查看“第016课 Nand Flash”的源代码

= 第001节_NAND_FLASH操作原理 =
[[File:chapter16_lesson1_001.png|800px]]

NAND FLASH原理图

NAND FLASH是一个存储芯片

那么: 这样的操作很合理"读地址A的数据，把数据B写到地址A"


问1. 原理图上NAND FLASH和S3C2440之间只有数据线，怎么传输地址？

答1．在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址当ALE为高电平时传输的是地址，


那么在数据线上是不是只传输数据和只传输地址呢？

我们参考NAND FLASH的芯片手册可以知道，对NAND FLASH的操作还需要发出命令，下面有个NAND FLASH的命令表格
[[File:chapter16_lesson1_002.png|800px]]
问2. 从NAND FLASH芯片手册可知，要操作NAND FLASH需要先发出命令怎么传入命令？

答2．在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址，也传输命令：

1. 当ALE为高电平时传输的是地址。

2. 当CLE为高电平时传输的是命令。

3. 当ALE和CLE都为低电平时传输的是数据。


问3. 数据线既接到NAND FLASH，也接到NOR FLASH，还接到SDRAM、DM9000等等
     那么怎么避免干扰？

答3. 这些设备，要访问之必须"选中"，没有选中的芯片不会工作，相当于没接一样。


问4. 假设烧写NAND FLASH，把命令、地址、数据发给它之后，NAND FLASH肯定不可能瞬间完成烧写的，怎么判断烧写完成？

答4. 通过状态引脚RnB来判断：它为高电平表示就绪，它为低电平表示正忙


问5. 怎么操作NAND FLASH呢？

答5. 根据NAND FLASH的芯片手册，一般的过程是：

发出命令

发出地址

发出数据/读数据


看上面的命令表格，不容易看，我们看一下读ID的时序图，
[[File:chapter16_lesson1_003.png|800px]]

每个NAND FLASH都内嵌一些ID(譬如：厂家ID，设备ID)，时序图从左往右看，纵向放是一列一列的看。

对于我们s3c2440来说，内部集成了一个NAND FLASH控制器，2440和外设连接的简易图，如下图所示
[[File:chapter16_lesson1_004.png|800px]]

NAND FLASH控制器，帮我们简化了对NAND FLASH的操作，下面来分析一下不使用NAND FLASH控制器和使用NAND FLASH控制器对外设NAND FLASH的操作。

'''发命令：'''

{| class="wikitable"
|-
!  NAND FLASH     !!   S3C2440
|-
|  选中芯片      ||  NFCMMD=命令值   
|-
|  CLE设为高电平 || 
|-
|  在DATA0~DATA7上输出命令值     || 
|-
|  发出一个写脉冲 || 
|}

'''发地址：''' 

{| class="wikitable"
|-
!  NAND FLASH     !!   S3C2440
|-
|  选中芯片      ||  NFADDR=地址值
|-
|   ALE设为高电平 || 
|-
|  在DATA0~DATA7上输出地址值  || 
|-
|  发出一个写脉冲 || 
|}

'''发数据：''' 

{| class="wikitable"
|-
!  NAND FLASH     !!   S3C2440
|-
|  选中芯片      ||   NFDATA=数据值
|-
|  ALE,CLE设为低电平 || 
|-
|   在DATA0~DATA7上输出数据值  || 
|-
|  发出一个写脉冲 || 
|}

'''读数据 ：''' 
{| class="wikitable"
|-
!  NAND FLASH     !!   S3C2440
|-
|  选中芯片      ||   val=NFDATA
|-
| 发出读脉冲     || 
|-
|   读DATA0~DATA7的数据  || 
|}


'''用UBOOT来体验NAND FLASH的操作：'''

1. 读ID

{| class="wikitable"
|-
!                 !! S3C2440  !! u-boot   
|-
| 选中              ||  NFCONT的bit1设为0         ||  md.l 0x4E000004 1; mw.l 0x4E000004  1
|-
| 发出命令0x90      || NFCMMD=0x90                ||   mw.b 0x4E000008 0x90 
|-
| 发出地址0x00     ||  NFADDR=0x00                ||   mw.b 0x4E00000C 0x00
|-
| 读数据得到0xEC   ||  val=NFDATA                 || md.b 0x4E000010 1
|-
| 读数据得到device code   ||   val=NFDATA         || md.b 0x4E000010 1
|-
| 退出读ID的状态   ||    NFCMMD=0xff              || mw.b 0x4E000008 0xff
|}

