上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统的制作方法

    专利查询2026-05-04  5


    本发明涉及存储读取,具体为一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统。


    背景技术:

    1、在传统的闪存设备中,上电时读取熔丝存储单元的稳定性常受电源电压vcc斜坡上升时间的影响,不同的设备及其应用环境中,电源上升速率的快慢各不相同,可能导致电源电压变化过程中的不稳定性。

    2、传统的上电复位电路通过电阻分压器和逻辑门来感应vcc的变化,进而生成复位信号。然而,这种方法在应对快速或极端变化的电源斜坡时可能不够精确或及时,导致熔丝单元的读取不稳定;此外,电阻和电容的物理特性也可能影响复位电路的稳定性和长期可靠性;因此,需要一种能够更精确监测电源电压变化的系统,以确保在各种上电条件下熔丝存储单元的可靠读取。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,系统包括主存储块1、字线解码器2、页缓冲器3、位线解码器4、熔丝存储单元5、周边块6、上电复位电路7和vcc探测器电路8;

    3、主存储块1用于存储数据信息;x-dec字线解码器2用于控制主存储块1的字线;页缓冲器3用于检测与传递在位线上传输的数据信号;y-dec位线解码器4用于选择主存储块1的位线信息;熔丝存储单元5用于存储器件的块保护信息、器件操作所需的定时信息与模拟偏置微调信息;周边块6用于提供实现器件操作的模拟电路与逻辑电路;上电复位电路7用于在上电时生成电源复位信号使器件初始化,处理不同的上电斜坡时间;vcc探测器电路8用于比较参考电压vref和电源分压vccdiv,并根据比较结果生成vccdetout信号控制周边块6生成camread熔丝存储单元读取信号;

    4、主存储块1通过字线与x-dec字线解码器2连接;主存储块1通过页缓冲器3与y-dec位线解码器4;熔丝存储单元5与主存储块1连接;周边块6与主存储块1连接;上电复位电路7与vcc探测器电路8位于周边块6中,上电复位电路7与vcc探测器电路8电性连接。

    5、进一步的,上电复位电路7包括电阻分压器9、电容器10和反相器11;电阻分压器由n个包含电阻成分的元件串联r组成,电阻分压器用于对电源电压vcc进行分压,包含电阻成分的元件r依次电性连接,形成n-1个分压节点,得到n-1个电源分压vccdiv,n为整数且最小值为2;电容器10用于和位于第一分压节点与电源电压vcc之间的元件r1共同作用,对第一分压节点中的电源分压信号vccdiv1产生延迟;反相器11用于将第一分压节点中的电源分压信号vccdiv1反相,并输出电源复位信号powrst;电阻分压器9的一端连接电源电压vcc,电阻分压器9的另一端接地gnd;电容器10位于反相器11与第一分压节点之间的连接线路上;电阻分压器9与反相器11电性连接;

    6、通过电阻分压器9对电源电压进行分压,电容器10和包含电阻成分的元件共同作用对电源分压信号产生延迟,反相器11将电源分压信号反相并输出电源复位信号,使上电复位电路7能够在上电情况下生成电源复位信号,使器件初始化,并且能够处理不同的上电斜坡时间,确保器件在不同上电条件下的稳定启动。

    7、进一步的,反相器11包括一个pmos管p1和一个nmos管n1;pmos管p1的漏极连接电源电压vcc;pmos管p1的源极连接nmos管n1的漏极;pmos管p1和nmos管n1的栅极相互连接并接入vccdiv1信号,nmos管n1的源极接地gnd;当电源电压vcc从l低电平状态开始上升时,电源分压信号vccdiv1同样处于l低电平状态,此时pmos管p1导通,nmos管n1截止,有电流从pmos管p1的源极流向nmos管n1的漏极,反相器11输出的电源复位信号powrst处于h高电平状态;

