用于控制NAND快闪存储器器件的装置及其控制方法

技术领域

实施例涉及一种用于控制NAND快闪存储器(flash memory)器件的装置，更具体地，涉及一种用于控制能够防止在诸如突然断电等不稳定的电力环境中发生的数据损坏的NAND快闪存储器器件的装置及其控制方法。

背景技术

近来，对可以电编程和擦除并且不需要定期重写数据的刷新功能的非易失性存储器器件的需求日益增加。此外，为了开发能够存储大量数据的大容量存储器器件，正在积极地进行对存储器器件的高集成度技术的研究。这里，‘编程’是指将数据写入存储器单元的操作，而‘擦除’是指移除存储器单元中写入的数据的操作。

因此，针对非易失性存储器器件的高集成度提出了NAND快闪存储器器件，在该NAND快闪存储器器件中，多个存储器单元被串联连接(即，相邻单元彼此共用漏极或源极的结构)以形成一个串。与NOR型快闪存储器器件不同，NAND快闪存储器器件是顺序地读取信息的存储器器件，并且NAND快闪存储器器件的编程操作和擦除操作是通过使用福勒-诺德海姆(Fowler-Nordheim，FN)隧穿方法控制存储器单元的阈值电压来向浮栅注入或发射电子来执行的。

因此，被擦除的单元由于从浮栅发射电子而具有负阈值电压，被擦除的单元的阶段(状态)被称为开启单元(on-cell)。并且，被编程的单元通过在浮栅中注入电子而具有正阈值电压，并且被编程的单元的阶段被称为关闭单元(off-cell)。

同时，最近，无线通信和全球定位系统(GPS)技术相结合，并且正在汽车中应用用于提供各种移动通信服务(例如，位置信息、安全驾驶、娱乐、金融服务、预订和产品购买)的远程信息处理(telematics)。此外，远程信息处理设置有如上所述的NAND快闪存储器器件，因此，在驾驶期间生成的数据被实时编程。

此外，在发生严重事故的情况下，远程信息处理中的安全相关eCall功能自动尝试将呼叫连接到欧洲的单一紧急号码112。此时，如果驾驶员失去知觉或无法直接拨打电话，eCall功能会自动将车辆的位置、类型、颜色和乘员人数提供给紧急服务中心。大多数国家都在构建紧急服务系统，该紧急服务系统类似于eCall在发生车辆事故的情况下运行，并且该功能由于与人的生命相关，因此需要高可靠性。

然而，如上所述的应用于远程信息处理的NAND快闪存储器器件具有在不稳定的电源状态下发生诸如电荷增益等数据损坏的问题。换句话说，应用于远程信息处理产品的NAND快闪存储器器件在可靠性方面具有根本性的弱点，例如，由于电荷增益而导致在电力中断期间的数据损坏的间歇性故障，这是结构性弱点，因此存在eCall功能无法正常执行的问题。

发明内容

【技术问题】

实施例提供了一种用于控制NAND快闪存储器器件的装置及其控制方法，其能够从根本上解决由于在电力中断时发生的电荷增益而导致的数据损坏。

另外，实施例提供了一种用于控制NAND快闪存储器器件的装置及其控制方法，其可以通过在检测到电源中断时阻止对存储器的访问来解决电力中断时存储器运行时可能出现的问题。

此外，实施例提供了一种用于控制NAND快闪存储器器件的装置及其控制方法，其能够通过在检测到电力中断时在NAND快闪操作正在进行时供应辅助电力直到正在进行的操作完成为止来解决在NAND闪存的编程操作或擦除操作期间电力被阻断(blocked)时由电荷增益导致的数据损坏。

另外，实施例提供了一种用于NAND快闪存储器器件的控制装置及其控制方法，其通过在检测到电源中断时执行快闪存储器的断电时序并且在检测到正常电源时执行上电时序，来允许快闪存储器在电力恢复时正常运行。

实施例中所要解决的技术问题不限于上述技术问题，本发明所属领域的普通技术人员从以下描述中将清楚地理解未提及的其他技术问题。

【技术方案】

根据实施例的用于NAND快闪存储器器件的控制装置包括：NAND快闪存储器；控制器，被配置为生成命令信号以在NAND快闪存储器中编程、读取和擦除数据；以及辅助电力电路，被配置为在从电源的电压小于预设电压的第一时间点开始的第一时间期间保持用于运行存储器和控制器的电力，其中，控制器被配置为在第一时间期间阻止命令信号，并且其中，从在第一时间之后的第二时间点开始，供应到存储器的电力被阻断达至少第二时间。

此外，当第一时间点为存储器的编程操作时间(tPROG)或擦除操作时间(tBERS)时，辅助电力电路供应辅助电力以完成存储器的编程操作或擦除操作。

此外，第一时间是直到在第一时间点之前在存储器中执行的编程操作或擦除操作被完成为止的时间。

此外，控制装置还包括电力管理IC(PMIC)，该电力管理IC(PMIC)连接到电源并向存储器和控制器供电。

另外，辅助电力电路设置在PMIC与存储器之间。

此外，控制器被配置为控制PMIC，使得在电源被阻断达至少第二时间之后电力被供应到存储器。

此外，控制装置还包括输入电压检测器，被配置为检测电源的电压电平，并且辅助电力电路连接到PMIC的电力输入端。

此外，输入电压检测器被配置为检测辅助电力电路的输入端的电压电平。

【有益效果】

实施例检测输入电力的不稳定状态并基于此控制NAND快闪存储器器件的操作，因此，可以防止在NAND快闪存储器器件在输入电力的不稳定状态下运行时可能发生的诸如数据损坏等缺陷。具体地，根据实施例，当输入电力不稳定时，快闪访问被阻止，因此，可以防止NAND快闪存储器器件在输入电力的不稳定环境中的故障。

