针对该作业区间表中标示为零的区间进行读取作业；标示为一者表示该区间内记录的数据全部属擦除后预设值，不需特别读取与记录。(2)在刻录作业时，首先依半导体储存装置的擦除后储存空间数据预设值为零或一选择适用的作业区间表，然后即可仅针对该作业区间表中标示为零的区间进行刻录作业；标示为一者表示该区间内记录的数据全部属擦除后预设值，仅需将该区间予以擦除即可，不需进行逐笔数据进行传输与刻录。(3)在进行比对时，首先依半导体储存装置的擦除后储存空间数据预设值为零或一选择适用的作业区间表，然后即可仅针对该作业区间表中标示为零的区间进行比对作业；标示为一者表示该区间内记录的数据全部属擦除后预设值，仅需将该区间进行扫描即可，不需进行逐笔数据进行传输与 比对。如上述，具有数据扫描功能的存取设备，可通过扫描作业建立作业区间表并据以进行后续的读取、刻录、比对作业，已达到本实用新型的目的。〔实施例的可能效果〕根据本实用新型实施例，上述的本实用新型实施例所提供的存取设备，其特征在于所述存取装置中具有数据扫描电路，通过所述数据扫描电路，可达到快速检查数据是否为有效的使用者数据，据以建立一作业区间表，进而依据该作业区间表针对有记录使用者数据的区间进行后续作业，以达到减少作业数据量、缩短作业时间、提高作业效率的目的。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，其并非用以局限本实用新型的专利范围。
权利要求1.一种存取设备，其特征在于，所述存取设备包括 一第一存取接口，用以连接一第一非挥发性半导体储存装置； 以及 一存取控制单元，耦接所述第一存取接口，包括 一存取接口控制电路，用以通过所述第一存取接口存取所述第一非挥发性半导体储存装置的数据；以及 一数据扫描电路，耦接所述存取接口控制电路以及所述第一存取接口，用以检查存放于所述第一非挥发性半导体储存装置中的至少一数据区间内的数据是否为全零或全一；其中，所述存取控制单元依据所述数据扫描电路的扫描结果建立一作业区间表，所述作业区间表用以表示所述数据区间内的数据是否为有效数据。
2.根据权利要求I所述的存取设备，其特征在于，所述存取设备还包括 一主机接口，耦接所述存取控制单元，用以使所述存取控制单元通过所述主机接口受控于一电脑主机。
3.根据权利要求I所述的存取设备，其特征在于，所述存取设备还包括 一时钟产生电路，耦接所述存取控制单元，用以提供所述存取控制单元的工作时钟。
4.根据权利要求I所述的存取设备，其特征在于，所述数据扫描电路包括 一全零比较电路，耦接所述第一存取接口，通过所述第一存取接口接收所述第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第一清除信号； 一全零旗标信号保持电路，耦接所述存取接口控制电路并接收所述存取接口控制电路的一控制信号，用以依据所述第一清除信号以及所述控制信号产生一全零数据旗标； 一全一比较电路，耦接所述第一存取接口，通过所述第一存取接口接收所述第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第二清除信号； 一全一旗标信号保持电路，耦接所述存取接口控制电路并接收所述存取接口控制电路的所述控制信号，用以依据所述第二清除信号以及所述控制信号产生一全一数据旗标；其中，所述存取控制单元依据所述全零数据旗标以及所述全一数据旗标判断所述数据区间内的数据是否为有效数据。
5.根据权利要求I所述的存取设备，其特征在于，所述存取设备还包括 一数据控制单元，耦接所述存取控制单元，用以控制所述存取控制单元；以及 一第二存取接口，耦接所述存取控制单元，用以连接一第二非挥发性半导体储存装置； 其中，所述存取控制单元依据所述作业区间表将所述第一非挥发性半导体储存装置所储存的有效数据复制至所述第二非挥发性半导体储存装置。
6.根据权利要求5所述的存取设备，其特征在于，所述数据扫描电路包括 一全零比较电路，耦接所述第一存取接口，通过所述第一存取接口接收所述第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第一清除信号； 一全零旗标信号保持电路，耦接所述存取接口控制电路并接收所述存取接口控制电路的一控制信号，用以依据所述第一清除信号以及所述控制信号产生一全零数据旗标； 一全一比较电路，耦接所述第一存取接口，通过所述第一存取接口接收所述第一非挥发性半导体储存装置的数据，并据此产生一第二清除信号；一全一旗标信号保持电路，耦接所述存取接口控制电路并接收所述存取接口控制电路的所述控制信号，用以依据所述第二清除信号以及所述控制信号产生一全一数据旗标；其中，所述存取控制单元依据所述全零数据旗标以及所述全一数据旗标判断所述数据区间内的数据是否为有效数据。
7.根据权利要求5所述的存取设备，其特征在于，所述存取设备还包括 一时钟产生电路，耦接所述存取控制单元，用以提供所述存取控制单元的工作时钟。
8.根据权利要求5所述的存取设备，其特征在于，所述存取设备还包括 一主机接口，耦接所述存取控制单元，用以使所述存取控制单元通过所述主机接口受控于一电脑主机。
9.根据权利要求5所述的存取设备，其特征在于，所述数据控制单元还包括 一微控制器，耦接所述存取控制单元；以及 一存储器，耦接所述微控制器，用以储存所述作业区间表。
10.根据权利要求9所述的存取设备，其特征在于，所述存取设备还包括 一操作输出入单元，耦接所述数据控制单元，用以设定所述数据控制单元的运作。
专利摘要本实用新型揭示一种存取设备，该设备具有一第一存取接口，用以连接一第一非挥发性半导体储存装置；以及一存取控制单元，耦接第一存取接口，包括一存取接口控制电路，用以通过第一存取接口存取第一非挥发性半导体储存装置的数据；以及一数据扫描电路，耦接存取接口控制电路以及第一存取接口，用以检查存放于第一非挥发性半导体储存装置中至少一数据区间内的数据是否为全零或全一。存取控制单元依据数据扫描电路的扫描结果建立一作业区间表，作业区间表用以表示数据区间内的数据是否为有效数据。本实用新型通过数据扫描以减少作业数据量、缩短作业时间、提高作业效率。
文档编号G06F13/16GK202600685SQ20122014750
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者谢祥安 申请人:全慧有限公司