专利名称：：非易失性存储装置及其控制器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种非易失性存储装置，特别是涉及一种可提升电源电压与信号电平单元的非易失性存储装置。
背景技术：
：体积日益小型化的非易失性存储装置(non-volatilememorystorageapparatus)，如存储卡(memorycard)；其应用日益广泛，并逐渐为便携式装置(portabledevice)普遍采用。为配合便携式应用，如手机(mobilephone)的需要，该存储装置的体积也日益趋向轻薄短小，并降低其耗电量；以满足使用者希望缩小产品体积并延长电池使用时间的需要。因而有新推出的产品降低了该存储装置的电源供应电压(powersupplyvoltage)与接口信号电平(interfacesignallevel)的发展。为符合降低电源供应电压(lowsupplyvoltage)的要求，现有技术须采用工作电压(operatingvoltage)符合应用装置供应电压的控制器以及低电压(lowoperatingvoltage)的非易失性存储器作为存储媒体；也即非易失性存储器存储媒体的工作电压，以及控制器、存储器接口的信号电平，均相当或略低于应用装置供应给存储装置的供应电压。惟此类的低电源供应电压的非易失性存储装置，因电压的限制必须采用较不普及且容量较低的低电压非易失性存储器，导致低电源供应电压的非易失性存储装置所达到的最大容量因而较低，而成本较高。请参阅图1，为现有低电压非易失性存储装置功能方块图，其中，由于电源调制电路11不能提升电压电平，仅具有稳压及抑制突波等功能，以提供稳定的内部工作电压VIO给非易失性存储器13及控制器15；所以内部工作电压VIO约相当于或低于外部供应电压VS，而内部接口信号电平VINT也约相当于外部接口信号电平VEXT。而上述这类低电源供应电压的非易失性存储装置1，其容量较小且成本较高。为克服此一问题，本发明在低供应电压的非易失性存储装置，设置电源电压提升功能以及信号电平转换功能，使其能采用一般工作电压较高(normaloperatingvoltage)的非易失性存储器作为存储媒体，以达到降低存储装置的成本，及提高其存储容量的目标。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种非易失性存储装置及其控制器，用于实现采用工作电压较电源电压高的非易失性存储器作为存储媒体，以降低存储装置的成本及提高其存储容量。为了实现上述目的，本发明提供了一种非易失性存储装置，其特征在于，包括一电源电压提升电路，用于接收一外部电压并经升压后输出一内部电压；一非易失性存储单元，用于接收该内部电压以提供数字信息的存储；及一控制器，包括有一应用装置接口单元，用于接收该外部电压及电连接于一应用装置，并与该应用装置间传输一外部信号，其中该外部信号的电压电平符合该外部电压的电压电平；及一非易失性存储器接口单元，用于接收该内部电压及电连接于该非易失性存储单元，并与该非易失性存储单元间传输一内部信号，其中该内部信号的电压电平符合该内部电压的电压电平。所述的非易失性存储装置，其中，该非易失性存储单元包括至少一个非易失性存储器。所述的非易失性存储装置，其中，该控制器还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序执行所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序暂存执行的数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储器间交换的信息。所述的非易失性存储装置，其中，该非易失性存储装置还包括一基板，用于设置该电源电压提升电路、该控制器及该非易失性存储单元，利用该基板电连接导通的特性，使该基板上各组件彼此传输相对应的信号，并于该基板上设置一电连接导通接口，以连接该应用装置；及一封装壳体，用于封装该非易失性存储装置内的组件，并露出该电连接导通接口以连接该应用装置。所述的非易失性存储装置，其中，该基板为印刷电路板。所述的非易失性存储装置，其中，该内部电压为该非易失性存储单元的工作电压。所述的非易失性存储装置，其中，该外部电压为该非易失性存储装置的电源供应电压。为了实现上述目的，本发明还提供了一种双重接口信号电平的非易失性存储装置的控制器，其特征在于，包括一非易失性存储器接口单元，连接于一非易失性存储单元，用于将该控制器与该非易失性存储单元间的信号电平提升至该非易失性存储单元的工作电压；及一应用装置接口单元，连接于一应用装置，用于将该控制器与一应用装置间的信号电平符合该非易失性存储装置的电源供应电压。所述的双重接口信号电平的非易失性存储装置的控制器，其中，还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序执行所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序暂存执行的数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储单元间交换的信息。