一．简介
本文介绍了如何调试nand flash
二． 背景
2.1.nandflash 结构分类
2.1.1 小页
1block = 32page
1page = 512bytes(datafield) + 16bytes(Spare Field)
需要注意的是，对于flash的读写都是以一个page开始的，但是在读写之前必须进行flash的擦写，而擦写则是以一个block为单位的。同时必须提醒的是，512bytes理论上被分为1st half 和2sd half，每个half各占256个字节。
528个字节按顺序由上而下以列为单位进行排列（1列代表一个Byte。第0行为第0 Byte ，第1行为第1 Byte，以此类推，每个行又由8个位组成，每个位表示1个Byte里面的1bit。
528Bytes按功能分为两大部分，分别是Data Field和Spare
Field，其中Spare
Field占528Bytes里的16Bytes,这16Bytes是用于在读写操作的时候存放校验码用的，一般不用做普通数据的存储区，除去这
16Bytes,剩下的512Bytes便是我们用于存放数据用的Data
Field，所以一个Page上虽然有528个Bytes，但我们只按512Bytes进行容量的计算。
读命令有两个，分别是 Read1,Read2其中Read1用于读取Data
Field的数据，而Read2则是用于读取Spare Field的数据。对于Nand
Flash来说，读操作的最小操作单位为Page，也就是说当我们给定了读取的起始位置后，读操作将从该位置开始，连续读取到本Page的最后一个
Byte为止（可以包括Spare Field）
2.1.2 大页
参考小页的说明
2.2 NANDFLASH校验
由于NAND Flash的工艺不能保证NAND的Memory
Array在其生命周期中保持性能的可靠，因此，在NAND的生产中及使用过程中会产生坏块。为了检测数据的可靠性，在应用NAND
Flash的系统中一般都会采用一定的坏区管理策略，而管理坏区的前提是能比较可靠的进行坏区检测。
如果操作时序和电路稳定性不存在问题的话，NAND Flash出错的时候一般不会造成整个Block或是Page不能读取或是全部出错，而是整个Page（例如512Bytes）中只有一个或几个bit出错。
在NAND Flash处理中，一般使用一种比较专用的校验——ECC。ECC能纠正单比特错误和检测双比特错误，而且计算速度很快，但对1比特以上的错误无法纠正，对2比特以上的错误不保证能检测。
ECC一般每256字节原始数据生成3字节ECC校验数据，这三字节共24比特分成两部分：6比特的列校验和16比特的行校验，多余的两个比特置1
当往NAND Flash的page中写入数据的时候，每256字节我们生成一个ECC校验和，称之为原ECC校验和，保存到PAGE的OOB（out-of-band）数据区中。
当从NAND Flash中读取数据的时候，每256字节我们生成一个ECC校验和，称之为新ECC校验和。
校验的时候，根据上述ECC生成原理不难推断：将从OOB区中读出的原ECC校验和新ECC校验和按位异或，若结果为0，则表示不存在错（或是出现了
ECC无法检测的错误）；若3个字节异或结果中存在11个比特位为1，表示存在一个比特错误，且可纠正；若3个字节异或结果中只存在1个比特位为1，表示
OOB区出错；其他情况均表示出现了无法纠正的错误
2.3 NANDFLASH 坏块管理
在进行数据存储的时候，我们需要保证数据的完整性，而NAND
Flash存储器芯片由于工艺上问题，不可避免就会出现有的Block中就是某个位或某些位是块的，就是用块擦除命令也是无法擦除的。如果数据存储到这个
坏块中，就无法保证该数据存储的完整性。对于坏块的管理首先我们要定义一个坏块管理表：unsigned char BAD_BLOCK_TABLE
[128]，此数组可以存储1024个Block状态，即每一个字节存储8个Block状态。我们要存储一批数据到NAND
Flash中去某个Block时，先执行Block擦除操作，然后分析该Block的1st Page和2st
Page中的每个位是否全是FFH，如果全是FFH，则在BadBlockTable数组当前Block对应的字节位给置0，否则置1。如果是1表示当前
的块是不能存储数据的，这时需要更换下一个Block来存储这些数据，这样我们重复上面的动作分析再进行分析是否可以存储数据，该块能存储就存储到该块中
去。（详见具体NANDFLASH 手册）
2.4 DMA 传送方式
NAND 控制器包含一个宽度为32 b，深度为4 的缓冲FIFO，用于解决高速总线与低速设备
之间数据传输速度的匹配问题。为提高总线的传输效率，以及控制器设计的便利性，NAND
