TWI867629B - Memory controller and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種控制器及方法,且特別是有關於一種記憶體控制器及控制方法。 The present invention relates to a controller and a method, and in particular to a memory controller and a control method.
在快閃記憶體控制器的應用中,因應於主機裝置的不同規格與系統需求,快閃記憶體控制器需要因應於不同規格來進行電壓轉換,以適應性地驅動快閃記憶體的操作。因此,在快閃記憶體啟動或重啟的時候,快閃記憶體控制器要如何快速且有效率地確認該些轉換後的電壓是否已就緒也就成為了相關領域所要解決的其中一項課題。 In the application of flash memory controllers, in response to different specifications and system requirements of host devices, flash memory controllers need to convert voltages according to different specifications to adaptively drive the operation of flash memory. Therefore, when the flash memory is started or restarted, how the flash memory controller can quickly and efficiently confirm whether the converted voltages are ready has become one of the issues to be solved in related fields.
本發明提供一種記憶體控制器及控制方法,其可有效地在快閃記憶體啟動或重啟的時候,快速且有效率地確認該些轉換後的電壓是否已就緒。 The present invention provides a memory controller and control method, which can effectively and efficiently confirm whether the converted voltages are ready when the flash memory is started or restarted.
本發明的記憶體控制器包括多個電壓轉換電路、檢查電 路及選擇電路。電壓轉換電路經組態以接收外部電壓,並分別轉換為多個電源電壓。電壓轉換電路分別偵測其所產生的該些電源電壓的準位,以產生多個電源確認訊號。檢查電路耦接於電壓轉換電路。檢查電路用以依據電源確認訊號來產生第一檢查訊號以及第二檢查訊號,其中第一檢查訊號對應於電源電壓中的內部電源電壓,且第二檢查訊號對應於所有的電源電壓。選擇電路用以選擇性地將第一檢查訊號或第二檢查訊號輸出為重設確認訊號。 The memory controller of the present invention includes a plurality of voltage conversion circuits, a check circuit and a selection circuit. The voltage conversion circuit is configured to receive an external voltage and convert it into a plurality of power supply voltages respectively. The voltage conversion circuit detects the levels of the power supply voltages generated by it respectively to generate a plurality of power supply confirmation signals. The check circuit is coupled to the voltage conversion circuit. The check circuit is used to generate a first check signal and a second check signal according to the power supply confirmation signal, wherein the first check signal corresponds to an internal power supply voltage in the power supply voltage, and the second check signal corresponds to all power supply voltages. The selection circuit is used to selectively output the first check signal or the second check signal as a reset confirmation signal.
本發明的控制方法,適用於驅動快閃記憶體。控制方法包括接收外部電壓,並將外部電壓轉換為多個電源電壓;偵測該些電源電壓的準位,以產生分別對應的多個電源確認訊號;依據電源確認訊號來產生第一檢查訊號以及第二檢查訊號,其中第一檢查訊號對應於電源電壓中的內部電源電壓,且第二檢查訊號對應於所有的電源電壓;以及選擇性地將第一檢查訊號或第二檢查訊號輸出為重設確認訊號。 The control method of the present invention is applicable to driving a flash memory. The control method includes receiving an external voltage and converting the external voltage into a plurality of power supply voltages; detecting the levels of the power supply voltages to generate a plurality of power supply confirmation signals corresponding to each other; generating a first check signal and a second check signal according to the power supply confirmation signal, wherein the first check signal corresponds to an internal power supply voltage in the power supply voltage, and the second check signal corresponds to all power supply voltages; and selectively outputting the first check signal or the second check signal as a reset confirmation signal.
基於上述,本發明的記憶體控制器及控制方法提供了透過軟體或硬體的方式來檢查電源電壓,提供了彈性且快速的快閃記憶體啟動或重啟流程。 Based on the above, the memory controller and control method of the present invention provide a method for checking the power supply voltage through software or hardware, providing a flexible and fast flash memory startup or restart process.