为了实现上述目的，本发明还提供了一种非易失性存储装置，其特征在于，包括一非易失性存储单元；及一控制器，包括一电源电压提升电路，用于接收一外部电压并经升压后输出一内部电压，且将该内部电压提供给该非易失性存储单元；一应用装置接口单元，用于接收该外部电压及电连接于一应用装置，并与该应用装置间传输一外部信号，其中该外部信号的电压电平符合该外部电压的电压电平；及一非易失性存储器接口单元，用于接收该内部电压及电连接于该非易失性存储单元，并与该非易失性存储单元间传输一内部信号，其中该内部信号的电压电平符合该内部电压的电压电平。所述的非易失性存储装置，其中，该内部电压为该非易失性存储单元的工作电压。所述的非易失性存储装置，其中，该非易失性存储单元包括至少一个非易失性存储器。所述的非易失性存储装置，其中，该控制器还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序执行所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序暂存执行的数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储单元间交换的信息。所述的非易失性存储装置，其中，该非易失性存储装置还包括一基板，用于设置该控制器及该非易失性存储单元，利用该基板电连接导通的特性，使该基板上各组件彼此传输相对应的信号，并于该基板上设置一电连接导通接口，以连接该应用装置；及一封装壳体，用于封装该非易失性存储装置内的组件，并露出该电连接导通接口以连接该应用装置。所述的非易失性存储装置，其中，该基板为印刷电路板。所述的非易失性存储装置，其中，该内部电压为该非易失性存储单元的工作电压。所述的非易失性存储装置，其中，该外部电压为该非易失性存储装置的电源供应电压。为了实现上述目的，本发明还提供了一种具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置的控制器，其特征在于，包括一非易失性存储器接口单元，连接于一非易失性存储单元，用于将该控制器与该非易失性存储单元间的信号电平提升至该非易失性存储单元的工作电压；一电源电压提升电路，用于将一非易失性存储装置的电源供应电压提升至该非易失性存储单元的工作电压，并供应给该非易失性存储器接口单元以及该非易失性存储单元；及一应用装置接口单元，连接于一应用装置，用于将该控制器与该应用装置间的信号电平符合该非易失性存储装置的电源供应电压。所述的具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置的控制器，其中，还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序相关数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储单元间交换的信息。本发明通过在低供应电压的非易失性存储装置中设置电源电压提升功能以及信号电平转换功能，使其能采用一般工作电压较高的非易失性存储器作为存储媒体，达到了降低存储装置的成本及提高其存储容量的目标。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。图1为现有低电压非易失性存储装置功能方块图；图2为具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置功能方块图；图3为具有双重接口信号电平的非易失性存储装置控制器功能方块图；图4为具有提升电源电压与信号电平并采用整合控制器的非易失性存储装置功能方块图；图5为具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置控制器功能方块图。其中，主要附图标记非易失性存储装置1电源调制电路11非易失性存储器13控制器15工作电压VIO供应电压VS内部接口信号电平VINT外部接口信号电平VEXT非易失性存储装置2电源电压提升电路21非易失性存储单元23控制器25应用装置接口单元251非易失性存储器接口单元253电源调制电路254微处理器255程序代码存储器256数据存储器257数据传输缓冲区258外部供应电压VS内部工作电压VIO外部信号的电压电平VEXT内部信号的电压电平VINT应用装置3非易失性存储装置4电源电压提升电路451非易失性存储单元43控制器45应用装置接口单元453非易失性存储器接口单元455电源调制电路456微处理器457程序代码存储器458数据存储459数据传输缓冲区454外部供应电压VS内部工作电压VIO外部信号的电压电平VEXT内部信号的电压电平VINT应用装置具体实施方式以往应用装置供应电源给非易失性存储装置，其供应电压低于非易失性存储装置中非易失性存储器的内部工作电压(InternalOperatingVoltage)。