另外，在实施例中，当在检测到电力中断时NAND快闪存储器器件的操作正在进行时，供应辅助电力直到正在进行的操作完成为止，因此，可以解决由于在NAND快闪存储器器件的编程操作或擦除操作期间电力被阻断时发生的电荷增益导致的数据损坏。因此，可以提高NAND快闪存储器器件的操作可靠性。

另外，在实施例中，当检测到电源中断时，执行NAND快闪存储器器件的断电时序，而当检测到正常电源时，执行上电时序，因此，可以提高操作可靠性和用户满意度，因为在输入电力恢复时快闪存储器正常运行。

附图说明

图1是用于解释NAND快闪存储器器件的存储器单元的结构的视图。

图2是示出图1的存储器单元阵列的等效电路图。

图3是示意性地示出NAND快闪存储器器件的编程操作和擦除操作的视图。

图4是示出NAND快闪存储器器件的擦除操作的视图。

图5是示出NAND快闪存储器器件中的电荷增益的视图。

图6是示出根据第一实施例的NAND快闪存储器系统的元件的框图。

图7和图8是用于解释图6中示出的NAND快闪存储器系统的修改示例的视图。

图9是用于逐步解释根据示例性实施例的操作NAND快闪存储器系统的方法的视图。

图10和图11是示出根据输入电压的变化的电力时序的视图。

图12和13是用于逐步解释根据实施例的控制NAND快闪存储器系统的方法的流程图。

图14是示出车辆启动时输入电压的变化的视图。

图15是用于逐步解释根据实施例的激活存储器保护功能的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。

然而，本发明的精神和范围不限于所描述的实施例的部分，而是可以以各种其他形式实现，并且在本发明的精神和范围内，可以选择性地组合和替换实施例的一个或多个元素。

此外，除非另有明确限定和描述，本发明的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以解释为与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义，并且诸如在常用词典中限定的那些术语可以解释为具有与其在相关技术背景下的含义一致的含义。此外，本发明的实施例中使用的术语是用于描述实施例，而不旨在限制本发明。

在本说明书中，除非在短语中特别说明，单数形式还可以包括复数形式，并且当在“A(和)、B和C的至少一个(或更多)”中描述时，可以包括A、B和C中可以组合的所有组合的至少一个。此外，在描述本发明的实施例的要素时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。

这些术语仅用于将元素与其他元素区分开来，并且这些术语不限于元素的本质、顺序或顺序。此外，当一个元素被描述为“连接”、“耦合”或“连接”到另一个元素时，不仅可以包括该元素直接“连接”、“耦合”或“连接”到其他元素，而且还包括该元素被在该元素与其他元素之间的另一个元素“连接”、“耦合”或“连接”。

此外，当描述为形成或布置在每个元件的“上(上方)”或“下(下方)”时，“上(上方)”或“下(下方)”可以不仅包括两个元件彼此直接连接，而且包括一个或多个其他元件形成或布置在两个元件之间。此外，当表述为“上(上方)”或“下(下方)”时，它不仅可以包括基于一个元素的上方向，还可以包括下方向。

图1是用于解释NAND快闪存储器器件的存储单元的结构的视图。

参照图1，NAND快闪存储器器件的操作由三个操作组成，这三个操作包括擦除、编程和读取。

NAND快闪存储器器件的编程操作以页为单位执行。

在编程操作中，通过将恒定电压(例如，19V)施加到存储器单元的控制栅(CG)，电子在浮栅(FG)10的方向上移动。此时，存储器单元的状态变为关闭TR(OFF TR)或关闭单元状态，并变为正(+)阈值电压Vt。在这种情况下，快闪存储器器件的编程操作可能不会一次完成，而是可以在多个步骤中执行，并且可以通过增加施加到控制栅的电压来编程期望的数据。

此外，NAND快闪存储器器件的擦除操作以块为单位执行，并且可以意味着将单元从0改变为1。

此时，当从P衬底施加特定电压(例如，20V)以便执行NAND快闪存储器器件的擦除操作时，存储器单元的浮栅10中的电子通过F-N遂穿效应向下移动。此外，由于从浮栅10发射电子，被擦除的存储器单元可以具有负(-)阈值电压Vt。在这种情况下，被擦除的存储器单元的状态可被称为开启TR(ON TR)或开启单元状态。

此外，NAND快闪存储器器件的读取操作是指通过检查存储器单元的状态是开启TR还是关闭TR来将数据输出为1或0的操作。

图2是示出图1的存储器单元阵列的等效电路图。

参照图2，NAND快闪存储器器件的存储器单元阵列包括多个块。此外，在多个块的每一个中，多条位线BL0至BLn平行布置。

此外，对应于多条位线BL0至BLn中的每一条的多个串设置在多个块的每一个中。多个串中的每一个串可以包括用于选择对应串的漏极选择晶体管(DST)和源极选择晶体管(SST)。另外，多个存储器单元MC0至MCn(这里，n可以是15、31或63)串联连接在漏极选择晶体管DST与源极选择晶体管SST之间。此外，多个串中的每一个的源极选择晶体管SST的源极共同连接到公共源极线(CSL)。

此外，被配置在多个串中的漏极选择晶体管DST的栅极连接到漏极选择线(DSL)，并且源极选择晶体管SST的栅极连接到源极选择线(SSL)。此外，存储器单元MC0到MCn中的每一个的控制栅(CG)连接到字线WL0至WLn。

