NandFlash操作详解（二）

最新推荐文章于 2025-04-27 14:31:56 发布

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分类专栏： uboot 文章标签： NandFlash NandFlash操作

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NandFlash读操作：

NandFlash的读取分为页读和随机读。页读每次读取一个page，从page的第一个数据开始读。其实也就是列号（偏移地址）为0，只提供页地址。

随机读能读取到一个page里面的某个存储单元，但是需要提供行地址和列地址。

页读和随机读的区别只是在于是否提供列号（偏移地址）。

打开NandFlash的芯片手册，找到读时序图：

根据时序图可以看出，NandFlash的读取先要发送00h的命令，然后发送地址（两个周期的列地址，三个周期的行地址），发送30h命令，发送完0x30后，R/B信号会呈现忙的状态，就是说开始处理之前请求的这些命令去了。所以在R/B信号为低时要等待R/B出现高电平。

然后就可以读取数据了。在以上这些步骤之前呢，还需要先选择片选和对R/B信号做清除，然后在最后读取完数据后还要取消选择NandFlash芯片。

在2440手册中可以看到这个寄存器，它便是控制片选的：

接着是清除R/B信号，当RnB信号也就是R/B信号从低跳变成高的时候，我们就认为前面的指令正确执行可以获取数据了，而当RnB从低跳变到高时，下面这个寄存器中的[2]位会自动置位，而我们的清除工作也是对这一位操作：需要注意这个寄存器是8位的，所以定义地址时要写成char*

然后向下面这个寄存器中写入命令：这也是一个8位寄存器

向下面这个寄存器中发送地址（8位寄存器）：

可以在时序图中清晰的看到需要发送两次列地址，如果是页读的访问方式，列地址便无效了，列地址直接写0x00。随机访问方式的话需要写入两次列地址信息。发送地址信息比较容易晕头，举例说明：

写入5次地址，前两次为列地址（页内偏移），后三次为行地址（相当于页号）。

如写入十进制地址8000，则需要写入的页号为：8000/2048（每页大小）=3.9页，所以写入第3页，在第三页业内偏移为：8000-3*2048=1856。

程序表示为：

void nand_addr(unsigned char addr)

{

        NFADDR = addr;

}

void nand_send_addr(unsigned int addr)

{

unsigned int page   = addr / 2048;

    unsigned int colunm = addr & (2048 - 1);//这一句和colunm =addr%2048等效

    /* 这两个地址表示从页内哪里开始 */

    nand_addr(colunm & 0xff);

    nand_addr((colunm >> 8) & 0xff);

      /* 下面三个地址表示哪一页 */

    nand_addr(page & 0xff);

    nand_addr((page >> 8) & 0xff);

            nand_addr((page >> 16) & 0xff);

}

或者：

不要以为跟着手册的写入顺序应该这样写：

                  nand_addr(addr & 0xff);         /* a0~a7 */

                 nand_addr((addr >> 8) & 0x1f);   /* 程序的角度: a8~a11*/

                 nand_addr((addr >> 12) & 0xff);   /* 程序的角度:a12~a19 */

                 nand_addr((addr >> 20) & 0xff);   /* 程序的角度:a20~a27*/

                 nand_addr((addr >> 28) & 0xff);   /* 程序的角度:a28 */

其实应该这样写：

        nand_addr(addr & 0xff);             /* a0~a7 */

        nand_addr((addr >> 8) & 0x7);        /* 程序的角度: a8~a11 */

a0-a7共8位加上a8-a10三位总共11位，2的11次方就是一页2048的大小！如果1页为4096字节，传送的两次列地址可能就是a0-a7，a8-a11了（没使用过每page4096字节的NandFlash）。

        nand_addr((addr >> 11) & 0xff);       /* 程序的角度:a12~a19 */

        nand_addr((addr >> 19) & 0xff);       /* 程序的角度:a20~a27 */

        nand_addr((addr >> 27) & 0xff);       /* 程序的角度: a28    */

从时序图中也可以看出，发送了0x30命令后便需要去等待RnB信号由低向高的跳变。而检测的寄存器也是前面做清除的那个寄存器NFSTAT，也是第[2]位。

等待完成后便可以从NFDATA寄存器中读取到数据了。NFDATA也是一个8位寄存器。

如果想要连续读取某个地址后连续的n个字节，只需要反复读取NFDATA寄存器即可。

连续读取1000个字节：

         for(i=0;i<1000;i++)

         {

            buff[i] = NFDATA;

