读写方法与流程

1.本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种读写方法。


背景技术：

2.动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)是一种半导体存储器，主要的作用原理是利用电容内存储电荷的不同来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。
3.dram通常以一个电容和一个晶体管为一个单元排成二维矩阵。基本的操作机制分为读(read)和写(write)，读的时候，打开晶体管，读取电容中所存的数据，写的时候，打开晶体管，将数据存入到电容中。
4.而由于在现实中晶体管和/或电容会有漏电的现象，可能导致存储有电荷的电容上所存储的电荷数量发生改变，进而可能导致数据发生读取错误，存储器可靠性降低。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，如何避免存储器存储的数据发生读取错误，提高存储器可靠性。
6.为了解决上述问题，本发明提供了一种读写方法，在对存储器进行写入操作时，判断待写入数据中第一值和第二值的数量，若所述待写入数据中第一值的数量比第二值的数量多，则将所述待写入数据取反后进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第一标记，以对所述待写入数据进行标识。
7.可选地，判断待写入数据中第一值和第二值的数量，若所述待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，则直接将所述待写入数据进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第二标记，以对所述待写入数据进行标识。
8.可选地，将所述待写入数据分成若干组，判断每组待写入数据中第一值和第二值的数量，若该组待写入数据中第一值的数量比第二值的数量多，则将该组待写入数据取反后进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第一标记，以对该组待写入数据进行标识。
9.可选地，判断每组待写入数据中第一值和第二值的数量，若该组待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，则直接将该组待写入数据进行存储，，并分配标识位，所述标识位存储第二标记，以对该组待写入数据进行标识。
10.可选地，每组待写入数据包含的数据数量与存储器的数据引脚的数量相同。
11.可选地，每组待写入数据包含的数据数量与存储器的数据引脚的数量呈倍数关系。
12.可选地，所述第一标记与所述第二标记为不同值。
13.可选地，在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，进行输出操作。
14.可选地，所述输出操作包括：根据所述标识位数据判断所述待读出数据是否被取反，若所述待读出数据被取反，则对所述待读出数据进行取反后作为输出数据输出。
15.可选地，所述输出操作包括：根据所述标识位数据判断所述待读出数据是否被取反，若所述待读出数据未被取反，则直接将存储的数据作为输出数据输出。
16.可选地，所述输出操作包括：将所述待读出数据作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。
17.可选地，所述输出操作包括：将所述待读出数据全部取反后作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。
18.可选地，所述输出操作包括：根据存储器的工作状态判断是否需要对待读出数据进行取反，若需要，则对所述待读出数据全部取反后作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。
19.可选地，所述输出操作包括：根据存储器的工作状态判断是否需要对待读出数据进行取反，若不需要，则将所述待读出数据作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。
20.本发明的优点在于，利用对待写入数据取反的方法减少晶体管或电容漏电现象对存储器的影响，使得数据存储错误大大减小，提高了数据存储的可靠性，提高了存储器的存储性能。
附图说明
21.图1是本发明第一实施例读写方法的流程图；
22.图2a、图2b及图3是本发明读写方法中待写入数据与存储的数据的对照表；
23.图4是本发明读写方法的第二实施例的流程图；
24.图5是本发明读写方法的第三实施例的流程图；
25.图6是本发明读写方法的第四实施例的流程图；
26.图7是本发明读写方法的第五实施例的流程图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明提供的读写方法的具体实施方式做详细说明。
28.图1是本发明第一实施例读写方法的流程图。请参阅图1，所述读写方法包括如下步骤：
29.在对存储器进行写入操作时，判断待写入数据中第一值和第二值的数量。即判断待写入数据中第一值的数量是否大于第二值的数量。
30.其中，所述第一值及第二值是标示存储器内存储电荷的存储状态的二进制数1及0。
