闪存擦除中断恢复测试方法、装置、电子设备及存储介质

文档序号:9883 发布日期:2021-09-17 浏览:50次 英文

闪存擦除中断恢复测试方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及芯片

技术领域

,具体而言,涉及一种闪存擦除中断恢复测试方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

Nor Flash通常有两个功能:存储程序代码和存储数据。Nor Flash主要包括三种数据操作:数据读取、数据编程和数据擦除。CPU对Flash的XIP(芯片内执行)操作是通过向Flash发送读取命令读取Flash中存储的代码来实现的。CPU向Flash存储数据过程是:首先需要先发送擦除指令清空Flash的某个block,然后发送编程指令将用户数据写到block的某个页,最后发送读指令读取并校验数据。通常擦除和编程操作需要一定时间,在操作期间Flash除了能够响应中断命令和状态寄存器读取命令,一般不能响应其他命令。Nor Flash同一个时间只能进行一项操作,即其中一项操作正在进行时,Flash不响应其他操作,如擦除和编程过程中,不会响应读取指令。

CPU从Flash中读取指令时,如果Flash正在做擦除或编程操作,CPU需发送中断指令打断Flash的编程或擦除操作,Flash内部会进行状态保存;取指完毕后,CPU需向Flash发送擦除或编程恢复指令,Flash内部会进行状态恢复,继续完成擦除或编程操作。

由于擦除操作是Flash内部最复杂的算法,内部包含复杂的状态机,还包含高达正负10V电压的开关切换,擦除操作不仅影响正在操作的区域,还会影响非操作区域。芯片设计时需对Flash擦除的中断以及恢复流程进行测试,如果芯片设计对Flash擦除的中断以及恢复流程处理不完备,将会导致Flash内部数据出现跳变,轻则导致数据或代码区数据翻转,重则导致Flash器件永久损坏。现有的Flash擦除的中断以及恢复流程测试方法存在以下缺陷:

1、普遍地为随机去中断擦除操作,中断时间点无法确保覆盖擦除算法的所有时间片段,存在验证不全面风险,即无法全面有效地反映擦除中断、恢复操作对芯片的影响;

2、未检测擦除中断、恢复操作对非操作区域的数据的影响,;

3、实际上擦除中断恢复操作可能会影响Flash内部电压的建立和保持,而传统做法一般采用的较低频率去进行测试,低频率难以测出闪存芯片问题,即无法充分地反映擦除中断、恢复操作对芯片的影响。

针对上述问题,目前尚未有有效的技术解决方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种闪存擦除中断恢复测试方法、装置、电子设备及存储介质,以全面、有效、充分地反映擦除中断、恢复操作对芯片的影响。

第一方面,本申请实施例提供了一种闪存擦除中断恢复测试方法,用于对NORFLASH进行中断恢复测试,所述方法包括以下步骤:

S1、对闪存中非操作区域写入第一数据信息,设置总线时钟频率为闪存的极限频率;

S2、对闪存中操作区域写入第二数据信息;

S3、选中操作区域的扇区依次循环执行擦除-查空-编程-校验的循环操作,并在擦除过程中按照设定间隔时间中断擦除操作、恢复擦除操作,在扇区循环执行所述循环操作过程中,间隔检测并记录非操作区域的第一数据信息是否产生变化;

S4、当选中扇区循环执行操作达到设定的循环次数时,结束循环。

所述的一种闪存擦除中断恢复测试方法,其中,还包括执行于步骤S1之前的步骤:

S0、测试闪存芯片性能,确保闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及读写速度正常。

所述的一种闪存擦除中断恢复测试方法,其中,还包括执行于步骤S4之后的步骤:

S5、检查闪存芯片性能,分析闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及芯片读写速度是否正常。

所述的一种闪存擦除中断恢复测试方法,其中,所述第一数据信息中包含数据0和数据1。

所述的一种闪存擦除中断恢复测试方法,其中,所述步骤S3中“按照设定间隔时间中断擦除操作、恢复擦除操作”的设定间隔包含启动中断擦除操作的中断间隔时间和用于在中断擦除操作后延时启动恢复擦除操作的恢复间隔时间。

所述的一种闪存擦除中断恢复测试方法,其中,步骤S3中可设定间隔阈值,当扇区每执行间隔阈值次数的循环操作时,检测并记录非操作区域的第一数据信息是否产生变化。

所述的一种闪存擦除中断恢复测试方法,其中,步骤S3中所述扇区为从操作区域中随机选择的一个或多个扇区。

第二方面,本申请实施例还提供了一种闪存擦除中断恢复测试装置,用于对NORFLASH进行中断恢复测试,包括:

写入模块,用于对闪存中非操作区域和操作区域分别写入第一数据信息和第二数据信息;

选择模块,用于选中操作区域中扇区;

循环操作模块,用于对选择模块选择的扇区循环执行擦除-查空-编程-校验操作;

中断恢复模块,可间隔性地发出中断擦除操作指令和恢复擦除操作指令;

检测模块,用于检测并记录非操作区域的第一数据信息是否发生变化;

所述中断恢复模块可间隔性地在循环模块进行擦除操作时发出中断擦除操作指令和恢复擦除操作指令;所述检测模块可在所述在循环操作模块对选择扇区进行循环操作的过程中间隔性地检测并记录非操作区域的第一数据信息是否发生变化。

第三方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

第四方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

由上可知,本申请实施例提供的闪存擦除中断恢复测试方法、装置、电子设备及存储介质,其中,方法通过对选中扇区进行循环操作,并在循环操作中的擦除阶段反复进行中断、恢复操作,使得闪存芯片循环进行了多次测试且中断、恢复操作覆盖整个擦除过程,使得测试数据具有代表性,可准确、有效地反映闪存芯片性能,同时,间隔性地检测非操作区域的第一数据信息变化情况,可有效且清楚地反映出擦除中断、恢复操作累积发生对非操作区域数据的影响;此外,设置总线时钟频率为闪存的极限频率,使得闪存处于最容易出现问题的状态,能更充分地测试出芯片性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种闪存擦除中断恢复测试方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的一种闪存擦除中断恢复测试方法实施例1的逻辑图。

图3为本申请实施例提供的一种闪存擦除中断恢复测试装置的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一方面,请参照图1-2,图1-2是本申请一些实施例中的一种闪存擦除中断恢复测试方法,用于对NOR FLASH进行中断恢复测试,方法包括以下步骤:

S1、对闪存中非操作区域写入第一数据信息,设置总线时钟频率为闪存的极限频率;

其中,非操作区域指的是不需要进行直接进行擦除中断恢复操作的存储单元区域,对这些区域的储存单元写入第一数据信息,以便用于后续验证擦除中断恢复操作对非操作区域的影响。

具体地,设置极限频率更容易测出闪存芯片测试过程中展露的问题。

S2、对闪存中操作区域写入第二数据信息;

其中,操作区域指的是可选中的用于进行擦除中断恢复操作的存储单元区域,实际操作时,为减少测试时间,不一定需要进行整个操作区域测试操作,一般在操作区域中选取部分区域进行测试操作以节省测试时间和减少闪存芯片测试过程中整体的擦除写入次数,选中测试操作的区域一般以块或扇区作为测试单位,但不论对操作区域的哪部分进行测试操作,也应对操作区域整体写入第二数据信息,写入第二数据信息后使得下一步骤对操作区域的测试单位从擦除步骤开始操作;

S3、选中操作区域的扇区依次循环执行擦除-查空-编程-校验的循环操作,并在擦除过程中按照设定间隔时间中断擦除操作、恢复擦除操作,在扇区循环执行循环操作过程中,间隔检测并记录非操作区域的第一数据信息是否产生变化;

具体地,本申请实施例中以扇区(sector)作为操作区域的测试单位,选中扇区后,每次循环操作中,对扇区依次进行如下操作:擦除扇区内所有存储单元数据,使所有存储单元的数据为“1”,对存储单元数据进行查空处理,检测存储单元的擦除情况,然后对扇区内存储单元进行数据编程,最后读取校验存储单元数据。

具体地,选中扇区中存储单元编程数据为第二数据信息,确保扇区中存储单元每次循环操作开始和结束时的数据信息相同,能更好地作为数据参照反映闪存芯片在经历擦除中断恢复操作后数据的稳定性。

具体地,擦除操作结束时还需进行过擦除检测及修复,确保存储单元擦除后不存在过擦除情况。

更具体地,在循环操作中的每次擦除操作中,按照间隔时间对擦除操作进行中断、恢复处理,可涵盖整个擦除操作过程,即确保了擦除中断可以覆盖到擦除算法的所有时间片,使得该擦除中断、恢复模式可有效反映出芯片性能。

更具体地,每执行一定次数的循环操作后,检测并记录非操作区域的第一数据信息是否产生变化,可有效且清楚地反映出擦除中断、恢复操作累积发生次数对非操作区域数据的影响。

更具体地,检测并记录非操作区域的第一数据信息是否产生变化的同时还可记录第一数据信息的变化情况,以更清楚地反映出擦除中断、恢复操作累积发生次数对非操作区域数据的影响。

