一种Flash存储器的存储单元编程验证方法和电路与流程

一种flash存储器的存储单元编程验证方法和电路
技术领域
1.本发明涉及集成电路技术领域，更具体地说，涉及一种flash存储器的存储单元编程验证方法和电路。


背景技术：

2.flash存储器的存储单元写入数据后也即编程完成后，需要进行验证(verify)操作来确认数据写入的正确性。编程验证的基本思想是：将存储单元上的电流转换成电压，然后利用电压比较器读出该电压与参考电压的大小关系，作为确认数据写入正确性的依据。
3.对应的编程验证系统如图1所示，包括：待测支路、参考支路、地址译码器3、电压比较器4和作为编程验证系统控制中心的数字控制电路5；所述待测支路和参考支路共用同一电荷泵10；在待测支路上，电荷泵10经驱动11、存储单元阵列12、地址开关13、灵敏放大器14连接到电压比较器4的一个输入端；在参考支路上，电荷泵10经另一驱动21、参考单元阵列22、另一地址开关23、另一灵敏放大器24连接到电压比较器4的另一输入端；地址译码器3连接到两地址开关(flash存储器的存储单元按阵列排布，为了能够对存储单元阵列12/参考单元阵列22中的某个存储单元进行读写擦操作，需要地址译码器3根据接收到的地址信号在地址开关13/地址开关23上进行译码，从而从存储单元阵列12/参考单元阵列22中选中与此地址信号相对应的存储单元)；在待测支路和参考支路上，电荷泵1均是通过驱动为选中的存储单元提供编程所需电压，使选中的存储单元上产生电流，电流经灵敏放大器转换成电压，比较器10对两路输入电压进行比较，比较结果送入数字控制电路5，数字控制电路5据此确认数据写入的正确性。
4.电荷泵1内部包括电容、振荡器和电压调节器。电荷泵稳压输出的原理为：电压调节器在电荷泵输出电压(即电容电压)低于指定电压时，使能振荡器，振荡器为电容充电，抬高输出电压；以及在电荷泵输出电压高于指定电压时，关闭振荡器；最终，电荷泵输出电压将稳定在指定电压，但其缺点是振荡器使能阶段会造成电荷泵输出电压纹波(ripple)较大，例如图1中示出的最终稳定在6.5v但纹波较大的电压波形。
5.电荷泵输出电压纹波会给两灵敏放大器带来噪声，而且电荷泵输出电压纹波到达存储单元阵列12和参考单元阵列22的阻抗可能不等，阻抗不等会影响电压比较器4的比较精度，这两个因素增加了编程验证的误判概率。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供一种flash存储器的存储单元编程验证方法和电路，以提高编程验证的准确率。
7.一种flash存储器的存储单元编程验证方法，包括：
8.判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态；
9.若振荡器处于关闭状态，允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作；
10.若振荡器处于使能状态，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回所述判断步骤。
11.可选的，所述禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，包括：
12.禁止对电压比较器的输出信号进行采样，并且禁止切换为选中下一存储单元。
13.又一种flash存储器的存储单元编程验证方法，包括：
14.判断flash存储器的电荷泵中的振荡器是处于使能状态还是关闭状态；
15.若振荡器处于关闭状态，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效；
16.若振荡器处于使能状态，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回所述判断步骤。
17.可选的，所述视本次编程验证结果无效，包括：
18.视电压比较器的输出信号无效，并且禁止切换为选中下一存储单元。
19.可选的，在上述任一种flash存储器的存储单元编程验证方法中，所述判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态后，还包括：
20.若振荡器处于从关闭状态切换至使能状态的临界点，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回所述判断步骤；
21.若振荡器处于从使能状态切换至关闭状态的临界点，允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作。
22.或者，在上述任一种flash存储器的存储单元编程验证方法中，所述判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态后，还包括：
23.若振荡器处于从关闭状态切换至使能状态的临界点，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回所述判断步骤；
24.若振荡器处于从使能状态切换至关闭状态的临界点，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效。
25.一种数字控制电路，用于判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态；若振荡器处于关闭状态，允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作；若振荡器处于使能状态，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回所述判断步骤。