具有如上所述配置的存储器单元阵列的NAND快闪存储器器件以页为单位执行读取和编程操作，以块为单位执行擦除操作。这里，页单位包括控制栅共同连接到一条字线的所有存储器单元。

图3是示意性地示出NAND快闪存储器器件的编程操作和擦除操作的视图。

参照图3，NAND快闪存储器器件的编程操作和擦除操作意味着将存储器单元的状态从‘0’改变为‘1’或从‘1’改变为‘0’。

如图2所示，浮栅FG位于控制栅CG与P衬底之间。这里，浮栅FG通过氧化层与控制栅CG或P衬底绝缘，由此位于其中的电子被俘获。在这种情况下，当电子在浮栅FG中时，可以通过影响从控制栅CG发射的电场来改变存储器单元的阈值电压Vt。即，存储器单元的阈值电压Vt可以基于0V，根据存在于浮栅FG中的电子数量而改变为正(+)值(+Vt)或负值(-Vt)。

当如上所述通过向控制栅CG施加特定电压来读取存储器单元的信息时，阈值电压Vt根据浮栅FG中的电子数量而变化，由此电流流动或不流动。读取电流是否流动，这可以被解释为数据‘1’和‘0’。此外，在一个存储器单元中存储一位或多位信息的多级单元(MLC)器件读取量而不是简单地确定电流的流动，以便测量存储在浮动FG中的电子数量。

参照图3的(a)，在NAND快闪存储器器件的编程操作中，预定电压(例如，19V)被施加到存储器单元的控制栅，使得电子在浮栅10的方向上移动。此时，存储器单元的状态变为关闭TR状态以具有正(+)阈值电压Vt。

即，如图3的(a)所示，当预定电压被施加到控制栅CG时，电子移动到浮栅10，并且对应的存储器单元的阈值电压Vt可以通过增加移动电子的数量而增大到大于或等于参考阈值电压RV。此外，当存储器单元的阈值电压Vt增大到大于或等于参考阈值电压RV时，存储器单元的状态可以从‘1’改变为‘0’。这里，参考阈值电压RV可以根据存储器规格被设置为各种值，例如，可以被设置为大于0V的特定值。

此外，参照图3的(b)，当在NAND快闪存储器器件的擦除操作中从P衬底施加恒定电压(例如，20V)时，存储器单元的浮栅10中的电子通过F-N遂穿效应向下移动。

即，如图3的(b)所示，在擦除操作中浮栅中的电子数量减少，因此，对应的存储器单元的阈值电压(Vt)可能降低。此外，当存储器单元的阈值电压Vt降低到小于参考阈值电压RV时，对应的存储器单元的状态可以从‘0’改变为‘1’。

如上所述，NAND快闪存储器器件的编程操作和擦除操作可以基于存储器单元的参考阈值电压RV来划分，该参考阈值电压RV根据浮栅10中存在的电荷数量而改变，如图3的(a)和(b)所示。即，当存储器单元的阈值电压Vt等于或大于参考阈值电压RV时，NAND快闪存储器器件将其识别为‘0’并执行编程操作。此外，当存储器单元的阈值电压Vt小于参考阈值电压RV时，NAND快闪存储器器件将其识别为‘1’并执行擦除操作。

然而，当在根据如上所述的编程操作或擦除操作移动电子的过程中发生电力不稳定状况(例如，瞬时电力中断)时。即，在存储器单元的阈值电压(Vt)根据电子的移动从负(-)值增大到正(+)值的同时或如图3的(a)中所示，在存储器单元的阈值电压(Vt)从正(+)值减小到负(-)值的同时电力暂时中断时，NAND快闪存储器器件可能无法准确地识别在电力被中断之前是正在执行编程操作还是正在执行擦除操作。

图4示出了NAND快闪存储器器件的擦除操作以时间流的顺序示出的实施例。

参照图4，NAND快闪存储器器件可以根据从控制器(将稍后描述)输入的控制信号执行擦除操作。控制信号可以包括命令信号和地址信号。另外，图4中的VCC可以指电源电压，VSS可以指地电压。

因此，图4的循环类型指示在每个循环中输入的命令是命令还是地址。例如，当循环类型为命令时，当前通过数据总线输入的数据表示命令，而当循环类型为地址时，当前通过数据总线输入的数据表示地址。另外，I/O[7:0]表示数据总线，并且就绪(RDY)信号是通知控制器NAND快闪存储器器件是准备就绪还是正在使用(例如，擦除操作正在进行中)的信号。在该信号达到低电平的第一时间处，NAND快闪存储器器件通知控制器擦除操作当前正在进行中，这是通知控制器在该信号变为低电平时的tBERS处NAND快闪存储器器件的擦除操作当前正在进行中。即，NAND快闪存储器器件保持连接到控制器的多个引脚中的发送就绪(RDY)信号的引脚的高状态，直到其变为用于执行特定操作的忙碌状态为止，并且可以在达到忙碌状态的时间点改变为低状态。

在这种情况下，如上所述的NAND快闪存储器器件的擦除操作可以主要分为三个区段(section)。第一区段是用于向NAND快闪存储器器件传送命令和地址的时间，第二区段是指直到NAND快闪存储器器件进入用于执行特定操作的忙碌状态为止所需的时间(tWB)，第三区段是指用于以块为单位擦除存储器单元的时间(tBERS)。

