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分类: 嵌入式

2017-06-07 11:18:53

一、引脚介绍

引脚名称

引脚功能

CLE

命令锁存功能

ALE

地址锁存功能

/CE

芯片使能

/RE

读使能

/WE

写使能

/WP

写保护

R/B

就绪/忙输出信号

Vcc

电源

Vss

N.C

不接

IO0~IO7

传输数据、命令、地址




    1. 命令、地址、数据都通过8个I/O口传输
    2. 写命令、地址、数据时,都需要将WE、CE信号同时拉低
    3. 数据在WE信号的上升沿被NAND Flash锁存
    4. 命令锁存信号CLE和地址锁存信号ALE用来分辨、锁存命令或地址
    5. 在CLE上升沿,命令被锁存
    6. 在ALE上升沿,地址被锁存





二、存储组织形式


    1. NAND芯片内部分为die, plane,block, page
    2. chip是指芯片,一个封装好的芯片就是一个chip
    3. die是晶圆上的小方块,一个芯片里可能封装若干个die,由于flash的工艺不一样,技术不一样,由此产生了die
        的概念,常见的有Mono Die,a Die, b die等,一个chip包含N个die
    4. plane是NAND能够根据读、写、擦除等命令进行操作的最小单位


        一个plane就是一个存储矩阵,包含若干个Block

    5.  Block是NANDFlash的最小擦除单位,一个Block包含了若干个Page
    6.  Page是NANDFlash的最小读写单位,一个Page包含若干个Byte


OOB/Spare Area

          每一个页,对应还有一块区域,叫做空闲区域(SpareArea)。在系统中,一般叫做OOB(Out of Band)。

         数据在读写的时候相对容易错误,所以为了保证数据的正确性,必须要有对应的检测和纠正机制,此机制叫做ECC/EDC,所以设计了多余的区域,用于存放数据的校验值。

          OOB的读写是随着随着页的操作一起完成的。

          OOB的具体用途包括以下几个方面:

          ? 标记所处的block是否为坏块

          ? 存储ECC数据

          ? 存储一些和文件系统相关的数据。如jaffs2就会用到这些空间存储一些特定信息,而yaffs2文件系统,会在                    oob中存放很多和自己文件系统相关的信息



一个16G的NAND的存储结构大致如下:



一个16G的NANDFlash需要34位地址,而传输地址的IO口是8位的,因此需要5个循环来传输地址信息。




NAND Flash中的坏块

           Nand Flash 中,一个块中含有1 个或多个位是坏的,就称为其为坏块Bad Block。坏块的稳定性是无法保证

    的,也就是说,不能保证你写入的数据是对的,或者写入对了,读出来也不一定对的。与此对应的正常的块,肯定

    是写入读出都是正常的。

           坏块有两种:

          (1)出厂时就有存在的坏块:

                   一种是出厂的时候,也就是,你买到的新的,还没用过的Nand Flash,就可以包含了坏块。此类出厂时就             有的坏块,被称作factory (masked) bad block 或initial bad/invalid block,在出厂之前,就会做对应的标记,

            标为坏块。

           (2) 使用过程中产生的坏块:

                   第二类叫做在使用过程中产生的,由于使用过程时间长了,在擦块除的时候,出错了,说明此块坏了,也

             要在程序运行过程中,发现,并且标记成坏块的。具体标记的位置,和上面一样。这类块叫做worn-out 

             bad block。即用坏了的块。


SLC和MLC的实现机制

           NANDFlash按照内部存储数据单元的电压的不同层次,也就是单个内存单元中,是存储1位数据,还是多位数        据,可以分为SLC和MLC。

           ? SLC(Single Level Cell)

               单个存储单元只存储1位,表示1或0。

               对于Nand Flash写入1,就是控制ExternalGate去充电,使得存储的电荷够多,超过阈值Vth,就表示1了。

               而对于写入0,就是将其放电,电荷减少到小于Vth,就表示0了

           ? MLC(Multi Level Cell)

               与SLC对应的,就是单个存储单元可以存储多个位,比如2位、4位等。其实现机制就是,通过控制内部电荷

               的多少,分成多个阈值,从而储存为不同的数据。

               单个存储单元可以存储2位数据的,称作2的2次方 = 4 LevelCell


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