Norflash的操作

<1>.NOR Flash的介绍
   NOR FLASH 是很常见的一种存储芯片，数据掉电不会丢失。NOR FLASH支持Execute ON Chip，即程序可以直接在FLASH片内执行。这点和NAND FLASH不一样。因此，在嵌入是系统中，NOR FLASH很适合作为启动程序的存储介质。NOR FLASH的读取和RAM很类似，但不可以直接进行写操作。对NOR FLASH的写操作需要遵循特定的命令序列，最终由芯片内部的控制单元完成写操作。从支持的最小访问单元来看，NOR FLASH一般分为 8 位的和16位的(当然，也有很多NOR FLASH芯片同时支持8位模式和是16 位模式，具体的工作模式通过特定的管脚进行选择) 。 对8位的 NOR FLASH芯片，或是工作在8-BIT模式的芯片来说，一个地址对应一个BYTE(8-BIT)的数据。例如一块8-BIT的NOR FLASH，假设容量为4个 BYTE。那芯片应该有8个数据信号D7-D0 和2个地址信号，A1-A0。地址0x0对应第0个 BYTE，地址0x1对应于第1BYTE，地址0x2对应于第2个 BYTE，而地址0x3则对应于第3个BYTE. 对16位的 NOR FLASH芯片，或是工作在16-BIT模式的芯片来说，一个地址对应于一个16-BIT的数据。例如，一块16-BIT的 NOR FLASH，假设其容量为4个BYTE。那芯片应该有16 个数据信号线D15-D0 和1个地址信A0。地址 0x0对应于芯片内部的第0个16-BIT，地址0x1对应于芯片内部的第1个16-BIT。 FLASH一般都分为很多个SECTOR，每个SECTOR包括一定数量的存储单元。对有些大容量的FLASH，还分为不同的BANK，每个BANK包括一定数目的SECTOR。FLASH的擦除操作一般都是以SECTOR，BANK或是整片FLASH为单位的。在对FLASH进行写操作的时候，每个BIT可以通过编程由1变为0，但不可以有0修改为1。为了保证写操作的正确性，在执行写操作前，都要执行擦除操作。擦除操作会把FLASH的一个SECTOR，一个BANK或是整片FLASH 的值全修改为0xFF。这样，写操作就可以正确完成了。
<2>.具体操作介绍--对应芯片SST39VF1601
 ①.读操作
  对norflash的读操作比较简单，系统上电后会自动进入读模式，而且也不需要额外的命令来实现读操作，下面的代码就实现了
 NOR Flash的操作。  
  static unsigned int Read_SST1601(unsigned int addr)
  {
   return *((volatile unsigned int *)(addr));
  }
 ②.复位操作
  norflash不仅能够实现硬件复位，而且可以实现软件复位。软件复位的操作是向任一地址写入复位命令0xF0。下面的函数实现
 了软件复位：
  static void Reset_SST1601(void)
  {
   *((volatile unsigned int *)0x0) = 0xf0;
  }
 ③.写操作
  norflash的擦除操作和写操作要稍微复杂一些，它们需要4个或6个周期来完成，每一个周期都要把相应的命令写入norflash
 中的某一命令寄存器中。写操作的过程为第一个周期是把命令0xAA写入地址为0x5555的命令寄存器中，第二个周期是把命令0x55写
 入地址为0x2AAA命令寄存器中，第三个周期是把命令0xA0再写入地址为0x5555命令寄存器中，第四个周期为真正地把要写入的数据
 写入到norflash的地址中。下面的函数实现了写操作，其中该函数的两个输入参数分别为要写入的数据和地址，为了方便，我们
 事先定义好命令寄存器.【注】参考芯片手册
  #define    flash_base              0x00000000
  #define    CMD_ADDR0              *((volatile unsigned int *)(0x555<<1+flash_base)) 
  #define    CMD_ADDR1              *((volatile unsigned int *)(0x2aa<<1+flash_base))
  static unsigned char SST1601_Program(unsigned int addr, unsigned int dat)
  {
   CMD_ADDR0 = 0xaa;
   CMD_ADDR1 = 0x55;
   CMD_ADDR0 = 0xa0;
   *((volatile unsigned int *)(addr)) = dat;
   return check_toggle();
  }
  static unsigned char check_toggle()
  {
   volatile unsigned int newtoggle,oldtoggle;
   oldtoggle = *((volatile unsigned int *)0x0);
   while(1)
   {    
    newtoggle = *((volatile unsigned int *)0x0);          
    if((oldtoggle & 0x40)==(newtoggle & 0x40))
                     break;         
    if(newtoggle & 0x20)           //DQ5
    {
                     oldtoggle = *((volatile unsigned int *)0x0);
                     newtoggle = *((volatile unsigned int *)0x0);               
                     if((oldtoggle & 0x40)==(newtoggle & 0x40))
                            break;
                     else
                            return 0;         //错误
    }    
    oldtoggle = newtoggle;
   }
   return 1;         //正确
  }
  check_toggle()的原理是连续两次读取数据总线上的数据，判断数据总线上的第6位数值（DQ6）是否翻转，如果没有翻转则正
 确，否则还要判断第5位（DQ5），以确定是否是因为超时而引起的翻转。
 ④.擦除操作
  写操作只能使“1”变为“0”，而只有擦除才能使“0”变为“1”。因此在写之前一定要先擦除。擦除分为块擦除和整片擦除。块擦除
 的过程为第一个周期是把命令0xAA写入地址为0x5555的命令寄存器中，第二个周期是把命令0x55写入地址为0x2AAA命令寄存器中，
 第三个周期是把命令0x80再写入地址为0x5555命令寄存器中，第四个周期是把命令0xAA写入地址为0x5555的命令寄存器中，第五个
 周期是把命令0x55再写入地址为0x2AAA命令寄存器中，第六个周期是把命令0x30写入要擦除块的首地址内。下面的函数为块擦除，
 其中输入参数为要擦除块的首地址.【注】参考芯片手册
  unsigned char SST1601_sector_erase(unsigned int section_addr)
  {
   CMD_ADDR0 = 0xaa;
   CMD_ADDR1 = 0x55;
   CMD_ADDR0 = 0x80;
   CMD_ADDR0 = 0xaa;
   CMD_ADDR1 = 0x55;
   *((unsigned int *)(section_addr)) = 0x30;   
   return check_toggle();
  }
 ⑤.读取芯片ID
  对norflash另一个比较常用的操作是读取芯片的ID。读取厂商ID的过程为第一个周期是把命令0xAA写入地址为0x555的命令寄存器
 中，第二个周期是把命令0x55写入地址为0x2AA命令寄存器中，第三个周期是把命令0x90再写入地址为0x555命令寄存器中，第四个周期
 为读取地址为0x100中的内容，即厂商ID（0x1C）。读取设备ID的过程的前三个周期与读取厂商ID相同，第四个周期是读取地址为0x01中
 的内容，即设备ID（0x2249）。下面的函数为读取芯片ID：
  unsigned int get_en29lv160ab_id(void)
  {
   U32 temp=0;
   CMD_ADDR0 = 0xaa;
   CMD_ADDR1 = 0x55;
   CMD_ADDR0 = 0x90; 
   temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x100<<1)))<<16;
   temp |= (*(volatile unsigned short *)(flash_base + (1<<1));      
   return temp;
  }
<3>.实例分析
  见附件:flash.c