S3C2440 Nand Flash驱动（分析MTD层并制作NAND驱动）（二十三）

http://www.cnblogs.com/lifexy/p/7701181.html

1、本节使用的nand flash型号为K9F2G08U0C，它的命令如下：

1.1 我们以上图的Read ID（读ID）为例，它的时序图如下：

首先需要使用CE片选

1）使能CLE

2）发出0x90命令，并发出WE写脉冲

3）复位CLE，然后使能ALE

4）发出0x00地址，并发出WE写脉冲

5）设置CLE和ALE为低电平

6）while判断nRE（读使能）是否为低电平

7）读出8个I/O的数据，并发出RE上升沿脉冲

（我们的nand flash为8个I/O口）

 

1.2 nand flash 控制器介绍

在2440中有个nand flash 控制器，它会自动控制CLE，ALE那些控制引脚，我们只需要配置控制器，就可以直接写命令，写地址，读写数据到它的寄存器中便能完成（读写数据之前需要判断RnB脚），如下图所示：

若在nand flash 控制器下，我们读ID就只需要如下几步（非常方便）：

1）将寄存器NFCONT（0x4E000004）的bit1 = 0，来使能片选

2）写入寄存器NFCMMD（0x4E000008） = 0x90，发送命令

3）写入寄存器NFADDR（0x4E00000C） = 0x00，发送地址

4）while判断nRE（读使能）是否为低电平

5）读寄存器NFDATA（0x4E000010），来读取数据

 

1.3 我们在uboot中测试，通过md和mw命令来实现读id（x要小写）

刚好对用了我们nand flash手册里的数据（0xEC表示厂家ID，0xDA表示设备ID）：

若我们要退出读ID命令时，只需要reset就行，同样地，要退出读数据/写数据时，也是reset。

 

1.4 reset的命令为0xff，它的时序图如下所示：

 

1.5 同样地，参考读地址时序图来看看：

其中Column Address 对应 列地址，表示某页里的2k地址

Row Address 对应 行地址，表示具体的某一页

5个地址的周期图，如下所示：

因为我们的nand flash = 256MB = (2k*128M)b

所以row Address = 128M = 2^17(A27~A11)

所以column Adress = 2k = 2^11(A10~A0)

 

1.7 我们现在读0地址的内容

使用命令 nand dump 0读出nand flash 0地址的内容

从这一节当中的第一张图，可以发现Read，先发出00h命令，再发出30h命令。

（md.b 后面的1表示读1次）

 

2、接下来我们来参考自带的nand flash，位于drivers/mtd/nand/s3c2410.c中

2.1 为什么nand在mtd目录下

因为mtd（memory technology device 存储技术设备）是用于访问memory设备（ROM、flash）的Linux子系统。MTD的主要目的是为了使新的memory设备的驱动更加简单，为此它在硬件和上层之间提供了一个抽象的接口

2.2 首先来看s3c2440.c的入口函数

static int __init s3c2410_nand_init(void)
{
	printk("S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics\n");

	platform_driver_register(&s3c2412_nand_driver);
	platform_driver_register(&s3c2440_nand_driver);
	return platform_driver_register(&s3c2410_nand_driver);
}

在入口函数中，注册了一个platform平台设备驱动，也是说当与nand flash设备匹配时，就会调用s3c2440_nand_driver->probe()来初始化

我们进入probe函数中，看看是如何初始化

static int s3c24xx_nand_probe(struct platform_device *pdev,
			      enum s3c_cpu_type cpu_type)
{
	... ...
	err = s3c2410_nand_inithw(info, pdev);    //初始化硬件hardware,设置TACLS、TWRPH0、TWRPH1通信时序等
    ... ...
	s3c2410_nand_init_chip(info, nmtd, sets);    //初始化芯片
    ... ...
	nmtd->scan_res = nand_scan(&nmtd->mtd, (sets) ? sets->nr_chips : 1);    //扫描nand flash
    ... ...
	s3c2410_nand_add_partition(info, nmtd, sets);    //来添加mtd分区
    ... ...
}

通过上面代码和注释，得出：驱动主要调用内核的nand_scan()函数，add_mtd_partitions()函数，来完成注册nand flash

 

3 上面probe()里的nand_scan()扫描函数 位于 drivers/mtd/nand/nand_base.c

它会调用nand_scan()->nand_scan_ident()->nand_get_flash_type()来获取flash存储器的类型

以及nand_scan()->nand_scan_ident()->nand_tail()来构造mtd设备的成员（实现对nand flash的读,写,擦除等）

3.1 其中nand_get_flash_type()函数如下所示：

static struct nand_flash_dev *nand_get_flash_type(struct mtd_info *mtd, struct nand_chip *chip, int busw, int *maf_id)
{
	struct nand_flash_dev *type = NULL;
	int i, dev_id, maf_idx;
	chip->select_chip(mtd, 0);//调用nand_chip结构体的成员select_chip使能flash片选

	chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);//3.2调用nand_chip结构体的成员cmdfunc,发送读id命令，最后数据保存在mtd结构体里

	*maf_id = chip->read_byte(mtd);//获取厂家ID
	dev_id = chip->read_byte(mtd);//获取设备ID

	/* 3.3for循环匹配nand_flash_ids[]数组，找到对应的nandflash信息 */
	for (i = 0; nand_flash_ids[i].name != NULL; i++) {
		if (dev_id == nand_f