31.进一步，可根据存储器存储状态的稳定性定义所述第一值及第二值。具体地说，由于存储原理不同，对于某些存储器，其存储状态为二进制数1时更稳定，则可定义第一值为二进制数0，第二值为二进制数1。而对于某些存储器(例如dram)，其存储状态为二进制数0时更稳定，则可定义所述第一值为二进制数1，第二值为二进制数0。dram基本存储单元包括一个晶体管和一个电容，其电容有两个极板，其中一个极板为公共极板，电位为二分之一电源电压(vcc/2)(在其他实施例中也可以是0v或其他电压值)，另一个极板分别单独接到其对应的晶体管。当与晶体管连接的极板上施加的电压为电源电压(vcc)时，采用二进制数1
标示存储器内存储电荷的存储状态；当与晶体管连接的极板上施加的电压为0v时，采用二进制数0标示存储器内存储电荷的存储状态。在本实施例中，定义所述第一值为二进制数1，所述第二值为二进制数0。
32.所述第一值的数量是指在所述待写入数据中有多少个第一值，所述第二值的数量是指在所述待写入数据中有多少个第二值。例如，所述待写入数据为8位数据10010010，则在该待写入数据中，所述第一值(即二进制数1)的数量为3个，所述第二值(即二进制0)的数量为5个。再例如，所述待写入数据为8位数据10111101，则在该待写入数据中，所述第一值(即二进制数1)的数量为6个，所述第二值(即二进制0)的数量为2个。
33.若所述待写入数据中第一值的数量比第二值的数量多，即第一值的数量大于第二值的数量，则将所述待写入数据取反后进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第一标记，以对所述待写入数据进行标识。
34.其中，所述取反是指将第一值变为第二值，将第二值变为第一值，例如，第一值为二进制数1，则第一值取反后变为二进制数0，第二值为二进制数0，则第二值取反后变为二进制数1。
35.在取反前，所述待写入数据中第一值的数量大于第二值的数量，则若将取反前的待写入数据存储在存储器上后，由于存储状态为第一值的电容的数量大于存储状态为第二值的电容的数量，电容漏电电流现象对存储器的影响较大；而对所述待写入数据取反后，在取反后的待写入数据中，第二值的数量大于第一值的数量，则取反后的所述待写入数据存储在存储器上后，由于存储状态为第二值的电容的数量大于存储状态为第一值的电容的数量，电容漏电电流现象对存储器的影响降低，数据存储错误大大减小，提高了数据存储的可靠性，提高了存储器的存储性能。
36.举例说明，请参阅图2a，待写入数据为8位数据10111101，在该待写入数据中，所述第一值(即二进制数1)的数量为6个，所述第二值(即二进制0)的数量为2个，第一值的数量大于第二值的数量，存储状态为第一值的电容的数量(6个)大于存储状态为第二值的电容的数量(2个)，电容漏电电流现象对存储器的影响较大；将所述待写入数据取反并进行存储，取反后的待写入数据为01000010，所述第一值(即二进制数1)的数量为2个，所述第二值(即二进制数0)的数量为6个，第二值的数量大于第一值的数量，存储状态为第二值的电容的数量(6个)大于存储状态为第一值的电容的数量(2个)，电容漏电电流现象对存储器的影响降低，使得数据存储错误大大减小，提高了数据存储的可靠性，提高了存储器的存储性能。
37.为取反后的所述待写入数据分配标识位，所述标识位用于对所述待写入数据是否取反进行标识。在所述标识位中存储第一标记，所述第一标记用于标记存储的所述待写入数据为取反后的数据。
38.所述第一标记的数值可根据实际设计而定，例如，在该实施例中，所述第一标记可为二进制数1，而在本发明其他实施例中，所述第一标记也可为二进制数0。例如，请继续参阅图2a，取反后的待写入数据的标识位中存储的第一标记为二进制数1，即所述标识位数据为二进制数1，其表示存储的所述待写入数据为对原始待写入数据进行取反操作后的数据。
39.若所述待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，则直接将所述待写入数据进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第二标记，以对所述待写入数据进行标识。
40.若所述待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，即所述第一值的数量小于所述第二值的数量，则将待写入数据存储在存储器上后，由于存储状态为第二值的电容的数量大于存储状态为第一值的电容的数量，电容漏电电流现象对存储器的影响较小，因此，不必对所述待写入数据进行取反，若对所述待写入数据进行取反，反而会增大电容漏电电流现象对存储器的影响。
41.举例说明，请参阅图2b，所述待写入数据为8位数据10010010，则在该待写入数据中，所述第一值(即二进制数1)的数量为3个，所述第二值(即二进制0)的数量为5个，所述第二值的数量比第一值的数量多，则将待写入数据存储在存储器上后，存储状态为第二值的电容的数量(5个)大于存储状态为第一值的电容的数量(3个)，电容漏电电流现象对存储器的影响较小，不必进行取反操作。若对所述待写入数据进行取反，则取反后存储的待写入数据为01101101，所述第一值(即二进制数1)的数量为5个，所述第二值(即二进制0)的数量为3个，第一值的数量大于第二值的数量，存储状态为第一值的电容的数量(5个)大于存储状态为第二值的电容的数量(3个)，电容漏电电流现象对存储器的影响反而会增大。因此，若所述待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，则直接将所述待写入数据进行存储，而不进行取反操作。
