非挥发性存储器及其校调方法
【专利摘要】本发明提供了一种非挥发性存储器及其校调方法，包括：配置信息存储单元、控制逻辑单元、测试模式控制模块和检测电路，在传统的非挥发性存储器的电路中加入了检测电路，当非挥发性存储器上电后，检测电路开始工作，实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，然后再根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，由于测试电路不需要连接外部设备输入外部指令，即可实时生成校调信息，从而实现了非挥发性存储器的自动校调，大大节约了测试时间，降低了测试成本。
【专利说明】非挥发性存储器及其校调方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非挥发性存储器及其校调方法，属于半导体存储器领域。
【背景技术】
[0002]非挥发性存储器由于受工艺角和工作环境的温度变化等因素的影响，其性能会产生一定量的偏移，即非挥发性存储器电路中的电压、电流等会发生变化，因此，需要对非挥发性存储器进行校调，才能使非挥发性存储器达到初始设计指标要求。
[0003]传统的非挥发性存储器电路结构如图1所示，主要包括:存储阵列(Cell Array),配置信息存储单元(NVR)、行译码电路(X decoder)、列译码电路(Y decoder)、控制逻辑(Control Logic)、输入输出缓冲器(10 Buffer)、灵敏放大器(SA)、地址缓冲器(AddressBuffer)、测试模式控制模块(Test Mode)、电压电流外部接口(V/I Monitor)等。
[0004]传统的非挥发性存储器在进行校调时，必须通过与电压电流外部接口连接的外部设备输入指令，使非挥发性存储器进入测试模式并获得校调信息，然后再根据获得的校调信息进行校调。这种校调方法需要不断从外部输入指令，测试时间长，测试设备和人工成本相对较高。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种非挥发性存储器及其校调方法，在传统的非挥发性存储器的电路中加入检测电路，通过检测电路实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，然后再根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，从而实现了非挥发性存储器的自动校调，技术方案如下:
[0006]一种非挥发性存储器，包括:配置信息存储单元、控制逻辑单元、测试模式控制模块和检测电路，其中:
[0007]所述检测电路与所述控制逻辑单元相连，用于实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，并将所述校调信息输出至控制逻辑单元；
[0008]所述控制逻辑单元，用于将所述校调信息与标准参考信息进行比较，当所述校调信息与标准参考信息不一致时，根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，其中，所述标准参考信息为所述非挥发性存储器的初始状态信息；
[0009]测试模式控制模块，用于控制所述控制逻辑单元将所述校调信息存储于所述配置信息存储单元。
[0010]优选的，所述工作状态信息为非挥发性存储器工作时的工艺角和温度状态信息。
[0011]优选的，所述控制逻辑单元，进一步用于当所述校调信息与标准参考信息不一致时，产生控制信号，所述控制信号用于激活所述测试模式控制模块。
[0012]优选的，所述校调信息是对非挥发性存储器整个电路中的电流、电压、电容容值或MOS管数量进行校调的信息。[0013]优选的，所述测试电路包括:第一电流源、第二电流源、第一PMOS管、第一NMOS管、电压-电流转换器、电流比较器、锁存器组和校调信息编码器，其中:
[0014]所述第一电流源的输入端与电源相连，所述第一电流源的输出端与所述第一 PMOS管的源极相连，所述第一 PMOS管的漏极与接地端相连，所述第一 PMOS管的栅极和漏极相接；
[0015]所述第二电流源的输入端与电源相连，所述第二电流源的输出端与所述第一 NMOS管的漏极相连，所述第一 NMOS管的源极与接地端相连，所述第一 NMOS管的漏极和栅极相接；
[0016]所述第一 PMOS管的源极与所述电压-电流转换器的输入端相连，用于将所述第一PMOS管源极的电压转换为第一电流；
[0017]所述电流比较器的第一输入端与所述电压-电流转换器的输出端相连，所述电流比较器的第二输入端与所述第一 NMOS管的栅极相连，所述电流比较器用于将所述第一电流比例镜像得到η个第一镜像电流，以及将所述第一 NMOS管中的电流比例镜像得到的η个第二镜像电流，并将所述η个第一镜像电流分别与对应的所述η个第二镜像电流进行比较，得到η个比较结果，其中，η为大于2的正整数；
[0018]所述锁存器组的输入端与所述电流比较器的η个输出端相连，用于锁存所述电流比较器输出的η个比较结果；
[0019]所述校调信息编码器的输入端与所述锁存器组的输出端相连，所述校调信息编码器用于将所述η个比较结果进行编码生成数字校调信息，并提供给所述控制逻辑单元。