请参阅图2，为具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置功能方块图，而本发明为使非易失性存储单元23仍能正常工作，即需通过电源电压提升电路21(Booster)将外部供应电压VS的电平提升至符合非易失性存储单元23工作所需的内部工作电压VIO。由于控制器25必须同时与应用装置3以及非易失性存储单元23介接；而此时应用装置接口单元251的信号参考电压(signalreferencevoltage)Vext_ref为外部供应电压VS，而非易失性存储器接口单元253的信号参考电压Vint_ref为内部工作电压VIO，且内部工作电压VIO高于外部供应电压VS。为使信号传输双方能正确稳定的辨识由控制器25与应用装置3间一外部信号的电压电平VEXT，及控制器25与非易失性存储单元23间一内部信号的电压电平VINT的高电位信号，控制器25内部必须将两组接口的参考电源独立分开，所以成为一应用装置接口单元251及一非易失性存储器接口单元253双接口的设置。其中应用装置接口单元251依据外部供应电压VS产生外部信号，而非易失性存储器接口单元253依据内部工作电压VIO处理内部信号。又因为内部工作电压VIO高于外部供应电压VS，所以内部信号的电压电平VINT大于外部信号的电压电平VEXT。而上述的非易失性存储装置2整体的结构，为一电源电压提升电路21接收一外部供应电压VS，并经升压后输出一内部工作电压VIO。而非易失性存储单元23接收该内部工作电压VIO以提供数字信息的存储，并包括至少一个非易失性存储器。接着控制器25包括一应用装置接口单元251，接收该外部供应电压VS及电连接于应用装置3，并与应用装置3间传输一符合外部供应电压VS的外部信号，即外部信号的电压电平VEXT与外部供应电压VS相符；另一方面非易失性存储器接口单元253接收内部工作电压VIO及电连接于非易失性存储单元23，并与非易失性存储单元23间传输一符合内部工作电压VIO的内部信号，即内部信号的电压电平VINT与内部工作电压VIO相符。如此即可达到采用工作电压高于电源供应电压的非易失性存储器作为存储媒体的目的。接着，进一步介绍上述的具有双重接口信号电平的控制器25，请参阅图3，为具有双重接口信号电平的非易失性存储装置控制器功能方块图。承上所述的控制器25利用非易失性存储器接口单元253(interfaceunit)连接于非易失性存储单元23，而非易失性存储器接口单元253主要用于将控制器25与非易失性存储单元23间的信号电平提升至非易失性存储单元23的内部工作电压VIO。而应用装置接口单元251连接于应用装置3，用于将控制器25与应用装置3间的信号电平符合非易失性存储装置2的外部供应电压VS。另外，该控制器25还包括利用一嵌入式微处理器255(embeddedmicro-processor)执行一控制程序；一程序代码存储器(codememory)256存储该控制程序所需的程序代码；一数据存储器(datamemory)257暂存该控制程序相关数据；及利用一数据传输缓冲区单元(databufferunit)258来暂存应用装置3存取非易失性存储装置2时，与该非易失性存储单元23间交换的信息。另外电源调制电路254接收外部供应电压VS，以提供相关组件所需的工作电源。再者，本发明的非易失性存储装置2还可包括利用一基板(substrate)来设置(mount)电源电压提升电路21、控制器25及非易失性存储单元23。利用该基板电连接导通(electricalconductivity)的特性，使该基板上各组件彼此传输相对应的信号，并在该基板上设置一电连接导通接口(electricalconductiveinterface)，以连接应用装置3。另外也包括利用一封装壳体(sealingpackage)来封装非易失性存储装置2内的组件，并露出(exposing)该电连接导通接口以连接该应用装置3。其中该基板可为一印刷电路板(printedcircuitboard)。请参阅图4，为具有提升电源电压与信号电平并采用整合控制器的非易失性存储装置功能方块图，其中非易失性存储装置包括一非易失性存储单元43及一控制器45。其中非易失性存储单元43包括至少一个非易失性存储器。而控制器45利用一电源电压提升电路451接收一应用装置5提供的外部供应电压VS，外部供应电压VS经电源电压提升电路451升压后输出一内部工作电压VIO，并将内部工作电压VIO提供给非易失性存储单元43；而控制器45利用应用装置接口单元453电连接于一应用装置5及接收外部供应电压VS，并与应用装置5间传输的外部信号的电压电平VEXT符合外部供应电压VS；控制器45中利用非易失性存储器接口单元455电连接于电源提升电路451来接收内部工作电压VIO，并与非易失性存储单元43间传输的内部信号的电压电平VINT符合内部工作电压VIO。