42.为所述待写入数据分配标识位，所述标识位用于对所述待写入数据是否取反进行标识。在所述标识位中存储第二标记，所述第二标记用于标记存储的所述待写入数据为原始数据，即未进行取反操作的数据。
43.其中，所述第二标记与所述第一标记为不同值，以将取反的待写入数据与未取反的待写入数据进行区分。例如，在本实施例中，所述第一标记为二进制数1，所述第二标记为二进制数0，而在本发明其他实施例中，所述第一标记为二进制数0，所述第二标记为二进制数1。例如，请继续参阅图2b，所述待写入数据的标识位中存储的第二标记为二进制数0，即所述标识位数据为二进制数0，其表示存储的所述待写入数据为原始待写入数据。
44.本发明读写方法利用对待写入数据取反的方法减少电容漏电电流现象对存储器的影响，使得数据存储错误大大减小，提高了数据存储的可靠性，提高了存储器的存储性能。
45.在进行一次写操作中，可将该次写操作的全部待写入数据作为一个整体，判断所述待写入数据中第一值与第二值的数量，也可将该次写操作的全部所述待写入数据分为若干组，对每一组的待写入数据进行判断。
46.具体地说，将所述待写入数据分成若干组，判断每组待写入数据中第一值和第二值的数量，若该组待写入数据中第一值的数量比第二值的数量多，则将该组待写入数据取反后进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第一标记，以对该组所述待写入数据进行标识；若该组待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，则直接将该组待写入数据进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第二标记，以对该组所述待写入数据进行标识。
47.举例说明，请参阅图3，其为待写入数据与存储的数据的对照表，在进行一次写操作中，全部的待写入数据为128位，则将128位待写入数据分为8个组，每组中有16位待写入数据，判断每组待写入数据中第一值和第二值的数量。若该组待写入数据中第一值的数量比第二值的数量多，则将该组待写入数据取反后进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第一标记，以对该组所述待写入数据进行标识。具体地说，在第二组、第三组、第四组、第五
组及第七组的待写入数据中，第一值的数量比第二值的数量多，则将该些组待写入数据取反后进行存储，并给每组分配标识位，所述标识位存储二进制数1。若该组待写入数据中第二值的数量比第一值的数量多，则直接将该组待写入数据进行存储，并分配标识位，所述标识位存储第二标记，以对该组所述待写入数据进行标识。具体地说，在第一组、第六组及第八组的待写入数据中，第二值的数量比第一值的数量多，则直接将该些组待写入数据进行存储，并分配标识位，所述标识位存储二进制数0。
48.可以理解的是，所述待写入数据的分组数量可根据实际需求设置，例如分为2组、4组、8组、16组等。可以理解的是，每组中待写入数据的数量越少，电容漏电电流现象对存储器的影响越小，可靠性越高，极限情况是，每位待写入数据作为单独的一组，其能够最大程度减少电容漏电电流现象对存储器的影响，提高可靠性，但是，由于每组均需分配标识位，随着组数的增加，标识位也会增加，占用的存储空间越来越多，导致存储器的存储空间减少，因此，可根据实际情况设置组数，以平衡存储器的存储空间与可靠性。
49.进一步，每组待写入数据包含的待写入数据的数量与存储器的数据引脚的数量相同，则在进行读操作时，可直接自数据引脚读取所述数据，并且可自存储器的标记引脚读取标识位，逻辑结构简单，且易于实现。所述标记引脚可以利用现有dram引脚中的dbi(data bus inversion)引脚或dmi(data mask inversion)引脚。
50.进一步，每组待写入数据包含的待写入数据的数量与存储器的数据引脚的数量也可不同，例如，每组待写入数据包含的数据数量与存储器的数据引脚的数量呈倍数关系。
51.进一步，所述读写方法还包括读操作。在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，进行输出操作。所述待读出的数据为经过写操作后存储器存储的数据。
52.具体地说，请参阅图4，其为本发明读写方法的第二实施例的流程图，在第二实施例中，在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，进行输出操作。所述输出操作包括：根据所述标识位数据判断所述待读出数据是否被取反，若所述待读出数据被取反，则对所述待读出数据进行取反后输出，若所述待读出数据未被取反，则直接将存储的数据输出。
53.在写操作时，原始的待写入数据存储时存在被取反的情况，而在该实施例中，读操作需要将原始数据输出，因此，根据所述标识位数据判断所述待读出数据是否被取反。
54.举例说明，在存储器进行读操作时，待读出数据为01000010，其对应的标识位数据为二进制数1，则说明该待读出数据在存储前被取反，因此，对所述待读出数据进行取反后作为输出数据输出；在存储器进行读操作时，待读出数据为10010010，其对应的标识位数据为二进制数0，则说明该待读出数据在存储前未被取反，则直接将存储的数据作为输出数据输出。
