nand flash 资料整理

转S3C2410读写NandFlash分析........................................................................................1nandflash资料总结--oob，bbt，ecc................................................................................3S3C2410NANDFLASH配置寄存器初始化.........................................................................4NANDFLASHECC校验原理与实现...................................................................................5NandFlash-详述....................................................................................................................12转S3C2410读写NandFlash分析一、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memorycell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bitline，形成所谓的byte(x8)/word(x16)，这就是NANDDevice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(MainArea)+16byte(SpareArea)。总容量为=4096（block数量）*32（page/block）*512(byte/page)=64MbyteNandFlash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：ColumnAddress、halfpagepointer、PageAddress、BlockAddress。A[0:25]表示数据在64M空间中的地址。ColumnAddress表示数据在半页中的地址，大小范围0~255，用A[0:7]表示；halfpagepointer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；PageAddress表示页在块中的地址，大小范围0~31，用A[13:9]表示；BlockAddress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。staticvoidReadPage(U32addr,U8*buf)//addr表示flash中的第几页，即‘flash地址9’{U16i;NFChipEn();//使能NandFlashWrNFCmd(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ColumnAddress，由于是整页读取所以取0WrNFAddr(addr);//写地址的第2个cycle，即A[9:16]WrNFAddr(addr8);//写地址的第3个cycle，即A[17:24]WrNFAddr(addr16);//写地址的第4个cycle，即A[25]。WaitNFBusy();//等待系统不忙for(i=0;i512;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。staticvoidWritePage(U32addr,U8*buf)//addr表示flash中的第几页，即‘flash地址9’{U32i;NFChipEn();//使能NandFlashWrNFCmd(PROGCMD0);//发送写开始指令’0x80’WrNFAddr(0);//写地址的第1个cycleWrNFAddr(addr);//写地址的第2个cycleWrNFAddr(addr8);//写地址的第3个cycleWrNFAddr(addr16);写地址的第4个cycleWaitNFBusy();//等待系统不忙for(i=0;i512;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nandflash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。nandflash资料总结--oob，bbt，ecc例如SamsungK9F1208U0B,数据存储容量为64MB,采用块页式存储管理。8个I/O引脚充当数据、地址、命令的复用端口。芯片内部存储布局及存储操作特点:一片Nandflash为一个设备(device),其数据存储分层为:1(Device)=4096(Blocks)1(Block)-=32(Pages/Rows)页与行是相同的意思,叫法不一样1(Page)=528(Bytes)=数据块大小(512Bytes)+OOB块大小(16Bytes)在每一页中,最后16个字节(又称OOB)用于NandFlash命令执行完后设置状态用,剩余512个字节又分为前半部分和后半部分。可以通过NandFlash命令00h/01h/50h分别对前半部、后半部、OOB进行定位通过NandFlash内置的指针指向各自的首地址。存储操作特点:1.擦除操作的最小单位是块。2.NandFlash芯片每一位(bit)只能从1变为0,而不能从0变为1,所以在对其进行写入操作之前要一定将相应块擦除(擦除即是将相应块得位全部变为1).3.OOB部分的第六字节(即517字节)标志是否是坏块,如果不是坏块该值为FF,否则为坏块。4.除OOB第六字节外,通常至少把OOB的前3个字节存放NandFlash硬件ECC码。BBT：badblocktable，即坏块表。各家对nand的坏块管理方法都有差异。比如专门用nand做存储的，会把bbt放到block0，因为第0块一定是好的块。但是如果nand本身被用来boot，那么第0块就要存放程序，不能放bbt了。有的把bbt放到最后一块，当然，这一块不能为坏块。有的bbt中用2个bits表示1个block的状态,所以1个字节可以表示4个blocks。bbt的大小跟nand大小有关，nand越大，需要的bbt也就越大。所以具体代码具体分析。ECC:NANDFlash出错的时候一般不会造成整个Block或是Page不能读取或是全部出错，而是整个Page（例如512Bytes）中只有一个或几个bit出错。一般使用一种比较专用的校验——ECC。ECC能纠正单比特错误和检测双比特错误，而且计算速度很快，但对1比特以上的错误无法纠正，对2比特以上的错误不保证能检测。ECC一般每256字节原始数据生成3字节ECC校验数据，这三字节共24比特分成两部分：6比特的列校验和16比特的行校验，多余的两个比特置1.当往NANDFlash的page中写入数据的时候，每256字节我们生成一个ECC校验和，称之为原ECC校验和，保存到PAGE的OOB（out-of-band）数据区中。其位置就是eccpos[]。校验的时候，根据上述ECC生成原理不难推断：将从OOB区中读出的原ECC校验和新ECC校验和按位异或，若结果为0，则表示不存在错（或是出现了ECC无法检测的错误）；若3个字节异或结果中存在11个比特位为1，表示存在一个比特错误，且可纠正；若3个字节异或结果中只存在1个比特位为1，表示OOB区出错；其他情况均表示出现了无法纠正的错误。S3C2410NANDFLASH配置寄存器初始化北京蓝海微芯2410开发板的NANDFLASH配置寄存器初始化MemCfgInit();//设置NANDFLASH的配置寄存器该函数原型：/*******************************************************Functionname:MemCfgInitParameter:voidDescription:设置NANDFLASH的配置寄存器Return:voidArgument:enablenandflashcontrol,initilizeecc,chipdisable,Autor&date:********************************************************/voidMemCfgInit(void){//rCLKCON|=0xffff0;//enablenandflashcontrol,initilizeecc,chipdisable,rNFCONF=(115)|(112)|(111)|(78)|(74)|(7);}使能nandflash控制，初始化，芯片禁能115，NFCONF寄存器是NANDFLASH的配置寄存器第15位置1，是使能nandflash控制寄存器此位在芯片开始工作，自动导入的时候将被自动清零，如果想访问nandflash存储，该位必须置一。14，13位为保留位112，第12位置1，初始化ECC，S3C2410仅仅支持512个字节的ECC校验，所以每512个字节，需要设置一次ECC初始化。ECC是ErrorCheckingandCorrecting，错误检查与校验111,第11位置1，NANDflashnFCE设置为不活动，即nandflash存储芯片禁能78，即10，9，8位设置为111，这3位是CLEALE信号的持续时间值设置，持续时间=HCLK*(TACLS+1)TACLS即111(b)=7;7位为保留位74,即6，5，4位设置为111，为TWRPH0周期设置值，duration=HCLK*(TWRPH0+1)3位为保留位7位第2，1，0，设置为111，为TWRPH1周期设置值，duration=HCLK*(TWRPH0+1)NANDFLASHECC校验原理与实现ECC简介由于NANDFlash的工艺不能保证NAN