10:主機裝置 10: Host device
11、21:記憶體控制器 11, 21: Memory controller
12:快閃記憶體 12: Flash memory
110、210:檢查電路 110, 210: Check the circuit
111、211:選擇電路 111, 211: Select circuit
112:處理器 112: Processor
2100:電壓準位設定電路 2100: Voltage level setting circuit
2101:確認結果判斷電路 2101: Confirmation result judgment circuit
2110~2112:閘 2110~2112: Gate
DS1、DS2:檢查訊號 DS1, DS2: Check signal
DS2_Cont:檢查結果自定義訊號 DS2_Cont: Check result custom signal
LDO1~LDOx:電壓轉換電路 LDO1~LDOx: voltage conversion circuit
MS:模式選擇訊號 MS: Mode selection signal
RSC:重設確認訊號 RSC: Reset confirmation signal
S1、S2、S3:設定訊號 S1, S2, S3: Setting signal
S2_En:模式致能訊號 S2_En: Mode enable signal
S31~S34、S41~S46:步驟 S31~S34, S41~S46: Steps
VC1~VCx:電源確認訊號 VC1~VCx: Power confirmation signal
Vext:外部電壓 Vext: external voltage
VS:轉換設定訊號 VS: Conversion setting signal
VS1~VSx:電源電壓 VS1~VSx: power supply voltage
圖1為本發明實施例一記憶體控制器的電路方塊圖。 Figure 1 is a circuit block diagram of a memory controller in Embodiment 1 of the present invention.
圖2為本發明實施例一記憶體控制器的電路方塊圖。 Figure 2 is a circuit block diagram of a memory controller in Embodiment 1 of the present invention.
圖3為本發明實施例一控制方法的流程圖。 Figure 3 is a flow chart of the control method of embodiment 1 of the present invention.
圖4為本發明實施例一控制方法的流程圖。 Figure 4 is a flow chart of the control method of embodiment 1 of the present invention.
圖1為本發明實施例一記憶體控制器11的電路方塊圖。一般來說,記憶體控制器11耦接於快閃記憶體12及主機裝置10之間。記憶體控制器11可接受主機裝置10所提供的外部電壓Vext以及外部輸入的設定訊號S1、S2,來對應地將外部電壓Vext轉換為適合的電壓準位,進而驅動快閃記憶體12以及記憶體控制器11的內部電路的操作。在實際應用上,不同規格的主機裝置10所提供的外部電壓Vext有所不同,因此連接於主機裝置10以及快閃記憶體12之間的記憶體控制器10就扮演了重要的腳色,負責在不同規格及電壓需求的主機裝置10以及快閃記憶體12之間,適應性地進行電壓轉換,以較佳地區動快閃記憶體12,進而增加快閃記憶體12的系統相容性。
FIG1 is a circuit block diagram of a
詳細來說,主機裝置10可能是符合Secure Digital(SD)記憶卡、嵌入式多媒體卡(embedded MultiMedia Card,eMMC)、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)、通用快閃記憶體儲存(Universal Flash Storage,UFS)、非揮發性記憶體通訊協定(Non-Volatile Memory Express,NVMe)、或其他適合規格的主機裝置10。進一步,主機裝置10可提供外部電壓Vext至記憶體控制器11。同時,藉由外部輸入第一設定訊號S1及第二設定訊號S2至記憶
體控制器11,來指示使用者設定或系統需求的電壓組合。
Specifically, the