         }

取得数据后，取消片选，整个读取功能便实现了

总结一下NandFlash的读操作步骤：

1、选中nandflash芯片

2、清除RnB

3、发送命令0x00

4、发送列地址

5、发送行地址

6、发送命令0x30

7、等待RnB

8、读取数据

9、取消选中nandflash芯片

代码实现（读取一页）：

void NF_PageRead(unsigned long addr,unsigned char* buff)

{

         int i;



         int col = addr % 2048;

int page = addr / 2048;

         //选中nandflash芯片

         select_chip();



         //清除RnB

         clear_RnB();



         //发送命令0x00

         send_cmd(0x00);



         send_addr(col & 0xff);

         send_addr((col >> 8) & 0xff);

         send_addr(page & 0xff);

         send_addr((page >> 8) & 0xff);

         send_addr((page >> 16) & 0xff);



         //发送命令0x30

         send_cmd(0x30);



         //等待RnB

         wait_RnB();



         //读取数据

         for(i=0;i<2048;i++)

         {

            buff[i] = NFDATA;

         }



         //取消选中nandflash芯片

         deselect_chip();

}

NandFlash写操作：

NandFlash的写操作之前需要先对NandFlash进行擦除工作，于是手册中找到擦除时序：

可以在NandFlash手册的Features中看到，NandFlash的擦除是按照页所在的块一整块来擦除的。根据时序可以得到擦除的步骤为：

1、选中flash芯片

2、清除RnB

3、发送命令0x60

4、发送行地址

5、发送命令D0

6、等待RnB

7、发送命令0x70

8、读取擦除结果

9、取消选中flash芯片

代码实现：

int NF_Erase(unsigned long addr)

{

         int ret;

         unsigned int page = addr/2048;



//选中flash芯片

         select_chip();



         //清除RnB

         clear_RnB();



         //发送命令0x60

         send_cmd(0x60);



         //发送行地址

         send_addr(page&0xff);

         send_addr((page>>8)&0xff);

         send_addr((page>>16)&0xff);



         //发送命令D0

         send_cmd(0xD0);



         //等待RnB

         wait_RnB();



         //发送命令0x70

         send_cmd(0x70);



         //读取擦除结果

         ret = NFDATA;



         //取消选中flash芯片

         deselect_chip();



         return ret;

}

擦除后就可以执行写操作，写入的时序为：

根据时序图，我们可以得到写入数据的流程：

1、选中Flash芯片（NandFlash芯片操作都需要先片选）

2、清除RnB（既然要查看RnB的跳变自然要先清除）

3、发送命令0x80

4、发送2个列地址

5、发送3个行地址

6、发送数据（往数据寄存器中写），跟读操作一样，需要连续写的话直接重复往NFDATA写入就行，不需要其他操作。

7、发送命令0x10

8、等待RnB

9、发送命令0x70

10、读取写入结果（在数据寄存器中读，没错，发送数据也是往数据寄存器中写的）

11、关闭片选（NandFlash操作都需要先选择Flash在关闭Flash）

代码实现：

int NF_WritePage(unsigned long addr,unsigned char *buff)

{

         unsigned int i,ret = 0,page,col;

         col = addr % 2048;

         page = addr /2048;

         //选中nandflash

         select_chip();



         //清除RnB

         clear_RnB();



         //发送0x80命令

         send_cmd(0x80);



         //发送2个列地址

         /* 这种写法ok

         send_addr(col & 0xff);

         send_addr((col >> 8) & 0xff);

         send_addr(page & 0xff);

         send_addr((page >> 8) & 0xff);

         send_addr((page >> 16) & 0xff);

         */



         send_addr(addr & 0xff);         // a0~a7

         send_addr((addr >> 8) & 0x7);   // 以程序角度看 a8~a10

         send_addr((addr >> 11) & 0xff); // 以程序角度看 a12~a19

         send_addr((addr >> 19) & 0xff); // 以程序角度看 a20~a27

         send_addr((addr >> 27) & 0xff); // 以程序角度看 a28



/*     This’s wrong 移位错误

         send_addr(addr & 0xff);         // a0~a7

         send_addr((addr >> 8) & 0x7);   // 以程序角度看 a8~a10

         send_addr((addr >> 12) & 0xff); // 以程序角度看 a12~a19

         send_addr((addr >> 20) & 0xff); // 以程序角度看 a20~a27

         send_addr((addr >> 28) & 0xff); // 以程序角度看 a28

*/

         //发送数据

         for(i=0;i<2048;i++)

         {

            NFDATA = buff[i];

         }



         //发送0x10命令

         send_cmd(0x10);



         //等待RnB

         wait_RnB();



         //发送0x70命令

         send_cmd(0x70);



         //读取写入结果

         ret = NFDATA;



         //关闭nandflash

         deselect_chip();

         return ret;

}