26.又一种数字控制电路，用于判断flash存储器的电荷泵中的振荡器是处于使能状态还是关闭状态；若振荡器处于关闭状态，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效；若振荡器处于使能状态，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回所述判断步骤。
27.可选的，上述任一种数字控制电路还用于在判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态后，若振荡器处于从关闭状态切换至使能状态的临界点，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回所述判断步骤；若振荡器处于从使能状态切换至关闭状态的临界点，允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作。
28.或者，上述任一种数字控制电路还用于在判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态后，若振荡器处于从关闭状态切换至使能状态的临界点，对flash存储器中当前选中
的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回所述判断步骤；若振荡器处于从使能状态切换至关闭状态的临界点，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效。
29.从上述的技术方案可以看出，本发明在振荡器使能阶段禁止进行编程验证操作，等到振荡器关闭后再进行编程验证操作，这样虽然编程验证操作完成时间略有延迟，但在很大程度上避免了编程验证出现误判也即提高了编程验证的准确率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为现有技术公开的一种flash存储器的存储单元编程验证系统结构示意图；
32.图2为本发明实施例公开的一种flash存储器的存储单元编程验证方法流程图；
33.图3为图1所示存储单元编程验证系统下的一种信号时序图；
34.图4为图2所示存储单元编程验证方法下的一种信号时序图；
35.图5为本发明实施例公开的又一种flash存储器的存储单元编程验证方法流程图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.参见图2，本发明实施例公开了一种flash存储器的存储单元编程验证方法，包括：
38.步骤s01：判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态；若振荡器处于关闭状态，进入步骤s02；若振荡器处于使能状态，进入步骤s03。
39.步骤s02：允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，验证完成后即可切换至下一存储单元并再次执行步骤s01，从而依次完成对flash存储器中每个存储单元的编程验证。
40.步骤s03：禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回步骤s01。
41.由“背景技术”部分的描述可知，现有技术在flash存储器的存储单元写入数据后也即编程完成后，需要进行编程验证操作来确认数据写入的正确性，但电荷泵中的振荡器使能时电荷泵输出电压纹波较大，容易导致编程验证出现误判。而振荡器关闭后电荷泵输出电压纹波会明显减小，基于此，本发明实施例在振荡器使能阶段禁止进行编程验证操作，等到振荡器关闭后再进行编程验证操作，这样虽然编程验证操作完成时间略有延迟，但在很大程度上避免了编程验证出现误判也即提高了编程验证的准确率。
42.可选的，所述禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，包括：禁止数字控制电路5对电压比较器4的输出信号进行采样，并且禁止两地址开关从当前
存储单元切换到下一存储单元(即禁止切换为选中下一存储单元)。进一步，所述禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，还可包括：关掉两灵敏放大器。
43.举例说明，假设图1所示编程验证系统下各路信号的时序如图3所示，则按本发明实施例改进后所述各路信号的时序如图4所示。
44.所述各路信号分别是：
45.osc_pump：电荷泵的工作时钟信号；
46.pump_cmp：电荷泵中的电压调节器的标志位；当pump_cmp为低电平时，电压调节器使能振荡器状态，此时电荷泵输出电压会产生较大纹波；当pump_cmp为高电平时，电压调节器关掉振荡器；
47.pdsa：灵敏放大器14的使能标志位；pdsa为低电平时，灵敏放大器14正常工作；
48.rstr：灵敏放大器24的使能标志位；rstr为低电平时，灵敏放大器14正常工作；
49.sa_out：电压比较器4的输出信号；
50.matchen：下降沿采样信号；在matchen为下降沿时，电压比较器4对电压比较器4的输出信号sa_out进行采样；
51.address：地址信号；图3中address信号中的每个分别对应存储单元阵列12中的一个存储单元。
52.在图3所示时序下，当matchen信号下降沿对应pump_cmp信号低电平状态时，编程验证有很大可能出现误判。而在图4所示时序下，本发明实施例通过改变matchen信号的时序，让matchen信号下降沿与pump_cmp信号低电平状态错开，从而避开容易出现编程验证误判的“危险区”。
53.可选的，如图5所示，本发明实施例还公开了又一种存储单元编程验证方法，包括：
54.步骤s11：判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态；若振荡器处于关闭状态，进入步骤s12；若振荡器处于使能状态，进入步骤s13。