由于欲使用内部工作电压VIO大于应用装置5的外部供应电压VS，所以控制器45必须利用应用装置接口单元453及非易失性存储器接口单元455双参考电位的设置，而能同时与应用装置5以及非易失性存储器接口单元455介接。此时，应用装置接口单元453的信号参考电压Vext_ref为外部供应电压VS，而非易失性存储器接口单元455的信号参考电压Vint_ref为内部工作电压VIO，且内部工作电压VIO高于外部供应电压VS。为使信号传输双方能正确稳定的辨识由控制器45与应用装置5间一外部信号的电压电平VEXT，及控制器45与非易失性存储单元43间一内部信号的电压电平VINT的高电位信号，控制器45内部必须将两组接口的参考电源独立分开，所以成为一应用装置接口单元453及一非易失性存储器接口单元455双参考电位的设置。其中应用装置接口单元453依据外部供应电压VS产生该外部信号，以使该外部信号的电压电平VEXT符合外部供应电压VS，而非易失性存储器接口单元455依据内部工作电压VIO处理该内部信号，以使该内部信号的电压电平VINT符合内部工作电压VIO。又因为内部工作电压VIO高于外部供应电压VS，所以内部信号的电压电平VINT大于外部信号的电压电平VEXT。接着进一步介绍上述整合提升电源电压与信号电平的控制器45，请参阅图5，为具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置控制器功能方块图。承图4所述的控制器45利用非易失性存储器接口单元455连接于非易失性存储单元43，而非易失性存储器接口单元455主要用于将控制器45与非易失性存储单元43间的信号电平提升至非易失性存储单元43的内部工作电压VIO。而应用装置接口单元453连接于应用装置5用于将控制器45与应用装置5间的信号电平符合非易失性存储装置4的电源供应电压VS。其中，利用电源调制电路456接收电源供应电压VS，将处理后的电源供应电压VS传给电源电压提升电路451，然后电源电压提升电路451将其处理后的电源供应电压VS升压输出一内部工作电压VIO。另外该控制器45还包括利用一嵌入式微处理器457来执行一控制程序；一程序代码存储器458存储该控制程序所需的程序代码；一数据存储器459来暂存该控制程序相关数据；及利用一数据传输缓冲区单元454来暂存应用装置5存取非易失性存储装置4时，与该非易失性存储单元43间交换的信息。再者，本发明的非易失性存储装置4还可包括利用一基板来设置控制器45及非易失性存储单元43。利用该基板电连接导通的特性，使该基板上各组件彼此传输相对应的信号，并于该基板上设置一电连接导通接口以连接应用装置5。另外也包括利用一封装壳体来封装非易失性存储装置4内的组件，并露出该电连接导通接口以连接该应用装置5。其中该基板可为一印刷电路板。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。权利要求1.一种非易失性存储装置，其特征在于，包括一电源电压提升电路，用于接收一外部电压并经升压后输出一内部电压；一非易失性存储单元，用于接收该内部电压以提供数字信息的存储；及一控制器，包括有一应用装置接口单元，用于接收该外部电压及电连接于一应用装置，并与该应用装置间传输一外部信号，其中该外部信号的电压电平符合该外部电压的电压电平；及一非易失性存储器接口单元，用于接收该内部电压及电连接于该非易失性存储单元，并与该非易失性存储单元间传输一内部信号，其中该内部信号的电压电平符合该内部电压的电压电平。2.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，该非易失性存储单元包括至少一个非易失性存储器。3.根据权利要求2所述的非易失性存储装置，其特征在于，该控制器还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序执行所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序暂存执行的数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储器间交换的信息。4.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，还包括一基板，用于设置该电源电压提升电路、该控制器及该非易失性存储单元，利用该基板电连接导通的特性，使该基板上各组件彼此传输相对应的信号，并于该基板上设置一电连接导通接口，以连接该应用装置；及一封装壳体，用于封装该非易失性存储装置内的组件，并露出该电连接导通接口以连接该应用装置。5.根据权利要求4所述的非易失性存储装置，其特征在于，该基板为印刷电路板。6.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，该内部电压为该非易失性存储单元的工作电压。7.