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转 S3C2410读写Nand Flash分析  

2011-01-18 20:11:02|  分类: 嵌入式系统 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、结构分析

S3C2410处理器集成了8位NandFlash控制器。目前市场上常见的8位NandFlash有三星公司的k9f1208、k9f1g08、k9f2g08等。k9f1208、k9f1g08、k9f2g08的数据页大小分别为512Byte、2kByte、2kByte。它们在寻址方式上有一定差异,所以程序代码并不通用。本文以S3C2410处理器和k9f1208系统为例,讲述NandFlash的读写方法。

NandFlash的数据是以bit 的方式保存在memory cell里的,一般来说,一个cell 中只能存储一个bit,这些cell 以8 个或者16 个为单位,连成bit line,形成所谓的byte(x8)/word(x16),这就是NAND Device 的位宽。这些Line 组成Page, page 再组织形成一个Block。k9f1208的相关数据如下:

1block=32page;1page=528byte=512byte(Main Area)+16byte(Spare Area)。

总容量为=4096(block数量)*32(page/block)*512(byte/page)=64Mbyte

NandFlash以页为单位读写数据,而以块为单位擦除数据。按照k9f1208的组织方式可以分四类地址: Column Address、halfpage pointer、Page Address 、Block Address。A[0:25]表示数据在64M空间中的地址。

Column Address表示数据在半页中的地址,大小范围0~255,用A[0:7]表示;

halfpage pointer表示半页在整页中的位置,即在0~255空间还是在256~511空间,用A[8]表示;

Page Address表示页在块中的地址,大小范围0~31,用A[13:9]表示;

Block Address表示块在flash中的位置,大小范围0~4095,A[25:14] 表示;

二、读操作过程

K9f1208的寻址分为4个cycle。分别是:A[0:7]、A[9:16]、A[17:24]、A[25]。

读操作的过程为: 1、发送读取指令;2、发送第1个cycle地址;3、发送第2个cycle地址;4、发送第3个cycle地址;5、发送第4个cycle地址;6、读取数据至页末。

K9f1208提供了两个读指令,‘0x00’、‘0x01’。这两个指令区别在于‘0x00’可以将A[8]置为0,选中上半页;而‘0x01’可以将A[8]置为1,选中下半页。
虽然读写过程可以不从页边界开始,但在正式场合下还是建议从页边界开始读写至页结束。下面通过分析读取页的代码,阐述读过程。
static void ReadPage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第几页,即‘flash地址>>9’
{
U16 i;
NFChipEn(); //使能NandFlash
WrNFCmd(READCMD0); //发送读指令‘0x00’,由于是整页读取,所以选用指令‘0x00’
WrNFAddr(0); //写地址的第1个cycle,即Column Address,由于是整页读取所以取0
WrNFAddr(addr); //写地址的第2个cycle,即A[9:16]
WrNFAddr(addr>>8); //写地址的第3个cycle,即A[17:24]
WrNFAddr(addr>>16); //写地址的第4个cycle,即A[25]。
WaitNFBusy(); //等待系统不忙
for(i=0; i<512; i++)
buf[i] = RdNFDat(); //循环读出1页数据
NFChipDs(); //释放NandFlash
}

三、写操作过程

写操作的过程为: 1、发送写开始指令;2、发送第1个cycle地址;3、发送第2个cycle地址;4、发送第3个cycle地址;5、发送第4个cycle地址;6、写入数据至页末;7、发送写结束指令

下面通过分析写入页的代码,阐述读写过程。
static void WritePage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第几页,即‘flash地址>>9’
{
U32 i;
NFChipEn(); //使能NandFlash
WrNFCmd(PROGCMD0); //发送写开始指令’0x80’
WrNFAddr(0); //写地址的第1个cycle
WrNFAddr(addr); //写地址的第2个cycle
WrNFAddr(addr>>8); //写地址的第3个cycle
WrNFAddr(addr>>16); 写地址的第4个cycle
WaitNFBusy(); //等待系统不忙
for(i=0; i<512; i++)
WrNFDat(buf[i]); //循环写入1页数据
WrNFCmd(PROGCMD1); //发送写结束指令’0x10’
NFChipDs(); //释放NandFlash
}

四、总结

本文以S3C2410处理器和k9f1208系统为例讲述了nand flash的读写过程。在读写过程中没有考虑到坏块问题,有关ecc及坏块处理问题将在下个专题中讲述。
http://blog.mcuol.com/User/farsight2009/Article/43706_1.htm

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