S4、当选中扇区循环执行操作达到设定的循环次数时,结束循环。

具体地,循环操作设置足够的循环次数可使得本申请实施例的测试方法更具代表性,能更精准地测试出闪存芯片的性能。

在一些优选的实施方式中,循环操作的循环次数为50-150K次,在本实施例中,优选为100K次。

本申请实施例的一种闪存擦除中断恢复测试方法,通过采用循环操作的方式对操作区域的选中扇区进行重复进行擦除-查空-编程-校验,并擦除过程中进行多次中断、恢复操作,使得闪存芯片循环进行了多次测试且中断、恢复操作覆盖整个擦除过程,使得测试数据具有代表性,可准确、有效地反映闪存芯片性能,同时,间隔性地检测非操作区域的第一数据信息变化情况,可有效且清楚地反映出擦除中断、恢复操作累积发生对非操作区域数据的影响;此外,设置总线时钟频率为闪存的极限频率,使得闪存处于最容易出现问题的状态,能更充分地测试出芯片性能。

在一些优选的实施方式中,还包括执行于步骤S1之前的步骤:

S0、测试闪存芯片性能,确保闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及读写速度正常。

具体地,通过步骤S0确保芯片测试前芯片基本功能正常,即闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及读写速度正常,为测试后检查频繁擦除中断恢复对器件影响做准备。

现有的测试方法中,一般只是验证擦除中断和恢复功能,测试后未对频繁擦除中断恢复对Flash器件影响进行测试,Flash的电路结构决定了任何涉及到高压切换的操作都可能对器件可靠性产生影响,因此,测试操作后可能会造成闪存芯片损伤或损坏。

因此,在一些优选的实施方式中,还包括执行于步骤S4之后的步骤:

S5、检查闪存芯片性能,分析闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及芯片读写速度是否正常。

具体地,由于执行了步骤S0,可知测试的闪存芯片在测试前基本功能为正常状态,通过步骤S5可获知测试后闪存芯片性能的变化情况,即对应基本功能是否发生变化及变化幅度。

更具体地,分析闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及芯片读写速度是否正常,可获知闪存芯片在测试是否有漏电以及读写速度是否有衰减的问题发生。

在一些优选的实施方式中,第一数据信息中包含数据0和数据1。

具体地,因第一数据信息中包含数据0和数据1,因此,步骤S3检测第一数据信息是否发生变化时,既可以测试到擦除扰动和过擦除(被影响区域数据0变1),又可以测试到编程扰动(被影响区域数据1变0),由此,可更清楚地测试出闪存芯片操作区域进行擦除中断恢复操作对非操作区域的影响情况。

更具体地,本申请实施例中,第一数据信息为5A数据或棋盘格数据等,这些数据均包含数据0和数据1。

更具体地,第二数据信息为A5数据,可区分于第一数据信息。

在一些优选的实施方式中,步骤S3中“按照设定间隔时间中断擦除操作、恢复擦除操作”的设定间隔包含启动中断擦除操作的中断间隔时间和用于在中断擦除操作后延时启动恢复擦除操作的恢复间隔时间。

具体地,在开始对存储单元进行擦除操作后,经过中断间隔时间后对闪存芯片发出擦除中断指令以中断擦除操作,然后在发出擦除中断指令延时恢复间隔时间后,对闪存芯片发出恢复擦除指令,使擦除操作继续进行,然后经过中断间隔时间后再对闪存芯片发出擦除中断指令以中断擦除操作,如此类推地持续进行擦除中断、恢复操作,直至该轮次的循环操作中的擦除操作完成;设置中断间隔时间和恢复间隔时间持续进行擦除中断、恢复操作使得擦除中断、恢复操作覆盖整个擦除过程,因而可更有效且综合地反映出在擦除操作不同阶段进行中断、恢复操作对闪存芯片数据产生的影响,并反映出该闪存芯片的数据保持能力。

在一些优选的实施方式中,步骤S3中可设定间隔阈值,当扇区每执行间隔阈值次数的循环操作时,检测并记录非操作区域的第一数据信息是否产生变化。

具体地,通过设定间隔阈值检测第一数据信息变化,可有序、清楚地反映出循环操作循环过程中不同阶段对非操作区域的影响。

在一些优选的实施方式中,间隔阈值一般为循环操作次数的1/500-1/50,在本实施例中,优选为1/100,如循环操作次数为100K,则间隔阈值为1000。

在一些优选的实施方式中,步骤S3中扇区为从操作区域中随机选择的一个或多个扇区。

具体地,扇区选择采用随机选中的方式,以确保测试单位具有随机性,随机选中的扇区更能有效反映出闪存芯片的性能。

本申请实施例提供的一种闪存擦除中断恢复测试方法,通过对选中扇区进行循环操作,并在循环操作中的擦除阶段反复进行中断、恢复操作,使得闪存芯片循环进行了多次测试且中断、恢复操作覆盖整个擦除过程,使得测试数据具有代表性,可准确、有效地反映闪存芯片性能,同时,间隔性地检测非操作区域的第一数据信息变化情况,可有效且清楚地反映出擦除中断、恢复操作累积发生对非操作区域数据的影响。

