DE102004022792A1 - Memory circuit for data storage esp. for mobile/cell phone, has control circuit for blocking and enabling read/write functions in first and second state - Google Patents
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Abstract
Description
Speicherschaltung, Speichersteuereinheit zum Betreiben der Speicherschaltung sowie Verfahren zum Ansteuern der Speicherschaltung und ein Verfahren zum Betreiben der SpeicherschaltungMemory circuit Memory control unit for operating the memory circuit as well Method for driving the memory circuit and a method for operating the memory circuit
Die Erfindung betrifft eine Speicherschaltung mit einem Speicherzellenfeld, die in einem Energie-Spar-Modus betrieben werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Speichersteuereinheit zum Betreiben einer solchen Speicherschaltung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Ansteuern einer solchen Speicherschaltung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Speicherschaltung.The The invention relates to a memory circuit having a memory cell array, which can be operated in an energy-saving mode. The invention further relates to a memory control unit for operating a such memory circuit. The invention further relates to a Method for driving such a memory circuit and a method for operating such a memory circuit.
Insbesondere in mobilen elektronischen Geräten ist ein niedriger Stromverbrauch der eingesetzten elektronischen Bauelemente wesentlich, um bei gleich bleibender Batteriekapazität eine längere Betriebsdauer oder bei gleicher Betriebsdauer eine niedrigere erforderliche Batteriekapazität mit kleinerem Volumen zu erreichen. Dazu wird üblicherweise das Gerät so konstruiert, dass einzelne Funktionsblöcke je nach Betriebszustand in einen Power-down-Modus bzw. Energie-Spar-Modus gehen oder vollständig abgeschaltet werden.Especially in mobile electronic devices is a low power consumption of the electronic used Components essential to the same battery life for a longer service life or, for the same service life, a lower required battery capacity with a smaller one Reach volume. This is usually the Device like that Constructs that individual function blocks depending on the operating condition go into a power-down mode or energy-saving mode or completely switched off become.
Dies gilt auch für ein Speichersystem, das in dem elektronischen Gerät vorgesehen ist, welches eine Speichersteuereinheit und eine oder mehrere Speicherschaltungen aufweist. Die Speicherschaltung weist üblicherweise ein DRAM-Speicherzellenfeld auf, das z.B. als Low-Power-SDRAM ausgebildet sein kann. Bei einer solchen DRAM-Speicherschaltung gibt es üblicherweise einen standardisierten Zustand, in dem die Speicherschaltung selbstständig das notwendige Auffrischen der DRAM-Speicherzellen durchführt und keine weiteren Kommandos von der Speichersteuereinheit benötigt, um die gespeicherte Information gespeichert zu halten. Es ist lediglich notwendig, dass die Versorgungsspannung an der Speicher schaltung angelegt bleibt, so dass die Speicherzellen regelmäßig aufgefrischt werden können.This applies to a storage system provided in the electronic device which is a memory controller and one or more memory circuits having. The memory circuit usually has a DRAM memory cell array on, e.g. can be designed as a low-power SDRAM. At a Such DRAM memory circuit usually has a standardized one State in which the memory circuit autonomously refresh the necessary performs the DRAM memory cells and no further commands from the memory controller needed to to keep the stored information stored. It's just necessary that the supply voltage to the memory circuit remains applied, so that the memory cells refreshed regularly can be.