此外，如上所述的NAND快闪存储器器件基于电源电压(例如，VCC)运行。但是，当电源电压减小到NAND快闪存储器器件无法正常工作的电平时，会发生间歇性数据损坏。

即，当NAND快闪存储器器件正在执行编程操作或擦除操作的同时输入电压降低到低于某个电平时，NAND快闪存储器器件停止操作，然后在输入正常电压时恢复编程操作或擦除操作。

在这种情况下，当如上所述在编程操作或擦除操作期间执行电力复位(或电源中断)时，与易失性存储器不同，诸如NAND快闪存储器器件等非易失性存储器生成电荷增益。这里，电荷增益是指单元的阈值电压Vt位于不区分‘0’与‘1’的边缘区域的状态。这里，边缘区域是指单元的阈值电压Vt在0V与参考阈值电压RV之间的区域。在这种情况下，由于存储器可能执行错误操作，从而大大降低了产品的可靠性。

图5是示出NAND快闪存储器器件中的电荷增益的视图。参照图5，NAND快闪存储器器件包括在编程操作期间生成的电荷增益和在擦除操作期间生成的电荷增益。

如图5的(a)所示，NAND快闪存储器器件可以根据控制器的命令执行编程操作。并且，当在因编程操作电子正在移动的同时电力被切断时，电子的移动在电力被切断时停止。这里，在编程操作停止时存储器单元的阈值电压Vt可能位于其中无法区分‘0’和‘1’的边缘区域中。并且，当存储器单元的阈值电压Vt如上所述位于边缘区域中时，控制器(稍后将描述)无法清楚地确定存储器单元的阈值电压Vt是‘0’还是‘1’。这可能会导致系统故障。

如图5的(b)所示，NAND快闪存储器器件可以根据控制器的命令执行擦除操作。并且，当在因擦除操作电子正在移动的同时电力被切断时，电子的移动在电力被切断时停止。这里，在擦除操作停止的时间点时存储器单元的阈值电压Vt可能位于其中无法区分‘0’和‘1’的边缘区域中。并且，当存储器单元的阈值电压Vt如上所述位于边缘区域中时，控制器(稍后将描述)无法清楚地确定存储器单元的阈值电压Vt是‘0’还是‘1’。这可能会导致系统故障。

在下文中，将描述根据实施例的NAND快闪存储器系统。

图6是示出根据第一实施例的NAND快闪存储器系统的元件的框图。

参照图6，系统100包括电源设备和控制装置200。电源设备可以包括转换器110、输入电压检测器120和检测信号发送器130。

电源设备的转换器110可接收对应于主电力的输入电压，将输入电压转换成控制装置200的每个元件所需的电压，并输出转换后的电压。

此外，电源的输入电压检测器120可以检测主电力的电压并输出检测到的信号。

此外，电源设备的检测信号发送器130可以将输入电压检测器120的输出信号发送到控制装置200。

控制装置200可以包括存储器件。控制装置200可以通过将从电源设备输入的电压用作驱动电压来运行。控制装置200可以与车辆控制器300进行通信并且存储从车辆控制器300发送的数据。例如，控制装置200可以设置在车辆中以支持车辆的eCall功能。也就是说，控制装置200可以与车辆控制器300进行通信以存储用于在紧急情况下进行报告和请求救援的信息。例如，该信息可以包括事故发生地点信息、车辆类型信息、驾驶方向信息、事故发生时使用的安全带的数量等。

控制装置200可以包括存储器210、电源单元220、辅助电力单元230和控制器240。另外，控制装置200的控制器240可以控制存储器210。优选地，控制器240可以从存储器210接收操作信号(例如，就绪输出信号和忙碌输出信号)，并且基于接收到的操作信号访问存储器210。操作信号可以对应于构成存储器210的NAND快闪存储器器件的时序。这里，可以根据设备的操作类型将时序转换为不同的时间段。例如，每种操作类型的不同时间段包括用于将数据从存储器单元(未示出)加载到页寄存器(未示出)中的时间tR(读取操作)、用于将数据从页寄存器加载到存储器单元中的时间tPROG(编程操作)、用于以块为单位擦除存储器单元的时间tBERS(擦除操作)等。

此外，控制装置200的控制器240可以基于根据从电源设备110、120和130发送的输入电压操作的输出信号来控制对存储器210的访问。

具体地，控制装置200的控制器240可以基于从电源设备110、120、130发送的电源设备的输入电压检测器120的输出信号，在存储器210的输入电压的不稳定状况或数据保护状况下停止存储器的操作。这里，停止存储器210的操作可以意味着停止对存储器210的访问，此外，它可以意味着阻止用于控制存储器210的操作的命令的输出。即，控制装置200的控制器240在存储器210的保护功能开启的同时检测输入电压的不稳定状况或数据保护状况，并基于此可以停止存储器210的操作。

在下文中，将详细描述控制装置200和电源设备110、120和130。

电源设备可以包括转换器110、输入电压检测器120和检测信号发送器130。此时，尽管电源设备110、120和130的每个组件在图中被示出为与控制装置200分开被配置，但实施例不限于此。也就是说，构成电源设备110、120和130的一些元件可以被包括在控制装置200中。

转换器110可以接收输入电压并且转换输入电压以生成输出电压。

转换器110可以被实现为调节器(regulator)。也就是说，调节器可以通过输入端接收输入电压并且通过输出端输出通过转换输入电压获得的输出电压。通过调节器供应给控制装置200的电压可以是构成控制装置200的每个元件的驱动电压。例如，通过调节器供应到控制装置200的电压可以是存储器210的驱动电压。调节器通过稳定和输出输入电压来向控制装置200供应稳定的驱动电压，使得构成控制装置200的存储器210稳定运行。

