S3C2410读写Nand Flash分析

　　一、结构分析

　　集成了8位Nand。目前市场上常见的8位NandFlash有三星公司的、、等。、k9f1g08、k9f2g08的数据页大小分别为512By、2kByte、2kByte。它们在寻址方式上有一定差异，所以程序代码并不通用。本文以S3C2410处理器和k9f1208系统为例，讲述NandFlash的读写方法。

　　NandFlash的数据是以bit 的方式保存在 cell里的，一般来说，一个cell 中只能存储一个bit，这些cell 以8 个或者16 个为单位，连成bit line，形成所谓的byte(x8)/word(x16)，这就是NAND 的位宽。这些Line 组成Page， page 再组织形成一个Block。k9f1208的相关数据如下：

　　1block=32page；1page=528byte=512byte(Main Area)+16byte(Spare Area)。

　　总容量为=4096（block数量）*32（page/block）*512(byte/page)=64Mbyte

　　NandFlash以页为单位读写数据，而以块为单位擦除数据。按照k9f1208的组织方式可以分四类地址： Column Address、halfpage pointer、Page Address 、Block Address。A[0:25]表示数据在64M空间中的地址。

　　Column Address表示数据在半页中的地址，大小范围0~255，用A[0:7]表示；

　　halfpage pointer表示半页在整页中的位置，即在0~255空间还是在256~511空间，用A[8]表示；

　　Page Address表示页在块中的地址，大小范围0~31，用A[13:9]表示；

　　Block Address表示块在flash中的位置，大小范围0~4095，A[25:14] 表示；

　　二、读操作过程

　　K9f1208的寻址分为4个cycle。分别是：A[0:7]、A[9:16]、A[17:24]、A[25]。

　　读操作的过程为: 1、发送读取指令；2、发送第1个cycle地址；3、发送第2个cycle地址；4、发送第3个cycle地址；5、发送第4个cycle地址；6、读取数据至页末。

　　K9f1208提供了两个读指令，‘0x00’、‘0x01’。这两个指令区别在于‘0x00’可以将A[8]置为0，选中上半页；而‘0x01’可以将A[8]置为1，选中下半页。

　　虽然读写过程可以不从页边界开始，但在正式场合下还是建议从页边界开始读写至页结束。下面通过分析读取页的代码，阐述读过程。

　　static void ReadPage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第几页，即‘flash地址>>9’

　　{

　　U16 i;

　　hipEn(); //使能NandFlash

　　WrNF(RE0); //发送读指令‘0x00’，由于是整页读取，所以选用指令‘0x00’

　　WrNFAddr(0); //写地址的第1个cycle，即Column Address，由于是整页读取所以取0

　　WrNFAddr(addr); //写地址的第2个cycle，即A[9:16]

　　WrNFAddr(addr>>8); //写地址的第3个cycle，即A[17:24]

　　WrNFAddr(addr>>16); //写地址的第4个cycle，即A[25]。

　　WaitNFBusy(); //等待系统不忙

　　for(i=0; i<512; i++)

　　buf[i] = RdNFDat(); //循环读出1页数据

　　NFChipDs(); //释放NandFlash

　　}

　　三、写操作过程

　　写操作的过程为: 1、发送写开始指令；2、发送第1个cycle地址；3、发送第2个cycle地址；4、发送第3个cycle地址；5、发送第4个cycle地址；6、写入数据至页末；7、发送写结束指令

　　下面通过分析写入页的代码，阐述读写过程。

　　static void WritePage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第几页，即‘flash地址>>9’

　　{

　　U32 i;

　　NFChipEn(); //使能NandFlash

　　WrNFd(PROGCMD0); //发送写开始指令’0x80’

　　WrNFAddr(0); //写地址的第1个cycle

　　WrNFAddr(addr); //写地址的第2个cycle

　　WrNFAddr(addr>>8); //写地址的第3个cycle

　　WrNFAddr(addr>>16); 写地址的第4个cycle

　　WaitNFBusy(); //等待系统不忙

　　for(i=0; i<512; i++)

　　WrNFDat(buf[i]); //循环写入1页数据

　　WrNFCmd(PROGCMD1); //发送写结束指令’0x10’

　　NFChipDs(); //释放NandFlash

　　}

　　四、总结

　　本文以S3C2410处理器和k9f1208系统为例讲述了nand flash的读写过程。在读写过程中没有考虑到坏块问题，有关ecc及坏块处理问题将在下个专题中讲述。