S3C2410讀寫NandFlash分析

S3C2410處理器集成了8位NandFlash控制器。目前市場上常見的8位NandFlash有三星公司的k9f1208、k9f1g08、k9f2g08等。k9f1208、k9f1g08、k9f2g08的數據頁大小分別為512Byte、2kByte、2kByte。它們在尋址方式上有一定差異，所以程序代碼并不通用。本文以S3C2410處理器和k9f1208系統為例，講述NandFlash的讀寫方法。

NandFlash的數據是以bit 的方式保存在memory cell里的，一般來說，一個cell 中只能存儲一個bit，這些cell 以8 個或者16 個為單位，連成bit line，形成所謂的byte(x8)/word(x16)，這就是NAND Device 的位寬。這些Line 組成Page， page 再組織形成一個Block。k9f1208的相關數據如下：

1block=32page；1page=528byte=512byte(Main Area)+16byte(Spare Area)。

總容量為=4096（block數量）*32（page/block）*512(byte/page)=64Mbyte

NandFlash以頁為單位讀寫數據，而以塊為單位擦除數據。按照k9f1208的組織方式可以分四類地址： Column Address、halfpage pointer、Page Address 、Block Address。A[0:25]表示數據在64M空間中的地址。

Column Address表示數據在半頁中的地址，大小范圍0"255，用A[0:7]表示；

halfpage pointer表示半頁在整頁中的位置，即在0"255空間還是在256"511空間，用A[8]表示；

Page Address表示頁在塊中的地址，大小范圍0"31，用A[13:9]表示；

Block Address表示塊在flash中的位置，大小范圍0"4095，A[25:14] 表示；

二、讀操作過程

K9f1208的尋址分為4個cycle。分別是：A[0:7]、A[9:16]、A[17:24]、A[25]。

讀操作的過程為: 1、發送讀取指令；2、發送第1個cycle地址；3、發送第2個cycle地址；4、發送第3個cycle地址；5、發送第4個cycle地址；6、讀取數據至頁末。

K9f1208提供了兩個讀指令，‘0x00’、‘0x01’。這兩個指令區別在于‘0x00’可以將A[8]置為0，選中上半頁；而‘0x01’可以將A[8]置為1，選中下半頁。

雖然讀寫過程可以不從頁邊界開始，但在正式場合下還是建議從頁邊界開始讀寫至頁結束。下面通過分析讀取頁的代碼，闡述讀過程。

static void ReadPage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第幾頁，即‘flash地址＞＞9’

{

U16 i;

NFChipEn(); //使能NandFlash

WrNFCmd(READCMD0); //發送讀指令‘0x00’，由于是整頁讀取，所以選用指令‘0x00’

WrNFAddr(0); //寫地址的第1個cycle，即Column Address，由于是整頁讀取所以取0

WrNFAddr(addr); //寫地址的第2個cycle，即A[9:16]

WrNFAddr(addr＞＞8); //寫地址的第3個cycle，即A[17:24]

WrNFAddr(addr＞＞16); //寫地址的第4個cycle，即A[25]。

WaitNFBusy(); //等待系統不忙

for(i=0; i＜512; i++)

buf[ i] = RdNFDat(); //循環讀出1頁數據

NFChipDs(); //釋放NandFlash

}

三、寫操作過程

寫操作的過程為: 1、發送寫開始指令；2、發送第1個cycle地址；3、發送第2個cycle地址；4、發送第3個cycle地址；5、發送第4個cycle地址；6、寫入數據至頁末；7、發送寫結束指令

下面通過分析寫入頁的代碼，闡述讀寫過程。

static void WritePage(U32 addr, U8 *buf) //addr表示flash中的第幾頁，即‘flash地址＞＞9’

{

U32 i;

NFChipEn(); //使能NandFlash

WrNFCmd(PROGCMD0); //發送寫開始指令’0x80’

WrNFAddr(0); //寫地址的第1個cycle

WrNFAddr(addr); //寫地址的第2個cycle

WrNFAddr(addr＞＞8); //寫地址的第3個cycle

WrNFAddr(addr＞＞16); 寫地址的第4個cycle

WaitNFBusy(); //等待系統不忙

for(i=0; i＜512; i++)

WrNFDat(buf[ i]); //循環寫入1頁數據

WrNFCmd(PROGCMD1); //發送寫結束指令’0x10’

NFChipDs(); //釋放NandFlash

}

四、總結

本文以S3C2410處理器和k9f1208系統為例講述了nand flash的讀寫過程。在讀寫過程中沒有考慮到壞塊問題，有關ecc及壞塊處理問題將在下個專題中講述。