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文檔簡介
NandFlash 存儲結構及控制方法 (K9F1G08)一、NANDFlash 介紹和NANDFlash 控制器的使用NANDFlash 在嵌入式系統(tǒng)中的作用,相當于 PC上的硬盤常見的Flash有NORFlash和NANDFlash,NORFlash上進行讀取的效率非常高,但是擦除和寫操作的效率很低,容量一般比較小;NANDFlash進行擦除和寫操作的效率更高,并且容量更大。一般NORFlash用于存儲程序,NANDFlash用于存儲數(shù)據(jù)。1)NANDFlash 的物理結構筆者用的開發(fā)板上 NANDFlash 型號是K9F1G08,大小為128M,下圖為它的封裝和外部引腳I/O0-I/O7 數(shù)據(jù)輸入/輸出CLE 命令鎖存使能ALE 地址鎖存使能CE 芯片使能RE 讀使能WE 寫使能WP 寫保護R/B 就緒/忙輸出信號Vcc 電源Vss 地N.C 不接K9F1G08 功能結構圖如下K9F1G08 內部結構有下面一些功能部件①X-BuffersLatches&Decoders :用于行地址②Y-BuffersLatches&Decoders :用于列地址CommandRegister:用于命令字④ControlLogic&HighVoltageGenerator :控制邏輯及產生Flash所需高壓⑤NandFlashArray :存儲部件⑥DataRegister&S/A:數(shù)據(jù)寄存器,讀、寫頁時,數(shù)據(jù)存放此寄存器⑦Y-GatingI/OBuffers&LatchesGlobalBuffersOutputDriverNANDFlash 存儲單元組織結構圖如下: K9F1G08 容量為1056Mbit,分為65536行(頁)、2112列,每一頁大小為2kb,外加64字節(jié)的額外空間,這 64字節(jié)的額外空間的列地址為2048-2111命令、地址、數(shù)據(jù)都通過 IO0-IO7輸入/輸出,寫入命令、地址或數(shù)據(jù)時,需要將 WE、CE信號同時拉低,數(shù)據(jù)在 WE信號的上升沿被 NANDFLash 鎖存;命令鎖存信號 CLE、地址鎖存信號 ALE用來分辨、鎖存命令或地址。K9F1G08 有128MB的存儲空間,需要 27位地址,以字節(jié)為單位訪問 Flash時,需要 4個地址序列2)NANDFlash 訪問方法NANDFlash 硬件連接如下圖:NANDFlash 和S3C2440 的連線包括,8個IO引腳,5個使能信號(nWE、ALE、CLE、nCE、nRE)、1個狀態(tài)引腳R/B)、1個寫保護引腳(nWP)。地址、數(shù)據(jù)和命令都是在這些使能信號的配合下,通過8個IO引腳傳輸。寫地址、數(shù)據(jù)、命令時,nCE、nWE信號必須為低電平,它們在nWE信號的上升沿被鎖存。命令鎖存使能信號CLE和地址鎖存使能信號ALE用來區(qū)別IO引腳上傳輸?shù)氖敲钸€是地址。命令字及操作方法操作NANDFlash 時,先傳輸命令,然后傳輸?shù)刂?,最后讀寫數(shù)據(jù),這個期間要檢查Flash的狀態(tài)。K9F1G08容量為128MB,需要一個27位的地址,發(fā)出命令后,后面要緊跟著4個地址序列。下圖為K9F1G08 的命令字下圖為K9F1G08 的地址序列K9F1G08
有
2112
列,所以必須使用
A0-A11
共
12位來尋址,有
65535
行,所以必須使用
A12-A27
共
16
位來尋址。3)S3C2440NANDFlash 控制器介紹NANDFlash 的讀寫操作次序如下:①設置NFCONF 配置NANDFlash②向NFCMD寄存器寫入命令③向NFADDR 寄存器寫入地址④讀寫數(shù)據(jù):通過寄存器NFSTAT檢測NANDFlash的狀態(tài),在啟動某個操作后,應該檢測R/nB信號以確定該操作是否完成、是否成功。下面介紹這些寄存器:NFCONF:配置寄存器用來設置NANDFlash 的時序參數(shù),設置數(shù)據(jù)位寬,設置是否支持其他大小的頁等。NFCONT:控制寄存器用來使能NANDFlash控制器、使能控制引腳信號nFCE、初始化ECC,鎖定NANDFlash等功能③NFCMD:命令寄存器用來發(fā)送Flash操作命令NFADDR:地址寄存器用來向Flash發(fā)送地址信號NFDATA:數(shù)據(jù)寄存器讀寫此寄存器啟動對 NANDFlash 的讀寫數(shù)據(jù)操作NFSTAT:狀態(tài)寄存器0:busy,1:ready二、NANDFlash 控制器操作實例:讀 Flash1)讀NANDFlash 的步驟①設置NFCONF在HCLK=100Mhz的情況下,TACLS=0,TWRPH0=3,TWRPH1=0,則NFCONF=0x300使能NANDFlash控制器、禁止控制引腳信號nFCE,初始化ECCNFCONT=(1<<4)|(1<<1)|(1<<0)②操作NANDFlash 前,復位NFCONT&=~(1<<1) 發(fā)出片選信號NFCMD=0xff reset命令然后循環(huán)查詢 NFSTAT 位0,直到等于 1,處于就緒態(tài)最后禁止片選信號,在實際使用時再使能NFCONT|=0x2 禁止NANDFlash③發(fā)出讀命令NFCONT&=
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