在一些實施例中,記憶體控制器11可接收外部電壓Vext、並依據第一設定訊號S1來產生出適當的第一電源電壓VS1及第二電源電壓VS2,分別用以驅動快閃記憶體12中的核心電路區塊。另一方面,在每次進行啟動或重啟時,記憶體控制器11都會需要重新檢查外部電壓Vext的電壓,來確認轉換出的多個電源電壓的準位已達系統需求。在此實施例中,記憶體控制器11還可依據第二設定訊號S2來操作在不同的模式之下,依據設定來以不同的方式檢查經轉換的多個電源電壓VS1~VSx(包括第一電源電壓VS1及第二電源電壓VS2)的準位。當操作在第一模式時,記憶體控制器11可透過其內部處理器112以軟體操作的方式來一一檢查轉換出的所有電源電壓VS1~VSx。當操作在第二模式時,記憶體控制器11可透過其內部電路以硬體的方式,來針對轉換出的電源電壓VS1~VSx進行檢查。
In some embodiments, the
在一些實施例中,記憶體控制器11包括多個電壓轉換電路LDO1~LDOx、檢查電路110、選擇電路111及處理器112。電壓轉換電路LDO1~LDOx可用以接收外部電壓Vext以產生多個電源電壓VS1~VSx,其中包括第一電源電壓VS1、第二電源電壓VS2及第三電源電壓VS3。第一電源電壓VS1及第二電源電壓VS2可被提供至快閃記憶體12進行驅動,並例如是分別用來驅動快閃記憶體核心電路區塊以及輸入輸出電路區塊。第三電源電壓VS3(即內部電源電壓)可被提供至記憶體控制器11內部進行驅動,
並例如是驅動記憶體控制器11運作的基本電源電壓。在一些實施例中,每個電壓轉換電路LDO1~LDOx可例如是低壓差轉換電路(low dropout circuit)、降壓轉換器(buck converter)或其他適合的電路,其用以將外部電壓Vext降壓到適當的電壓準位。在此實施例中,電壓轉換電路LDO1~LDOx的數量x可依據系統所需的電源電壓數量或分割的電壓域(voltage domain)的數量而調整。
In some embodiments, the
進一步,檢查電路110耦接於電壓轉換電路LDO1~LDOx,檢查電路110可依據第一設定訊號S1來產生多個轉換設定訊號VS,用以控制並設定電壓轉換電路LDO1~LDOx的操作,使電壓轉換電路LDO1~LDOx可依據主機裝置10及快閃記憶體12規格來轉換產生出適當且符合快閃記憶體12規格的電源電壓。詳細來說,每個電壓轉換電路LDO1~LDOx可獨立運作並產生出個別的電源電壓,其可具有相同或互異的電壓準位。而在電壓轉換電路LDO1~LDOx中的第一電壓轉換電路LDO1及第二電壓轉換電路LDO2(未明確標示於圖1中),可分別產生電源電壓VS1、VS2,用以分別驅動快閃記憶體12中核心電路區塊以及輸入輸出電路區塊。另外第三電壓轉換電路LDO3(未明確標示於圖1中)可以產生記憶體控制器11所需要的第三電源電壓VS3。另外,在每次進行啟動或重啟時,受到外部電壓Vext斷電的影響,記憶體控制器11還需要確認每個電源電壓VS1~VSx是否已達到或超越各自所對應的電壓閥值。更具體來說,電壓轉換電路LDO1~LDOx可分別針對自身所產生的電源電壓VS1~VSx來進行感測,以判斷每
個電源電壓VS1~VSx是否超越其所對應的電壓閥值,並據此產生相對應的電源確認訊號VC1~VCx。
Furthermore, the
在一些實施例中,第一設定訊號S1及第二設定訊號S2可由外部即時提供或預先寫入至記憶體控制器11,藉以控制記憶體控制器11的操作。舉例來說,第一設定訊號S1及第二設定訊號S2可例如是對預先被寫入的電子熔斷器(efuse)進行讀取所獲得的。又或者是,第一設定訊號S1及第二設定訊號S2可例如是讀取相對應焊墊(pad)上,打線(bonding wire)所連接的電壓準位來獲得的。再或者是,第一設定訊號S1及第二設定訊號S2可例如是由與主機裝置10相同或不同的外部裝置所即時提供的。
In some embodiments, the first setting signal S1 and the second setting signal S2 may be provided in real time by an external device or pre-written to the
進一步,檢查電路110耦接於電壓轉換電路LDO1~LDOx,檢查電路110可依據電源確認訊號VC1~VCx來產生第一檢查訊號DS1以及第二檢查訊號DS2,其中第一檢查訊號DS1對應於第三電源確認訊號VC3,其包含有可用來驅動處理器112的第三電源電壓VS3的檢查資訊。而第二檢查訊號DS2對應於所有的電源電壓VS1~VSx的電源確認訊號VC1~VCx,其包含所有的電源電壓VS1~VSx的檢查資訊。進一步,檢查電路110還可依據第二設定訊號S2來產生模式選擇訊號MS,並將模式選擇訊號MS、第一檢查訊號DS1及第二檢查訊號DS2提供至選擇電路111。
Furthermore, the
選擇電路111耦接於檢查電路110。選擇電路111可依據模式選擇訊號MS來選擇第一檢查訊號DS1或第二檢查訊號DS作為重設確認訊號RSC,並輸出至處理器112。更具體來說,當記