55.在第二实施例中，在存储器进行读操作后，由于存储器的存储状态对存储器的传输功耗影响不大，则直接将原始数据作为输出数据进行传输，且不需要输出标识位数据。而在某些情况下，存储器的存储状态对存储器的功耗有较大影响，则需要低功耗传输的情况下，对输出数据中第一值及第二值的数量有要求，例如，需要输出数据中第一值的数量多，或者需要输出数据中第二值的数量多，因此，在存储器进行读操作时，所述输出操作包括：直接将所述待读出数据作为输出数据输出，或者将所述待读出数据全部取反后作为输出数
据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。
56.请参阅图5，其为本发明读写方法的第三实施例的流程图，在第三实施例中，在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，并直接将所述待读出数据作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。在第三实施例中，在存储器进行读操作后，需要输出数据中第二值的数量比第一值的数量多，而在前序写操作后，存储数据中第二值的数量比第一值的数量多，其满足了输出要求，因此，在该实施例中，不对待读出数据进行操作，而是直接作为输出数据输出。同时，将所述标识位数据利用标记引脚输出，以标识输出数据是否被取反。其中，所述标记引脚可为dbi引脚或dmi引脚。在本实施例中，所述标识位数据直接作为所述标记引脚的输出数据，而在本发明其他实施例中，也可将所述标识位数据取反后作为所述标记引脚的输出数据输出。是否对标识位数据进行取反操作取决于所述标识位的第一标记及第二标记表示的含义与所述标记引脚输出数据的含义是否一致，若一致，则不对标识位数据进行取反操作，若不一致，则对标识位数据进行取反操作。
57.举例说明，在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，其中，所述待读出数据为01000010，其对应的标识位数据为二进制数1，直接将所述待读出数据作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出；所述待读出数据为数据为10010010，其对应的标识位数据为二进制数0，直接将所述待读出数据作为输出数据输出。同时，所述标识位数据表示的含义与所述标记引脚输出数据的含义一致，则将所述标识位数据直接作为标记引脚的输出数据输出。
58.请参阅图6，其为本发明读写方法的第四实施例的流程图，在第四实施例中，在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，将所述待读出数据全部取反后作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出。在第四实施例中，在存储器进行读操作后，需要输出数据中第一值的数量比第二值的数量多，以降低功耗，而在前序写操作后，存储数据中第二值的数量比第一值的数量多，因此，为了满足需求，在输出操作中将所述待读出数据全部取反后作为输出数据输出。同时，将所述标识位数据利用标记引脚输出，以标识输出数据是否被取反。其中，所述标记引脚可为dbi引脚或dmi引脚。在本实施例中，所述标识位数据取反后作为所述标记引脚的输出数据，而在本发明其他实施例中，也可直接将所述标识位数据作为所述标记引脚的输出数据输出。该实施例可适用于采用pod(pseudo open drain，伪开漏)驱动的dram存储器。采用pod驱动的dram存储器在进行传输时，存储状态为1时的功耗明显小于存储状态为0的功耗，因此，可采用本实施例的方法实现降低功耗的目的。
59.举例说明，在存储器进行读操作时，读取待读出数据及其对应的标识位数据，将所述待读出数据全部取反后作为输出数据输出，例如，所述待读出数据为01000010，其对应的标识位数据为二进制数1，则对所述待读出数据取反，取反后的数据为10111101，将取反后的数据作为输出数据输出；所述待读出数据为数据为10010010，其对应的标识位数据为二进制数0，则对所述待读出数据取反，取反后的数据为01101101，将取反后的数据作为输出数据输出。同时，所述标识位数据表示的含义与所述标记引脚输出数据的传统含义不一致，则将所述标识位数据取反后作为标记引脚的输出数据输出。
60.进一步，本发明读写方法还提供一第五实施例。请参阅图7，其为本发明读写方法的第五实施例的流程图，在第五实施例中，在对存储器进行输出操作之前，根据存储器的工作状态判断是否需要对待读出数据进行取反。若需要对待读出数据进行取反，则对所述待读出数据全部取反后作为输出数据输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出，其具体操作请参阅第四实施例。若不需要对待读出数据进行取反，则将所述待读出数据作为输出数据直接输出，并将所述标识位数据利用标记引脚输出，或将所述标识位数据取反后利用标记引脚输出，其具体操作请参阅第三实施例。
61.其中，所述存储器的工作状态包括存储器工作的工作频率。
62.本发明读写方法能够在对存储器进行读操作时，根据数据传输的需求，对存储的数据进行调整，以满足存储器的要求，提高存储器的性能。
63.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。