Nand-Flash存储器介绍及编程

Nand-Flash存储器介绍及编程

Nand-Flash存储器

1概述

NOR和NAND是目前市场上两种主要的非易失闪存技术。Nor-flash存储器的容量较小、写入速度较慢，但因其随机读取速度快，因此在嵌入式系统中，常应用在程序代码的存储中。Nor-flash存储器的内部结构决定它不适合朝大容量发展;而NAND-flash存储器结构则能提供极高的单元密度，可以达到很大的存储容量，并

且写入和擦除的速度也很快。但NAND-flash存储器需要特殊的接口来操作，因此它的随机读取速度不及Nor-flash存储器。二者以其各自的特点，在不同场合发挥着各自的作用。

NAND-flash存储器是flash存储器的一种技术规格，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量存储器的实现提供了廉价有效的解决方案，因而现在得到了越来越广泛的应用。例如体积小巧的U盘就是采用NAND-flash存储器的嵌入式产品。

由于NAND-flash(非线性flash)存储器内部结构不同于Nor-flash(线性flash)存储器，因此对它的读写操作也有较大的区别。BF533中没有像支持SDRAM一样提供直接与NAND-flash存储器的接口，读写的过程要靠软件编程来完成。本实验将以东芝公司的TC58DVM82A1FT芯片为例，介绍NAND-flash存储器芯片的读写流程和时序。

2 实验内容和目标

包括以下几点。

2 编写程序，读出器件的识别码(ID)。

3 对NAND-flash的一个或若干个块进行擦除操作。

4 在被擦除的一个或若干个块写入数据。

5 将写入的数据读出并进行验证。

6 查找坏块。

3 NAND-flash介绍及编程指导

NAND-flash存储器中的宏单元彼此相连，仅第一个和最后一个Cell分别与Work Line和BIT Line相连，因此NAND-flash架构的存储容量较Nor-flash架构的

高。NAND-flash存储器的容量较大，改写速度快，主要应用在大量资料的存储，

如嵌入式产品中，包括数码相机、MP3随身听记忆卡等。

1(器件特性及引脚

器件特性如下:

供电电源 2.7~3.6V

存储空间组织(32M+1024K)b×8 数据寄存器(512+16)b×8

自动编程和擦除

页编程每页(512+16)B

块擦除每块(16K+512)B 页读操作

, 任意操作时间 10s

串行页操作 50ns

快速写周期时间

, 写入时间 200s

块擦除时间 2ms

命令、地址、数据复用I/O口。硬件数据保护当电源波动时，写入/擦除操作自动中止。

可靠性

耐久力可经受100k次擦写; 数据保存 10年

命令寄存器操作。

智能回拷贝。

采用唯一ID号保护版权。

封装 48脚TSOP I。

引脚图

各引脚功能描述如下表所示:

2(器件内部组织结构

TC58DVM82A1FT的容量为264Mb，存储空间的组织是由65536个页(行)、

每页中528个字节(列)的方式构成。备用的16列位于地址512,527。

TC58DVM82A1FT还将存储空间分为块(block)，每一块由32个页构成。因此

TC58DVM82A1FT中一共有2048个块。这种“块—页”的结构，恰好能满足文件系统中划分簇和扇区的结构要求。

TC58DVM82A1FT的内部结构及地址形式如图所示。

读和写都以页为单位进行操作。擦除是基于块进行操作的。

TC58DVM82A1FT的地址通过8位端口传送，这样，有效地节省了引脚的数量，并能够保持不同密度器件引脚的一致性，允许系统可以在电路不做改动的情况下升级为高容量存储器件。

由TC58DVM82A1FT的CLE和ALE信号线实现I/O口上指令和地址的复用。指WECE令、地址和数据都通过拉低和从I/O口写入器件中。有一些指令只需要一个总线周期完成，例如，复位指令、读指令和状态读指令等;另外一些指令，例如页写入和块擦除，则需要2个周期，其中一个周期用来启动，而另一个周期用来执行。表中显示了TC58DVM82A1FT具备的指令。

3(页读操作

在初始上电时，器件进入缺省的“读方式1模式”。在这一模式下，页读操作通过将00h指令写入指令寄存器，接着写入三个地址(1个列地址，2个行地址)来启动。一旦页读指令被器件锁存，下面的页读操作就不需要再重复写入指令了。

B写入指令和地址后，处理器可以通过对信号线R/的分析来判断该操作是否完成。如果信号为低电平，表示器件正“忙”;为高电平，说明器件内部操作完成，RE要读取的数据被送入了数据寄存器。外部控制器可以在以50ns为周期的连续脉冲信号的控制下，从I/O口依次读出数据。

连续页读操作中，输出的数据是从指定的列地址开始，直到该页的最后一个列地址的数据为止。

读取流程:

读取操作示意图:

代码示例:

bool Read_NANDFlash(unsigned short Block_Address,unsigned short

Page_Address)

{

int i;

NAND_Address_Table.Value = (Block_Address << 13)|(Page_Address << 8);

//块地址和页地址作为参数传入函数，又分别左移13位和8位赋给共用体中

的Value这样实际是将地址

赋给了A0,A24

Write_Command(0x00); // 写入命令00h

Write_Address(NAND_Address_Table.NAND_Address.NAND_Address_A0_A7,