憶體控制器11是操作在第一模式時,處理器112會被用以檢查電源確認訊號VC1~VCx。在此情況下,為了確保處理器112可以先獲得到穩定的電源電壓來進行檢查,檢查電路110可先僅針對處理器112所接收的電源電壓來進行檢查。在此實施例中,處理器112運行需要第三電源電壓VS3。因此,檢查電路110會將電壓轉換電路LDO3針對第三電源電壓VS3進行檢查所產生的電源確認訊號VC3輸出為第一檢查訊號DS1,並提供至選擇電路111。另外,當記憶體控制器11是操作在第二模式時,則是透過檢查電路110以硬體電路的方式來檢查所有的電源確認訊號VC1~VCx,並依據所有的電源確認訊號VC1~VCx產生第二檢查訊號DS2。
The
另一方面,第二設定訊號S2則指示了關於記憶體控制器11是要以軟體方式還是硬體的方式來檢查電源電壓VS1~VSx。在此情況下,檢查電路110可依據第二設定訊號S2來產生模式選擇訊號MS,以告知選擇電路111究竟主機裝置10是要指示軟體或硬體的方式來檢查電源電壓VS1~VSx。當第二設定訊號S2指示以軟體方式來檢查電源電壓VS1~VSx時,記憶體控制器11會被控制以操作在第一模式,選擇電路111則會依據模式選擇訊號MS來將第一檢查訊號DS1輸出為重設確認訊號RSC,使處理器112在重設確認訊號RSC指示第三電源電壓VS3已就緒之後,再檢查所有的電源確認訊號VC1~VCx。另外,當第二設定訊號S2指示以硬體方式來檢查電源電壓VS1~VSx時,記憶體控制器11會被控制以操作在第二模式,由檢查電路110來同時檢查所有的
電源確認訊號VC1~VCx,並據此產生出對應的第二檢查訊號DS2。選擇電路111則會依據模式選擇訊號MS在第二模式下將第二檢查訊號DS2輸出為重設確認訊號RSC,藉此指示處理器112關於檢查電路110的檢查結果。
On the other hand, the second setting signal S2 indicates whether the
受到重設確認訊號RSC的控制,處理器112會執行對應於第一模式及第二模式的操作。具體來說,當記憶體控制器11操作在第一模式且重設確認訊號RSC指示基本工作電壓VS3已就緒時,處理器112會執行軟體程序,來對電源確認訊號VC1~VCx依序進行檢查,以確保在各個電源電壓VS1~VSx大於等於其各自所對應的電壓閥值之後,再進行驅動以及進行快閃記憶體12的讀寫操作。另外,當記憶體控制器11操作在第二模式且重設確認訊號RSC指示所有的電源電壓VS1~VSx皆已就緒時,處理器112便可即刻開始驅動並進行快閃記憶體12的讀寫操作。
Under the control of the reset confirmation signal RSC, the
圖2為本發明實施例一記憶體控制器21的電路方塊圖。圖2的記憶體控制器21相似於圖1的記憶體控制器11,是用以說明記憶體控制器21中檢查電路210與選擇電路211的內部電路結構,故相同的元件以相同的符號標示,且於此不另外贅述。
FIG2 is a circuit block diagram of a
在此實施例中,記憶體控制器21中包括檢查電路210、選擇電路211、處理器112及電壓轉換電路LDO1~LDOx。進一步,檢查電路210包含了電壓準位設定電路2100及確認結果判斷電路2101。詳細來說,電壓準位設定電路2100接收了第一設定訊號S1及第二設定訊號S2。電壓準位設定電路2100可依據第一設
定訊號產生出轉換設定訊號VS,據以適應性地調整電壓轉換電路LDO1~LDOx來產生出系統所需的電源電壓VS1~VSx。進一步,電壓準位設定電路2100可依據第二設定訊號S2來提供模式資訊MI至確認結果判斷電路2101。
In this embodiment, the
在此實施例中,確認結果判斷電路2101除了接收電源確認訊號VC1~VCx以及由電壓準位設定電路2100接收相關於第二設定訊號S2的模式資訊MI之外,確認結果判斷電路2101還會由主機裝置10接收第三設定訊號S3,並且由處理器112接收模式致能訊號S2_En及檢查結果自定義訊號DS2_Cont。詳細來說,第三設定訊號S3包含了重設確認訊號RSC的輸出時間,也就是在啟動或重啟後需要等待多久的運算時間再將運算後的重設確認訊號RSC輸出,一般來說重設確認訊號RSC的輸出時間會相關於電源確認訊號VC1~VCx所需要的爬升斜率與確認時間。模式致能訊號S2_En則包含了關於記憶體控制器21是否允許被操作在第二模式下的資訊,也就是記憶體控制器21是否開放以硬體方式來進行電源電壓的確認判斷。最後,檢查結果自定義訊號DS2_Cont則是開放了由系統或使用者定義記憶體控制器21在第二模式下所要檢查的電源確認訊號。舉例來說,在一些實施例中,確認結果判斷電路2101可透過及閘來接收所有的電源確認訊號VC1~VCx,以判斷是否所有的電源確認訊號VC1~VCx皆已就緒,並據此產生第二檢查訊號DS2。但是,在一些其他實施例中,確認結果判斷電路2101當然僅可依據檢查結果自定義訊號DS2_Cont來由電源