    8、当电源电压从l低电平状态开始上升时,pmos管p1导通,nmos管n1截止,反相器11输出高电平的电源复位信号,为器件提供了初始的复位状态,确保器件在启动时处于已知的状态,有利于后续的正常操作。

    9、进一步的,当反相器11输出的电源复位信号powrst处于h高电平状态时,根据vcc上升状态的不同,电源复位信号powrst的变化时序分为以下两种:

    10、vcc斜坡上升时间比电源分压信号vccdiv1经过接入电源电压vcc的第一个包含电阻成分的元件r1和电容器11引起的延迟短时,vcc上升状态为快速vcc斜坡上升;

    11、当电源电压vcc处于快速vcc斜坡上升时,由于延迟作用,电源分压信号vccdiv1,到达h高电平状态的时间点落后于电源电压vcc上升至h高电平状态的时间点,反相器11输出的电源复位信号powrst在电源电压vcc完全到达h高电平状态时变为l低电平状态;

    12、vcc斜坡上升时间电源分压信号vccdiv1经过接入电源电压vcc的第一个包含电阻成分的元件r1和电容器11引起的延迟长时,vcc上升状态为慢速vcc斜坡上升;

    13、当电源电压vcc处于慢速vcc斜坡上升时,在电源电压vcc完全到达h高电平状态之前,电源分压信号vccdiv1已经到达h高电平状态,反相器11输出的电源复位信号powrst在电源电压vcc未完全到达h高电平状态时变为l低电平状态;

    14、根据vcc上升状态的不同,电源复位信号powrst的变化时序不同,从而能够适应不同的电源上电情况,确保在各种上电条件下电源复位信号的变化能够与电源电压的上升状态相匹配,为后续电路的工作提供准确的时序控制。

    15、进一步的,当反相器11输出的电源复位信号powrst由高电平状态到低电平状态发生的变化触发使能信号deten由低电平状态变为高电平状态;

    16、vcc探测器电路8在使能信号deten变为高电平状态后开始工作;

    17、通过电源复位信号powrst的变化触发使能信号deten,从而控制vcc探测器电路8的工作时机,确保vcc探测器电路8在合适的时间开始工作,避免在电源不稳定时进行不必要的操作,提高了系统的稳定性和可靠性。

    18、进一步的,vcc探测器电路8用于在快速vcc斜坡上升与慢速vcc斜坡上升状态下将电压进行探测比较;

    19、vcc探测器电路8包括电阻分压器9和与分压节点数量相等的个比较器12。

    20、进一步的,比较器12为差分放大器;

    21、比较器12的一个输入引脚与电阻分压器9中的对应分压节点电性连接;另一输入引脚与参考电压vref连接;

    22、比较器12用于将对应分压节点的电源分压信号vccdiv与用作比较的参考电压vref进行比较,并根据比较结果控制周边块6生成读取熔丝存储单元5的使能信号vccdetout;

    23、当第i个比较器12的电压未达到能够开始工作的电源电压最小值时,比较器12的输出信号vccdetout为低电平状态。

    24、进一步的,比较器12将各个分压节点的电源分压信号vccdivi与参考电压vref进行比较,此时电源分压信号vccdivi与电源电压vcc之间存在差值

    25、差值由以下公式得出:

    26、

    27、其中,为使第i个比较器12工作的电源电压最小值,vref为比较电压;

    28、i个分压节点分别对应的第i个比较器12工作的电源电压最小值通过以下公式确定:

    29、

    30、其中,vref为参考电压,r表示具有电阻成分的元件,i为分压节点的序号索引且i的最大值为n-1,j表示第i+1个电阻的序号索引,k表示电阻的序号索引,表示从第i+1个电阻开始到第n个电阻的求和,表示从第一个电阻到第n个电阻的求和;

    31、当vccdivi<vref时,第i个分压节点的比较器12输出的vccdetouti信号保持l低电平状态,当vccdivi>vref时,第i个分压节点的比较器12输出的vccdetouti信号变为h高电平状态;