下图是读操作时序图
[[File:chapter16_lesson1_005.png|800px]]

对于存储为256M的NAND FLASH，需要28条地址线，来表示这个地址值，根据原理图可以，只用8根地址线，所以需要4个周期的地址，为了兼容更大容量的NAND FLASH，要发出5个周期的地址：（如下图所示）
[[File:chapter16_lesson1_006.png|800px]]

2，读数据

{| class="wikitable"
|-
!                   !! S3C2440                      !! u-boot   
|-
| 选中              ||  NFCONT的bit1设为0           ||  md.l 0x4E000004 1; mw.l 0x4E000004  1
|-
| 发出命令0x00      || NFCMMD=0x00                  ||   mw.b 0x4E000008 0x00 
|-
| 发出地址0x00      ||  NFADDR=0x00                 ||   mw.b 0x4E00000C 0x00
|-
| 发出地址0x00      ||  NFADDR=0x00                 ||   mw.b 0x4E00000C 0x00
|-
| 发出地址0x00      ||  NFADDR=0x00                 ||   mw.b 0x4E00000C 0x00
|-
| 发出地址0x00      ||  NFADDR=0x00                 ||   mw.b 0x4E00000C 0x00
|-
| 发出地址0x00      ||  NFADDR=0x00                 ||   mw.b 0x4E00000C 0x00
|-
| 发出命令0x30      ||   NFCMMD=0x30                ||   mw.b 0x4E000008 0x30

|-
| 读数据得到0x17     ||  val=NFDATA                 || md.b 0x4E000010 1
|-
| 读数据得到0x00     ||  val=NFDATA                 || md.b 0x4E000010 1
|-
| 读数据得到0x00     ||   val=NFDATA                || md.b 0x4E000010 1
|-
| 读数据得到0xea    ||   val=NFDATA                 || md.b 0x4E000010 1
|-
| 退出读状态        ||   NFCMMD=0xff                || mw.b 0x4E000008 0xff
|}


= 第002节_NandFlash时序及初始化 =


{| class="wikitable"
|-
! 存储芯片的编程   !!  NAND FLASH存储芯片编程 
|-
| 初始化           || 主控芯片的NAND FLASH控制器的初始化
|-
| 识别             ||  读取ID 
|-
| 读操作           || 一次读一个页(page)
|-
| 写操作           || 一次写一个页(page)
|-
| 擦除             || 一次擦除一个块(block) 
|}

NAND FLASH控制器的时序，是为了让NAND FLASH外设工作起来，假如外接不同的
NAND FLASH外设，那么它的操作时序可能就会不同，所以NAND FLASH控制器发出
的时序图，就是不一样的，所以我们根据NAND FLASH外设来设置NAND FLASH控制器，
[[File:chapter16_lesson2_001.png|800px]]

NAND FLASH时序图，如下所示：
[[File:chapter16_lesson2_002.png|800px]]
[[File:chapter16_lesson2_003.png|800px]]
[[File:chapter16_lesson2_004.png|800px]]
我们在汇编语言中已经设置HCLK为100MHZ，一个周期T = 1000/100 = 10s，通过上面三个图可以知道：TACLS的值可以为0；TWRPH0的值可以为1；TWRPH1的值可以为0。
[[File:chapter16_lesson2_005.png|800px]]
所以NFCONF寄存器设置如下：

<syntaxhighlight lang="c" >
#define  TACLS   0
#define  TWRPH0  1
#define  TWRPH1  0
/*设置NAND FLASH的时序*/
NFCONF = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);
</syntaxhighlight>

到此设置NAND FLASH的时序已经设置完了，我们接着来使能，使能实在NFCONT。
[[File:chapter16_lesson2_006.png|800px]]
MODE [0]: 设置为1，使能NAND FLASH。

Reg_nCE [1]: 设置为1，禁止片选。因为我们现在还没有使用。为例错误的操作。

InitECC [4]: 初始化ECC的编码器，后边要使用，我们设置为1，来初始化。

所以NFCONF寄存器设置如下：

<syntaxhighlight lang="c" >
/*使能NAND FLASH控制器,初始化ECC，禁止片选*/
NFCONT = (1<<4) | (1<<1) | (1<<0);
</syntaxhighlight>