[0020]优选的，所述电压-电流转换器包括:第二 NMOS管和第二 PMOS管，其中:
[0021]所述第二 NMOS管的栅极为所述电压-电流转换器的输入端，所述第二 NMOS管的源极接地，所述第二 NMOS管漏极与所述第二 PMOS管的漏极相连,所述第二 PMOS管的漏极与栅极相接，所述第二 PMOS管的栅极为所述电压-电流转换器的输出端。
[0022]优选的，所述电流比较器包括:η个PMOS管和η个NMOS管，且η为大于2的整数，其中:
[0023]η个PMOS管的源极均与直流电源相连，η个PMOS管的栅极相连作为电流比较器的第一输入端，η个NMOS管的源极均与接地端相连，η个NMOS管的栅极相连作为电流比较器的第二输入端；
[0024]η个PMOS管的漏极分别与η个NMOS管中对应的NMOS管的漏极相连作为所述电流比较器的输出端。
[0025]一种校调方法，应用于非挥发性存储器，包括:
[0026]检测所述非挥发性存储器的工作状态信息，并依据所述工作状态信息生成对应的校调信息；
[0027]比较所述校调信息和标准参考信息，当所述校调信息与标准参考信息不一致时，将所述校调信息存储于配置信息存储单元；
[0028]根据所述校调信息对所述非挥发性存储器进行校调。
[0029]优选的，还包括:
[0030]读取所述配置信息存储单元中的校调信息，根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调。[0031]由以上本发明提供的技术方案可知，本发明提供的非挥发性存储器及其校调方法，在传统的非挥发性存储器的电路中加入了检测电路，当非挥发性存储器上电后，检测电路开始工作，实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，然后再根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，由于测试电路不需要连接外部设备输入外部指令，即可实时生成校调信息，从而实现了非挥发性存储器的自动校调，大大节约了测试时间，降低了测试成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是传统的非挥发性存储器的电路结构图；
[0034]图2是本发明实施例公开的非挥发性存储器的电路结构图；
[0035]图3是本发明实施例公开的检测电路的结构图；
[0036]图4是本发明实施例公开的校调方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0038]本发明实施例公开了一种非挥发性存储器，其电路结构如图2所示，包括:配置信息存储单元201、控制逻辑单元202、测试模式控制模块203和测试电路204，与传统的非挥发性存储器相比，其在电路中加入了测试电路204，并且测试电路204与控制逻辑单元202相连。
[0039]所述测试电路204，用于实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，并将所述校调信息输出至控制逻辑单元202。
[0040]其中，工作状态信息为非挥发性存储器工作时的工艺角和温度状态信息，校调信息与工艺角和温度状态信息对应关系的建立，是通过设计合理的PMOS管Pl-Pn和NMOS管Nl-Nn的宽长比，使得在不同的工艺角和工作温度下的校调信息不同。
[0041]控制逻辑单元202，用于将校调信息与标准参考信息进行比较，当校调信息与标准参考信息不一致时，根据校调信息对非挥发性存储器进行校调，其中，标准参考信息对应的是非挥发性存储器的初始状态信息。
[0042]控制逻辑单元202是根据存储于控制逻辑单元内部寄存器中的校调信息对非挥发性存储器进行校调。
[0043]寄存器中的校调信息并不是长期存储的，断电后寄存器中的校调信息可能消失，因此，需要将校调信息存储于非挥发性存储器的配置信息存储单元201中，这是因为断电后配置信息存储单元201中的信息不会丢失。当非挥发性存储器再次上电后，非挥发性存储器所在系统中的处理器，可以从所述配置信息存储单元201中读取校调信息，并根据校调信息对非挥发性存储器进行校调。
[0044]测试模式控制模块203，当所述校调信息与标准参考信息不一致时，控制逻辑单元202产生控制信号激活测试模式控制模块203，使非挥发性存储器进入测试模式，并控制所述控制逻辑单元202将校调信息存储于配置信息存储单元201中，存储完成后，测试模式控制模块203关闭，非挥发性存储器退出测试模式。
[0045]当然，在其他实施例中，测试模式控制模块203还有其他功能，在此不再赘述。
[0046]本发明公开的任一实施例中所述的对非挥发性存储器的校调，均是对非挥发性存储器整个电路中的电流、电压、电阻值、电容容值或MOS管的数量进行校调。
[0047]上述实施例中的检测电路的电路结构如图3所示，主要包括:第一电流源301、第二电流源302、第一 PMOS管Pt、第一 NMOS管Nt、电压-电流转换器303、电流比较器304、锁存器组305和校调信息编码器306。
