非易失閃存技術NAND Flash內存設備的讀寫控制設計

圖3　讀頁流程


圖4　讀頁時序

2.2.2　讀頁主要函數

NAND Flash讀頁的主要函數有nand_read、nand_do_read_ops、nand_command_lp、nand_read_page_hweCC、read_buf。MTD上層會調用struct mtd_info中的讀page函數，即nand_read函數，然后調用nand_do_read_ops，接著會調用struct nand_Chip中的cmdfunc函數。這個cmdfunc函數與具體的NAND controller相關，它的作用是使NAND controller向NAND芯片發出讀命令，NAND芯片收到命令后，就會做好準備等待NAND controller下一步的讀取。接著nand_read函數又會調用struct nand_ecc_CTRl中的read_page函數，而read_page函數又會調用struct nand_chip中read_buf函數，從而真正把NAND芯片中的數據讀取到buffer中。read_buf函數返回后，read_page函數就會對buffer中的數據做一些處理，比如ECC校驗。讀頁主要函數代碼如下：

statIC int nand_do_read_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t from, struct mtd_oob_ops *ops) {

……

while(1) {

……

/*先發送對應的讀頁（read page）的命令*/

chip﹥cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0x00, page);

……

/*發送完命令，接著去調用read_page函數讀取對應的數據*/

ret=chip﹥ecc.read_page(mtd, chip, buFPoi);

buf+=bytes;

……

readlen-=bytes;

if(!readlen)

break;

col=0;/*頁內地址對齊*/

ealpage++;/*頁號加1*/

page=realpage chip﹥pagemask;

……

}

……

}

2.3　NAND Flash的寫頁流程

2.3.1　寫頁時序

圖5　寫頁時序

從圖5寫頁時序可以看到，如果要實現寫一個頁的數據，就要發送Page program的命令，而且是分兩個周期，即分兩次發送對應的命令。第一次是80h,第二次是10h，而兩次命令中間，需要發送對應的要寫的頁的地址和數據。第3個周期是發送讀狀態寄存器命令70h, 如果I/O口為低電平,表示數據寫入成功，否則失敗。寫頁流程如圖6所示。

圖6　寫頁流程

2.3.2　寫頁主要函數

以寫NAND Flash芯片為例，其寫數據的工作過程：首先，MTD上層會調用struct mtd_info中的寫page函數，即nand_write函數，然后調用nand_do_read_ops。接著函數會調用struct nand_chip中cmdfunc函數，這個cmdfunc函數與具體的NAND controller相關，它的作用是使NAND controller向NAND芯片發出寫命令，NAND芯片收到命令后，就會做好準備等待NAND controller下一步的讀取。接著nand_write函數又會調用struct nand_ecc_ctrl中的write_page函數，而write_page函數又會調用struct nand_chip中write_buf函數，從而真正把數據寫到NAND Flash芯片中。

MTD讀取數據的入口是nand_write，然后調用nand_do_write_ops，此函數主體代碼如下:

static int nand_do_write_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t to, struct mtd_oob_ops *ops){

……

if (nand_check_wp(mtd))/*檢測,寫保護*/

return -EIO;

……

while(1){

……

ret=chip﹥write_page(mtd, chip, wbuf, page, cached,(ops﹥mode==MTD_OOB_RAW));/*寫頁數據*/

writelen-=bytes;

if (!writelen)

break;

column=0; /*頁內地址對齊*/

buf+=bytes;

realpage++; /*頁號加1*/

page=realpage chip﹥pagemask;

……

}

……

}