Da die Speicherschaltung in diesem Zustand nicht von der Speichersteuereinheit angesteuert werden muss, besteht die Möglichkeit, die Speichersteuereinheit in dem Energie-Spar-Modus des Gerätes vollständig abzuschalten, um so Strom einzusparen. Beim Wiedereinschalten der Speichersteuereinheit tritt jedoch ein Problem auf. Die Speichersteuereinheit muss beim Wiedereinschalten feststellen können, ob die Speicherschaltung noch gültige Informationen enthält oder nicht, weil die Versorgungsspannung bzw. die Batteriespannung an der Speicherschaltung im Energie-Spar-Modus eventuell ebenfalls abgeschaltet worden sein kann. In diesem Fall muss die Speicherschaltung vor weiteren Speicherzugriffen neu initialisiert werden.There the memory circuit in this state is not from the memory controller must be controlled, there is the possibility of the memory controller in the energy-saving mode completely switch off the device, so as to save electricity. When the memory controller reconnects however, a problem arises. The memory controller must turn on again Can be detected, whether the memory circuit is still valid Contains information or not, because the supply voltage or the battery voltage at the memory circuit in the energy saving mode possibly also may have been switched off. In this case, the memory circuit must be reinitialized before further memory accesses.
Die Gültigkeit der Daten in der Speicherschaltung lässt sich grundsätzlich über das Auslesen von dafür reservierten Adressen der Speicherschaltung überprüfen, die zuvor, d.h. vor dem Einnehmen des Energie-Spar-Modus, hineingeschrieben worden sind. Sind diese Werte beim Wiedereinschalten der Speichersteuereinheit noch vorhanden, so werden die Daten in der Speicherschaltung als gültig betrachtet. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die in der Speicherschaltung gespeicherte Information durchaus über längere Zeit nach dem Abschalten der Versorgungsspannung zumindest teilweise erhalten bleiben kann. Das richtige Auslesen eines Datums aus wenigen solcher reservierten Adressen ist damit kein wirklich zuverlässiger Anhaltspunkt für das Vorhandensein sämtlicher übriger Informationen in der Speicherschaltung.The validity The data in the memory circuit can be basically on the Reading out for it check reserved addresses of the memory circuit previously, i. before the Taking the energy-saving mode, have been written in. Are these values when the memory control unit is switched on again? still present, the data in the memory circuit as valid considered. However, this has the disadvantage that in the memory circuit stored information certainly for a long time after switching off the supply voltage can be at least partially preserved. The correct reading of a date from a few such reserved Addresses are therefore not a really reliable indicator of the presence all other information in the memory circuit.
Eine weitere bekannte Lösungsmöglichkeit dieses Problems ist die Abspeicherung des Zustands der Spannungsversorgung der Speicherschaltung in einem nicht flüchtigen Speicher, wie beispielsweise einem EEPROM, Flash oder ähnlichem. Dies hat den Nachteil, dass zusätzliche Bauelemente mit einer häufig aufwendigen Herstellungstechnologie realisiert werden müssen, die das Gesamtsystem verteuern.A Another known solution for this Problems is the storage of the state of the power supply the memory circuit in a non-volatile memory, such as a EEPROM, Flash or similar. This has the disadvantage that additional Components with a frequently elaborate Manufacturing technology must be realized, which is the overall system expensive.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Speicherschaltung und Speichersteuereinheit zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache Weise nach dem Verlassen eines Energie-Spar-Modus durch eine Speichersteuereinheit festgestellt werden kann, ob die in der angeschlossenen Speicherschaltung gespeicherten Daten noch gültig sind oder nicht. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Speicherschaltung zur Verfügung zu stellen.It Object of the present invention, a memory circuit and Memory controller available to ask, with the simple way after leaving a Energy-saving mode through a memory controller can be determined, whether in the connected memory circuit data are still valid or not. It is a further object of the present invention to provide a Method for driving and a method for operating such Memory circuit available to deliver.