[0048]第一电流源301的输入端与直流电源相连，第一电流源301的输出端与第一 PMOS管Pt的源极相连，第一 PMOS管Pt的漏极与接地端相连，第一 PMOS管Pt的栅极和漏极相接。
[0049]第二电流源302的输入端与电源相连，第二电流源302的输出端与第一 NMOS管Nt的漏极相连，第一 NMOS管Nt的源极与接地端相连，第一 NMOS管Nt的漏极和栅极相接。
[0050]具体的，第一电流源301和第二电流源302产生的电流相同均为It。第一 PMOS管Pt与第一 NMOS管Nt的宽长比·相同，所述宽长比为MOS器件的沟道宽度与沟道长度之比。
[0051]当非挥发性存储器上电时，所述第一电流源301的输出电流It流经以二极管方式连接的所述第一 PMOS管Pt的源极，所述第二电流源302的输出电流It流经以二极管方式连接的所述第一 NMOS管Nt的漏极。
[0052]电压-电流转换器303包括:第二 PMOS管PO、第二 NMOS管NO，其中，第二 NMOS管PO的栅极为电压-电流转换器303的输入端连接所述第一 PMOS管Pt的源极，第二 NMOS管NO的源极接地，第二 NMOS管NO的漏极与第二 PMOS管PO的漏极相连，第二 PMOS管PO的漏极与栅极相接，第二 PMOS管PO的栅极为电压-电流转换器303的输出端。电压-电流转换器303用于将所述第一 PMOS管源极的电压转换为第一电流IpO。
[0053]电流比较器304包括:n个PMOS管Pl、P2…Ρη，η个NMOS管N1、Ν2…Νη，且η为大于2的整数。
[0054]η个PMOS管的源极均与直流电源相连，η个PMOS管的栅极相连作为电流比较器304的第一输入端,与电压-电流转换器303的输出端相连。
[0055]η个NMOS管的源极与接地端相连，η个NMOS管的栅极相连作为电流比较器304的第二输入端，与所述第一 NMOS管Nt的栅极相连。
[0056]η个PMOS管的漏极分别与η个NMOS管的漏极相连，η个PMOS管的与η个NMOS管的公共连接点为电流比较器的输出端。
[0057]具体的，Pl的漏极与NI的漏极相连，Ρ2的漏极与Ν2的漏极相连，依次类推，Pn的漏极与Nn的漏极相连。
[0058]电流比较器304用于将第一电流IpO比例镜像得到η个第一镜像电流Ipl~Ιρη，其中，Ipl=kl X IpO、…Ipn=knXIpO。
[0059]电流比较器304，还用于将第一 NMOS管Nt中的电流InO比例镜像得到η个第二镜像电流Inl~Inn,其中，InO与第二电流源302中的电流It相同，Inl=Ml X InO、Ιη2=Μ2ΧΙηΟ，依次类推，Inn=MnX InO，而且，比例系数Ml由Pl和NI的宽长比决定，M2由Ρ2和Ν2的宽长比决定，依次类推Mn由Pn和Nn的宽长比决定。
[0060]电流比较器304还用于将所述η个第一镜像电流分别与对应的所述η个第二镜像电流进行比较，即Ipl与Inl、Ip2与In2...Ipn与Inn进行比较,得到η个比较结果。
[0061]锁存器组305的输入端分别与电流比较器304的η个输出端相连，用于锁存电流比较器304输出的η个比较结果。
[0062]校调信息编码器306的输入端与锁存器组305的输出端相连，用于将所述η个比较结果进行编码生成数字校调信息，并提供给所述控制逻辑单元202。
[0063]本发明实施例提供的非挥发性存储器，在传统的非挥发性存储器的电路中加入检测电路，当非挥发性存储器上电后，检测电路开始工作，实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，然后再根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，由于测试电路不需要连接外部设备输入外部指令，即可实时生成校调信息，从而实现了非挥发性存储器的自动校调，大大减少了测试时间，降低了测试成本。
[0064]本发明实施例还公开了一种校调的方法，应用上述实施例中的非挥发性存储器，该方法的流程图如图4所示，包括以下步骤:
[0065]步骤401:检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据所述工作状态信息生成对应的校调信息。
[0066]当非挥发性存储器上电`后，检测电路开始工作，不断检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据工作状态信息生成对应的校调信息，其中，所述工作状态信息为非挥发性存储器工作时的工艺角和温度状态信息。
[0067]步骤402:比较所述校调信息和标准参考信息，当所述校调信息与标准参考信息不一致时，将所述校调信息存储于配置信息单元。
[0068]其中，标准参考信息对应于所述非挥发性存储器的初始状态信息。当校调信息输出至控制逻辑单元后，控制逻辑单元会将校调信息和标准参考信息进行比较，当校调信息与标准参考信息不一致时,将校调信息存储于配置信息存储单元。
[0069]步骤403:根据所述校调信息对所述非挥发性存储器进行校调。
[0070]当校调信息与标准参考信息不一致时，控制逻辑单元可以实时根据所述校调信息对所述非挥发性存储器进行校调。断电后，存储于配置信息存储单元中的校调信息不会消失，再次上电后，控制逻辑单元或非挥发性存储器所在系统中的处理器可以读取配置信息存储单元中的校调信息，并根据所述校调信息再次进行校调。
