产业系统凡是控制工人相近的流程或机械设备。这使得产业系统安适至关重要,产业系统的故障会对系统相近的人员和财产造成严重后果。因此,我们凡是将这些系统设计成单个故障不会组成危险。为了实现这一方针,他们经常在硬件和软件中实现众多与安适相关的成果。
虽然大大都安适成果确实是在系统级实现的,但安适关键型系统能够从组件级实现中受益,而组件级实现有助于系统级实现。Flash组件中实现的安适成果使MPU/MCU和SPI总线无需按期读取Flash内容,从而确定其内容的完整性(参见汽车与产业应用的成果安适性)。
与众多数导体产品一样,NOR Flash已经从其最初的狭窄应用范畴演变为带有特别的逻辑IP和固件的措置惩罚惩罚器核,为系统设计师供给高级成果。与NAND Flash对比,NOR Flash使用相对较大的存储单元,以供给高耐用性和较长的数据保存时间。结合字节寻址架构,NOR Flash抱负适用于启动代码,包孕当场执行系统和交易数据。工厂自动化等应用需要Flash存储器在性能、可靠性和故障安适操纵方面进行优化。本文介绍了当今NOR Flash设备中最具影响力的成果安适特性,这些特性专为安适关键型应用而设计。
1. 纠错码(ECC):存储器可能会遇到软错误或硬错误。硬错误一旦呈现就是永久性的。它是由硅中缺陷、受扰瑕疵点或封装的金属化因为老化、振动或环境压力引起的。软错误是由带电粒子、辐射或宇宙射线引起的。当闪存单元受此类错误影响时,读取的数据将被粉碎并可能影响应用的成果。NOR Flash器件通过在存储器阵列编程期间生成嵌入式ECC来撑持单错校正双错检测(SECDED)。随后,该ECC用于在读取操纵期间进行错误检测和校正。
2. 数据CRC:别的,为成果安适应用设计的NOR Flash也实现了数据CRC成果。它在用户界说的地点范畴内执行循环冗余校验(CRC)计算。CRC进程计算从起始地点到结束地点所包罗的数据的查抄值,来检测系统启动期间或每个用户命令中的任何故障。
3. 接口CRC:现代NOR Flash器件是高频存储器,撑持高达200MHz的双倍数据速率。原始数据可能由于噪声信道或发送器、接收器或两者引入的错误而被粉碎。为了使系统安适运行,主机和从设备之间通信的一个最关键的方面是确保传输信息的完整性。专为成果安适应用而设计的NOR Flash具有接口CRC,这是一种设备用错误检测代码,用于检测主机和存储器之间数据传输过程中的不测故障。
4. SafeBoot - 启动故障恢复:众多产业应用使用NOR Flash来存储启动期间使用的代码。如果NOR Flash设备自己无法正确启动,那么就可能无法正确地实现各自应用的初始化。为了防备呈现这种情况,NOR Flash将连结忙碌状态或在启动故障时通过状态寄存器呈报启动故障。
5. 配置数据损坏:在非易掉性配置寄存器更新期间产生断电或硬件重置,意味着用于配置设备的非易掉性配置数据可能已被粉碎。NOR Flash能够检测到已损坏的配置,并进入可以访谒设备的默认模式。
6. 高级扇区掩护(ASP):如果主机发送的编程/擦除交易中的位由于噪声信道或随机故障而产生变动,那么Flash设备可能会对不正确的扇区执行操纵,这可能会导致系统操纵故障。NOR Flash可实现扇区掩护成果,掩护任意扇区免受不测编程和擦除操纵的影响。
7. 扇区擦除功率损耗检测:在传统的Flash设备中,如果在系统执行扇区擦除操纵时产生电源故障,系统仍然不知道相应扇区擦除操纵的状态。这在需要成果安适的应用中可能存在问题。针对这些应用优化的NOR Flash为每个扇区可实现擦除功率损耗指示器,以在扇区擦除期间符号断电事件。
8. 安适重置:在Flash设备遏制对主机/系统做出响应的情况下,安适重置成果可以初始化SPI Flash硬件重置,这与使用现有的SPI信号的设备操纵状态无关:芯片选择(CS#)、串行时钟(CK)和串行输入(SI/DQ0)。
9. 耐用性/保存分区:所有闪存城市受到物理降解的影响,最终可能导致设备故障。某些产业成果需要高耐用性,而其他成果需要在Flash设备中具备较高的数据保存,较低的数据保存或耐用性可能会影响系统成果。通过耐用性/保存分区(例如在赛普拉斯的EnduraFlex架构中所实现的那样),可以将单个NOR Flash分成多个分区,每个分区都独立配置,以实现高耐用性或较长保存。对付频繁的数据写入,可以将分区配置成为512Mb密度部件供给高达128万个编程擦除周期,并为1Gb部件供给256万个周期。对付代码与配置存储,可以将分区配置为保存数据25年。
与NAND Flash对比,NOR Flash在存储引导、应用代码以及应用数据方面更受欢迎。NOR Flash产品种类繁多。选择专为成果安适应用而设计的NOR Flash可供给架构优势,并有助于加速实现系统级成果安适。如需了解更多信息,请阅读启用汽车与产业系统的成果安适性。
【作者:赛普拉斯 Manish Garg】