Diese Aufgabe wird durch die Speicherschaltung nach Anspruch 1, die Speichersteuereinheit nach Anspruch 5, das Verfahren zum Ansteuern einer Speicherschaltung nach Anspruch 11 sowie durch das Verfahren zum Betreiben einer Speicherschaltung nach Anspruch 17 gelöst.These The object is achieved by the memory circuit according to claim 1, the memory control unit Claim 5, the method for driving a memory circuit according to claim 11 and by the method for operating a memory circuit solved according to claim 17.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Speicherschaltung mit einem Speicherzellenfeld vorgesehen. Die Speicherschaltung weist eine Steuerschaltung auf, die bei Einschalten der Versorgungsspannung an der Speicherschaltung in einen ersten Zustand versetzt wird und die nach einem Initialisieren des Speicherzellenfeldes in einen zweiten Zustand versetzt wird. Die Steuerschaltung ist so gestaltet, um in dem ersten Zustand ein Beschreiben und/oder Auslesen des Speicherzellenfeldes zu blockieren und in dem zweiten Zustand ein Beschreiben und Auslesen des Speicherzellenfeldes zuzulassen.According to a first aspect of the present invention, a memory circuit having a Memory cell array provided. The memory circuit has a control circuit which is set to a first state when the supply voltage to the memory circuit is switched on and which is set to a second state after an initialization of the memory cell array. The control circuit is designed to block writing and / or reading out of the memory cell array in the first state and to allow writing and reading of the memory cell array in the second state.
Auf diese Weise kann eine Speicherschaltung zur Verfügung gestellt werden, die zunächst nach dem Einschalten in einen ersten Zustand versetzt wird, der angibt, dass zunächst das Speicherzellenfeld initialisiert werden muss, bevor darauf zugegriffen werden kann. Erst nach dem Initialisieren wird die Steuerschaltung in einen zweiten Zustand versetzt, der es ermöglicht, auf die Speicherschaltung zuzugreifen. Dadurch kann eine Speichersteuereinheit, die aus einem Energie-Spar-Modus aufwacht, auf unten beschriebene Weise erkennen, ob die in der Speicherschaltung gespeicherten Daten gültig sind oder nicht.On In this way, a memory circuit can be made available first after is switched to a first state indicating that that first the memory cell array must be initialized before being accessed can be. Only after initialization is the control circuit placed in a second state, which makes it possible to access the memory circuit access. This allows a memory controller, which consists of a Power saving mode wakes up, recognizing in the manner described below, whether in the memory circuit stored data valid are or not.
Dazu kann vorzugsweise in der Steuerschaltung ein Zustandsspeicher vorgesehen sein, der eine Information abhängig von dem ersten oder zweiten Zustand speichert.To For example, a status memory may be provided in the control circuit to be dependent on information stores from the first or second state.
Die Speicherschaltung kann eine Energie-Spar-Einheit aufweisen, um das Speicherzellenfeld in einem Energie-Spar-Modus zu betreiben. Insbesondere, wenn das Speicherzellenfeld DRAM-Speicherzellen aufweist, umfasst die Energie-Spar-Einheit eine Selbstauffrischeinheit, um in dem Energie-Spar-Modus die DRAM-Speicherzellen zyklisch aufzufrischen. Dieses Auffrischen erfolgt ohne externe Steuerung von einer Speichersteuereinheit, so dass das Speicherzellenfeld mit den DRAM-Speicherzellen die gespeicherten Daten selbsttätig gespeichert hält.The Memory circuit may include an energy-saving unit to the Memory cell field in an energy-saving mode to operate. Especially, when the memory cell array DRAM memory cells the energy-saving unit comprises a self-refreshing unit, to cyclically refresh the DRAM memory cells in the energy saving mode. This refresh is done without external control from a memory controller, so that the memory cell array with the DRAM memory cells automatically stores the stored data holds.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Speichersteuereinheit zum Betreiben einer anschließbaren Speicherschaltung der oben beschriebenen Art vorgesehen. Die Speichersteuereinheit weist eine Detektionseinheit auf, um den ersten oder den zweiten Zustand einer angeschlossenen Speicherschaltung zu erkennen. Es ist weiterhin eine Initialisierungseinheit vorgesehen, um bei Erkennen des ersten Zustands die Speicherschaltung zu initialisieren. Eine Ansteuerschaltung ist in der Lage, bei Erkennen des zweiten Zustands die Speicherschaltung gemäß einem Normalbetriebsmodus zu betreiben, und aus der angeschlossenen Speicherschaltung Daten auszulesen bzw. in die Speicherschaltung Daten hineinzuschreiben.According to one Another aspect of the present invention is a memory controller to operate a connectable Memory circuit of the type described above provided. The memory controller has a detection unit to the first or the second Detect state of a connected memory circuit. It Furthermore, an initialization unit is provided in order to recognize of the first state to initialize the memory circuit. A Drive circuit is capable of detecting the second state the memory circuit according to a Normal operation mode to operate, and from the connected memory circuit Read data or write data into the memory circuit.
