[发明专利]串行外围接口闪存的操作电路及操作方法、一种存储设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储技术，尤其涉及一种串行外围接口闪存(SPI Flash)的操作电路及操作方法，以及一种存储设备。

背景技术

随着个人电子消费产品的普及，用户对小容量存储介质的需求越来越大。而在目前广泛使用的小容量存储介质中，最常用的是SPI Flash。对于USB Key(电子密码钥匙)等设备中，通常都会使用SPI Flash作为应用软件的存储介质。

在使用过程中，SPI Flash一般是直接连接到设备的主芯片上的I/O上。因此，若要对SPI Flash进行操作的话，主芯片一般至少需要能提供以下四个I/O接口，以控制SPI Flash。这四个I/O接口分别是：片选信号CS，时钟信号SCL，主输出信号MOSI，主输入信号MISO；其中，当片选信号CS为低时，选中SPI Flash，外部读写设备可以为SPI Flash进行读写操作，时钟信号SCL提供了外部读写设备对SPI Flash进行读写操作时的时钟控制信号，主输出信号MOSI为SPIFlash的输入引脚，主输入MISO为SPI Flash的输出引脚。

在某些应用中，若主芯片的I/O口不够的时候，可通过I/O扩展芯片实现对主芯片的扩展，以使主芯片能够控制SPI Flash。

方案一如图1所示，为现有技术中利用I/O扩展芯片扩展主芯片的I/O口单元连接示意图。由图1可以看出，在此技术方案中，是通过主芯片控制I2C接口，从而控制I/O扩展芯片扩展出相应的I/O口，实现对SPI Flash的控制。但是，在这个技术方案中，主芯片在控制SPI Flash时，都需要通过控制I 2C接口实现，因此，这个过程中，主芯片读写SPI Flash的速度受到了极大的限制，影响了主芯片对SPI Flash的读写速度。

方案二如图2所示，在方案二中，利用通用微处理器(MCU)芯片来代替方案一种的I/O扩展芯片。在方案二中，主芯片和通用MCU芯片之间主要是通过任意的两线接口进行通信，该两线接口可以为I2C接口，UART(UniversalAsynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器)接口等。同时，在此方案中，由通用MCU来控制SPI Flash的读写时序，主芯片则只负责和通用MCU之间的通信，而不关心SPI Flash的操作。例如，在读SPI Flash的过程中，数据流的流向是上位机-主芯片-通用MCU-SPI Flash；在写SPI Flash的过程中，数据流的流向是SPI Flash-通用MCU-主芯片-上位机。

由此可以看出，在这个技术方案中，通用MCU的性能决定了对SPI Flash的读写速度，也就是说通用MCU的性能越好，读写SPI Flash的速度就越快。但是性能好的MCU的价格一般比较高，在价格敏感的USB Key等产品中，为了降低成本，通常都不会采用性能好的MCU。因此，相较于现有技术，本发明在降低成本的同时提高了对SPI Flash的读写速度。

发明内容

本发明提供了一种串行外围接口闪存的操作电路及操作方法，以在降低成本的同时提高对SPI Flash的读写速度。

本发明串行外围接口闪存的操作方法，包括：

主控制单元向微处理器单元发送对串行外围接口闪存单元的读/写操作命令；

根据所述读/写操作命令，所述微处理器单元将串行外围接口闪存单元置为有效状态；

所述主控制单元对所述串行外围接口闪存单元进行读/写操作。

本发明串行外围接口闪存的操作电路，包括：

主控制单元，微处理器单元和串行外围接口闪存单元；

其中，所述微处理器单元的第一I/O口连接到所述串行外围接口闪存单元的片选信号端，所述微处理器单元的第二I/O口分别连接到所述串行外围接口闪存单元的时钟信号端和所述主控制单元的第一复用端，所述微处理器单元的第三I/O口分别连接到所述串行外围接口闪存单元的主输出信号端、主输入信号端以及所述主控制单元的第二复用端。

本发明串行外围接口闪存的操作电路，包括：

主控制单元，微处理器单元和串行外围接口闪存单元；

其中，所述微处理器单元的第一I/O口连接到所述串行外围接口闪存单元的片选信号端，所述微处理器单元的第二I/O口分别连接到所述串行外围接口闪存单元的时钟信号端和所述主控制单元的第一复用端，所述微处理器单元的第三I/O口分别连接到所述串行外围接口闪存单元的主输出信号端以及所述主控制单元的第二复用端，所述微处理器单元的第四I/O口连接到所述串行外围接口闪存单元的主输出信号端。