[发明专利]基于地址映射的NOR FLASH均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种片上系统技术领域的方法，具体是一种基于地址映射的NOR FLASH(或非式闪存)均衡方法。

背景技术

嵌入式系统在电子产品中得到了广泛的应用，而其中用于存储程序代码的设备通常是NOR FLASH。由于NOR FLASH的电气特性，其每一个区块的擦写次数有限，当超过这一限度时，很可能损坏。由于在加载程序时，都是从NOR FLASH的头部开始写入，从而导致NOR FLASH的尾部基本不会用到，浪费了空间。

经对现有技术的文献检索发现，张原豪等在Annual ACM IEEE DesignAutomation Conference(ACM IEEE设计自动化年度会议)上发表的“EnduranceEnhancement of Flash-Memory Storage Systems：An Efficient Static WearLeveling Design”(闪存存储系统的寿命增强：一种有效的静态磨损均衡)中提出，通过采用“静态磨损均衡”的机制，可以大幅度的提高基于NAND FLASH的文件存储系统的使用寿命。该发明的不足在于：只针对了NAND FLASH，并没有NOR FLASH的均衡方法，而且用于程序代码的存储结构，没有文件系统的存储结构复杂，可以减小开销，并且文章中的方法采用软件实现，不是硬件实现。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提出了一种基于地址映射的NOR FLASH均衡方法，使其在应用于嵌入式系统中NOR FLASH程序存储时，避免每次加载程序时都是从NOR FLASH首地址处顺序加载而带来的其后部存储空间的空闲，利用均衡技术，即在后一次加载程序时，先占用前一次加载时没有用到的空间，并利用地址映射技术使得对外的地址空间仍是从首地址开始顺序的，只在NOR FLASH内部实现均衡，增加了利用率，延长了使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下步骤：

首先，将控制器内部的用于程序代码存储的NOR FLASH分为两部分，第一部分存储程序代码，第二部分保存NOR FLASH的状态，状态包括NOR FLASH当前存储程序的起始地址、结束地址、运行方式等，未使用时为初始状态；

然后，在每次从外部向NOR FLASH中加载程序代码时，控制器都要分析NORFLASH的当前状态，并根据均衡方法确定程序代码写入NOR FLASH中的地址范围，按照NOR FLASH自身提供的写入方式将代码写入其中，同时以查询方式更新状态信息；

最后，在片上系统运行过程中，控制器每次检测到外部读取代码的操作时，并根据状态信息，利用地址映射的方法从内部的NOR FLASH中读取正确的数据并输出。

所述控制器，是指：具有地址映射技术与均衡功能的NOR FLASH控制电路，内部包含一个NOR FLASH，对外接口也与NOR FLASH的对外接口一致，用于增强嵌入式系统中用于程序代码存储的NOR FLASH的使用寿命。

所述NOR FLASH，是指：嵌入式系统中用于装载程序代码的以NOR FLASH为媒介的存储设备。与一般嵌入式系统的外接低速FLASH存储设备不同，NOR FLASH是集成在芯片之内的高速存储设备。

所述程序代码，是指：在嵌入式系统上电启动时，用于指定其启动行为的指令。

所述起始地址，是指：程序的第一条代码存储在NOR FLASH中的物理地址。为了均衡，NOR FLASH中存储代码的连续空间并不是从零地址开始的，而是接着前一次代码存放的空间。但是为了让外部使用者看起来仍然是从零地址开始的，必须保留第一条代码存储的物理地址，以便于做地址映射。

所述结束地址，是指：程序的最后一条代码存储在NOR FLASH中的物理地址，用于下一次加载程序代码时确定起始地址。

所述运行方式，其由用户设定，包括设定使能位、对齐方式、查询的时间间隔，具体为：将使能位置为0表示采用均衡方法与地址映射技术，置为1则表示不采用，即每次都从零地址处加载程序；将对齐方式设为00，表示字节对齐，设为01表示半字对齐，10表示字对齐，11表示双字对齐等，分别可适应8位机、16位机、32位机、64位机；查询的时间间隔，即多少个时钟周期查询一次。