Die erfindungsgemäße Speichersteuereinheit ist somit in der Lage, mit einer Speicherschaltung der oben beschriebenen Art so zusammenzuarbeiten, dass sie zum einen erkennt, in welchem Zustand sich die angeschlossene Speicherschaltung befindet und abhängig von dem Zustand entweder die Speicherschaltung initialisiert, um sie anschließend im Normalbetrieb zu betreiben oder sie im Normalbetriebsmodus betreibt, da festgestellt wurde, dass die Speicherschaltung seit dem letzten Initialisieren nicht von der Versorgungsspannung getrennt war.The Inventive memory controller is thus able to use a memory circuit of the type described above To work together in such a way that, on the one hand, it recognizes in which one State the connected memory circuit is located and dependent on the state either initializes the memory circuit to them subsequently operating in normal mode or operating in normal operation mode, since it was determined that the memory circuit since the last Initialize was not disconnected from the supply voltage.
Vorzugsweise ist die Detektionseinheit so gestaltet, um mit Hilfe der Ansteuerschaltung aufeinander folgend einen ersten Lesevorgang von Daten aus der angeschlossenen Speicherschaltung, einen Schreibvorgang mit den invertierten bei dem ersten Lesevorgang ausgelesenen Daten und einen zweiten Lesevorgang durchzuführen, wobei der erste Zustand der Speicherschaltung erkannt wird, wenn die beim ersten Lesevorgang ausgelesenen Daten und die beim zweiten Lesevorgang ausgelesenen Daten nicht zueinander invertiert sind und wobei der zweite Zustand der Speicherschaltung erkannt wird, wenn die beim ersten Lesevorgang ausgelesenen Daten und die beim zweiten Lesevorgang ausgelesenen Daten invers zueinander sind. Dies stellt eine einfache Möglichkeit dar, festzustellen, in welchem Zustand sich die Speicherschaltung befindet, ohne sowohl in der Speichersteuereinheit als auch in der Speicherschaltung ein gesondertes Abfrageverfahren zu implementieren.Preferably For example, the detection unit is designed to use the drive circuit successively a first read of data from the connected Memory circuit, a write with the inverted at read data from the first read and a second read perform, wherein the first state of the memory circuit is detected when the data read during the first read and the second read Read data are not mutually inverted and wherein the second state of the memory circuit is detected, if the data read during the first read and the data read at the read second data are inverse to each other. This represents an easy way to determine in what state the memory circuit is located without both the memory controller and the memory circuit to implement a separate polling method.
Nur wenn das Schreiben in das Speicherzellenfeld gemäß dem zweiten Zustand zugelassen wird, erkennt die Speichersteuereinheit durch das Auslesen des Datum und des anschließenden Auslesens des invertierten Datum, dass der dazwischenliegende Schreibvorgang erfolgreich verlaufen ist. Sind die ausgelesenen Daten nicht invers zueinander, so ist der Schreibvorgang nicht erfolgreich verlaufen, und es wird festgestellt, dass sich die Speicherschaltung sich in dem ersten Zustand befin det, bei dem das Beschreiben und/oder Auslesen des Speicherzellenfeldes blockiert ist.Just if writing to the memory cell array is allowed according to the second state, recognizes the memory controller by reading the date and of the subsequent Reading out the inverted date that the intervening write has been successful. Are the data read out not inverse? to each other, the writing process has not been successful, and it is determined that the memory circuit is in the first state in which the writing and / or reading of the memory cell array is blocked.
