Mini2440裸板编程——Nand Flash

0 前言

? ? 参考资料[1]p125-137分析了Nand Flash的原理、读写方法、S3C2410/S3C2440的Nand Flash控制器，并且在随书光盘中提供了关于Nand Flash裸板代码。该代码的主要功能是：将Nand Flash的代码复制到SDRAM中运行，然后点亮LED等。

? ? 该代码简单明了，思路清晰，采用了良好的设计模式，因此我个人非常推崇。然而当我将其编译，然后下载到Mini2440的Nand Flash中运行时，却失败了。因此，对代码做了详细分析与修改，使其能在Mini2440中跑起来。

1 硬件分析

? ? 参考资料[1]所使用的S3C2440开发板的Nand Flash型号是K9F1G08，大小为128 MB，页大小为512 + 16 Bytes，读取数据需要4个地址周期；Mini2440开发板的Nand Flash型号为K9F2G08，大小为256 MB，页大小为2k + 64 Bytes，读取数据需要5个地址周期，如下图所示（截自K9F2G08手册）：

2 修改代码

2.1 nand.c

（1）s3c2440_write_addr（）

? ? 将下述代码：

static void s3c2440_write_addr(unsigned int addr)
{
	int i;
	volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFADDR;
	
	*p = addr & 0xff;
	for(i=0; i<10; i++);
	*p = (addr >> 9) & 0xff;
	for(i=0; i<10; i++);
	*p = (addr >> 17) & 0xff;
	for(i=0; i<10; i++);
	*p = (addr >> 25) & 0xff;
	for(i=0; i<10; i++);
}

static void s3c2440_write_addr(unsigned int addr)
{
    int i;
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFADDR;
    
    *p = addr & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 8) & 0x0f;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 11) & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 19) & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 26) & 0x01;                                                   
    for(i=0; i<10; i++);
}

? ? 将：

#define NAND_SECTOR_SIZE    512

#define NAND_SECTOR_SIZE    2048

（3）nand_read（）

? ? 下图是K9F2G08的读流程图（截自K9F2G08手册）：

? ? 由上图可见，读取数据的操作顺序为：发送0x00命令-->发送地址-->发送0x30命令-->...。

? ? 在参考资料[1]所提供的源码的nand_read（）函数中只是发送了0x00命令，并没有发送地址之后再发送0x30命令，这里需要加上，如下所示：

void nand_read(unsigned char *buf,unsigned long start_addr,int size)
{
    int i,j;

    if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) {
        return ;    /* 地址或长度不对齐 */
    }

    /* 选中芯片 */
    nand_select_chip();

    for(i=start_addr; i < (start_addr + size);) {
      /* 发出READ0命令 */
      write_cmd(0);

      /* Write Address */
      write_addr(i);

      /* 新增：发出READ1命令 */                                                                                                                 
      write_cmd(0x30);

      wait_idle();

      for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++,i++) {
          *buf = read_data();
          buf++;
      }
    }

    /* 取消片选信号 */
    nand_deselect_chip();

    return ;
}

? ? 将：

mov     r2,#1024

? ? 改为：

mov     r2,#2048

3 编译&下载&运行&源码

? ? 经过上述修改后，可以编译然后下载到MIni2440中运行。Nand Flash启动，LED灯会跑起来。

? ? 修改后的源码可以点击这里下载。

参考资料

[1]韦东山. 嵌入式Linux应用开发完全手册，人民邮电出版社，2012

[2]根据韦东山修改的mini2440 nand flash裸机程序

[3]韦东山的mini2440的nandflash裸机实验代码

[4]NAND FLASH 内存详解与读写寻址方式

[5]Mini2440 nand flash 操作总结