確認訊號VC1~VCx中選出一部分選中電源確認訊號,進而判斷該些選中電源確認訊號是否已就緒,並據此產生第二檢查訊號DS2。
In this embodiment, in addition to receiving the power confirmation signals VC1~VCx and the mode information MI related to the second setting signal S2 from the voltage
選擇電路211包括及閘2110、互斥或閘2111及或閘2112。及閘2110的第一輸入端接收模式資訊MI且第二輸入端接收第一檢查訊號DS1。互斥或閘2111的第一輸入端接收模式資訊MI且第二輸入端接收第二檢查訊號DS2。並且,及閘2110及互斥或閘2111的輸出端分別接到或閘2112的第一輸入端及第二輸入端,以於或閘2112的輸出端產生重設確認訊號RSC。詳細來說,當模式致能訊號S2_En指示了記憶體控制器21開放第二模式時,選擇電路211將會依據第二設定訊號S2的控制來選擇性地選擇第一檢查訊號DS1或第二檢查訊號DS2作為重設確認訊號RSC。相反地,當模式致能訊號S2_En指示了記憶體控制器21不開放第二模式時,確認結果判斷電路2101可依據模式致能訊號S2_En僅操作在第一模式下的模式選擇訊號MS,使選擇電路211據此將第一檢查訊號DS1輸出為重設確認訊號RSC。雖然在圖2中繪示了以及閘2110、互斥或閘2111及或閘2112來實現選擇電路211的實現方式。但應當理解的是,圖3中的電路結構僅是本發明的多種變化實施例的其中一種實施方式而已,本領域具通常知識者當然可自行變化電路結構,透過相異的電路結構亦可達到相同結果的操作。舉例來說,選擇電路211亦可由多工器所實現,只要其可實現選擇性地將第一檢查訊號DS1或第二檢查訊號DS2輸出為重設確認
訊號RSC即可。
The selection circuit 211 includes an AND
圖3為本發明實施例一控制方法的流程圖。圖3所示的流程圖可應用於圖1、2中所繪示的記憶體控制器11、21,且關於記憶體控制器11、21的操作內容可被歸納為圖3所示的流程圖。圖3所示的流程圖包括步驟S31~S34。在步驟S31中,記憶體控制器11/21可接收外部電壓Vext,並將外部電壓Vext轉換為多個電源電壓VS1~VSx。在步驟S32中,記憶體控制器11/21可偵測轉換出的電源電壓VS1~VSx的準位,以產生分別對應的電源確認訊號VC1~VCx。在步驟S33中,記憶體控制器11/21可依據電源確認訊號VC1~VCx來產生第一檢查訊號DS1以及第二檢查訊號DS2,其中第一檢查訊號DS1對應於電源電壓中的第三電源電壓VS3,且第二檢查訊號DS2對應於所有的電源電壓。最後,記憶體控制器11/21可選擇性地將第一檢查訊號DS1或第二檢查訊號DS2輸出為重設確認訊號RSC。關於圖3所示的控制方法的詳細內容,請進一步參考上述段落中關於記憶體控制器11、21的說明,於此不另贅述。
FIG3 is a flow chart of the control method of the first embodiment of the present invention. The flow chart shown in FIG3 can be applied to the
圖4為本發明實施例一控制方法的流程圖。圖4所示的流程圖可應用於圖1、2中所繪示的記憶體控制器11、21,且關於記憶體控制器11、21的操作內容亦可被歸納為圖4所示的流程圖。圖4所示的流程圖包括步驟S41~S46。在步驟S41中,記憶體控制器11/21可依據第一設定訊號S1來設定電壓轉換電路LDO1~LDOx中,用來驅動快閃記憶體12的第一電壓轉換電路LDO1及
第二電壓轉換電路LDO2。在步驟S42中,記憶體控制器11/21可接收外部電壓Vext,並將外部電壓Vext轉換為多個電源電壓VS1~VSx。在步驟S43中,記憶體控制器11/21可偵測電源電壓VS1~VSx的準位,以產生分別對應的電源確認訊號VC1~VCx。在步驟S44中,記憶體控制器11/21可依據第二設定訊號判斷記憶體控制器11/21是被控制在哪一個操作模式下。當記憶體控制器11/21判斷記憶體控制器11/21是被控制在第一模式下時,則進入步驟S45中,記憶體控制器11/21可以藉由處理器112來以軟體的方式檢查電源電壓VS1~VSx。相反地,當記憶體控制器11/21判斷記憶體控制器11/21是被控制在第二模式下時,則進入步驟S46中,記憶體控制器11/21可以藉由檢查電路110來以硬體的方式檢查電源電壓VS1~VSx。
FIG4 is a flow chart of the control method of the first embodiment of the present invention. The flow chart shown in FIG4 can be applied to the
