專利名稱：快閃存儲器裝置中的可編程存取保護(hù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及存儲裝置，尤其涉及在這種存儲裝置中提供存取保護(hù)。
背景技術(shù)：
哪里需要可重新編程的非易失性存儲器，哪里就使用可以電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)。典型地，寫到這種裝置，需要斷定一個允許寫入信號給芯片，同時發(fā)生寫入操作。這防止了無意地寫入存儲器。
但是，EEPROM中包含的數(shù)據(jù)易受各種訛誤源的影響。例如，由于對EEPROM上電和下電而引起的暫態(tài)產(chǎn)生數(shù)據(jù)訛誤的機(jī)會。典型地，EEPROM在苛刻的工業(yè)環(huán)境中得以應(yīng)用，由此，使裝置受到控制線上的噪聲尖峰信號的影響。因此，除了目前使用的簡單的允許寫入信號外，希望提供更強(qiáng)的保護(hù)對付無意寫入。
EEPROM還在希望受到控制的讀存取的情況下得到應(yīng)用。例如，結(jié)合了EEPROM型存儲器的智能卡，它需要某種形式的保護(hù)對付越權(quán)存取。這種智能卡用于個人金融應(yīng)用、保健服務(wù)等等，其中，這種卡中包含的信息的私密性是重要的。
在無線電頻率識別裝置(RFIDs)中能發(fā)現(xiàn)EEPROM，其中存儲裝置用于存儲識別RFID標(biāo)記所附加的物體的信息。典型地，RFID標(biāo)記(tag)是可以寫入的，以在除了標(biāo)識符之外存儲信息。RFID標(biāo)記通常具有某種寫保護(hù)能力和讀訪問控制。這種讀訪問控制目前是通過提供口令機(jī)制實(shí)施的，它在標(biāo)記中結(jié)合了存儲器的門存取，這導(dǎo)致產(chǎn)生一個龐大的裝置。
現(xiàn)在需要一種策略，禁止讀存儲裝置中包含的某些或全部的信息，并禁止對存儲器的寫存取。希望避免具有額外的電路實(shí)施這種能力，由此，允許需要讀存取保護(hù)的更小和更密集的應(yīng)用。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種存儲裝置，它包含存儲器陣列和用于控制對存儲器陣列的存取的存取邏輯。第一位存儲器提供確定存儲器陣列的可達(dá)性的存取信息。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，將存儲器陣列分為多個存儲塊，每一個塊具有相應(yīng)的存取信息，用于對該塊的存取。第二位存儲器包含存取控制信息，用于控制對第一位存儲器的存取。寫保護(hù)引線將第二位存儲器設(shè)置到第一邏輯電平，當(dāng)?shù)诙淮鎯ζ髦械南鄳?yīng)的位設(shè)置在第二邏輯電平時，允許對第一位存儲器寫存取。更進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，至少一個存儲塊可以再分為頁。提供第三位存儲器，用于控制對每一個這種頁的存取。
在較佳實(shí)施例的第一種變化中，將本發(fā)明配置成串行存儲裝置。在第二種變化中，存儲裝置與并行接口適應(yīng)。在第三種改變中，本發(fā)明包含無線電頻率接口，以提供以無線電頻率信號，用于RFID應(yīng)用中。RFID接口可以通過串行型存儲裝置或并行型存儲裝置工作。
附圖概述

圖1示出本發(fā)明的存儲器的機(jī)構(gòu)。
圖2A和2B描述了圖1所示的存取控制邏輯。
圖3說明了用于存儲塊0的存取邏輯。
圖4示出存取保護(hù)頁的內(nèi)存映象。
圖5示出用于RFID應(yīng)用的本發(fā)明。
