NandFlash 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及控制方法 (K9F1G08)一、NANDFlash 介紹和NANDFlash 控制器的使用NANDFlash 在嵌入式系統(tǒng)中的作用，相當(dāng)于 PC上的硬盤常見的Flash有NORFlash和NANDFlash，NORFlash上進(jìn)行讀取的效率非常高，但是擦除和寫操作的效率很低，容量一般比較??；NANDFlash進(jìn)行擦除和寫操作的效率更高，并且容量更大。一般NORFlash用于存儲(chǔ)程序，NANDFlash用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。1）NANDFlash 的物理結(jié)構(gòu)筆者用的開發(fā)板上 NANDFlash 型號(hào)是K9F1G08，大小為128M，下圖為它的封裝和外部引腳I/O0-I/O7 數(shù)據(jù)輸入/輸出CLE 命令鎖存使能ALE 地址鎖存使能CE 芯片使能RE 讀使能WE 寫使能WP 寫保護(hù)R/B 就緒/忙輸出信號(hào)Vcc 電源Vss 地N.C 不接K9F1G08 功能結(jié)構(gòu)圖如下K9F1G08 內(nèi)部結(jié)構(gòu)有下面一些功能部件①X-BuffersLatches&Decoders ：用于行地址②Y-BuffersLatches&Decoders ：用于列地址CommandRegister：用于命令字④ControlLogic&HighVoltageGenerator ：控制邏輯及產(chǎn)生Flash所需高壓⑤NandFlashArray ：存儲(chǔ)部件⑥D(zhuǎn)ataRegister&S/A：數(shù)據(jù)寄存器，讀、寫頁時(shí)，數(shù)據(jù)存放此寄存器⑦Y-GatingI/OBuffers&LatchesGlobalBuffersOutputDriverNANDFlash 存儲(chǔ)單元組織結(jié)構(gòu)圖如下： K9F1G08 容量為1056Mbit，分為65536行（頁）、2112列，每一頁大小為2kb，外加64字節(jié)的額外空間，這 64字節(jié)的額外空間的列地址為2048-2111命令、地址、數(shù)據(jù)都通過 IO0-IO7輸入/輸出，寫入命令、地址或數(shù)據(jù)時(shí)，需要將 WE、CE信號(hào)同時(shí)拉低，數(shù)據(jù)在 WE信號(hào)的上升沿被 NANDFLash 鎖存；命令鎖存信號(hào) CLE、地址鎖存信號(hào) ALE用來分辨、鎖存命令或地址。K9F1G08 有128MB的存儲(chǔ)空間，需要 27位地址，以字節(jié)為單位訪問 Flash時(shí)，需要 4個(gè)地址序列2）NANDFlash 訪問方法NANDFlash 硬件連接如下圖：NANDFlash 和S3C2440 的連線包括，8個(gè)IO引腳，5個(gè)使能信號(hào)（nWE、ALE、CLE、nCE、nRE）、1個(gè)狀態(tài)引腳R/B）、1個(gè)寫保護(hù)引腳（nWP）。地址、數(shù)據(jù)和命令都是在這些使能信號(hào)的配合下，通過8個(gè)IO引腳傳輸。寫地址、數(shù)據(jù)、命令時(shí)，nCE、nWE信號(hào)必須為低電平，它們?cè)趎WE信號(hào)的上升沿被鎖存。命令鎖存使能信號(hào)CLE和地址鎖存使能信號(hào)ALE用來區(qū)別IO引腳上傳輸?shù)氖敲钸€是地址。命令字及操作方法操作NANDFlash 時(shí)，先傳輸命令，然后傳輸?shù)刂?，最后讀寫數(shù)據(jù)，這個(gè)期間要檢查Flash的狀態(tài)。K9F1G08容量為128MB，需要一個(gè)27位的地址，發(fā)出命令后，后面要緊跟著4個(gè)地址序列。下圖為K9F1G08 的命令字下圖為K9F1G08 的地址序列K9F1G08

有

2112

列，所以必須使用

A0-A11

共

12位來尋址，有

65535

行，所以必須使用

A12-A27

共

16

位來尋址。3）S3C2440NANDFlash 控制器介紹NANDFlash 的讀寫操作次序如下：①設(shè)置NFCONF 配置NANDFlash②向NFCMD寄存器寫入命令③向NFADDR 寄存器寫入地址④讀寫數(shù)據(jù)：通過寄存器NFSTAT檢測(cè)NANDFlash的狀態(tài)，在啟動(dòng)某個(gè)操作后，應(yīng)該檢測(cè)R/nB信號(hào)以確定該操作是否完成、是否成功。下面介紹這些寄存器：NFCONF：配置寄存器用來設(shè)置NANDFlash 的時(shí)序參數(shù)，設(shè)置數(shù)據(jù)位寬，設(shè)置是否支持其他大小的頁等。NFCONT：控制寄存器用來使能NANDFlash控制器、使能控制引腳信號(hào)nFCE、初始化ECC，鎖定NANDFlash等功能③NFCMD：命令寄存器用來發(fā)送Flash操作命令NFADDR：地址寄存器用來向Flash發(fā)送地址信號(hào)NFDATA：數(shù)據(jù)寄存器讀寫此寄存器啟動(dòng)對(duì) NANDFlash 的讀寫數(shù)據(jù)操作NFSTAT：狀態(tài)寄存器0：busy，1：ready二、NANDFlash 控制器操作實(shí)例：讀 Flash1）讀NANDFlash 的步驟①設(shè)置NFCONF在HCLK=100Mhz的情況下，TACLS=0，TWRPH0=3，TWRPH1=0，則NFCONF=0x300使能NANDFlash控制器、禁止控制引腳信號(hào)nFCE，初始化ECCNFCONT=(1<<4)|(1<<1)|(1<<0)②操作NANDFlash 前，復(fù)位NFCONT&=~(1<<1) 發(fā)出片選信號(hào)NFCMD=0xff reset命令然后循環(huán)查詢 NFSTAT 位0，直到等于 1，處于就緒態(tài)最后禁止片選信號(hào)，在實(shí)際使用時(shí)再使能NFCONT|=0x2 禁止NANDFlash③發(fā)出讀命令NFCONT&=