同时，输入到转换器110的输入电压可以从电源单元(未示出)供应。例如，电源单元可以是安装有NAND快闪存储器系统的车辆的电池。

输入电压检测器120可以检测通过电源单元输入的输入电压的电平，并根据检测电平输出电压检测信号。

在这种情况下，输入电压在正常状况下可以具有第一电平V1。

此外，当输入电压具有在第一电平V1与小于第一电平V1的第二电平V2之间的范围内的电平时，输入电压检测器120可以输出第一电压检测信号。此外，当输入电压的电平小于第二电平V2时，输入电压检测器120可以输出第二电压检测信号，该第二电平V2小于第一电平V1。这里，第一电压检测信号可以是低电平检测信号，而第二电压检测信号可以是高电平检测信号，但不限于此。

为此，输入电压检测器120可以包括比较器(未示出)。比较器可以通过正端接收对应于第二电平V2的参考信号，并且可以通过负端接收输入电压，并可以根据输入电压与参考信号的比较结果输出高电平电压检测信号或低电平电压检测信号。

同时，输入电压检测器120可以通过分压电阻器等调整检测电压。分压电阻器将输入电压按预定的分压比进行分压，并将其发送到比较器。

检测信号发送器130可以连接到控制装置200，从而可以将通过输入电压检测器120检测到的电压检测信号发送到控制装置200。具体地，检测信号发送器130可以连接到控制装置200的控制器240，并且可以基于电压检测信号将高信号或低信号发送到控制器240。

为此，检测信号发送器130可以包括第一电阻器至第三电阻器R1、R2和R3以及晶体管S1。第一电阻器至第三电阻器R1、R2、R3和晶体管S1可以是逻辑电路，该逻辑电路将电压检测信号的高电压转换成可由控制装置200的控制器240接收的低电压并将其输出。下面将描述详细的连接结构及其操作。

第一电阻器R1可以具有连接到输入电压检测器120的输出端的一个端部和连接到第三电阻器R3的一个端部以及晶体管S1的基极的另一个端部。

第二电阻器R2可以具有连接到控制装置200的电源单元220的电力端的一个端部和连接到晶体管S1的集电极以及控制器240的信号输入端GPIO的另一个端部。

第三电阻器R3可以具有连接到第一电阻器R1的另一个端部以及晶体管S1的基极的一个端部和连接到晶体管S1的发射极和地端的另一个端部。

晶体管S1可以具有通过第一电阻器R1连接到输入电压检测器120的输出端的基极、连接到控制器240的信号输入端GPIO的集电极和连接到地端的发射极。

晶体管S1可以通过基极接收输入电压检测器120的电压检测信号。

具体地，晶体管S1可以通过输入到基极的输入电压检测器120的电压检测信号来导通或截止。例如，电压检测信号可以是如上所述的高信号或低信号。此外，当向基极施加高信号时，晶体管S1可以被切换到导通状态，因此可以将指示电压异常的第二检测信号输出到集电极。此外，当向基极施加低信号时，晶体管S1可以被切换到截止状态，因此，可以向集电极端子输出指示正常电压的第一检测信号，该第一检测信号是高信号。同时，在实施例中，晶体管S1通过高信号导通并且通过低信号截止，但实施例不限于此，其操作可以互换。

存储器210可以是其中数据可以被编程、擦除和读取的非易失性存储器。例如，存储器210可以是可以电编程和擦除的非易失性存储器器件，并且不需要刷新功能来以预定周期重写数据。具体地，存储器210可以是NAND型快闪存储器器件。

由于已经参照图1至图5详细描述了存储器210，因此这里将省略其详细描述。

电源单元220连接到转换器110的输出端(out)以接收转换器110的输出电压，并稳定接收到的输出电压以将驱动电压施加到存储器210。也就是说，电源单元220可以是向存储器210供应驱动电压的电力管理IC(PMIC)。构成电源单元220的PMIC可以是电力控制模块，该电力控制模块由用于电力输出的分立电力器件模块、高压电力电路、低压数字电路和高低压模拟电路组成，并且相应地，该电力控制模块可以用于根据存储器210对输入到控制装置200的输入电压进行转换、分配、充电和控制。

辅助电源230可以设置在电源单元220与存储器210之间。辅助电力单元230可以是电容器，其在第一状况下执行充电操作并且在第二状况下执行放电操作。这里，第一状况可以是正常范围的输入电压被输入到本系统的输入端的状况，第二状况可以是正常范围以外的低电压被输入到输入端的状况。

在系统通电的状况下，当电源单元220的输出电压低于预设的第二电平V2时，辅助电力单元230可以通过放电向存储器210供应驱动电压。此时，与构成辅助电力单元230的电容器的容量成比例地确定辅助电力单元230的放电时间。因此，在实施例中，可以考虑将数据从存储器210的存储器单元加载到页面寄存器的时间、将数据从页面寄存器加载到存储器单元的时间、以块为单位擦除存储器单元的时间而确定构成辅助电源单元230的电容器的容量。