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，该外部电压为该非易失性存储装置的电源供应电压。8.一种双重接口信号电平的非易失性存储装置的控制器，其特征在于，包括一非易失性存储器接口单元，连接于一非易失性存储单元，用于将该控制器与该非易失性存储单元间的信号电平提升至该非易失性存储单元的工作电压；及一应用装置接口单元，连接于一应用装置，用于将该控制器与一应用装置间的信号电平符合该非易失性存储装置的电源供应电压。9.根据权利要求8所述的双重接口信号电平的非易失性存储装置的控制器，其特征在于，还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序执行所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序暂存执行的数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储单元间交换的信息。10.一种非易失性存储装置，其特征在于，包括一非易失性存储单元；及一控制器，包括一电源电压提升电路，用于接收一外部电压并经升压后输出一内部电压，且将该内部电压提供给该非易失性存储单元；一应用装置接口单元，用于接收该外部电压及电连接于一应用装置，并与该应用装置间传输一外部信号，其中该外部信号的电压电平符合该外部电压的电压电平；及一非易失性存储器接口单元，用于接收该内部电压及电连接于该非易失性存储单元，并与该非易失性存储单元间传输一内部信号，其中该内部信号的电压电平符合该内部电压的电压电平。11.根据权利要求10所述的非易失性存储装置，其特征在于，该内部电压为该非易失性存储单元的工作电压。12.根据权利要求10所述的非易失性存储装置，其特征在于，该非易失性存储单元包括至少一个非易失性存储器。13.根据权利要求12所述的非易失性存储装置，其特征在于，该控制器还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序执行所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序暂存执行的数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储单元间交换的信息。14.根据权利要求10所述的非易失性存储装置，其特征在于，该非易失性存储装置还包括一基板，用于设置该控制器及该非易失性存储单元，利用该基板电连接导通的特性，使该基板上各组件彼此传输相对应的信号，并于该基板上设置一电连接导通接口，以连接该应用装置；及一封装壳体，用于封装该非易失性存储装置内的组件，并露出该电连接导通接口以连接该应用装置。15.根据权利要求14所述的非易失性存储装置，其特征在于，该基板为印刷电路板。16.根据权利要求10所述的非易失性存储装置，其特征在于，该内部电压为该非易失性存储单元的工作电压。17.根据权利要求10所述的非易失性存储装置，其特征在于，该外部电压为该非易失性存储装置的电源供应电压。18.一种具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置的控制器，其特征在于，包括一非易失性存储器接口单元，连接于一非易失性存储单元，用于将该控制器与该非易失性存储单元间的信号电平提升至该非易失性存储单元的工作电压；一电源电压提升电路，用于将一非易失性存储装置的电源供应电压提升至该非易失性存储单元的工作电压，并供应给该非易失性存储器接口单元以及该非易失性存储单元；及一应用装置接口单元，连接于一应用装置，用于将该控制器与该应用装置间的信号电平符合该非易失性存储装置的电源供应电压。19.根据权利要求18所述的具有提升电源电压与信号电平的非易失性存储装置的控制器，其特征在于，还包括一嵌入式微处理器，用于执行一控制程序；一程序代码存储器，用于存储该控制程序所需的程序代码；一数据存储器，用于存储该控制程序相关数据；及一数据传输缓冲区单元，用于暂存该应用装置存取该非易失性存储装置时，与该非易失性存储单元间交换的信息。全文摘要本发明公开了一种非易失性存储装置，具有提升电源电压与信号电平的功能，可采用工作电压高于应用装置所供应电源电压的非易失性存储器作为存储媒体。该非易失性存储装置包括一电源电压提升电路(supplyvoltagebooster)、一非易失性存储单元及一控制器。该电源电压提升电路将应用装置所供应较低的电源电压(supplyvoltage)提升至较高的非易失性存储器工作电压(operatingvoltage)。而该控制器配合电源电压与工作电压，将接口信号调整至适当的接口信号电平，以避免因为信号电平过高造成接口受损，或信号电平过低导致该非易失性存储单元无法正确接受信号的现象。文档编号G11C16/30GK1992081SQ20051013288公开日2007年7月4日申请日期2005年12月27日优先权日2005年12月27日发明者陈立白,陈明达,谢祥安,刘炎信申请人:威刚科技股份有限公司