實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的存儲裝置100的較佳實(shí)施例包含電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)102。設(shè)置一串行接口，用于訪問EEPROM，它包含用于接收操作碼使存儲裝置工作，并用于接收要存儲在存儲裝置中的數(shù)據(jù)的串行輸入／輸出數(shù)據(jù)引線SDA。串行數(shù)據(jù)引線根據(jù)接收到的操作碼，饋送到控制邏輯裝置106，該裝置產(chǎn)生控制信號，使存儲裝置工作串行數(shù)據(jù)引線SDA還饋送到數(shù)據(jù)存儲器108，它用于保存要寫入EEPROMl02的數(shù)據(jù)，并保存用于對EEPROM存取的地址。存儲器地址通過X解碼器和Y解碼器解碼，后者用作輸入到EEPROM102的MUX的輸出端的選擇器。串行數(shù)據(jù)引線還用作輸出引線。輸出緩沖器110通過傳輸門122和輸出晶體管116，將數(shù)據(jù)輸送到串行數(shù)據(jù)引線SDA。在存取控制邏輯120的控制下，操作傳輸門122。
存儲裝置的串行接口還包含兩個寫保護(hù)引線WP1、WP2，它們饋送到控制邏輯裝置106和一組二進(jìn)位制方程104。寫保護(hù)引線WP1是傳統(tǒng)的寫保護(hù)機(jī)構(gòu)，每當(dāng)斷定有引線時，它就阻止對存儲器的寫入?？刂七壿?06使EEPROM102的高壓泵無效，從而當(dāng)斷定有WP1時，阻止EEPROM的編程。類似地，當(dāng)斷定有WP1時，使二進(jìn)位制方程104無效。
當(dāng)斷定WP2為L0時，將二進(jìn)位制方程設(shè)置為邏輯“1”。當(dāng)上電的時候，隨著存儲裝置完全上點(diǎn)時上電復(fù)位信號為L0，二進(jìn)位制方程也設(shè)置為邏輯“1”。根據(jù)本發(fā)明的操作原理，可以只將邏輯“0”寫入二進(jìn)位制方程。由此，當(dāng)由用戶將邏輯“0”寫入二進(jìn)位制方程時，該二進(jìn)位制方程無法繼而復(fù)位至邏輯“1”，除非通過使電源循環(huán)，或者斷定WP2為L0。如下面將解釋的，二進(jìn)位制方程饋送到EEPROM102的存取控制邏輯，以對存儲器提供受控制的存取。
現(xiàn)在，翻到圖2A，討論圖1所示的存取控制邏輯120。如從圖2的略圖可見，將EEPROM102分為八個存儲塊BLK0—BLK7。EEPROM102還包含許多存儲器，它們被認(rèn)為是存取保護(hù)頁APP。保護(hù)位存儲器202(PB0—PB7)包含用于對EEPROM102中的每一塊進(jìn)行讀和寫存取的存取控制信息。保護(hù)位存貯器204(PB／AP)包含EEPROM的APP部分的存取控制信息。在較佳實(shí)施例中，保護(hù)位202、204在存儲保護(hù)頁APP內(nèi)。
機(jī)能上地，存取控制邏輯120包含與門201a—201h，其中保護(hù)位存儲器202中的位是通過這些與門饋送的，從而可以確定是否對存儲塊進(jìn)行寫存取。
通過串行引線SDA，使BLK0—BLK7被允許。由此，保護(hù)位PB0控制對EEPROM102的塊BLK0的寫存取，保護(hù)位PB1控制對塊BLK1的寫存取，以此類推。類似地，保護(hù)位PB／AP通過與門203，控制對存取保護(hù)頁APP的寫存取。
存取控制邏輯120還包含與門205a—205h和207。如在圖2A中可見的，二進(jìn)位制方程104通過將串行數(shù)據(jù)引線SDA通過與門205a—205h和207耦合到保護(hù)位，提供了對保護(hù)位存儲器203、204的寫存取控制。更具體地說，只有當(dāng)保護(hù)位相應(yīng)的二進(jìn)位制方程設(shè)置為邏輯“1”時，它才可以寫入。通過這種方法，例如二進(jìn)位制方程SB0控制保護(hù)位PB0是否寫入。
如上所述，本發(fā)明的一個方面是，二進(jìn)位制方程只能夠通過串行數(shù)據(jù)引線SDA寫到存儲邏輯“0”。一旦寫到邏輯“0”，則二進(jìn)位制方程只可以通過斷定寫保護(hù)引線WP2上的L0，或者當(dāng)裝置上電時POR線為L0時，復(fù)位至邏輯“1”。由此，或門114通過其反向的輸入，信號給二進(jìn)位制方程存儲器104，在這兩種情況中的任何一種情況下復(fù)位到邏輯“1”。
