用于小型化装置的优化的闪存存储器装置的制造方法_3

文档序号:9769171阅读:来源:国知局
每个部件的电 源需求。具体而言,诸位发明人在满足强电流操作的峰值电源需求的过程中已解决了与电 池38的减少的占用面积W及因此存储容量相关联的挑战。运些强电流操作包括与存储器装 置28相关联的擦除/编程操作。
[0045] 图4提供存储器装置28的一个实施例的方框图。与IMD 10相关联的存储器装置28 可W指代与植入式医疗装置相关联的一种或多种类型的存储器,包括闪存存储器、随机存 取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器巧EPROM)、W及非易失性随 机存取存储器(NVRAM)。出于本发明的目的,存储器装置28包括至少闪存存储器阵列40。在 一个实施例中,闪存存储器阵列40可W包括静态RAM(SRAM)的存储器存储单元,如在共同持 有和转让的授权给沃尔什(Walsh)等人的"具有闪存和随机存取存储器的存储器阵列W及 其方法(MEMORY ARRAY mH 化A甜 AND RANDOM ACCESS MEMORY AND MET册D T皿REFOR)" 的美国专利申请序列号13/663,099中所描述。存储器装置28通过系统总线48功能性地禪合 到操作电路18的不同部件上。
[0046] 在一个实现方式中,存储器装置28包括状态机42,该状态机用于基于接收的数据 从CPU 32执行命令/指令,运些命令/指令为(预先确定的)简单命令(或命令序列)。示例简 单命令促进操作,运些操作包括驻留在闪存存储器阵列40中的数据和/或接收用于存储在 存储器装置28中的数据的读取、写入、拷贝、擦除等。在替代的实施例中,归于状态机42的功 能可W直接由处在存储器装置28之内或定位在其外部的CPU 32或微控制器、协处理器、微 处理器(或微控制器、协处理器、微处理器、或状态机的任何组合)进行。在一个实现方式中, 存储器装置28的一部分可W被利用于存储数据和程序指令(即,代码),运些程序指令用于 实现状态机42的操作W用于操纵或修改闪存存储器阵列40。
[0047] 简而言之,当CPU 32想要存取闪存存储器阵列40时,该CPU可W向状态机42发送含 有目标数据地址的请求。状态机42之后向闪存存储器阵列40的分段、元件、或扇区发送适当 的命令W进行所请求的存储器存取操作。命令可W引起扇区的擦除并且之后将新数据重写 入到扇区中。在数据写入过程中,可W擦除和重写全部闪存存储器,可W擦除和重写存储器 扇区,可W擦除和重写存储器元件,或者可W擦除和重写存储器分段一一运取决于闪存架 构。在W下示例实施例中,将使用扇区擦除和写入来说明实施例。
[0048] 电荷累44被包括在存储器装置28中并且被调节来向闪存存储器阵列40提供电压 信号。运些电压信号控制闪存存储器阵列40的嵌入式操作过程中所需的特定电压。例如,编 程操作过程中的存储单元栅极电压、擦除操作过程中的存储单元源极或本体电压、W及验 证操作过程中的存储单元栅极电压都由电荷累44提供。用于调节来自电荷累44的电压信号 的控制信号可W由状态机42或定位在存储器装置28外部的处理器产生。
[0049] 存储器装置28进一步包括一个或多个寄存器组46(统称为"寄存器46"),该一个或 多个寄存器组用于控制闪存存储器阵列40的嵌入式操作的参数。根据配置值来控制操作, 运些配置值被加载到寄存器46中并且针对给定闪存存储器操作,对于状态机42的具体当前 阶段而言是适当的。每个寄存器46因此与用在存储器装置28的正在进行的操作中的特定设 计参数相关联。例如,寄存器可W与为模拟装置信号(电压或电流)的参数相关联,或寄存器 可W用于配置与闪存存储器阵列40的读取、写入(编程)或擦除操作相关联的不同参数。每 个设计参数可W具有在寄存器46中存储在相应的两个或更多个寄存器中的两个或更多个 值。参数的值可W是预先确定的并且预编码到寄存器中,或由CPU 32根据CPU 32的一个或 多个操作动态地提供。在使用中,状态机42存取和加载与一个或多个参数相关联的配置值 (存储在寄存器46中),W实现状态机42的操作W用于操纵或修改闪存存储器阵列40中的数 据。
