第016课 Nand Flash
第001节_NAND_FLASH操作原理
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
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，
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
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：
| 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：
| 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：
| 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 ：
| 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
| 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
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）
2，读数据
| 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
| 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，
NAND FLASH时序图，如下所示：
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。
所以NFCONF寄存器设置如下：
#define TACLS 0
#define TWRPH0 1
#define TWRPH1 0
/*设置NAND FLASH的时序*/
NFCONF = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);
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。
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：
/*使能NAND FLASH控制器,初始化ECC，禁止片选*/
NFCONT = (1<<4) | (1<<1) | (1<<0);