關(guān)于圖1，還要注意，寫保護(hù)引線WP1通過使安排EEPROM的存儲位置所需的高電壓泵無效，阻止了寫入EEPROM102。根據(jù)本發(fā)明，斷定寫保護(hù)引線WP1還阻止了寫入二進(jìn)位制方程存儲器104，如圖2A所示，其中，WP1通過與門209a—209h和211，饋送到二進(jìn)位制方程存儲器。
圖2B說明保護(hù)位PB0—PB7除了提供對存儲塊的寫入控制外，提供對存儲塊BLK0—BLK7的讀存取的控制。由此，存取控制邏輯120(圖1)包括另外的邏輯，即，與門213a—213h，其中保護(hù)位和存儲塊的輸出饋送到該這些邏輯。
現(xiàn)在翻到圖3，示出提供給存儲塊BLK0的寫存取保護(hù)的另外的值。將存儲塊BLK0再分成八頁P(yáng)G0—PG7，它們可以被個別保護(hù)，不受寫操作影響。一組寫保護(hù)位302通過另外的邏輯，諸如包含在存取控制邏輯120中的與門30ia—301h，與存儲塊的保護(hù)位PB0結(jié)合。由此，存儲塊BLK0中的頁首先需要將保護(hù)位PB0設(shè)置得允許寫入存儲塊，其次將相應(yīng)的寫保護(hù)位設(shè)置得允許寫入頁。
圖4所示的內(nèi)存映象說明存取保護(hù)頁APP的地址映射。存儲器包含16個可設(shè)定地址的字節(jié)，其地址由字節(jié)0到字節(jié)15。前面8個字節(jié)包含保護(hù)位PB0—PB7，二進(jìn)位制方程SB0—SB7。用于給出的存儲塊的保護(hù)位以下面的方式組織。它們包含2位最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)，這導(dǎo)致四個可能的組合。
如果將保護(hù)位設(shè)置為(0，0)或(0，1)，則相應(yīng)的存儲塊既無法讀，也無法寫；即，不允許對存儲塊進(jìn)行存取。如果將保護(hù)位設(shè)置為(1，0)，則允許只讀的訪問。如果將保護(hù)位設(shè)置為(1，1)，則允許對存儲塊進(jìn)行全部的存取(讀和寫)。由此，在存取保護(hù)頁APP中，每一個保護(hù)位占字節(jié)0—7中的各2位。
在較佳實(shí)施例中，除了二進(jìn)位制方程，所有包含APP的位都存儲在EEPROM102中。由此，當(dāng)循環(huán)給裝置的加電時，包含在那部分APP中的信息保持完整無缺和不受影響。二進(jìn)位制方程雖然共享與APP相同的地址空間，但是存儲在與EEPROM102分開的存儲器中。在較佳實(shí)施例中，二進(jìn)位制方程存儲在寄存器中，諸如由D型觸發(fā)器構(gòu)成的那些暫存器。粘結(jié)位的內(nèi)容能被初始化包含存貯器裝置的上電的邏輯“1”。另外，寄存器耦合到WP2引線，從而斷定引線結(jié)果在復(fù)位寄存器包含邏輯“1”。
已經(jīng)根據(jù)具有串行接口的存儲裝置，進(jìn)行了上述討論。注意，在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的條件下，可以將存儲器的存取保護(hù)用于并行存儲器。類似地，可以使用無線電頻率接口電路與存儲裝置連接。由此，可以使RFID裝置構(gòu)成為小尺寸，并且仍然具有本發(fā)明提供的安全存儲器的優(yōu)點(diǎn)。
參照圖5，典型的RFID500包含詢問器502和標(biāo)記504。標(biāo)記包含拾音線圈Lt，它與電容器Ct一起，形成儲能電路520?？邕^能電路耦合的是電壓鉗522、負(fù)載調(diào)制電路524、和全波橋式整流器526。
橋式整流器526對小型供電電容器Cf充電，提供電源電壓Vdd。電源電壓將電源提供給本發(fā)明的存儲裝置100。除了將外部電源提供給標(biāo)記504，橋式電路526還根據(jù)來自詢問器502的輸入信號，將時鐘信號提供給時鐘發(fā)生器536。
調(diào)制電路524改變跨過儲能電路的負(fù)載，這改變了儲能電路520的Q因子。調(diào)制電路在控制器534的控制下工作，以根據(jù)要傳送給詢問器502的數(shù)據(jù)，改變儲能電路的Q值。當(dāng)詢問器502檢測到反射的信號中相應(yīng)的變化時，數(shù)據(jù)被“傳送”。反過來，解調(diào)電路538解調(diào)輸入的數(shù)據(jù)信號，并將其饋送到控制器534。典型地，數(shù)據(jù)信號包含命令位和／或數(shù)據(jù)位，以寫入存儲裝置100。