55.步骤s12：对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效，至此针对当前选中的存储单元的编程验证完成，之后即可切换至下一存储单元并再次执行步骤s01，从而依次完成对flash存储器中每个存储单元的编程验证。所述步骤s12实质与所述步骤s02相同。
56.步骤s13：对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回步骤s01。
57.图5所示方案与图2所示方案属于同一发明构思，都是避开容易出现编程验证误判的“危险区”。
58.其中，所述视本次验证结果无效，包括：数字控制电路5视电压比较器4输出信号无效，并且禁止切换为选中下一存储单元。
59.此外，考虑到在电荷泵中的振荡器从关闭状态切换至使能状态的临界点时，若电荷泵输出电压纹波较大，则此临界点下进行编程验证操作(即在前述举例下，matchen信号下降沿对应pump_cmp信号下降沿)同样存在很大的误判风险，因此基于上述公开的任一实施例，还可以将此临界点也列为容易出现编程验证误判的“危险区”。在此临界点下，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作；或者，在此临界点下，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效。
60.而在电荷泵中的振荡器从使能状态切换至关闭状态的临界点时，则不属于容易出现编程验证误判的“危险区”，允许对当前存储单元进行编程验证操作，编程验证结果有效。
61.可选的，在上述公开的任一实施例中，所述flash存储器的架构类型可以是目前主流的nor或nand型架构，并不局限。
62.与上述方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种数字控制电路，应用于flash存储器的存储单元编程验证系统，所述数字控制电路用于判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态；若振荡器处于关闭状态，允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作；若振荡器处于使能状态，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回所述判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态的步骤。
63.可选的，在本发明实施例公开的上一种数字控制电路中，所述禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，包括：
64.禁止对电压比较器的输出信号进行采样，并且禁止切换为选中下一存储单元。
65.本发明实施例还公开了又一种数字控制电路，用于判断flash存储器的电荷泵中的振荡器是处于使能状态还是关闭状态；若振荡器处于关闭状态，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效；若振荡器处于使能状态，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回所述判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态的步骤。
66.可选的，在本发明实施例公开的上一种数字控制电路中，所述视本次编程验证结果无效，包括：视电压比较器的输出信号无效，并且禁止切换为选中下一存储单元。
67.可选的，本发明实施例公开的上述任一种数字控制电路还用于在判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态后，若振荡器处于从关闭状态切换至使能状态的临界点，禁止对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，之后返回所述判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态的步骤；若振荡器处于从使能状态切换至关闭状态的临界点，允许对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作。
68.可选的，本发明实施例公开的上述任一种数字控制电路还用于在判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态后，若振荡器处于从关闭状态切换至使能状态的临界点，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，但视本次编程验证结果无效，之后返回所述判断flash存储器的电荷泵中的振荡器的状态的步骤；若振荡器处于从使能状态切换至关闭状态的临界点，对flash存储器中当前选中的存储单元进行编程验证操作，并视本次编程验证结果有效。
69.综上所述，本发明在振荡器使能阶段禁止进行编程验证操作，等到振荡器关闭后再进行编程验证操作，这样虽然编程验证操作完成时间略有延迟，但在很大程度上避免了编程验证出现误判也即提高了编程验证的准确率。
70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的数字控制电路而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
71.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的不同对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。而且，术语“包括”、“包含”或者
其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。