Nandflash

原创已于 2023-04-03 17:56:00 修改

· 2.3k 阅读

13 ·

版权

文章标签：

#嵌入式硬件

于 2019-08-28 19:38:55 首次发布

杂七杂八专栏收录该内容

10 篇文章

订阅专栏

一、Nandflash原理介绍

Nandflash的内部结构
（1）Nandflash由2048Block组成，每个Block包含64个Page，每个Page大小为2KB+64B；
（2）Page是由2KB的存储区域+64Byte的oob区域组成，oob区的作用是存储ECC校验码，不存储数据，CPU会自动忽略掉oob区的存在。
（3）ECC校验是升级版的奇偶校验，8bit数据需要5bitECC校验码，此后数据位每增加1倍，ECC校验码就增加1位；
Nandflash的电路图
（1）LDATA0 ~ LDATA7：8位数据总线，一次性可以传输1Byte数据，Nandflash不含地址总线，所以8条线可以CLE和ALE的不同来传输命令、地址、数据；
（2）CLE、ALE：CLE拉高——传输命令；ALE拉高——传输地址；CLE、ALE同时拉低——传输数据
（3）RnB、nFCE、nFWE、nFRE：状态信号、片选引脚、读信号、写信号是由Nandflash控制器来控制的，当CPU发出地址/读/写信号后，Nandflash会自动控制这些引脚拉底或升高。
（4）nandflash是8bit设备，I/O0直接与LDATA0相连无需错开。
操作原理
（1）Nandflash是有8根总线，因此一次可以传输8bit数据，但Nandflash容量为128M，因此当CPU发出地址后，Nandflash需要将地址拆分后多次传给Nandflash；
（2）Nandflash同Norflash一样都是外接设备，但Norflash可以向内存一样读，所以可以通过指针间接获取数据，而Nandflash无法向内存一样读写，因此CPU对Nandflash的操作都需要参考Nandflash的芯片手册向Nandflash发出命令；
（3）由于Nandflash是8bit设备，I/O0直接与LDATA0相连，因此可以直接向Nandflash发送地址而无需左移；

二、实验编程
在这里插入图片描述

命令函数
（1）于操作Nandflash是外设，因此对Nandflash的操作需要参考芯片手册

int nand_cmd(char cmd)		//命令函数
{
	NFCMMD = cmd;
}
int nand_addr(int addr)		//地址函数
{
	NFADDR = addr;
}
char nand_data()			//数据函数
{
	return NFDATA;
}

（2）由于Norflash是外部设备，因此在擦除和写命令发出后，CPU需要等待Norflash工作完成，才能进行下一步操作。在这里插入图片描述

while(!(NFSTAT & 1));		//操作等待

2、初始化Nandflash控制器
包括：设置时序、使能Nandcon、禁止片选、使能ECC
在这里插入图片描述

	NFCONF = (0<<12) | (1<<8) | (0<<4);		//设置时序
	NFCONT = (1<<4) | (1<<1) | (1<<0);		//初始化NFCONT

扫描ID

	nand_select();			//片选信号
	nand_cmd(0x90);			//发出命令
	nand_addr(0x00);		//发出地址

在这里插入图片描述

	//获取数据
	str[0] = nand_data();
	str[1] = nand_data();
	str[2] = nand_data();
	str[3] = nand_data();
	str[4] = nand_data();

读取数据

由于Nandflash的读和写一次只能操作1Page的数据，因此需要考虑要读取的数据长度是否大于1Page,如果大于1Page就需要换Page；

//获取地址
int addr = get_uint();		
int col = addr & 2047;
int row = addr / 2048;
//片选信号
nand_select();	
//发出命令、地址			
nand_cmd(0x00);				
nand_addr(col & 0xff);		
nand_addr((col>>8) & 0xff);
nand_addr(row & 0xff);
nand_addr((row>>8) & 0xff);
nand_addr((row>>16) & 0xff);
nand_cmd(0x30);				
//等待操作
nand_wait();
//得到数据
while((i < len) && (col < 2048))
{
	data[i++] = nand_data();
	col ++;
}
if(i == len)
{
	break;
}
row++;
col = 0;
}
//取消片选
nand_deselect();

写数据

写数据同样需要考虑操作的范围问题，如若大于1Page就需要Page+1。

//发出命令、地址
nand_cmd(0x80);
nand_addr(col & 0xff);
nand_addr((col>>8) & 0xff);
nand_addr(row & 0xff);
nand_addr((row>>8) & 0xff);
nand_addr((row>>16) & 0xff);
//发送数据
while((i < len) && (col < 2048))
{
	NFDATA = data[i];
	i++;
	col++;
}
//发送命令
nand_cmd(0x10);

擦除命令

Nandflash一次即便只想擦除1Byte数据，也必须擦除1个blocks（2048642）


//发出命令、地址
nand_cmd(0x60);
nand_addr(row & 0xff);
nand_addr((row>>8) & 0xff);
nand_addr((row>>16) & 0xff);
nand_cmd(0xD0);
//等待操作
nand_wait();