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2010-04-01 11:30:21
最 近一直在致力于基于ARM920T的FLASH的读写，虽然这部分一般没有多少人屑于研究，认为比较简单（U-boot和VIVI中都有现成的支持程 序），但对于初学的我，还是尽心尽力地学习一下，目的在于自己编写一个通用flash驱动程序，以下是前段时间对主要两种flash的认识，大致整理了一 下
FLASH
所谓Flash，是内存（Memory）的一种，但兼有RAM和ROM 的优点，是一种可在系统（In-System）进行电擦写，掉电后信息不丢失的存储器，同时它的高集成度和低成本使它成为市场主流。
Flash 芯片是由内部成千上万个存储单元组成的，每个单元存储一个bit。具有低功耗、大容量、擦写速度快、可整片或分扇区在系统编程（烧写）、擦除等特点，并且可由内部嵌入的算法完成对芯片的操作，因而在各种嵌入式系统中得到了广泛的应用。
作为一种非易失性存储器，Flash在系统中通常用于存放程序代码、常量表以及一些在系统掉电后需要保存的用户数据等。
常用的Flash为8位或16位的数据宽度，编程电压为单3.3V。主要的生产厂商为INTEL、ATMEL、AMD、HYUNDAI等。Flash 技术根据不同的应用场合也分为不同的发展方向，有擅长存储代码的NOR Flash和擅长存储数据的NAND Flash。一下对NOR Flash和NAND Flash的技术分别作了相应的介绍。
一．NOR Flash
1. 市场介绍
随着技术的发展，愈来愈多的电子产品需要更多的智能化，这也对这些产品的程序存储提出了更高的要求。Flash 作为一种低成本、高集成度的存储技术在电子产品领域的应用非常广泛。今天90%的PC、超过90%的手机、超过50%的Modem，都是用了Flash，如今Flash市场规模已经超过了100亿美元。
如此巨大的市场规模，也导致市场上的Flash 品牌层出不穷。在NOR Flash市场中，Intel公司是非常重要的一家生产厂商。Intel公司生产的Flash芯片多年来占据着市场的很大份额，而它的芯片封装形式和接口也成为业界标准，从而为不同品牌的Flash带来了兼容的方便。
2. NOR Flash 的硬件设计和调试
首先，Flash 要通过系统总线接在处理器上，即保持一个高速的数据交换的通道。那么就必须了解一下Flash在系统总线上的基本操作。
1） 先了解一下处理器存储空间BANK的概念。以32位处理器S
图1 2410内存BANK示意图
2）以图2(带nWAIT信号)为例，描述一下处理器的总线的读操作过程，来说明Flash整体读、写的流程。第一个时钟周期开始，系统地址总线给出需要访问的存储空间地址，经过Tacs时间后，片选信号也相应给出（锁存当前地址线上地址信息），再经过Tcso时间后，处理器给出当前操作是读（nOE为低）还是写（new为低），并在Tacc时间内将数据数据准备好放之总线上，Tacc时间后（并查看nWAIT信号，为低则延长本次总线操作），nOE 拉高，锁存数据线数据。这样一个总线操作就基本完成
图2 带nWAIT 信号的总线读操作
3）NOR Flash的接口设计（现代的29LV160芯片）
29LV160存储容量为
图3 29LV160引脚信号描述
图4 FLASH（29LV160）接口电路
可以从信号引脚图3和总线操作图2看出，NOR Flash的接口和系统总线接口完全匹配，可以很容易地接到系统总线上。
3. NOR Flash的软件设计
Flash 的命令很多，但常用到的命令就3种：识别、擦除、编程命令。以下就对3种命令作分别的简要介绍：
1） NOR Flash的识别
29lv160_CheckId()
{
U8 tmp;
U16 manId,devId;
int i;
_RESET();
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(0x555,0x90);
manId=_RD(0x0);
devId=_RD(0x1);
_RESET();
printf("Manufacture ID(0x
if(manId == 0x
return 1;
else
return 0;
}
NOR Flash 的识别程序由四个读写周期就可以完成，在Flash的相关命令表中可以查到相应ID识别的命令。
2） NOR Flash的擦除
void 29lv160db_EraseSector(int targetAddr)
{
printf("Sector Erase is started!\n");
_RESET();
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(0x555,0x80);
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(BADDR2WADDR(targetAddr),0x30);
return _WAIT(BADDR2WADDR(targetAddr);
}
图5 Erase Operation
/**************
如上图5所示，擦除操作时还要有一个关键的操作擦除查询算法，即等待Flash擦除的过程，并返回擦除是否成功的结果。算法如右图6所示
Int _WAIT(void)
{
unsigned int state，flashStatus，old;
old=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
while(1)
{
flashStatus=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
if( (old&0x40) == (flashStatus&0x40) )
break;
if( flashStatus&0x20 )
{
//printf("[DQ5=1:%x]\n",flashStatus);
old=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
flashStatus=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
if( (old&0x40) == (flashStatus&0x40) )
return 0;
else return 1;
}
//printf(".");
old=flashStatus;
} //printf("!\n");
return 1;
}
图6 Toggle Bit Algorithm
以上的方法为查询数据线上的一个特定位Toggle位。此外还有2种检测方法，一种为提供额外的Busy信号，处理器通过不断查询Busy信号来得知Flash的擦除操作是否完成，一般较少应用；一种为查询Polling位。
3） NOR Flash 的编程操作
int 29lv160db_ProgFlash(U32 realAddr,U16 data)
{
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(0x555,0xa0);
_WR(BADDR2WADDR(realAddr),data);
return _WAIT(BADDR2WADDR(realAddr);
}
对擦除过的Flash进行编程比较简单，但仍然用到以上提到的查询算法，速度比较慢，一般为20uS，最长的达到500uS 。