綜上所述,本發明的記憶體控制器及控制方法提供了透過軟體或硬體的方式來檢查電源電壓。相較於透過處理器以軟體方式一一對所有電源電壓依序進行檢查的流程,透過硬體的方式來檢查電源電壓,可省卻對所有電源電壓一一進行檢查的流程,有效改善記憶體控制器啟動或重啟後的檢查速度。 In summary, the memory controller and control method of the present invention provide a method for checking the power voltage through software or hardware. Compared with the process of checking all power voltages one by one in software through a processor, checking the power voltage through hardware can save the process of checking all power voltages one by one, effectively improving the checking speed after the memory controller is started or restarted.
10:主機裝置 10: Host device
11:記憶體控制器 11:Memory controller
12:快閃記憶體 12: Flash memory
110:檢查電路 110: Check the circuit
111:選擇電路 111: Select circuit
112:處理器 112: Processor
DS1、DS2:檢查訊號 DS1, DS2: Check signal
LDO1~LDOx:電壓轉換電路 LDO1~LDOx: voltage conversion circuit
MS:模式選擇訊號 MS: Mode selection signal
RSC:重設確認訊號 RSC: Reset confirmation signal
S1、S2:設定訊號 S1, S2: Setting signal
VC1~VCx:電源確認訊號 VC1~VCx: Power confirmation signal
Vext:外部電壓 Vext: external voltage
VS:轉換設定訊號 VS: Conversion setting signal
VS1~VSx:電源電壓 VS1~VSx: power supply voltage
Claims (17)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112127308A TWI867629B (en) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | Memory controller and control method |
| CN202311044888.4A CN119336669A (en) | 2023-07-21 | 2023-08-18 | Memory controller and control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW112127308A TWI867629B (en) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | Memory controller and control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI867629B true TWI867629B (en) | 2024-12-21 |
| TW202505527A TW202505527A (en) | 2025-02-01 |
Family
ID=94268023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112127308A TWI867629B (en) | 2023-07-21 | 2023-07-21 | Memory controller and control method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| TW (1) | TWI867629B (en) |
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2023
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