In einer vorteilhaften Ausführung ist anschließend an das Erkennen des Zustands der Speicherschaltung der Inhalt der zuvor mit den invertierten Daten beschriebenen Speicherzellen in den Ausgangszustand zu versetzen. Dies wird durch das Zurückschreiben der beim ersten Lesen erhaltenen Daten ausgeführt. Dieser Schritt ist in der vorteilhaften Ausführungsform nur dann zwingend erforderlich, wenn sich die Speicherschaltung im zweiten Zustand befand, darf jedoch auch erfolgen, wenn sich die Speicherschaltung im ersten Zustand befand. Dadurch ist der Speicherinhalt nach dem Abschluss des Erkennungsvorgangs unverändert geblieben – dies ist vorteilhaft in der erfindungsgemäßen Anwendung, da damit jede beliebige Anzahl von Speicherzellen benutzt werden kann, ohne dass diese von der normalen Anwendung ausgeschlossen wären.In an advantageous embodiment, following detection of the state of the memory circuit, the content of the memory cells previously described with the inverted data is to be set to the initial state. This is done by writing back the data obtained on the first read. In the advantageous embodiment, this step is only imperative if the memory circuit was in the second state, but may also take place if the memory circuit was in the first state. As a result, the memory content has remained unchanged after the completion of the recognition process - this is advantageous in the application according to the invention, since any number of memory cells can be used without them being excluded from the normal application.
Es kann vorgesehen sein, dass die Speichersteuereinheit die Initialisierungseinheit zum Initialisieren der Speicherschaltung mit Hilfe eines Initialisierungsbefehls vornimmt.It it can be provided that the memory control unit the initialization unit for initializing the memory circuit by means of an initialization command performs.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Speichersteuereinheit eine Energie-Spar-Einheit aufweisen, um in einem Energie-Spar-Modus versetzbar zu sein, wobei die Energie-Spar-Einheit mit der Detektionseinheit verbunden ist, um nach dem Verlassen des Energie-Spar-Modus die Detektionseinheit anzusteuern. Der Energie-Spar-Modus der Speichersteuereinheit ist durch eine reduzierte Leistungsaufnahme oder durch das vollständige Abschalten der Speichersteuereinheit gekennzeichnet.According to one preferred embodiment the memory controller has an energy-saving unit to to be displaceable in an energy-saving mode, with the energy-saving unit having the detection unit is connected to after leaving the energy-saving mode to control the detection unit. The energy-saving mode of the storage controller is due to a reduced power consumption or by the complete shutdown the memory controller characterized.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ansteuern einer Speicherschaltung vorgesehen. Dabei wird zunächst ein erster oder zweiter Zustand einer angeschlossenen Speicherschaltung detektiert und bei Erkennen des ersten Zustands die angeschlossene Speicherschal tung initialisiert. Bei Erkennen des zweiten Zustands wird die angeschlossene Speicherschaltung gemäß einem Normalbetriebsmodus zum Schreiben oder Auslesen von Daten betrieben. Der Normalbetriebsmodus umfasst das herkömmliche Adressieren des Speicherzellenfeldes zum Beschreiben oder Auslesen von Daten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nach dem Initialisieren der Speicherschaltung die Speicherschaltung gemäß dem Normalbetriebsmodus betrieben wird.According to one Another aspect of the present invention is a method for Driving a memory circuit provided. It is first a first or second state of a connected memory circuit detected and upon detection of the first state, the connected memory scarf device initialized. Upon detection of the second state, the connected Memory circuit according to a Normal operating mode for writing or reading data operated. The normal mode of operation includes conventional addressing of the memory cell array for writing or reading data. In particular, can be provided be that after initializing the memory circuit, the memory circuit according to the normal operation mode is operated.
