S3C2410讀寫(xiě)NandFlash分析

S3C2410處理器集成了8位NandFlash控制器。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的8位NandFlash有三星公司的k9f1208、k9f1g08、k9f2g08等。k9f1208、k9f1g08、k9f2g08的數(shù)據(jù)頁(yè)大小分別為512Byte、2kByte、2kByte。它們?cè)趯ぶ贩绞缴嫌幸欢ú町?，所以程序代碼并不通用。本文以S3C2410處理器和k9f1208系統(tǒng)為例，講述NandFlash的讀寫(xiě)方法。

NandFlash的數(shù)據(jù)是以bit 的方式保存在memory cell里的，一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)cell 中只能存儲(chǔ)一個(gè)bit，這些cell 以8 個(gè)或者16 個(gè)為單位，連成bit line，形成所謂的byte(x8)/word(x16)，這就是NAND Device 的位寬。這些Line 組成Page， page 再組織形成一個(gè)Block。k9f1208的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

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

總?cè)萘繛?4096（block數(shù)量）*32（page/block）*512(byte/page)=64Mbyte

NandFlash以頁(yè)為單位讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，而以塊為單位擦除數(shù)據(jù)。按照k9f1208的組織方式可以分四類地址： Column Address、halfpage pointer、Page Address 、Block Address。A[0:25]表示數(shù)據(jù)在64M空間中的地址。

Column Address表示數(shù)據(jù)在半頁(yè)中的地址，大小范圍0"255，用A[0:7]表示；

halfpage pointer表示半頁(yè)在整頁(yè)中的位置，即在0"255空間還是在256"511空間，用A[8]表示；

Page Address表示頁(yè)在塊中的地址，大小范圍0"31，用A[13:9]表示；

Block Address表示塊在flash中的位置，大小范圍0"4095，A[25:14] 表示；

二、讀操作過(guò)程

K9f1208的尋址分為4個(gè)cycle。分別是：A[0:7]、A[9:16]、A[17:24]、A[25]。

讀操作的過(guò)程為: 1、發(fā)送讀取指令；2、發(fā)送第1個(gè)cycle地址；3、發(fā)送第2個(gè)cycle地址；4、發(fā)送第3個(gè)cycle地址；5、發(fā)送第4個(gè)cycle地址；6、讀取數(shù)據(jù)至頁(yè)末。

K9f1208提供了兩個(gè)讀指令，‘0x00’、‘0x01’。這兩個(gè)指令區(qū)別在于‘0x00’可以將A[8]置為0，選中上半頁(yè)；而‘0x01’可以將A[8]置為1，選中下半頁(yè)。

雖然讀寫(xiě)過(guò)程可以不從頁(yè)邊界開(kāi)始，但在正式場(chǎng)合下還是建議從頁(yè)邊界開(kāi)始讀寫(xiě)至頁(yè)結(jié)束。下面通過(guò)分析讀取頁(yè)的代碼，闡述讀過(guò)程。

static void ReadPage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第幾頁(yè)，即‘flash地址＞＞9’

{

U16 i;

NFChipEn(); //使能NandFlash

WrNFCmd(READCMD0); //發(fā)送讀指令‘0x00’，由于是整頁(yè)讀取，所以選用指令‘0x00’

WrNFAddr(0); //寫(xiě)地址的第1個(gè)cycle，即Column Address，由于是整頁(yè)讀取所以取0

WrNFAddr(addr); //寫(xiě)地址的第2個(gè)cycle，即A[9:16]

WrNFAddr(addr＞＞8); //寫(xiě)地址的第3個(gè)cycle，即A[17:24]

WrNFAddr(addr＞＞16); //寫(xiě)地址的第4個(gè)cycle，即A[25]。

WaitNFBusy(); //等待系統(tǒng)不忙

for(i=0; i＜512; i++)

buf[ i] = RdNFDat(); //循環(huán)讀出1頁(yè)數(shù)據(jù)

NFChipDs(); //釋放NandFlash

}

三、寫(xiě)操作過(guò)程

寫(xiě)操作的過(guò)程為: 1、發(fā)送寫(xiě)開(kāi)始指令；2、發(fā)送第1個(gè)cycle地址；3、發(fā)送第2個(gè)cycle地址；4、發(fā)送第3個(gè)cycle地址；5、發(fā)送第4個(gè)cycle地址；6、寫(xiě)入數(shù)據(jù)至頁(yè)末；7、發(fā)送寫(xiě)結(jié)束指令

下面通過(guò)分析寫(xiě)入頁(yè)的代碼，闡述讀寫(xiě)過(guò)程。

static void WritePage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第幾頁(yè)，即‘flash地址＞＞9’

{

U32 i;

NFChipEn(); //使能NandFlash

WrNFCmd(PROGCMD0); //發(fā)送寫(xiě)開(kāi)始指令’0x80’

WrNFAddr(0); //寫(xiě)地址的第1個(gè)cycle

WrNFAddr(addr); //寫(xiě)地址的第2個(gè)cycle

WrNFAddr(addr＞＞8); //寫(xiě)地址的第3個(gè)cycle

WrNFAddr(addr＞＞16); 寫(xiě)地址的第4個(gè)cycle

WaitNFBusy(); //等待系統(tǒng)不忙

for(i=0; i＜512; i++)

WrNFDat(buf[ i]); //循環(huán)寫(xiě)入1頁(yè)數(shù)據(jù)

WrNFCmd(PROGCMD1); //發(fā)送寫(xiě)結(jié)束指令’0x10’

NFChipDs(); //釋放NandFlash

}

四、總結(jié)

本文以S3C2410處理器和k9f1208系統(tǒng)為例講述了nand flash的讀寫(xiě)過(guò)程。在讀寫(xiě)過(guò)程中沒(méi)有考慮到壞塊問(wèn)題，有關(guān)ecc及壞塊處理問(wèn)題將在下個(gè)專題中講述。