S3C2440-Nandflash

三星公司是最主要的nandflash供應(yīng)商，因此在它所開發(fā)的各類處理器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)nandflash的支持就不足為奇了。s3c2440不僅具有nandflash的接口，而且還可以利用某些機(jī)制實(shí)現(xiàn)直接從nandflash啟動(dòng)并運(yùn)行程序。本文只介紹如何對(duì)nandflash實(shí)現(xiàn)讀、寫、擦除等基本操作，不涉及nandflash啟動(dòng)程序的問題。

在這里，我們使用的nandflash為K9F2G08U0A，它是8位的nandflash。不同型號(hào)的nandflash的操作會(huì)有所不同，但硬件引腳基本相同，這給產(chǎn)品的開發(fā)帶來了便利。因?yàn)椴煌吞?hào)的PCB板是一樣的，只要更新一下軟件就可以使用不同容量大小的nandflash。

K9F2G08U0A的一頁為（2K＋64）字節(jié)（加號(hào)前面的2K表示的是main區(qū)容量，加號(hào)后面的64表示的是spare區(qū)容量），它的一塊為64頁，而整個(gè)設(shè)備包括了2048個(gè)塊。這樣算下來一共有2112M位容量，如果只算main區(qū)容量則有256M字節(jié)（即256M×8位）。要實(shí)現(xiàn)用8個(gè)IO口來要訪問這么大的容量，K9F2G08U0A規(guī)定了用5個(gè)周期來實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)周期訪問的地址為A0"A7；第二個(gè)周期訪問的地址為A8"A11，它作用在IO0"IO3上，而此時(shí)IO4"IO7必須為低電平；第三個(gè)周期訪問的地址為A12"A19；第四個(gè)周期訪問的地址為A20"A27；第五個(gè)周期訪問的地址為A28，它作用在IO0上，而此時(shí)IO1"IO7必須為低電平。前兩個(gè)周期傳輸?shù)氖橇械刂罚笕齻€(gè)周期傳輸?shù)氖切械刂?。通過分析可知，列地址是用于尋址頁內(nèi)空間，行地址用于尋址頁，如果要直接訪問塊，則需要從地址A18開始。

#include "2440addr.h"

#define CMD_READ1 0x00

#define CMD_READ2 0x30

#define CMD_READID 0x90

#define CMD_RESET 0xFF

#define CMD_WRITE1 0x80

#define CMD_WRITE2 0x10

#define CMD_BLOCKERASE1 0x60

#define CMD_BLOCKERASE2 0xD0

#define CMD_RANDOMWRITE 0x85

#define CMD_RANDOMREAD1 0x05

#define CMD_RANDOMREAD2 0xE0

#define CMD_READSTATE 0x70

#define NF_CMMD(cmd) rNFCMD = cmd

#define NF_ADDR(addr) rNFADDR = addr

#define NF_WRDATA(data) rNFDATA = data

#define NF_WRDATA8(data) rNFDATA8 = data

#define NF_RDDATA() rNFDATA

#define NF_RDDATA8() rNFDATA8

#define NF_CE_L() rNFCONT &= "(0x1＜＜1)

#define NF_CE_H() rNFCONT |= 0x1＜＜1

#define NF_MECC_LOCK() rNFCONT |= 0x1＜＜5

#define NF_MECC_ULOCK() rNFCONT &= "(0x1＜＜5)

#define NF_SECC_LOCK() rNFCONT |= 0x1＜＜6

#define NF_SECC_ULOCK() rNFCONT &= "(0x1＜＜6)

#define NF_RESETECC() rNFCONT |= 0x1＜＜4

#define NF_WAITRB() while(!(rNFSTAT&0x1))

#define NF_CLEARRB() rNFSTAT |= 0x1＜＜2

#define NF_DETECT() while(!(rNFSTAT&0x1＜＜2))

#define TACLS 1

#define TWRPH0 1

#define TWRPH1 1

#define U32 unsigned int

#define U8 unsigned char

U8 buffer[2048], Ecc[6];

U8 cmd, data, command;

U32 block, add, pagenumber, count;

U8 NF_BlockErase(U32 block){ //擦除以塊為單位

U8 state;

NF_CE_L(); //打開nandflash片選

NF_CLEARRB(); //等待R/nB信號(hào)就緒

NF_CMMD(CMD_BLOCKERASE1);

NF_ADDR((block＜＜6)&0xff);

NF_ADDR((block＞＞2)&0xff);

NF_ADDR((block＞＞10)&0xff);

NF_CMMD(CMD_BLOCKERASE2);

NF_WAITRB();

NF_CMMD(CMD_READSTATE);

do{

state = NF_RDDATA8();

}while(!(state&0x40));

if(state&0x1){

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = 0x40;

return 0x40; //0x40塊擦除失敗

}

else{

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = 0x60;

return 0x60; //0x60塊擦除成功

}

}

U8 NF_PageWrite(U32 pagenumber){

U32 i, mecc, secc;

U8 state;

NF_CE_L();