Der erste oder zweite Zustand kann detektiert werden, indem aufeinander folgend ein erster Lesevorgang von Daten, ein Schreibvorgang mit den invertierten bei dem ersten Lesevorgang ausgelesenen Daten und ein zweiter Lesevorgang durchgeführt wird, wobei der erste Zustand der Speicherschaltung erkannt wird, wenn die beim ersten Lesevorgang ausgelesenen Daten und die beim zweiten Lesevorgang ausgelesenen Daten nicht invers zueinander sind. Der zweite Zustand der Speicherschaltung wird erkannt, wenn die beim ersten Lesevorgang ausgelesenen Daten und die beim zweiten Lesevorgang ausgelesenen Daten invers zueinander sind. Durch ein nochmaliges invertiertes Zurückschreiben der Daten wird der ursprüngliche Speicherinhalt wieder hergestellt.Of the first or second state can be detected by one another following a first read of data, a write with the inverted data read in the first read and a second reading is performed, wherein the first state of the memory circuit is detected when the data read during the first read and the second read Read data are not inverse to each other. Of the second state of the memory circuit is detected when the at first read and the second read read data are inverse to each other. By a second inverted write back the data becomes the original one Memory contents restored.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Speicherschaltung vorgesehen. Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung wird ein erster Zustand eingenommen, wobei in dem ersten Zustand ein Beschreiben und/oder ein Auslesen des Speicherzellenfeldes blockiert wird. Nach dem Empfangen von Initialisierungssignalen zum Initialisieren der Speicherschaltung, wodurch die Speicherschaltung initialisiert wird, wird die Speicherschaltung in einen zweiten Zustand versetzt, wobei in dem zweiten Zustand ein Beschreiben und ein Auslesen des Speicherzellenfeldes zugelassen wird.According to one Another aspect of the present invention is a method for Operating a memory circuit provided. After turning on the supply voltage, a first state is taken, wherein in the first state, a writing and / or a reading of the Memory cell array is blocked. After receiving initialization signals for initializing the memory circuit, thereby initializing the memory circuit is set, the memory circuit is placed in a second state, wherein in the second state, writing and reading of the Memory cell array is allowed.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.preferred embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail.
Die
einzige Figur zeigt ein Speichersystem
Die
Speicherschaltung
Wenn
sich die Speicherschaltung
Aus
diesem Grunde weist die Speicherschaltung
Der
erste bzw. zweite Zustand der Speicherschaltung
Die
Speichersteuereinheit
Das
Detektieren des ersten oder zweiten Zustandes durch die Detektionseinheit
Die
Detektionseinheit geht dabei folgendermaßen vor: Zunächst wird
die Ansteuerschaltung
Ein
Vorteil der Erfindung liegt darin, die Speichersteuereinheit
- 11
- Speichersystemstorage system
- 22
- SpeichersteuereinheitMemory controller
- 33
- Speicherschaltungmemory circuit
- 44
- SpeicherzellenfeldMemory cell array
- 55
- Energie-Spar-EinheitEnergy-saving unit
- 66
- Busverbindungbus
- 77
- SelbstauffrischeinheitSelbstauffrischeinheit
- 88th
- Steuerschaltungcontrol circuit
- 99
- Zustandsspeicherstate memory
- 1010
- Detektionseinheitdetection unit
- 1111
- Initialisierungseinheitinitialization
- 1212
- Ansteuerschaltungdrive circuit
- 1313
- weitere Energie-Spar-EinheitFurther Energy-saving unit
- VDDVDD
- Versorgungsspannungsupply voltage
Claims (17)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
DE200410022792 DE102004022792A1 (en) | 2004-05-08 | 2004-05-08 | Memory circuit for data storage esp. for mobile/cell phone, has control circuit for blocking and enabling read/write functions in first and second state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102004022792A1 true DE102004022792A1 (en) | 2005-08-11 |
Family
ID=34745482
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2004
- 2004-05-08 DE DE200410022792 patent/DE102004022792A1/en not_active Withdrawn
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