一種OTP存儲裝置以及訪問OTP存儲器的方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種OTP（一次可編程）存儲裝置和訪問OTP存儲器的方法，按照本發明專利技術的方法和裝置實現對OTP存儲器的操作，及根據可配置的訪問OTP存儲器指令產生對應不同指令的接口時序。同時，在對OTP存儲器編程操作中，提出一種全新、高效、高可靠性的編程方法，針對對OTP編程地址的冗余處理及在編程操作中采取對同一個地址至多允許高達16次脈沖編程的方法，極大程度解決了訪問OTP存儲器時容易出現編程出錯的問題，大大提高了OTP存儲器的可靠性，最大程度實現對OTP存儲器地利用。

OTP storage device and method for accessing OTP memory

The invention discloses a OTP (one time programmable) storage device and method of accessing OTP memory, according to the method and device of the invention to realize the operation of OTP memory, and OTP memory access instructions can be configured according to the interface timing corresponding to different instructions. At the same time, in the OTP memory programming operation, put forward a new method of programming, high efficiency, high reliability, redundancy for processing programming on the OTP address and take on the same address up to 16 times as high as the pulse programming method in the programming operation, greatly solves the problem of programming error prone access OTP memory, can greatly improve the reliability of OTP memory, OTP memory to achieve the greatest degree of use.

【技術實現步驟摘要】
一種OTP存儲裝置以及訪問OTP存儲器的方法
本專利技術涉及一種一次可編程（OTP,OneTimeProgramable）存儲器領域，特別涉及一種訪問OTP存儲器的方法和裝置。
技術介紹
隨著電子信息社會的不斷發展，數據存儲需求量呈現出爆炸式的增長。與MASK（掩膜）和Flash（閃存）存儲器相比，OTP存儲器兼具二者之優勢，既有一定的靈活性，成本又不太高。也因此在嵌入式系統或者芯片內部，作為存儲一次編程后不可更改的信息或者對加密芯片密鑰信息的存儲起著不可替代的作用。OTP存儲器非常適用于對特定應用數據的一次可編程存儲，在一個片上系統（SOC,SystemOnChip）系統中，需要存儲很多特定一次性信息，比如芯片序列號、接口封閉信息以及有關芯片安全的秘鑰信息等，這些信息在整個系統測試芯片中編程進去后不允許客戶去改變，且這些信息不需要擦除，即一次編程后不可修改。采用MASK掩膜做成光刻版，靈活性太差，采用Flash閃存成本又太高。因此，采用OTP存儲器存儲這類特定信息，最大程度減少硬件及研發開銷。對OTP存儲器進行編程和讀取及其他訪問時，需要一個硬件控制器，把訪問OTP存儲器的具體操作通過解析指令，判定是否為有效指令轉換為訪問OTP存儲器的具體時序，按照OTP存儲器件的接口時序完成讀取、編程、復位、睡眠、喚醒操作。圖2是訪問OTP存儲器的框圖，包括訪問OTP存儲器的各種指令，該硬件控制器需要按照不同的訪問指令產生相應的時序，完成對OTP存儲器的訪問。由于OTP存儲器對一些特定信息的存儲及成本不高的特點，在存儲器領域受到越來越廣泛的應用。硬件電路基于根據不同的指令提供不同的時序電路驅動OTP存儲器，實現對OTP存儲器件的訪問。