[0050] 根据本公开,寄存器46可W被实现来存储与用于实现状态机42的有条件延迟参数 相关联的多个配置值。多个配置值可W具有不同的值,运样使得运些值各自与由状态机42 实现的不同时序相关联。例如,多个时序值可W存储在寄存器46中,运些值各自与持续时间 参数相关联。持续时间参数的多个值可W是不同的,并且与闪存存储器阵列40的操作的有 条件延迟相关联。例如,有条件延迟可W是闪存存储器阵列40的编程操作的编程延迟。虽然 图4中未示出,但多个多路复用器可W被提供在存储器装置28中。在每一个多路复用器的多 个输入处的是与给定的参数相关联的多个单独的寄存器,运些寄存器含有与特定参数相关 的不同的配置值。多路复用器可W用于选择多路复用器的输入中的一个W将配置值一直传 递到多路复用器的输出。
[0051] 在一个实现方式中,状态机42从CPU 32接收用于进行操作的指令,该操作诸如存 取闪存存储器阵列40中例如用于存储或检索数据的位置。状态机42的运类指令可W包括存 储器阵列40中有待存取的地址或位置W及有待进行的存储器装置操作。从CPU 32接收指令 将状态机42的启动初始化W进行所要求的操作。因此,状态机42发布命令W控制电荷累44 并且加载与控制参数相关联的值W用于满足要求的操作。
[0052] 根据本发明,一个运样的控制参数是与将数据编程到闪存存储器阵列40中相关联 的编程延迟。将适当的编程延迟值从寄存器46加载到状态机42中W实现数据的编程的操 作。
[0053] 给定编程操作过程中编程延迟值的选择可W是基于预先确定的标准。编程延迟值 的选择标准可W包括与电池38相关联的参数。例如,运些参数可W包括存储在电池中的剩 余能量(电池容量)、电池的有效阻抗、峰值要求电流输出、或任何其他所希望的当前电池性 能指标。根据本发明,每个编程延迟值与电池的计算参数相关联。将剩余电量用作控制参数 在强电流操作方面可能是特别值得关注的一一在运些强电流操作过程中,希望确保电池可 W向电路供应预先确定的电平的峰值电流。在参数为电池容量的实例中,一个或多个编程 延迟值可W被提供来基于电池存储的剩余能量来修改编程操作。编程延迟值被限定来为电 池38( W及其他相关联的电源部件诸如电容器)在每次编程操作之后的恢复提供充足的时 间,如将参考图5进行论述。
[0054] 在一个示例性实现方式中,寄存器46中的各个寄存器各自可W加载有不同的编程 延迟值。例如,值的范围可W是从1.0微秒(yS)至40化S,但是应理解,运个范围之外的其他 值也可W被利用。在任何情况下,选择运些值(在该范围之内或之外)中的一个可W是基于 (延迟)持续时间,该(延迟)持续时间使得电池38能够充分恢复W在给定时间满足IMD 10的 有待由电池38供电的所有同时运行的操作的电流需求量(峰值或其他电流)。
[0055] 在图4的上述实施例的描述中,编程延迟值已被描述为根据每个请求的存储器存 取操作(编程、擦除等)计算。然而,应理解,在其他不同的实现方式中,编程延迟值可W在其 他间隔计算。例如,替代实施例可W在电池寿命开始时计算编程延迟值,其中贯穿整个装置 操作都使用该值;或者可W响应于剩余电量达到预先确定的值,或在电池的操作寿命期间 的任何其他所希望的间隔计算(一次或多个值)编程延迟值。
[0056] 转到图5,示出了表示图4的状态机42的实施例的曲线图。状态机42中描绘的操作 是根据寄存器46供应的不同控制参数(包括编程延迟)的值W及来自CPU 32的外部信号来 将数据编程到闪存存储器阵列40的存储器位置中。然而,运个描绘不意图限制状态机42进 行的操作。相反,应理解,状态机42可W被适当地配置成控制闪存存储器阵列40的其他操 作,诸如读取或仅擦除数据。状态机42可W按任何已知类型的逻辑网络的形式实现。在所示 的实施例中,状态机包括由S0、S1、S2W及空闲(即,解除激活)指示的四个状态。运些状态通 常各自对应于存储器装置28的给定操作。状态机42被配置成根据内部计时器和/或根据适 当同步的外部事件来改变状态。
[0057]在所示的实施例中,状态机42通过从CPU 32接收的外部事件(例如,命令或信号) 来初始化。为了简单起见,外部事件在此将被称为程序命令(PROGRAM command)。程序命令 指导状态机42将数据存储在闪存存储器阵列40中。
[005引响应于从CPU 32接收程序命令,状态机42提取存储在寄存器46中与程序命令相关 联
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