權(quán)利要求
1．一種存儲裝置，其特征在于包含存儲器陣列(102)；耦合到所述存儲器陣列，用于控制對所述存儲器陣列的存取的第一控制裝置(120)；用于接收和存儲存儲器存取控制信息的第一存儲裝置(202，204)，所述第一控制裝置(120)適于根據(jù)所述第一存儲裝置的容量，提供對所述存儲器陣列的存??；耦合到所述第一存儲裝置，用于控制對所述第一存儲裝置(202，204)的寫存取的第二控制裝置(205a—205h，207)；用于接收和存儲修改控制信息的第二存儲裝置(104)，所述第二控制裝置(205a—205h，207)適于根據(jù)第二存儲裝置的邏輯狀態(tài)，將寫存取提供給所述第一存儲裝置(202，204)；用于接收外部信號，并耦合以響應(yīng)于接收到一外部信號，將所述第二存儲裝置(104)設(shè)置為第一邏輯狀態(tài)的第一引線裝置(WP2)；和用于接收外部信號，并耦合以響應(yīng)于接收到一外部信號，阻止對所述存儲器陣列(102)的所有寫存取的第二引裝置(WP1)。
2．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于第一存儲裝置(120)是位存儲器，第二存儲裝置是具有對應(yīng)于第一存儲裝置(202，204)的每一位的位的位存儲器，并且第二控制裝置適于只有當(dāng)?shù)诙鎯ρb置(104)中相應(yīng)的位處于第二邏輯電平時，才允許對第一存儲裝置中的位進(jìn)行寫存取。
3．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于存儲器陣列(102)包含多個存儲塊，每一個存儲塊具有相應(yīng)的存儲器存取控制信息，以控制對所述各個存儲塊的存取的控制。
4．如權(quán)利要求3所述的存儲裝置，其特征在于存儲器存取控制信息包含多個保護(hù)位，每一個保護(hù)位與一個存儲塊相關(guān)。
5．如權(quán)利要求4所述的存儲裝置，其特征在于第二存儲裝置(104)包含多個二進(jìn)位制方程，每一個所述二進(jìn)位制方程對應(yīng)于一個保護(hù)位。
6．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于包含用于產(chǎn)生上電復(fù)位信號(118)，并耦合以在存儲裝置上電時，將第二存儲裝置設(shè)置到第一邏輯狀態(tài)的裝置。
7．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于還包含高電壓泵裝置，用于提供電壓安排存儲器陣列，第二引線裝置(WP1)耦合以響應(yīng)于接收到的外部信號使高電壓泵有效和無效(106)。
8．如權(quán)利要求1所述的存儲裝置，其特征在于還包含一個串行接口或并聯(lián)接口。
9．如權(quán)利要求8所述的存儲裝置，其特征在于還包含無線電頻率接口，以通過無線電頻率信號與存儲裝置通信。
10．一種存儲裝置，其特征在于包含組成為多個存儲塊的存儲器陣列(102)；耦合到存儲器陣列，以控制其讀和寫存取的存取控制邏輯(120)；耦合到所述存取控制邏輯的第一位存儲器(202)，所述第一位存儲器具有相應(yīng)于每一個存儲塊的存取允許位，所述存取控制邏輯適于根據(jù)相應(yīng)于選出的存儲塊的存取允許位的邏輯電平，使對選出的存儲塊的讀和寫操作有效和無效；耦合到所述第一位存儲器，以將外部提供的存取允許信息寫入存取允許位的寫入控制邏輯(205a—205n)；耦合到寫入控制邏輯的第二位存儲器(104)，所述第二位存儲器具有多個位，每一個所述位相應(yīng)于一個存取允許位，寫入控制邏輯適合于根據(jù)所述多個位的邏輯電平，使對所述第一位存儲器的寫入有效；和耦合到所述存儲器陣列，以在斷定有第一寫保護(hù)引線時阻止對所述存儲器陣列的寫存取的第一寫保護(hù)引線(WP1)。
