1、结构分析
NAND FLASH以页（page）为单位进行读写，以块(block)为单位进行擦除。
其中，512B用于存放数据，16B用于存放其他信息（包括：块好坏的标记、块的逻辑地址、页内数据的ECC校验和等）。2410处理器针对NAND设备还集成了硬件ECC校验，这将大大提高NAND设备的读写效率。系统在每次读一页后会计算其校验和，并和存储在页内的冗余的16B内的校验和做比较，以此来判断读出的数据是否正确。
NAND FLASH有与页大小相同的页寄存器，用于数据缓存。当读数据时，先从NAND FLASH内存单元把数据读到页寄存器，外部通过访问NAND FLASH I/O端口获得页寄存器中数据（地址自动累加）；当写数据时，外部通过NAND FLASH I/O端口输入的数据首先缓存在页寄存器，写命令发出后才写入到内存单元中。
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；
?
2、NAND设备的软件调试步骤：
设置相关寄存器、NAND 设备的初始化、NAND设备的识别、NAND设备的读擦写（带ECC校验）
NFCONF――配置寄存器?
NFCONT――控制寄存器
NFCMD―― 命令设置寄存器
NFADDR――地址设置寄存器
NFDATA――数据寄存器
NFSTAT―― 操作状态寄存器
NFECC――?ECC?寄存器
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。
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
?
3、存储检查
需要ECC（Error Corection Code）校验，坏块标注、地址映射等一系列的技术手段来达到可靠存储目的。
???????SSFDC软件规范中，详细定义了如何利用NAND设备每个页中的冗余信息来实现上述功能。这个软件规范中，很重要的一个概念就是块的逻辑地址，它将在物理上可能不连续、不可靠的空间分配编号，为他们在逻辑空间上给系统文件提供一个连续可靠的存储空间。表1给出了SSFDC规范中逻辑地址的标注方法。在系统初始化的时候，驱动程序先将所有的块扫描一遍，读出他们所对应的逻辑地址，并把逻辑地址和虚拟地址的映射表建好。系统运行时，驱动程序通过查询映射表，找到需要访问的逻辑地址所对应的物理地址然后进行数据读写。
表1 冗余字节定义
| 字节序号 |
内容 |
字节序号 |
内容 |
| 512 |
用户定义数据 |
520 |
后256BECC校验和 |
| 513 |
521 |
| 514 |
522 |
| 515 |
523 |
块逻辑地址 |
| 516 |
数据状态 |
524 |
| 517 |
块状态 |
525 |
前256BECC校验和 |
| 518 |
块逻辑地址1 |
526 |
| 519 |
527 |
表2给出了块逻辑地址的存放格式，LA表示逻辑地址，P代表偶校验位。逻辑地址只有10bit，代表只有1024bit的寻址空间。而SSFDC规范将NAND设备分成了多个zone，每个zone 内有1024块，但这物理上的1024块映射到逻辑空间只有1000块，其他的24块就作为备份使用，当有坏块存在时，就可以以备份块将其替换。
表2??逻辑地址格式
| D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
? |
| 0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
LA9 |
LA8 |
LA7 |
第518???523字节 |
| LA6 |
LA5 |
LA4 |
LA3 |
LA2 |
LA1 |
LA0 |
P |
第519???524字节 |
有了以上的软件规范，就可以对NAND设备写出较标准的ECC校验，并可以编写检测坏块、标记坏块、建立物理地址和逻辑地址的映射表的程序了。
static int NF_IsBadBlock(U32 block) ??????????//检测坏块
{
????int i;
????unsigned int blockPage;
????U8 data;
????blockPage=(block<<5);???????// For 2'nd cycle I/O[7:5]
????NF_nFCE_L();????
????NF_CMD(0x50);????// Spare array read command
???// Read the mark of bad block in spare array(M addr="5")
???NF_ADDR(517&0xf); ?
???NF_ADDR(blockPage&0xff); // The mark of bad block is in 0 page
???NF_ADDR((blockPage>>8)&0xff);???// For block number A[24:17]
???NF_ADDR((blockPage>>16)&0xff);??// For block number A[25]
???for(i=0;i<10;i++);??????????????// wait tWB(100ns) //?????
???NF_WAITRB();?????????????????// Wait tR(max 12us)
???data=NF_RDDATA();
???NF_nFCE_H();???
