[发明专利]一种闪存控制器及其控制方法、闪存存储设备

说明书

技术领域

本发明涉及固态存储技术领域，尤其涉及一种闪存控制器及其控制方法、闪存存储设备。

背景技术

当前闪存中的闪存控制器同时控制多个闪存颗粒，这些闪存颗粒共享一个数据和命令的通道，控制器通过片选信号实现对选定闪存颗粒的操作。为了实现高速传输的目标，要求闪存颗粒的数据和命令通道不间断的传输命令和数据，闪存控制器满负荷的在多个闪存颗粒之间切换工作，因此，需要闪存控制能够拿到多个闪存颗粒的命令，且能够灵活的在命令之间切换。

图1是一种现有闪存控制器的原理结构图，该闪存控制器包括一个核心控制器、多个命令控制器以及多个闪存颗粒，核心控制器负责控制多个命令在对应的闪存颗粒之间的切换，核心控制器之前的多个命令控制器（接口控制器）分别对应闪存颗粒，为闪存颗粒提供命令。该方案每个闪存颗粒需要一个命令控制器，每个命令控制器负责从命令接口获取命令、翻译命令并发送命令到核心控制器，然后等待核心控制器执行命令完成后执行对应的收集状态和写回状态的操作。核心控制器需要多个命令去调度实现高性能，因此，在命令接口上，需要多个命令控制器，增加硬件资源的开销，增加芯片的面积和功耗。同时，且每个命令控制器发出命令后需等待命令完成并回收完成信息，每个命令控制器维持控制一个命令的时间过长，命令切换时间长，降低命令执行的速度。此外，命令控制器需要把命令发送给核心控制器，也需要把该命令所操作的数据地址发送给核心控制器，如果数据来源于多个地址或者数据要分散写到多个地址，对于一个命令，命令控制器需要提供给核心控制器多个数据的地址，而由于核心控制器缓存地址的空间有限，可能会导致命令控制器状态机停在某个状态，降低命令执行的速度。

综上可知，现有的闪存控制器在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种闪存控制器及其控制方法、闪存存储设备，能够提高命令执行的速度，保证核心控制器有足够的命令去实现高性能数据传输，保证了闪存控制器的性能，同时提高命令的产生和回收的效率，减少硬件资源的开销，降低芯片面积和功耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种闪存控制器的控制方法，包括：

命令产生状态机从闪存的多个命令接口接收命令，将所述命令翻译后转发给核心控制器，并将命令完成状态信息的地址预写入缓冲寄存器；

所述核心控制器执行所述命令，数据地址状态机根据所述核心控制器的执行情况动态的为其提供数据地址；

所述核心控制器执行所述命令完成后，命令回收状态机从所述核心控制器查询该命令对应的命令完成状态信息，并根据所述缓冲寄存器中的地址向内存中写入所述命令完成状态信息。

根据本发明的控制方法，“命令产生状态机从闪存的多个命令接口接收命令，将所述命令翻译后转发给核心控制器”的步骤具体为：

所述命令产生状态机对所述多个命令接口的总线命令队列进行轮询；

若某个总线命令队列不为空，则所述命令产生状态机获取其中一个命令；

所述命令产生状态机根据所述命令从内存中获取该命令的详细信息打包后发送给所述核心控制器；

所述命令产生状态机继续对所述总线命令队列进行轮询，直至所述多个命令接口上没有命令或者核心控制器不能够再接收命令。

根据本发明的控制方法，“所述命令产生状态机根据所述命令从内存中获取该命令的详细信息打包后发送给所述核心控制器”的步骤中，所述命令的详细信息包括所述命令的操作类型以及所述命令的操作模式，所述命令的操作类型包括读闪存、写闪存以及擦除闪存；所述命令的操作模式包括对闪存的一个页全部数据操作或者部分数据操作。

根据本发明的控制方法，“命令回收状态机从所述核心控制器查询该命令对应的命令完成状态信息”的步骤中，所述命令完成状态信息为所述核心控制器执行所述命令的结果，包括所述命令是否执行成功以及所述命令执行失败的类型。

根据本发明的控制方法，“数据地址状态机根据核心控制器的执行情况动态的为核心控制器提供数据地址”的步骤中，所述数据地址为数据读出的目的地址或数据写入的源地址。

本发明相应提供一种闪存控制器，包括：

命令产生状态机，用于从闪存的多个命令接口接收命令，将所述命令翻译后转发给核心控制器，并将命令完成状态信息的地址预写入缓冲寄存器；

核心控制器，用于接收所述命令产生状态机发来的命令并根据数据地址状态机提供的数据地址执行所述命令，并向命令回收状态机返回所述命令完成状态信息；