11．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于第一位存儲器(202)是可設(shè)定地址的，并且所述第一位存儲器的地址空間是存儲器陣列的地址空間的子集。
12．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于寫入控制邏輯(205a—205n)還適于只有在第二位存儲器(104)中相應(yīng)的位等于第一邏輯電平時，才使對第一位存儲器(202)的寫入有效。
13．如權(quán)利要求12所述的存儲裝置，其特征在于還包含耦合到第二位存儲器的第二寫保護(hù)引線(WP2)，當(dāng)斷定第二寫保護(hù)引線是L0時，將第二位存儲器的位設(shè)定為第一邏輯電平。
14．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于至少一個存儲塊(BLK0)被再分成N頁，其中存儲裝置還包含第三位存儲器(302)，所述位存儲器具有N頁允許位，每一頁允許位對應(yīng)于N頁中的1頁，存取控制邏輯還適于根據(jù)對應(yīng)子選出的頁的頁允許位的邏輯電平，使對選出的頁的讀和寫操作有效和無效。
15．如權(quán)利要求10所述的存儲裝置，其特征在于還包含無線電頻率接口(520)，用于使用無線電頻率發(fā)信號，與存儲裝置通信。
16．一種存儲裝置的操作方法，其特征在于包含以下步驟響應(yīng)于讀請求，檢測與所述讀請求中指定的存儲位置相關(guān)的許可位的邏輯狀態(tài)，并且如果檢測步驟的結(jié)果表示允許所述讀請求，則執(zhí)行所述讀請求；響應(yīng)于寫請求，檢測與所述寫請求中指定的存儲位置相關(guān)的許可位的邏輯狀態(tài)，并且如果檢測步驟的結(jié)果表示允許所述寫請求，則執(zhí)行所述寫請求；更新許可位，包括檢測與所述許可位相關(guān)的存取信息的邏輯狀態(tài)，并且僅當(dāng)所述存取信息處于第一邏輯狀態(tài)，執(zhí)行所述更新步驟；更新存取信息，包含只允許更新存取信息從第一邏輯狀態(tài)變化到第二邏輯狀態(tài)的情況；在接收到供電復(fù)位信號或斷定存取保護(hù)引線時，將存取信息的邏輯狀態(tài)設(shè)定為第一邏輯狀態(tài)。
17．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包含將存儲器陣列分為多個存儲塊，使非易失性許可位與每一個所述存儲塊相關(guān)，并根據(jù)每一個存儲塊實(shí)行讀和寫請求。
18．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包含分配存儲器陣列的一部分以存儲存取信息。
19．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于還包含將一個存儲塊再分為多頁，并且響應(yīng)于對1頁的讀請求或?qū)懻埱螅瑱z測與由所述請求中指定的頁相關(guān)的非易失性頁許可位的邏輯狀態(tài)，并且如果檢測步驟的結(jié)果表示允許所述請求時，實(shí)行所述操作。
20．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于包含通過無線電頻率發(fā)信號，傳送讀和寫請求。
全文摘要
一種存儲裝置(100)包含具有用于控制對其的存取的第一存取控制位(202,204)的存儲器陣列(102)。第二組存取控制位(104)來控制對第一存取控制位的寫存取。將存儲器陣列分成存儲塊,每一塊具有相應(yīng)的存取控制位。至少一個這種塊(BLKO)再分成頁,每一頁具有相應(yīng)的控制位。
文檔編號G11C7/24GK1279808SQ98811192
公開日2001年1月10日 申請日期1998年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月14日
發(fā)明者K·D·馬萊斯基, J·P·沃德, M·J·斯坦梅茨, D·C·克羅默, G·普魯厄特 申請人:愛特梅爾股份有限公司