FLASH 在总线上的数据传输采用DMA 的方式来完成。譬如在读取FLASH 一页数据时，数
据持续写入控制器FIFO，FIFO 满时发出DMA 传输的请求，同时暂停FLASH 的数据读取，
控制信号nRE 拉高，直至DMA 响应请求即FIFO 不满时，FLASH 的数据传输重新开始。
当选择应用的FLASH 位宽为8，页大小为(512+16)B 时，控制器需要发出(32+1)次4 拍字宽
度的DMA 传输请求来完成数据和校验信息的读取。
控制模块的上作主要是将总线接口转换的控制信号，按照NAND FLASH 的接口协议．将片
选、地址、命令、读写使能按照所配置的时序要求，发送到NAND FLASH 中，并且控制数
据的传输个数，以及DMA 请求、数据传输完成中断、数据错误中断等系统信号。
2.5 NANDFLASH 启动
NANDFLASH 跟NOR FLASH有一个本质的区别就是NANDFLASH不能执行代码，
而在SDRAM中执行程序，所以在系统的启动过程中有步代码从NANDFLASH中搬迁到SDRAM中的过程。随后会在7120的实例中阐明。
二 调试T3G 7210 NANDFLASH
2.1 系统启动
2.1.1 系统启动流程图
第一步：
说明：硬件的BOOTLOADER执行，执行的目的是把NANDFLASH第一个BLOCK中第一个 16kbytes 内容加载到SCRAM中去执行 相关模块psboot
第二步：
说明：NAND Bootloader 加载到SCRAM中后执行，执行的目的根据分区表把相应分区的内容加载到SCRAM中执行 相关模块psboot
第三步：
说明：执行Splashscreen 就是开机动画，由于我们是模块没有屏幕这个模块并没有什么用，
可以把代码屏蔽掉。
第四步：
说明：执行完开机动画后，加载CODE区，开始执行代码。
相关文件说明：
修改启动这块代码我们只要关注psboot psstartup,具体修改文件如下：
psboot\modules\bootnand\srce\Rest.s
IF NAND_FLASH_512M_HDW
; 32-word ROM Boot loader parameter list
dcd 0x1234567 ; magic number causes NandFlash boot; 512M flash,
ELSE
dcd 0x1234576 ; magic number causes NandFlash boot
ENDIF
psboot\modules\bootnand\srce\ link.map
在实际的调试的过程中，发现在编译bootnand这个模块的时候ZI区会超RAM（请注意UNINIT 这个关键的属性值），为了解决这个问题，需要去掉link.map中相应的几个字段。
# BUFFER1 0x8000 UNINIT 0x8000
# {
# bootnand.o (buffer1)
# }
# BUFFER2 0x10000 UNINIT 0x8000
# {
# bootnand.o (buffer2)
# }
psboot\modules\bootnand\output\Makefile
BLOCK_SIZE = 16384
psstartup\modules\conf\incl\ config_bootnand.h
#define NANDFLASH_PAGE_SIZE 512
#define NANDFLASH_SPARE_SIZE 16
#define NANDFLASH_PAGES_PER_BLOCK 32
#define NANDFLASH_N_BLOCKS 4096
上面是设置 NANDFLASH的页与块，这也是大页换小页第一个需要改的。
#define NANDFLASH_READ_COMMAND_2_P 0
这个宏的定义跟读NANDFLASH发的指令有关，大家可以在代码中搜一下就一目了然了。
修改如下函数 这个跟NANDFLASH的地址线有关，修改时可用查看一下NANDFLASH手册
static __inline void
platform_page_address (int page, unsigned char address [])
{
#ifdef NAND_FLASH_512M_HDW
address [0] = 0;
address [1] = (unsigned char) ((unsigned) page & 0xff);
address [2] = (unsigned char) (((unsigned) page >> 8) & 0xff);
address [3] = (unsigned char) (((unsigned) page >> 16) & 0x01);