控制器240可以控制存储器210的操作。

具体地，控制器240可以访问存储器210以控制存储器210的编程操作、擦除操作和读取操作。

为此，控制器240可以通过总线连接到存储器210。此外，控制器240可以通过总线向存储器210发送命令和地址，并且可以发送和接收数据。

同时，控制器240可以监测检测信号发送器130的输出信号。也就是说，控制器240可以监测输入到系统的输入电压的变化。

此外，当通过检测信号发送器130输入通知输入电压正常的第一检测信号时，控制器240访问存储器210以执行编程操作或擦除操作。

此时，当通过检测信号发送器130输入通知输入电压的异常的第二检测信号时，控制器240从输入第二检测信号的时间点开始阻止将命令输出到存储器210。

换言之，当通过检测信号发送器130输入第二检测信号时，控制器240阻止命令输出以停止对存储器210的访问。

然后，控制器240从输入第二检测信号的时间开始忽略与存储器210的操作相关的所有命令，并且从输入第二检测信号的时间点开始阻止将命令输出到存储器210。

此外，控制器240和存储器210可以在从输入第二检测信号的时间点起的预定时间之后被断电。这里，预定时间可以是指直到存储器210先前执行的操作(编程操作或擦除操作)通过辅助电源单元230供应的辅助电力被正常完成为止的时间。

当系统的主电力的输入电压降低到对应于存储器210的断电电压的第三电平V3时，可以执行存储器210的断电。即，当主电力的输入电压降低到第三电平V3时，存储器210可能因电力不足而自然断电。

此外，即使主电力的输入电压恢复到第一电平V1而没有降低到第三电平V3，存储器210也可以被断电。为此，车辆控制器300可关闭控制装置200的电源单元220以关闭控制装置200。此后，车辆控制器300可再次开启电源单元220以使控制装置200通电。

然而，实施例中的存储器210可以是对应于非易失性存储器的NAND快闪存储器器件。在这种情况下，与作为易失性存储器的RAM不同，存储在NAND快闪存储器器件中的数据即使在输入电力被切断时也不会被擦除。因此，NAND快闪存储器器件即使在输入电力被切断时也不必担心内部数据丢失，从而即使在电力被突然切断时也不需要供应辅助电力。然而，与RAM不同，NAND快闪存储器器件通过将存储器单元的阈值电压Vt与基于参考阈值电压RV设置的边缘区域进行比较来区分‘0’和‘1’，如图1至图5中所述。

因此，如果在输入第二检测信号时存储器210处于编程操作或擦除操作中，并且断电时序继续进行而没有完成编程操作或擦除操作，则编程操作或擦除操作在稍后的电力恢复时间继续进行。

然而，如上所述，当存储器单元的阈值电压Vt在电力恢复时具有在边缘区域(0V至参考阈值电压RV)中的值时，无法确定存储器210的值是‘0’还是‘1’，因此控制器240可能误动作(malfunction)。因此，当输入第二检测信号的时间点是存储器210的编程操作时间(tPROG)或擦除操作时间(tBERS)时，控制器240可以延迟断电时序，直到编程操作或擦除操作完成为止。换言之，控制器240可以供应辅助电力以防止存储器210被断电，直到存储器210当前正在执行的编程操作或擦除操作完成为止。

此外，存储器210可以在如上所述的存储器210的数据保护状况下由辅助电源230的放电电压驱动以完成编程操作或擦除操作。此外，当编程操作或擦除操作完成时，存储器210可以将其完成信号发送到控制器240。

控制器240可以识别出存储器210的操作已经完成，并且可以继续进行存储器210的断电时序。

实施例检测输入电力的不稳定状态，并基于此控制NAND快闪存储器器件的操作，因此，可以防止NAND快闪存储器器件在输入电力的不稳定状态下运行时可能发生的诸如数据损坏等缺陷。具体地，根据实施例，当输入电力不稳定时，快闪访问被阻止，因此，可以防止NAND快闪存储器器件在输入电力不稳定的环境中发生故障。

另外，在实施例中，当电力中断检测时NAND快闪存储器器件的操作正在进行时，供应辅助电力直到正在进行的操作完成为止，因此，可以解决由于电荷增益而导致的数据损坏，该电荷增益在NAND快闪存储器器件的编程操作或擦除操作期间电力被阻断时发生。因此，可以提高NAND快闪存储器器件的操作可靠性。

另外，在实施例中，在检测到电源中断时，执行NAND快闪存储器器件的断电时序，而在检测到正常的电源时，执行通电时序，并且相应地，由于快闪存储器在输入电力恢复时正常运行，因此可以提高操作可靠性和用户满意度。

同时，已经将图6中的辅助电力单元230描述为设置在控制装置200中，但是辅助电力单元230可以设置在控制装置200中电源单元220与存储器210之间以外的位置中。

图7和图8是用于说明图6中所示的NAND快闪存储器系统的修改示例的视图。

同时，仅图7和图8的用于在输入电压发生异常时向存储器210供应辅助电力的辅助电力单元的布置位置不同，而其他特征可以与图6中的相同。因此，下面将仅描述辅助电源单元。

参照图7，NAND快闪存储器系统可以包括转换器110、输入电压检测器120、检测信号发送器130、存储器210、电源单元220和控制器240。此外，辅助电源单元140设置在转换器110的输出端与电源单元220的输入端之间。此外，辅助电力单元140在系统的输入电压发生异常时向电源单元220提供放电电压，使得通过放电电压的驱动电压被传送到存储器210。

另外，参照图8，NAND快闪存储器系统可以包括转换器110、输入电压检测器120、检测信号发送器130、存储器210、电源单元220和控制器240。此外，辅助电源单元150设置在转换器110的输入端处。另外，辅助电源单元150在系统的输入电压发生异常时向转换器110提供放电电压，使得通过放电电压，驱动电压可以被传送到存储器210。

图9是用于逐步说明根据示例性实施例的操作NAND快闪存储器系统的方法的视图。

参照图9，控制器240可以在输入正常范围内的输入电压的状况下访问存储器210并将命令和地址发送到存储器210。也就是说，控制器240在正常状况下向存储器210发送命令，使得可以执行存储器210的编程操作、擦除操作(或删除操作)和读取操作中的至少一个(S100)。

