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                NAND Flash硬件读写原理

                2017-02-09 13:11泉源:中国存储网
                导读:Nand Flash 控制器经过将Nand Flash 芯片的内设下令写到其特别功用存放器中,从而完成对Nand flash 芯片读、查验和编程控制的。特别功用存放器有:NFCONF 、NFCMD 、NFADDR 、NFDATA 、NFSTAT 、NFECC 。

                1.nand接口

                s3c2440板的Nand Flash模块由两局部构成:Nand Flash控制器(集成在s3c2440)和Nand Flash存储芯片(K9F1208U0B)两大局部构成。当要拜访Nand Flash中的数据时,必需经过Nand Flash控制器发送死令序列才干完成。以是, Nand Flash相称于s3c2440的一个外设,而不位于它的内存地点区.。

                Samsung的 K9F1208U0B,数据存储容量为64MB ,接纳块页式存储办理。8 个I/O引脚充任数据、地点、下令的复用端口。

                2. 紧张芯片引脚功用  

                I/O0-7:复用引脚。可以经过它向nand flash 芯片输出数据、地点、nand flash 下令以及输入数据和操纵形态信息。  

                CLE(Command Latch Enable):  下令锁存容许  

                ALE(Address Lactch Enable): 地点锁存容许  

                -CE: 芯片选择      

                -RE: 读容许  

                -WE: 写容许  

                -WP: 在写或擦除时期,提供写维护  

                R/-B: 读/忙输入  

                3.芯片外部存储结构

                NAND Flash硬件读写原理

                一片Nand flash 为一个设置装备摆设(device), 其数据存储分层为:  

                1设置装备摆设(Device) = 4096 块(Blocks)  

                1块(Block) = 32 页/ (Pages/rows) ;页与行是相反的意思,叫法纷歧样  

                1页(Page) = 528 字节(Bytes) = 数据块巨细(512Bytes) + OOB 块巨细(16Bytes)  

                在每一页中,最初16 个字节 (又称OOB)用于Nand Flash 下令实行完后设置形态用,剩余512 个字节又分为前半局部和后半局部。可以经过Nand Flash 下令00h/01h/50h 辨别对前半部、后半部、OOB 停止定位经过Nand Flash 内置的指针指向各自的首地点。 

                4.寻址方法  

                Samsung K9F1208U0B Nand Flash 片内寻址接纳26 位地点方式。从第0 位开端分四次经过I/O0 -I/O7 进传送,并停止片内寻址。详细寄义如下:  

                0-7 位:字节在上半部、下半部及OOB 内的偏移地点  

                8 位:值为0 代表对一页内前256 个字节停止寻址  

                值为1 代表对一页内后256 个字节停止寻址  

                9-13位:对页停止寻址  

                14-25 位:对块停止寻址  

                当传送地点时,从位0 开端 

                5.存储操纵特点: 

                ①擦除操纵的最小单元是块,读写的最小的单元是页 

                ②Nand Flash 芯片每一位(bit)只能从1 变为0 ,而不克不及从0 变为 1,以是在对其停止写入操纵之前要肯定将相应块擦除(擦除便是将相应块得位全部变为 1).  

                ③OOB局部的第六字节(即517 字节)标记能否是坏块,假如不是该值为FF ,不然为坏块。  

                ④除OOB 第六字节外,通常至多把OOB 的前3 个字节寄存Nand Flash 硬件ECC 码

                6. Nand flash任务原理及次要下令

                Nand Flash 控制器经过将Nand Flash 芯片的内设下令写到其特别功用存放器中,从而完成对Nand flash 芯片读、查验和编程控制的。特别功用存放器有:NFCONF 、NFCMD 、NFADDR 、NFDATA 、NFSTAT 、NFECC 。

                次要下令如下

                ①.Read 1:  

                功用:表现将要读取Nand flash 存储空间中一个页的前半局部,而且将内置指针定位到前半局部的第一个字节。  

                下令代码:00h  

                ②.Read 1:  

                功用:表现将要读取Nand flash 存储空间中一个页的后半局部,而且将内置指针定位到后半局部的第一个字节。  

                下令代码:01h  

                ③.Read ID:  

                功用:读取Nand flash 芯片的ID 号  

                下令代码:90h  

                ④.Reset:  

                功用:重启芯片。  

                下令代码:FFh  

                ⑤.Page Program:  

                功用:对页停止编程下令, 用于写操纵。  

                下令代码:起首写入00h(A 区)/01h(B 区)/05h(C 区), 表现写入谁人区; 再写入80h 开端编程形式(写入形式) ,接上去写上天址和数据; 最初写入 10h 表现编程完毕.  

                ⑥.Block Erase  

                功用:块擦除下令。  

                下令代码:起首写入60h 进入擦写形式,然后输出块地点; 接上去写入D0h, 表现擦写完毕.  

                ⑦.Read Status  

                功用:读取外部形态存放器值下令。  

                下令代码:70h  

                7.Nand Flash 控制器中的硬件 ECC 引见 

                ①ECC发生办法  

                ECC 是用于对存储器之间传送数据准确停止校验的一种算法,分硬件ECC 和软件ECC 算法两种,在S3C2410 的Nand Flash 控制器中完成了由硬件电路 (ECC 天生器)完成的硬件ECC 。  

                ②ECC天生器任务进程  

                当写入数据到Nand flash 存储空间时, ECC 天生器会在写入数据终了后主动天生ECC 码,将其放入到ECC0 -ECC2 。当读出数据时Nand Flash 异样会在读数据终了后,主动天生ECC 码将其放到ECC0 -ECC2 当中。  

                ③ECC 的运用  

                当写入数据时,可以在每页写完数据后将发生的ECC 码放入到OOB 指定的地位(Byte 6)去,如许就完成了ECC 码的存储。如许当读出该页数据时,将所需数据以及整个OOB 读出,然后将指定地位的ECC 码与读出数据后在ECC0 -ECC1 的实践发生的ECC 码进  比照,假如相称则读出准确,若不相称则读取错误需求停止重读。 

                8.NAND Flash的读写操纵:

                ①设置NFCONF,NFCONT存放器,设置装备摆设NANDFLASH。

                NFCONF中的TACLS,TWRPH0,TWRPH1字段与Flash拜访时序有关。

                ②选择芯片,NAND片选

                ③向NFCMD写入下令

                ④向NFADDR写上天址 

                ⑤等候数据停当,

                ⑥读/写数据,经过存放器NFSTAT检测NAND Flash的形态,检测R/nB信号以确认操纵能否完成。

                ⑦取消片选

                NAND Flash硬件读写原理

                9.NAND启动

                当CPU启动方法设置为NAND启动时,上电开机,S3C2440的外部boot code实行,主动把nand flash的最开端4K数据拷贝到s3c2440外部RAM,而且从这局部代码偏移0处开端实行。s3c2440外部RAM映射地点为0,以是u-boot可以以为是是从内存的0地点开端实行。

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                要害词 :
                NAND Flash
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