[0071]本实施例公开的校调方法，能够实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，并根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，然后再根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，实现了非挥发性存储器的自动校调，大大节约了测试时间，降低了测试成本。
[0072]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种非挥发性存储器，其特征在于，包括:配置信息存储单元、控制逻辑单元、测试模式控制模块和检测电路，其中: 所述检测电路与所述控制逻辑单元相连，用于实时检测非挥发性存储器的工作状态信息，根据所述工作状态信息生成对应的校调信息，并将所述校调信息输出至控制逻辑单元; 所述控制逻辑单元，用于将所述校调信息与标准参考信息进行比较，当所述校调信息与标准参考信息不一致时，根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调，其中，所述标准参考信息为所述非挥发性存储器的初始状态信息； 测试模式控制模块，用于控制所述控制逻辑单元将所述校调信息存储于所述配置信息存储单元。
2.根据权利要求1所述的非挥发性存储器，其特征在于，所述工作状态信息为非挥发性存储器工作时的工艺角和温度状态信息。
3.根据权利要求1所述的非挥发性存储器，其特征在于，所述控制逻辑单元，进一步用于当所述校调信息与标准参考信息不一致时，产生控制信号，所述控制信号用于激活所述测试模式控制模块。
4.根据权利要求1-3任一项所述的非挥发性存储器，其特征在于，所述校调信息是对非挥发性存储器整个电路中的电流、电压、电容容值或MOS管数量进行校调的信息。
5.根据权利要求1所述的非挥发性存储器，其特征在于，所述测试电路包括:第一电流源、第二电流源、第一 PMOS管、第一 NMOS管、电压-电流转换器、电流比较器、锁存器组和校调信息编码器，其中: 所述第一电流源的输入端与·电源相连，所述第一电流源的输出端与所述第一 PMOS管的源极相连，所述第一 PMOS管的漏极与接地端相连，所述第一 PMOS管的栅极和漏极相接； 所述第二电流源的输入端与电源相连，所述第二电流源的输出端与所述第一 NMOS管的漏极相连，所述第一 NMOS管的源极与接地端相连，所述第一 NMOS管的漏极和栅极相接； 所述第一 PMOS管的源极与所述电压-电流转换器的输入端相连，用于将所述第一 PMOS管源极的电压转换为第一电流； 所述电流比较器的第一输入端与所述电压-电流转换器的输出端相连，所述电流比较器的第二输入端与所述第一 NMOS管的栅极相连，所述电流比较器用于将所述第一电流比例镜像得到η个第一镜像电流，以及将所述第一 NMOS管中的电流比例镜像得到的η个第二镜像电流，并将所述η个第一镜像电流分别与对应的所述η个第二镜像电流进行比较，得到η个比较结果，其中，η为大于2的正整数； 所述锁存器组的输入端与所述电流比较器的η个输出端相连，用于锁存所述电流比较器输出的η个比较结果； 所述校调信息编码器的输入端与所述锁存器组的输出端相连，所述校调信息编码器用于将所述η个比较结果进行编码生成数字校调信息，并提供给所述控制逻辑单元。
6.根据权利要求5所述的非挥发性存储器，其特征在于，所述电压-电流转换器包括:第二 NMOS管和第二 PMOS管，其中: 所述第二 NMOS管的栅极为所述电压-电流转换器的输入端，所述第二 NMOS管的源极接地，所述第二 NMOS管漏极与所述第二 PMOS管的漏极相连，所述第二 PMOS管的漏极与栅极相接，所述第二 PMOS管的栅极为所述电压-电流转换器的输出端。
7.根据权利要求6所述的非挥发性存储器，其特征在于，所述电流比较器包括:η个PMOS管和η个NMOS管，且η为大于2的整数，其中:η个PMOS管的源极均与直流电源相连，η个PMOS管的栅极相连作为电流比较器的第一输入端，η个NMOS管的源极均与接地端相连，η个NMOS管的栅极相连作为电流比较器的第二输入端；η个PMOS管的漏极分别与η个NMOS管中对应的NMOS管的漏极相连作为所述电流比较器的输出端。
8.一种校调方法，应用于非挥发性存储器，其特征在于，该方法包括:检测所述非挥发性存储器的工作状态信息，并依据所述工作状态信息生成对应的校调信息；比较所述校调信息和标准参考信息，当所述校调信息与标准参考信息不一致时，将所述校调信息存储于配置信息存储单元；根据所述校调信息对所述非挥发性存储器进行校调。
9.根据权利要求8所述的校调方法，其特征在于，还包括:读取所述配置信息存储单元中的校调信息，根据所述校调信息对非挥发性存储器进行校调。·
【文档编号】G11C29/56GK103594123SQ201310625597
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】龙爽, 陈岚, 陈巍巍, 杨诗洋 申请人:中国科学院微电子研究所