OTP存儲器件由于自身的因素，在讀取和編程過程中很容易出錯，如何在對OTP編程和讀取中降低出錯率，提高OTP存儲器的可靠性，成為OTP存儲器領域的技術難點。其次，隨著安全芯片愈來愈廣泛地應用，OTP存儲器實現對密鑰信息的編程后，不希望使用者將其密鑰信息讀出，因此就需要在讀取OTP密鑰信息時對其做特殊處理，如何做特殊處理從而保證存入OTP的密鑰信息不被泄密，保證芯片安全技術也是當前訪問OTP存儲器技術所欠缺的方案。再者，在OTP存儲器芯片內部增加容錯硬件電路單元很大程度上增加了OTP存儲器芯片面積，且可移植性不好。這些缺點都大大增加訪問OTP存儲器的研發時間和成本。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，提供一種訪問OTP存儲器的方法和裝置，目的是可以靈活配置不同指令訪問OTP存儲器并產生對應指令的訪問OTP存儲器接口時序，完成對OTP存儲器的編程、讀取、復位、喚醒、睡眠操作。對OTP編程操作采用本專利技術方法，很大程度提高了OTP存儲器良率，解決了OTP在編程過程中易出錯的問題，極大地提高了OTP存儲器件的可靠性。并對存儲在OTP的重要信息密鑰信息在讀取時作了相應地加擾處理，保護了數據的安全性。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種訪問OTP存儲器的方法，包括以下步驟：步驟1：定義一系列指令用于操作OTP存儲器；步驟2：上電讀取OTP存儲器各個區域信息，包括OTP存儲器模式信息、OTP存儲器接口封閉信息、OTP存儲器系統區域封閉信息、OTP存儲器用戶區域封閉信息以及密鑰區域信息；步驟3：解析所定義的操作OTP存儲器的指令，按照解析出的指令驅動訪問OTP存儲器時序；步驟4：進入機臺工作模式，發送OTP存儲器編程密鑰指令，解析編程密鑰指令，并由OTP時序發生器產生該指令對應的訪問OTP存儲器接口時序，將密鑰數據編程至OTP存儲器中，讀取密鑰信息，對讀取出來的密鑰信息進行加擾處理；步驟5：進入正常工作模式，發送OTP存儲器編程信息指令，編程芯片序列號，OTP時序發生器產生編程OTP存儲器時序，將芯片序列號編程至OTP存儲器中對應區域；步驟6：發送OTP存儲器編程信息指令，經過指令譯碼器對指令譯碼，并由OTP時序發生器產生編程OTP存儲器時序，傳送至OTP存儲器件，完成編程接口封閉信息和編程系統區域信息。進一步的，所述定義一系列指令操作OTP存儲器包括：提供CPU或者機臺模式配置訪問OTP存儲器的不同指令，所述一系列指令用于操作OTP存儲器，完成對OTP存儲器的編程，讀取，復位，喚醒等操作。所述一系列指令包括：OTP存儲器睡眠模式、OTP存儲器喚醒模式、復位OTP存儲器、OTP存儲器編程信息、OTP存儲器編程密鑰、讀取OTP存儲器及OTP存儲器自測模式；所述解析所定義的操作OTP存儲器的指令包括：定義訪問OTP存儲器的具體指令；等待訪問OTP存儲器指令；檢查OTP存儲器指令；以及判定訪問OTP存儲器指令是否為有效指令，如果為有效指令則傳送至OTP時序發生器，如果為無效指令則終止OTP存儲器的訪問；所述OTP時序發生器，用于產生用于產生解析出的有效訪問OTP存儲器指令的具體時序；所述OTP存儲器編程密鑰指令或OTP存儲器編程信息指令，采用對OTP存儲器編程地址的冗余處理及在編程操作中采取對同一個地址的編程操作實施可以允許高達16次脈沖編程的方法。所述對OTP存儲器編程操作的地址的分配進行冗余處理，包括：對OTP存儲器進行一位數據編程操作時，將該位數據映射到OTP存儲器4位物理地址并依次編程，若其中不少于3位地址編程成功，則認為所配置的一位數據編程成功，否則認為該位數據沒有編程成功。所述對OTP存儲器4位物理地址中的每一位數據編程操作包括：配置所要編程的地址，編程地址等于提供的初始編程地址；在初始編程地址位置施加3個編程脈沖電壓；施加完3個編程脈沖電壓基礎上繼續施加1個編程脈沖電壓；編程驗證操作；通過編程驗證操作得到的數據判定編程的數據是否為1，其中，OTP存儲器編程的數據為“1”，未編程的數據為“0”，若編程數據為“1”，則表示本次對該地址的編程操作成功，繼續按照該方法執行下一個地址的編程操作，若編程數據為“0”，執行下一步；判定是否在該位置加了16次編程脈沖電壓，若在指定的該OTP存儲器地址位置未達到所加16次編程電壓，則繼續施加脈沖電壓，每施加一次脈沖電壓進行編程數據是否為“1”的判定，再判定編程脈沖電壓是否編程至16次的循環判定；若在該位置加了16次編程電壓還是數據為“0”，則編程失敗。