此后，控制器240可以以轮询或中断方法检查通过信号输入端子GPIO输入的电压检测信号。此外，控制器240可以确定是否接收到第二检测信号，该第二检测信号指示通过信号输入端GPIO检测到低于第二电平V2的输入电压(S110)。

此外，当接收到指示检测到低于第二电平V2的输入电压的第二检测信号时，控制器240停止对存储器210的访问并阻止输出提供给存储器210的命令(S120)。

图10和图11是示出根据输入电压的变化的电力时序的视图。

参照图10，输入电压在正常状况下可以具有第一电平V1。此外，当输入电压降低到第二电平V2时，输入电压检测器120和检测信号发送器130可以输出电压异常检测信号。

因此，控制器240可以在接收到电压异常检测信号的第一时间点T1处停止对存储器210的访问(ACCESS STOP，访问停止)。

此后，输入电压的电平可能继续降低到第三电平V3。此外，当输入电压减小到第三电平V3时，存储器210可能由于电力不足而被断电。

同时，如图10所示，输入到系统的电力可能被暂时切断，并且输入电压的电平可能降低到0V。

然而，与此不同的是，输入到系统的电力可以在被暂时切断之后恢复到正常电压电平。

也就是说，参照图11，输入电压在正常状况下可以具有第一电平V1。此外，当输入电压降低到第二电平V2时，输入电压检测器120和检测信号发送器130可以输出电压异常检测信号。

因此，控制器240可以在接收到电压异常检测信号的第一时间点T1处停止对存储器210的访问(ACCESS STOP，访问停止)。

此后，输入电压可以在第二时间点T2处回升至其正常电平。

此时，即使当输入电压恢复到第一电平V1时，控制器240也不能正常地控制存储器210，因为已经执行了访问停止操作，如上所述。因此，车辆控制器300关闭电源单元220以使控制装置200断电。为此，车辆控制器300可以包括检测主电力的输入电压的输入电压检测器(参见图6)。或者，车辆控制器300可以连接到输入电压检测器120以监测主电力的输入状态。此外，车辆控制器300可以基于主电力的输入状态关闭电源单元220。

并且，当输入电压在预定时间之后从第三时间点T3到第四时间点T4保持第一电平V1时，车辆控制器300控制电源单元220以能将电源单元220通电从而使控制装置200通电。

图12和图13是用于逐步说明根据实施例的控制NAND快闪存储器系统的方法的流程图。

参照图12，根据实施例，在NAND快闪存储器系统的电力时序中的控制器240在输入正常范围内的输入电压的状况下访问存储器210，并向存储器210提供命令和地址。即，控制器240在正常状况下向存储器210发送命令，使得可以执行存储器210的编程操作、擦除操作(或删除操作)和读取操作中的至少一个(S200)。

此后，控制器240基于电压检测信号确定输入电压是否小于第二电平(V2)(S210)。

然后，当输入电压降低到小于第二电平V2时，控制器240停止对存储器210的访问(S220)。

此后，输入电压可以降低到小于第三电平V3，该第三电平V3小于第二电平V2，或者，输入电压可以从第二电平V2恢复到第一电平V1(S230、S250)。

此外，当输入电压降低到第三电平V3时，存储器210可能由于电力不足而被断电。

此外，当输入电压从第二电平V2恢复到第一电平V1时，控制装置200可以执行复位操作(S260和S270)。具体地，车辆控制器300可以通过关闭控制装置200的电源220来使控制装置200断电以进行控制装置200的复位操作(S260)。此后，车辆控制器300可再次开启电源单元220以使控制装置200通电(S270)。

同时，参照图13，根据实施例，NAND快闪存储器系统的电力时序中的控制器240在输入正常范围内的输入电压的状况下访问存储器210，并向存储器210提供命令和地址。即，控制器240在正常状况下向存储器210发送命令，使得可以执行存储器210的编程操作、擦除操作(或删除操作)和读取操作中的至少一个(S200)。

此后，控制器240确定是否检测到存储器210的数据保护状况(S310)。也就是说，控制器240可以确定输入电压是否已经降低到小于第二电平V2，该第二电平V2低于第一电平V1。

并且，当输入电压降低到小于第二电平(V2)时，控制器240忽略输入的命令并阻止命令被发送到存储器210，该第二电平V2低于第一电平V1(S320)。

另外，辅助电源单元230向存储器210供应辅助电力，使得在检测到保护状况之前在存储器210中执行的操作(编程操作或擦除操作)可以正常地完成(S330)。

此后，可以使控制装置200断电(S340)。也就是说，当输入电压继续降低到第三电平V3时，控制装置200可以因电力不足而自然断电。另一方面，当输入电压再次恢复到第一电平V1时，车辆控制器300可以通过关闭控制装置200的电源单元210然后再次开启电源单元210来复位控制装置200。

如上所述，在实施例中，在检测到电力中断时控制器240执行存储器保护功能。这里，电源中断可能由于电池的断开而发生。并且，当如上所述由于电池的分离而发生输入电压的变化时，实施例可以执行如上所述的存储器保护功能。然而，甚至在车辆启动时，也会发生输入电压的瞬时变化。并且，在实施例中，当通过将车辆启动状况识别为存储器210的输入电压的不稳定状况或数据保护状况而执行存储器保护功能时，存储器210的寿命可能降低。

