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Nand Flash数据存储规则与数据读写方法(二)

发布时间:2020-12-15 17:29:57 所属栏目:百科 来源:网络整理
导读:谈到Nand Flash的数据存储方式,关于NAND Flash的数据读写方法方面的文章不多,这篇文章详细讲述了Nand Flash数据存储方式和数据读写方法,并用具体的芯片为例作了详细的解释。 ??? ???????? ?????? 读命令有两个,分别是 Read1,Read2其中Read1用于读取Da ta
谈到Nand Flash的数据存储方式,关于NAND Flash的数据读写方法方面的文章不多,这篇文章详细讲述了Nand Flash数据存储方式和数据读写方法,并用具体的芯片为例作了详细的解释。
???
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?????? 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)。

??? Nand Flash的寻址
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??? Nand Flash的地址寄存器把一个完整的Nand Flash地址分解成Column Address与Page Address.进行寻址。
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??? Column Address: 列地址。Column Address其实就是指定Page上的某个Byte,指定这个Byte其实也就是指定此页的读写起始地址。
??? Paage Address:页地址。由于页地址总是以512Bytes对齐的,所以它的低9位总是0。确定读写操作是在Flash上的哪个页进行的。
??? Read1命令
??? 当我们得到一个Nand Flash地址src_addr时我们可以这样分解出Column Address和Page Address :
??? column_addr=src_addr%512; // column address
??? page_address=(src_addr>>9); // page address
??? 也可以这么认为,一个Nand Flash地址的A0~A7是它的column_addr,A9~A25是它的Page Address。(注意地址位A8并没有出现,也就是A8被忽略,在下面你将了解到这是什么原因)
??? Read1 命令的操作分为4个Cycle,发送完读命令00h或01h(00h与01h的区别请见下文描述)之后将分4个Cycle发送参数,1st.Cycle是 发送Column Address。2nd.Cycle,3rd.Cycle和4th.Cycle则是指定Page Address(每次向地址寄存器发送的数据只能是8位,所以17位的Page Address必须分成3次进行发送 。
??? Read1的命令里面出现了两个命令选项,分别是00h和01h。这里出现了两个读命是否令你意识到什么呢?是的,00h是用于读写1st half的命令,而01h是用于读取2nd half的命令。现在我可以结合上图给你说明为什么K9F1208U0B的DataField被分为2个half了。

?????如上文我所提及的,Read1的1st.Cycle是发送Column Address,假设我现在指定的Column Address是0,那么读操作将从此页的第0号Byte开始一直读取到此页的最后一个Byte(包括Spare Field),如果我指定的Column Address是127,情况也与前面一样,但不知道你发现没有,用于传递Column Address的数据线有8条(I/O0~I/O7,对应A0~A7,这也是A8为什么不出现在我们传递的地址位中),也就是说我们能够指定的 Column Address范围为0~255,但不要忘了,1个Page的DataField是由512个Byte组成的,假设现在我要指定读命令从第256个字节处 开始读取此页,那将会发生什么情景?我必须把Column Address设置为256,但Column Address最大只能是255,这就造成数据溢出。。。正是因为这个原因我们才把Data Field分为两个半区,当要读取的起始地址(Column Address)在0~255内时我们用00h命令,当读取的起始地址是在256~511时,则使用01h命令.假设现在我要指定从第256个byte开 始读取此页,那么我将这样发送命令串 :
column_addr=256;
NF_CMD=0x01; ? 从2nd half开始读取
NF_ADDR=column_addr&0xff; 1st Cycle
NF_ADDR=page_address&0xff; 2nd.Cycle
NF_ADDR=(page_address>>8)&0xff; 3rd.Cycle
NF_ADDR=(page_address>>16)&0xff; 4th.Cycle
??? 其中NF_CMD和NF_ADDR分别是NandFlash的命令寄存器和地址寄存器的地址解引用,我一般这样定义它们:
#define rNFCMD (*(volatile unsigned char *)0x4e000004) //NADD Flash command
#define rNFADDR (*(volatile unsigned char *)0x4e000008) //NAND Flash address

??? 事实上,当NF_CMD=0x01时,地址寄存器中的第8位(A8)将被设置为1(如上文分析,A8位不在我们传递的地址中,这个位其实就是硬件电路根据 01h或是00h这两个命令来置高位或是置低位),这样我们传递column_addr的值256随然由于数据溢出变为1,但A8位已经由于NF_CMD =0x01的关系被置为1了,所以我们传到地址寄存器里的值变成了 :

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
1 0 0 0 0 0 0 0 1

??? 这8个位所表示的正好是256,这样读操作将从此页的第256号byte(2nd half的第0号byte)开始读取数据。 nand_flash.c中包含3个函数 :
void nf_reset(void);
void nf_init(void);
void nf_read(unsigned int src_addr,unsigned char *desc_addr,int size);
??? nf_reset()将被nf_init()调用。nf_init()是nand_flash的初始化函数,在对nand flash进行任何操作之前,nf_init()必须被调用。

???? nf_read(unsigned int src_addr,int size);为读函数,src_addr是nand flash上的地址,desc_addr是内存地址,size是读取文件的长度。
?
??? 在nf_reset和nf_read函数中存在两个宏:
NF_nFCE_L();
NF_nFCE_H();
??? 你可以看到当每次对Nand Flash进行操作之前NF_nFCE_L()必定被调用,操作结束之时NF_nFCE_H()必定被调用。这两个宏用于启动和关闭Flash芯片的工作(片选/取消片选)。至于nf_reset()中的:
?
rNFCONF=(1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0);
??? 这一行代码是对NandFlash的控制寄存器进行初始化配置,rNFCONF是Nand Flash的配置寄存器,各个位的具体功能请参阅s3c2410数据手册。
?
??? 现在举一个例子,假设我要从Nand Flash中的第5000字节处开始读取1024个字节到内存的0x30000000处,我们这样调用read函数 :
nf_read(5000,0x30000000,1024);
??? 我们来分析5000这个src_addr.:

根据
column_addr=src_addr%512;
page_address=(src_addr>>9);
??? 我们可得出:

column_addr=5000%512=392page_address=(5000>>9)=9??? 于是我们可以知道5000这个地址是在第9页的第392个字节处,于是我们的nf_read函数将这样发送命令和参数 :column_addr=5000%512;>page_address=(5000>>9);NF_CMD=0x01; 从2nd half开始读取NF_ADDR= column_addr &0xff; 1st CycleNF_ADDR=page_address&0xff; 2nd.CycleNF_ADDR=(page_address>>8)&0xff; 3rd.CycleNF_ADDR=(page_address>>16)&0xff; 4th.Cycle?? 向NandFlash的命令寄存器和地址寄存器发送完以上命令和参数之后,我们就可以从rNFDATA寄存器(NandFlash数据寄存器)读取数据了. 。?我用下面的代码进行数据的读取. :for(i=column_addr;i<512;i++){*buf++=NF_RDDATA();}??? 每当读取完一个Page之后,数据指针会落在下一个Page的0号Column(0号Byte).

(编辑:李大同)

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