#else
address [0] = 0;
address [1] = 0;
address [2] = (unsigned char) ((unsigned) page & 0xff);
address [3] = (unsigned char) (((unsigned) page >> 8) & 0xff);
#endif
}
到现在为止BOOTNAND应该可以正常运行了，不过要让系统的正常运行还需要修改一些文件
下面一一道来。
Pstffs\modules\dntf\incl\dntf.hec
#ifdef NAND_FLASH_512M_HDW
#define NAND_PAGE_SIZE 512
#define NAND_SPARE_SIZE 16
#define NAND_ECC_SIZE 10 //original: 10, fxj,
#define NAND_PAGES_PER_BLOCK 32
#define NAND_BLOCK_SIZE (NAND_PAGE_SIZE * NAND_PAGES_PER_BLOCK)
#define NAND_NUM_BLOCKS 200 //original 100, fxj,
#define NAND_MIN_VALID_BLOCKS 15
#define NAND_MAX_BAD_BLOCKS (NAND_NUM_BLOCKS / 10 ) // 10% of size
#else
#define NAND_PAGE_SIZE 2048
#define NAND_SPARE_SIZE 64
#define NAND_ECC_SIZE 10
#define NAND_PAGES_PER_BLOCK 64
#define NAND_BLOCK_SIZE (NAND_PAGE_SIZE * NAND_PAGES_PER_BLOCK)
#define NAND_NUM_BLOCKS 100
#define NAND_MIN_VALID_BLOCKS 15
#define NAND_MAX_BAD_BLOCKS (NAND_NUM_BLOCKS / 10 ) // 10% of size
#endif
注意：这个宏跟NXP的mgrpaging 这个库文件有直接关系，而我们没有这个库的原文件，所以这宏的修改基本来说是没有用的，需要NXP的支持。
Pstffs\modules\tffsal\input\dntfecc.c
#ifdef NAND_FLASH_512M_HDW
/** The number of bits in ECCs generated by the NFI */
#define NFI_ECC_BITS 22
#define NFI_ECC_CHUNK_SIZE 0x100
#define NAND_FLASH_PAGE_BYTES 0x200
#else
/** The number of bits in ECCs generated by the NFI */
#define NFI_ECC_BITS 22
#define NFI_ECC_CHUNK_SIZE 0x100
#define NAND_FLASH_PAGE_BYTES 0x800
#endif
修改各OPT中的宏定义。
-DNAND_FLASH_PAGE_BYTES
-DNAND_FLASH_SPARE_BYTES
-DNAND_FLASH_BLOCK_BYTES
-DNAND_FLASH_BLOCKS
-DNAND_FLASH_FS_BASE
-DNAND_FLASH_FS_MEM_BASE
-DNAND_FLASH_FS_BLOCKS
添加相应NANDFLASH处理文件,需要填充的几个结构:
llinit_katSDIReConfTab
llinit_katSDIInitTab
llinit_katNFIInitTab
llinit_NFICmd_Config
llinit_NFIDesConf
修改ECC的算法
compute_page_ecc
原为：for(j=0; j<8; j++) //8个256 大页
改为：for(j=0; j<2; j++) // 2个256 小页
到现在为止，NANDFLASH的驱动也完成，接下来就是文件系统的配置了，主要关注
vman5cfg.c 这个文件
需要注意三个宏：
#define BBM_RESERVED 88 坏块的预留BLOCK数
MC_VOLMAN_ADD_DEVICE 添加分区
MC_VOLMAN_ADD_VOLUME 在相应分区上添加根目录
T3G7210分为2个分区，3个跟目录
NANDFLASH 包含 sysv app
FTL_NAND 包含 share