实施例1

请参照图2,测试前,首先用自动测试机台(ATE)测试芯片的待机电流和深度睡眠电流以及读写速度,确保测试前芯片基本功能正常,为测试后检查频繁擦除中断恢复对器件影响做准备。

对闪存芯片全片中的非操作区域写入5A数据;设置总线时钟频率为Flash的极限频率(测试板卡采用等长走线可确保频率可跑最大频率)。

对闪存芯片的操作区域写入A5数据,随机选中操作区域中一扇区(sector),对该扇区做“擦除-查空-编程-校验”循环操作100K次;在擦除过程中,每隔tSUS(如40us)发送擦除中断指令去打断擦除操作,然后延时tRS(如30us)去恢复擦除操作,如此往复,直到查询状态寄存器检查到当前循环轮次的擦除操作完成,此流程可以确保擦除中断可以覆盖到擦除算法的所有时间片。

测试过程中,每执行1000次循环操作便检查非操作区域数据,检查非操作区域是否受到操作区域过擦除或擦除扰动影响;由于本测流程非操作区域写的是5A数据,包含数据0和数据1,故该检查过程既可以测试到擦除扰动和过擦除(被影响区域数据0变1),又可以测试到编程扰动(被影响区域数据1变0)。

测试结束后,再次使用自动测试机台(ATE)检查芯片的待机电流和深度睡眠电流以及芯片读写速度,检查芯片是否有漏电以及读写速度是否有衰减。

第二方面,请参照图3,图3是本申请一些实施例中提供的一种闪存擦除中断恢复测试装置,用于对NOR FLASH进行中断恢复测试,包括:

写入模块,用于对闪存中非操作区域和操作区域分别写入第一数据信息和第二数据信息;

选择模块,用于选中操作区域中扇区;

循环操作模块,用于对选择模块选择的扇区循环执行擦除-查空-编程-校验操作;

中断恢复模块,可间隔性地发出中断擦除操作指令和恢复擦除操作指令;

检测模块,用于检测并记录非操作区域的第一数据信息是否发生变化;

中断恢复模块可间隔性地在循环模块进行擦除操作时发出中断擦除操作指令和恢复擦除操作指令;检测模块可在在循环操作模块对选择扇区进行循环操作的过程中间隔性地检测并记录非操作区域的第一数据信息是否发生变化。

本申请实施例提供的一种闪存擦除中断恢复测试装置,通过写入模块对需进行测试的闪存芯片的非操作区域和操作区域分别写入第一数据信息和第二数据信息,然后通过选择模块选中操作区域中的扇区,由循环操作模块该扇区循环性地执行擦除-查空-编程-校验操作,其中,擦除过程中,中断恢复模块间隔性地对循环模块发出中断擦除操作指令和恢复擦除操作指令,使得整个擦除操作过程中间隔性地中断恢复,使得闪存芯片选中区域循环进行了多次测试且中断、恢复操作覆盖整个擦除过程,使得测试数据具有代表性,可准确、有效地反映闪存芯片性能,同时,利用检测模块在循环操作的过程中间隔性地检测非操作区域的第一数据信息变化情况,可有效且清楚地反映出擦除中断、恢复操作累积发生对非操作区域数据的影响。

在一些优选的实施方式中,还包括性能测试模块,性能测试模块用于检测闪存芯片测试前后的性能。

具体地,性能测试模块可检测闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及读写速度。

更具体地,性能测试模块在开始测试前检测芯片性能,确保闪存芯片的待机电流、深度睡眠电流以及读写速度正常,为测试后检查频繁擦除中断恢复对器件影响做准备。

更具体地,性能测试模块在测试结束后检测芯片性能,可获知测试后闪存芯片性能的变化情况,即对应基本功能是否发生变化及变化幅度,以获知闪存芯片在测试是否有漏电以及读写速度是否有衰减的问题发生。

第三方面,请参照图4,图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,本申请提供一种电子设备3,包括:处理器301和存储器302,处理器301和存储器302通过通信总线303和/或其他形式的连接机构(未标出)互连并相互通讯,存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序,当计算设备运行时,处理器301执行该计算机程序,以执行时执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。

第四方面,本申请实施例提供一种存储介质,所述计算机程序被处理器执行时,执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法。其中,存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

另外,作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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