本專利技術還提供了一種包括OTP存儲器和訪問OTP存儲器的裝置，其中，所述OTP存儲器包括：芯片序列號區域，用于存儲芯片序列號；接口封閉區域，用于存儲相關接口封閉信息；OTP存儲器工作模式：用于存儲OTP存儲器的操作模式，包括機臺工作模式和正常工作模式；系統封閉控制區域，用于存儲封閉系統區域的控制信息；用戶封閉控制區域，用于存儲用戶區域的控制信息；系統密鑰區域，用于存儲密鑰信息區域；以及用戶區，用于存儲用戶所要存儲的信息。本專利技術的有益技術效果是：提供了一種訪問OTP存儲器的方法和裝置，并且可以通過CPU或者機臺兩種模式靈活配置不同操作指令，并產生對應指令的訪問OTP存儲器接口時序。對特定信息密鑰信息在OTP存儲器件外部進行嚴格加密處理，從而有效地保證了芯片的安全性。對OTP編程采用地址容錯處理及在同一個編程地址多次施加編程脈沖電壓的方法，確保數據正確編程至OTP存儲器對應區域，解決了OTP在編程過程中易出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種訪問OTP存儲器的方法，包括：步驟1：定義一系列指令用于操作OTP存儲器；步驟2：上電讀取OTP存儲器各個區域信息，包括OTP存儲器模式信息、OTP存儲器接口封閉信息、OTP存儲器系統區域封閉信息、OTP存儲器用戶區域封閉信息以及密鑰區域信息；步驟3：解析所定義的操作OTP存儲器的指令，按照解析出的指令驅動訪問OTP存儲器時序；步驟4：進入機臺工作模式，發送OTP存儲器編程密鑰指令，解析編程密鑰指令，并由OTP時序發生器產生該指令對應的訪問OTP存儲器接口時序，將密鑰數據編程至OTP存儲器中，讀取密鑰信息，對讀取出來的密鑰信息進行加擾處理；步驟5：進入正常工作模式，發送OTP存儲器編程信息指令，編程芯片序列號，OTP時序發生器產生編程OTP存儲器時序，將芯片序列號編程至OTP存儲器中對應區域；步驟6：發送OTP存儲器編程信息指令，經過指令譯碼器對指令譯碼，并由OTP時序發生器產生編程OTP存儲器時序，傳送至OTP存儲器件，完成編程接口封閉信息和編程系統區域信息。

【技術特征摘要】
1.一種訪問OTP存儲器的方法，包括：步驟1：定義一系列指令用于操作OTP存儲器；步驟2：上電讀取OTP存儲器各個區域信息，包括OTP存儲器模式信息、OTP存儲器接口封閉信息、OTP存儲器系統區域封閉信息、OTP存儲器用戶區域封閉信息以及密鑰區域信息；步驟3：解析所定義的操作OTP存儲器的指令，按照解析出的指令驅動訪問OTP存儲器時序；步驟4：進入機臺工作模式，發送OTP存儲器編程密鑰指令，解析編程密鑰指令，并由OTP時序發生器產生該指令對應的訪問OTP存儲器接口時序，將密鑰數據編程至OTP存儲器中，讀取密鑰信息，對讀取出來的密鑰信息進行加擾處理；步驟5：進入正常工作模式，發送OTP存儲器編程信息指令，編程芯片序列號，OTP時序發生器產生編程OTP存儲器時序，將芯片序列號編程至OTP存儲器中對應區域；步驟6：發送OTP存儲器編程信息指令，經過指令譯碼器對指令譯碼，并由OTP時序發生器產生編程OTP存儲器時序，傳送至OTP存儲器件，完成編程接口封閉信息和編程系統區域信息。2.如權利要求1所述的訪問OTP存儲器的方法，其特征在于，所述一系列指令包括：OTP存儲器睡眠模式、OTP存儲器喚醒模式、復位OTP存儲器、OTP存儲器編程信息、OTP存儲器編程密鑰、讀取OTP存儲器以及OTP存儲器自測模式。3.如權利要求1所述的訪問OTP存儲器的方法，其特征在于，所述解析所定義的操作OTP存儲器的指令包括：定義訪問OTP存儲器的具體指令；等待訪問OTP存儲器指令；檢查OTP存儲器指令；以及判定訪問OTP存儲器指令是否為有效指令，如果為有效指令則傳送至OTP時序發生器。4.如權利要求3訪問OTP存儲器的方法，其特征在于，所述的判定訪問OTP存儲器指令是否為有效指令，如果為無效指令則終止OTP存儲器的訪問。5.如權利要求1所述的訪問OTP存儲器的方法，其特征在于，所述OTP時序發生器，用于產生解析出的有效訪問OTP存儲器指令的具體時序。6.如權利要求1所述的訪問OTP存儲器的方法，其特征在于，所述OTP存儲器編程密鑰指令或OTP存儲器編程信息指令，采用對OTP存儲器編程地址的冗余處理及在編程操作中采取對同一個地址的編程操作實施N次脈沖編程的方法，其中N小于等于16。7.如權利要求6所述的訪問OTP存儲器的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊燕，王海時，李英祥，彭映杰，李翠，
申請(專利權)人：成都信息工程大學，
類型：發明
國別省市：四川,51