NF_RESETECC(); //復(fù)位ECC

NF_CLEARRB();

NF_CMMD(CMD_WRITE1);

NF_ADDR(0x00);

NF_ADDR(0x00);

NF_ADDR(pagenumber&0xff);

NF_ADDR((pagenumber＞＞8)&0xff);

NF_ADDR((pagenumber＞＞16)&0xff);

//先解鎖main區(qū)，然后在main區(qū)讀寫，產(chǎn)生main區(qū)ECC校驗(yàn)，然后鎖定ECC，這樣ECC就被硬件寫入rNFMECC0/1，我們將它讀到spare

//區(qū)應(yīng)該存放校驗(yàn)的位置2048"2051。在讀寫spare區(qū)的時(shí)候，即產(chǎn)生spare區(qū)的ECC，硬件把它自動(dòng)寫入rNFSECC中，會(huì)產(chǎn)生spare區(qū)

//的校驗(yàn)，兩個(gè)字節(jié)，寫到2052"2053，在讀取的時(shí)候，我們將main區(qū)的ECC和spare區(qū)的ECC讀出來，放入rNFMECCD0/1和rNFSECC中，

//硬件完成rNFMECC0/1,rNFSECC和rNFMECCD0/1,rNFSECCD的校驗(yàn)。

NF_MECC_ULOCK(); //解鎖main區(qū)的ECC

for(i = 0; i ＜ 2048; i++){

NF_WRDATA8((char)(i+1)); //這個(gè)過程中產(chǎn)生ECC

}

NF_MECC_LOCK(); //鎖定main區(qū)ECC

mecc = rNFMECC0; //讀取main區(qū)ECC

Ecc[0] = (U8)(mecc&0xff);

Ecc[1] = (U8)((mecc＞＞8)&0xff);

Ecc[2] = (U8)((mecc＞＞16)&0xff);

Ecc[3] = (U8)((mecc＞＞24)&0xff);

NF_SECC_ULOCK(); //解鎖main區(qū)的ECC

for(i = 0; i ＜ 4; i++){

NF_WRDATA8(Ecc[ i]); //將maina區(qū)的ECC寫入spare前4個(gè)字節(jié),這個(gè)過程產(chǎn)生spare區(qū)的ECC

}

NF_SECC_LOCK(); //鎖定spare區(qū)的ECC

secc = rNFSECC; //讀取spare區(qū)的ECC

Ecc[4] = (secc)&0xff;

Ecc[5] = (secc＞＞8)&0xff;

for(i = 4; i ＜ 6; i++){

NF_WRDATA8(Ecc[ i]); //將spare區(qū)的ECC寫入spare

}

NF_CMMD(CMD_WRITE2);

NF_DETECT(); //等待R/nB信號(hào)變高，即不忙

NF_CMMD(CMD_READSTATE); //發(fā)讀狀態(tài)命令， 0x70

do{

state = NF_RDDATA8(); //檢查狀態(tài) I/O 位0為0 是寫成功 1 是失敗， I/O 位6為0表示忙 為1是就緒

}while(!(state&0x40));

if(state&0x1){

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = 0x43;

return 0x43; //0x43隨機(jī)寫失敗

}

else{

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = 0x63;

return 0x63; //0x63隨機(jī)寫成功

}

}

U8 NF_PageRead(U32 pagenumber){

U32 i, mecc, secc;

NF_CE_L();

NF_RESETECC();

NF_CLEARRB();

NF_CMMD(CMD_READ1);

NF_ADDR(0x00);

NF_ADDR(0x00);

NF_ADDR(pagenumber&0xff);

NF_ADDR((pagenumber＞＞8)&0xff);

NF_ADDR((pagenumber＞＞16)&0xff);

NF_CMMD(CMD_READ2);

NF_WAITRB();

NF_MECC_ULOCK();

for(i = 0; i ＜ 2048; i++){

buffer[ i] = NF_RDDATA8();

}

NF_MECC_LOCK();

NF_SECC_ULOCK();

mecc = NF_RDDATA();

NF_SECC_LOCK();

rNFMECCD0 = ((mecc&0xff00)＜＜8) | (mecc&0xff); //讀取剛才的ECC 讓rNFMECCD0/1,rNFSECCD與rNFMECC0/1,RNFSECC比較，看是否發(fā)生錯(cuò)誤

rNFMECCD1 = ((mecc&0xff000000)＞＞8) | ((mecc&0xff0000)＞＞16); //校驗(yàn)是因?yàn)閚andflash很容易發(fā)生位反轉(zhuǎn)，壞塊

secc = NF_RDDATA();

rNFSECCD = ((secc&0xff00)＜＜8)|(secc&0xff);

NF_CE_H();

if((rNFESTAT0 & 0x0f) == 0x0){ //如果低4位都是0，說明沒有錯(cuò)誤

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = 0x66;

for(i = 0; i ＜ 8; i++){

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = buffer[ i];

}

return 0x66;

}

else{

while(!(rUTRSTAT0&0x4));

rUTXH0 = 0x44;

return 0x44;

}

}