    32、当所有分压节点的vccdetouti信号全部变为h高电平状态时,周边块6调用内置的闪存控制逻辑生成的camread熔丝存储单元读取信号被使能,由l低电平状态变为h高电平状态;

    33、通过比较器12对电源分压信号与参考电压的比较,以及对各个分压节点的综合判断,能够准确地确定电源电压是否达到能够使所有比较器12正常工作的状态,从而确保当所有分压节点的条件满足时,周边块6能够生成使能的camread熔丝存储单元读取信号,实现对熔丝存储单元5的可靠读取。

    34、进一步的,当camread熔丝存储单元读取信号变为h高电平状态时,周边块6即对熔丝存储单元5进行读取;

    35、明确了当camread熔丝存储单元读取信号变为h高电平状态时,周边块6能够及时对熔丝存储单元5进行读取,保证了系统在合适的时机进行数据读取操作,提高了系统的响应性和数据读取的准确性。

    36、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统通过设置vcc电平检测电路,并且分阶段地检测vcc电平,从而实现在更稳定的vcc电平下进行熔丝单元的读取操作;能够解决现有闪存设备因不同上电斜坡上升时间导致vcc电平不同,进而使闪存熔丝单元读取操作不稳定的问题,确保了读取熔丝存储单元的稳定性;通过使用参考电压与vcc探测器电路产生的信号进行比较,并根据比较结果生成用于读取熔丝单元的信号,保证了读取操作的可靠进行;此外,采用多个差分放大器进行检测,进一步提高了在电源上电斜坡阶段读取熔丝单元的安全性和可靠性。


    技术特征:

    1.一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:所述系统包括主存储块(1)、字线解码器(2)、页缓冲器(3)、位线解码器(4)、熔丝存储单元(5)、周边块(6)、上电复位电路(7)和vcc探测器电路(8);

    2.根据权利要求1所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:所述上电复位电路(7)包括电阻分压器(9)、电容器(10)和反相器(11);

    3.根据权利要求2所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:所述反相器(11)包括一个pmos管p1和一个nmos管n1;

    4.根据权利要求3所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于,当所述反相器(11)输出的电源复位信号powrst处于h高电平状态时,根据vcc上升状态的不同,电源复位信号powrst的变化时序分为以下两种:

    5.根据权利要求4所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:当所述反相器(11)输出的电源复位信号powrst由h高电平状态到l低电平状态发生的变化触发使能信号deten由l低电平状态变为h高电平状态;

    6.根据权利要求5所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:所述vcc探测器电路(8)用于在快速vcc斜坡上升与慢速vcc斜坡上升状态下将电压进行探测比较;

    7.根据权利要求6所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:所述比较器(12)为差分放大器;

    8.根据权利要求7所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于,所述比较器(12)将各个分压节点的电源分压信号vccdivi与参考电压vref进行比较,此时电源分压信号vccdivi与电源电压vcc之间存在差值

    9.根据权利要求8所述的一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,其特征在于:当camread熔丝存储单元读取信号变为h高电平状态时,所述周边块(6)即对所述熔丝存储单元(5)进行读取。


    技术总结
    本发明涉及存储读取技术领域,具体为一种上电时用于读取稳定的熔丝存储单元的系统,系统包括主存储块、字线解码器、页缓冲器、位线解码器、熔丝存储单元、周边块、上电复位电路和VCC探测器电路;主存储块用于存储数据信息;字线解码器用于控制字线;页缓冲器用于检测与传递数据信号;位线解码器用于选择主存储块的位线信息;熔丝存储单元用于存储器件的块保护信息、定时信息与模拟偏置微调信息;周边块用于提供实现器件操作的电路;上电复位电路用于在上电时生成电源复位信号使器件初始化,处理不同的上电斜坡时间;VCC探测器电路用于生成信号控制所述周边块生成熔丝存储单元读取信号。

    技术研发人员:周永东,王永成,毛文铭
    受保护的技术使用者:江苏扬贺扬微电子科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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