也就是说，存储器210的寿命可能与编程操作和读取操作的数量成比例地降低。例如，存储器210的性能可能与编程操作和读取操作的数量成比例地劣化。并且，通常，当存储器被开启或关闭时，最多地执行编程操作或读取操作。在这种情况下，当车辆启动时运行如上所述的存储器保护功能时，开启或关闭存储器的频率增加，因此存在存储器的性能劣化的问题。

因此，在实施例中，在车辆启动时不运行如上所述的存储器保护功能。换言之，存储器的输入电压不稳定状况或数据保护状况不包括当车辆启动时出现的输入变化状况。在实施例中，在车辆启动时不执行如上所述的存储器保护功能，从而使存储器劣化的风险最小化。

通常，在ACC开启(ACC ON)状态下不移除或更换电池。此外，在实施例中，当电池被移除或更换时，可能检测到存储器的输入电压不稳定状况或数据保护状况。在这种情况下，车辆启动通常在ACC开启状态下执行。因此，在实施例中，在ACC开启状态下关闭电池保护功能。

图14是示出车辆启动时的输入电压的变化的视图。

参照图14，当车辆启动时，在第一时间点T1处执行ACC开启。在这种情况下，输入电压可以是上述的第一电平V1。此外，可以在ACC开启状态下在第二时间点T2处执行启动操作。在这种情况下，输入电压可以基于第二时间点T2降低，并且可以在第三时间点T3处降低到小于第一电平V1的第二电平V2。在这种情况下，在实施例中，当输入电压降低到第二电平V2时，存储器保护功能运行。但是，如上所述，ACC开启时的输入电压变化是为了启动发动机。因此，在实施例中，ACC开启状态下的输入电压变化被忽略。例如，在实施例中，存储器保护功能可以在ACC关闭(ACC OFF)状态下运行。

图15是用于逐步说明根据实施例的激活存储器保护功能的方法的流程图。参照图15，根据实施例，控制器240可以检测车辆的电力状态。也就是说，控制器240可以检测车辆的电力状态是ACC开启状态还是ACC关闭状态。然后，当车辆的电力状态为ACC开启状态时(S410)，控制器240关闭存储器保护功能(S420)。换言之，在实施例中，当车辆的电力状态为ACC开启状态(或点火开启状态)时，控制器240关闭存储器保护功能。因此，控制器240忽略在ACC开启状态下执行启动操作时发生的输入电压的变化。

随后，控制器240可确定车辆的电力状态是否改变为ACC关闭状态(S430)。也就是说，控制器240可以确定车辆的点火装置是否关闭。

另外，当车辆的电力状态改变为ACC关闭状态时，控制器240确定从ACC改变为ACC关闭状态的时间起是否已经过去了预定时间(S440)。例如，控制器240可以确定从车辆的电力状态改变为ACC关闭的时间起是否已经过去了1秒。

并且，如果没有经过预定时间，则控制器240可以等待预定时间(S450)。

此外，如果预定时间已经过去，则控制器240开启存储器保护功能以根据输入电压的变化来运行存储器保护功能(S460)。

换言之，在实施例中，参照图9、图12和图13描述的存储器保护功能可以仅在车辆的电力状态是ACC关闭状态时选择性地运行。

因此，即使在车辆启动时输入电压改变时，实施例也可以防止存储器被打开或关闭，从而提高存储器的寿命。

另一方面，在本实施例中，对于在将该实施例的功能应用于同一产品的NAND快闪存储器器件之前是否发生数据损坏以及在应用该实施例的功能后是否出现故障，通过选择样本进行了功能的可靠性测试。

这是为了(1)测试在应用该实施例的功能之前，通过在产品的编程操作或擦除操作期间关闭主电力，是否发生故障，以及(2)在该实施例的功能应用于同一产品后，进行相同的测试以验证该实施例的功能的有效性。

因此，在样品1的情况下，确认在应用该实施例的功能之前，在执行了1500次通电/断电操作时和执行了2900次通电/断电操作时，发生了两个故障。但是，确认在将本实施例的功能应用于样本1之后，即使反复进行通电/断电操作60,000次或更多次，也没有发生故障。

此外，在样品2的情况下，在应用该实施例的功能之前，在执行了大约90次通电/断电操作的时间点、大约250次的时间点和执行通电/断电操作大约1110次的时间点发生了三个故障。但是，确认在将本实施例的功能应用于样品2后，即使反复进行通电/断电操作60,000次或更多次时，也没有发生故障。

此外，在样本3的情况下，在应用本实施例的功能之前，在执行了大约370次通电/断电操作时，发生了一个故障。但是，确认在将该实施例的功能应用于样品3后，即使反复进行通电/断电操作60,000次或更多次，也没有发生故障。

实施例检测输入电力的不稳定状态并基于此控制NAND快闪存储器器件的操作，因此，可以防止当NAND快闪存储器器件在输入电力的不稳定状态下运行时可能发生的诸如数据损坏等缺陷。具体地，根据实施例，当输入电力不稳定时，快闪访问被阻止，因此，可以防止NAND快闪存储器器件在输入电力不稳定的环境中发生故障。

另外，在实施例中，当电力中断检测时NAND快闪存储器器件的操作正在进行时，供应辅助电力直到正在进行的操作完成为止，因此，可以解决由于电荷增益而导致的数据损坏，该电荷增益在NAND快闪存储器器件的编程操作或擦除操作期间电力被阻断时发生。因此，可以提高NAND快闪存储器器件的操作可靠性。

另外，在实施例中，在检测到电源中断时，执行NAND快闪存储器器件的断电时序，而在检测到正常的电源时，执行通电时序，并且相应地，由于快闪存储器在输入电力恢复时正常运行，因此可以提高操作可靠性和用户满意度。