???if(data!=0xff)
????{
???????Uart_Printf("[block %d has been marked as a bad block(%x)]n",block,data);
???????return 1;
????}
????else
????{
???????return 0;
????}
}
?
static int NF_MarkBadBlock(U32 block)?????????????//标记坏块
{
????int i;
????U32 blockPage=(block<<5);
????seBuf[0]=0xff;
????seBuf[1]=0xff;???
????seBuf[2]=0xff;???
????seBuf[5]=0x44;?????????????????// Bad blcok mark="0
????NF_nFCE_L();
????NF_CMD(0x50);????????????????????????
????NF_CMD(0x80);?????????????????????????// Write 1st command
????NF_ADDR(0x0);??????????????????// The mark of bad block is???
????NF_ADDR????(blockPage&0xff); ????// marked 5th spare array
????NF_ADDR((blockPage>>8)&0xff);?????????????// in the 1st page.
????NF_ADDR((blockPage>>16)&0xff);???????????
????for(i=0;i<16;i++)
????{
????NF_WRDATA(seBuf[i]);???????????????????// Write spare array
????}
????NF_CMD(0x10);?????????????????????????// Write 2nd command
????for(i=0;i<10;i++);??????????//tWB = 100ns. //??
????NF_WAITRB();??????// Wait tPROG(200~500us)
????NF_CMD(0x70);
????for(i=0;i<3;i++);?????????????????????????//twhr=60ns///
????if (NF_RDDATA()&0x1) ??????????????// Spare arrray write error
????{?
???????NF_nFCE_H();
???????Uart_Printf("[Program error is occurred but ignored]n");
????}
????else
????{
???????NF_nFCE_H();
????}
????Uart_Printf("[block #%d is marked as a bad block]n",block);
????return 1;
}
//建立物理地址到逻辑地址的映射表
int search_logic_block(void)??????????
{
????unsigned int block,i,blockPage,logic_no,zone,zone_i;
????U8 SE[16];
????for(i=0;i<BLOCK_NR;i++)???????????????????????//初始化全局变量
????lg2ph[i]=space_block[i]=0xffff;
????logic_number=0;
????space_nr=0;
????NF_nFCE_L();
????zone=BLOCK_NR/1024;??//确定NAND设备中zone的个数
????for(zone_i=0;zone_i<zone;zone_i++)
????{
???????//搜索每个zone 内逻辑地址和物理地址的映射关系
???????for(block=0;block<1024;block++)
???????{
???????????blockPage=((block+zone_i*1024)<<BLOCK_ADDRERSS_SHIFT);
???????????NF_WATIRB();??????????????????????????//等待R/B#信号有效读取每个block内部
???????????????????????????????????????????????????第0个Page?内冗余的16个字节???
???????????NF_CMD(0x50);???????
???????????NF_ADDR(0);????????????????????????????????// Column 0
???????????NF_ADDR(blockPage&0xff); ???
???????????NF_ADDR((blockPage>>8)&0xff);??????// Block & page num.
???????????NF_ADDR((blockPage>>16)&0xff);
???????????NF_WATIRB();???????????????????????????//等待R/B#信号有效
???????for(i=0;i<16;i++)?
?????????se[i]=NF_RDDATA();?????// Write spare array
???????NF_WATIRB();
???????if(se[5]!=0xff)??????????//检测是否存在坏块
???????????printk("nrphysic block %d is bad blocknr",block);
???????else if(se[7]!=se[12])
???????????printk("block address1:%d!=block address2 %dnr",se[7],se[12]);
???????else if(se[6]0xf8)==0x10)
???????{
???????????//计算该block对应的逻辑地址
???????????logic_no=((0x7&se[6])<<7)+(se[7]>>1)+zone_i*1000;
???????????if(lg2ph[logic_no]!=0xffff)?????//说明有2个block拥有相同的逻辑地址
??????????????printk("physical block %d and block %d have the same logic number %dn",lg2ph[logic_no],logic_no);
???????????else lg2ph[logic_no]=block;?????//将该block的逻辑地址关系记入lg2ph表
???????????logic_number++;???????????????????????
???????}
???????else if(se[7]==0xff)????????????//说明该block尚未编号
???????{space_block[space_nr]=block;
???????space_nr++;
???????}
???????}
????}
????printk("there are totally %d logic blocksnr",logic_number);
????NF_nFCE_H();
????return logic_number;
}
这段代码的主要作用就是产生数组lg2ph[],这个数组的含义就是“块物理地址=lg2ph[逻辑地址]”。
