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HY27UF081G2A_NAND_Flash数据手册

HY27UF081G2A_NAND_Flash数据手册

This document is a general product description and is subject to change without notice. Hynix does not assume any responsibility for use of circuits described. No patent licenses are implied.Rev 0.4 / Jun. 2007 1

HY27UF(08/16)1G2A Series

1Gbit (128Mx8bit / 64Mx16bit) NAND Flash

1Gb NAND FLASH

HY27UF081G2A HY27UF161G2A

Rev 0.4 / Jun. 20072

1Gbit (128Mx8bit / 64Mx16bit) NAND Flash

Document Title

1Gbit (128Mx8bit / 64Mx16bit) NAND Flash Memory Revision History

Revision No.

History Draft Date

Remark

0.01

Initial Draft.Dec. 28. 2005

Preliminary

0.1

1) Change NOP

2) Change AC Characteristics

May. 18. 2006Preliminary

0.2

1) Delete Memory array map 2) Change AC Characteristics

Nand_Flash

Nand_Flash

NAND Flash Code Information(1/3)Last Updated : August 2009K9XXXXXXXX - XXXXXXX11. Memory (K) 2. NAND Flash : 9 3. Small Classification (SLC : Single Level Cell, MLC : Multi Level Cell, SM : SmartMedia, S/B : Small Block) 1 : SLC 1 Chip XD Card 2 : SLC 2 Chip XD Card 3 : 4bit MLC Mono 4 : SLC 4 Chip XD Card 5 : MLC 1 Chip XD Card 6 : MLC 2 Chip XD Card 7 : SLC moviNAND 8 : MLC moviNAND 9 : 4bit MLC ODP A : 3bit MLC MONO B : 3bit MLC DDP C : 3bit MLC QDP F : SLC Normal G : MLC Normal H : MLC QDP K : SLC Die Stack L : MLC DDP M : MLC DSP N : SLC DSP O : 3bit MLC ODP P : MLC ODP Q : SLC ODP R : MLC 12-die stack S : MLC 6 Die Stack T : SLC SINGLE (S/B) U : MLC 16 Die Stack W : SLC 4 Die Stack 4~5. Density 12 : 512M 32 : 32M 64 : 64M 2G : 2G AG : 16G DG : 128G GG : 384G NG : 96G23456789 10 11 12 13 14 15 16 17 186. Technology 0 : Normal (x8) C : Catridge SIP M : moviNAND P : moviMCP Z : SSD 7. Organization 0 : NONE 6 : x161 : Normal (x16) D : DDR N : moviNAND FAB T : Premium eSSD8 : x88. Vcc A : 1.65V~3.6V B : 2.7V (2.5V~2.9V) C : 5.0V (4.5V~5.5V) D : 2.65V (2.4V ~ 2.9V) E : 2.3V~3.6V R : 1.8V (1.65V~1.95V) Q : 1.8V (1.7V ~ 1.95V) T : 2.4V~3.0V S : 3.3V (3V~3.6V/ VccQ1.8V (1.65V~1.95V) U : 2.7V~3.6V V : 3.3V (3.0V~3.6V) W : 2.7V~5.5V, 3.0V~5.5V 0 : NONE 9. Mode 0 : Normal 1 : Dual nCE & Dual R/nB 3 : Tri /CE & Tri R/B 4 : Quad nCE & Single R/nB 5 : Quad nCE & Quad R/nB 6 : 6 nCE & 2 RnB 7 : 8 nCE & 4 RnB 8 : 8 nCE & 2 RnB 9 : 1st block OTP A : Mask Option 1 L : Low grade 10. Generation M : 1st Generation A : 2nd Generation B : 3rd Generation C : 4th Generation D : 5th Generation E : 6th Generation Y : 25th Generation Z : 26th Generation16 : 16M 40 : 4M 80 : 8M 4G : 4G BG : 32G EG : 256G HG : 512G ZG : 48G28 : 128M 56 : 256M 1G : 1G 8G : 8G CG : 64G FG : 256G LG : 24G 00 : NONE-1-Part Number Decoder

nandflash原理

nandflash原理

nandflash原理

NAND Flash的工作原理是将电压变化的门极电容器上的电流回到电源中。当存储器被分为多个分区时,通过门极信号来访问和操作存储空间。此时,如果将电流沿着多个存储单元传输,就可以建立一个连接,用来将存储单元中的数据传输到计算机中,从而实现数据存储与读取功能。

NAND Flash的物理组成包括存储单元、位线、字线和块等。每个存储单元以bit的方式保存在存储单元中,通常一个单元中只能存储一个bit。这些存储单元以8个或者16个为单位,连成bit line,形成所谓的byte(x8)/word(x16),这就是NAND Device 的位宽。

存储结构方面,NAND Flash由块构成,块的基本单元是页。通常来说,每一个块由多个页组成。NAND Flash每一个页内包含Data area(数据存储区)和Spare area(备用区)。每一个页的大小为Data area+Spare area。这个过程造成了多余的写入和擦除,这就是所谓的写放大。

在存储单元的构造方面,NAND Flash的存储单元为三端器件,与场效应管有相同的名称:源极、漏极和栅极。栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层,用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。与场效应管一样,闪存也是一种电压控制型器件。

以上内容仅供参考,如有需要可以查阅相关文献资料或咨询专业人士。

Nand-Flash详述(绝对经典)

Nand-Flash详述(绝对经典)

NandFlash详述

1. 硬件特性:

【Flash的硬件实现机制】

Flash全名叫做Flash Memory,属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device),与此相对应的是易失性存储设备(Volatile Memory Device)。这类设备,除了Flash,还有其他比较常见的如硬盘,ROM等,

与此相对的,易失性就是断电了,数据就丢失了,比如大家常用的内存,不论是以前的SDRAM,DDR SDRAM,还是现在的DDR2,DDR3等,都是断电后,数据就没了。

Flash的内部存储是MOSFET,里面有个悬浮门(Floating Gate),是真正存储数据的单元。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

金属-氧化层-半导体-场效晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor

Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道”的极性不同,可分为n-type与p-type的MOSFET,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。

NandFlash和NorFlash详解

NandFlash和NorFlash详解

Flash Nor Nand

闪存简介:

闪存是可通过电擦写和重编程的非挥发性计算机存储器。闪存技术主要应用在计算机和其他数字设备间传输数据的存储卡和USB盘上。它是一种可用大块擦写和重编程技术访问的特殊类型的EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)。闪存不需要电源维持芯片内保存的数据。另外闪存相比硬盘有数倍的访问速度并且更抗震动。它可以经受很大的压力,极端的温度,甚至可以浸泡在水中仍然保持可用。

FLASH MEMORY主要采用两种规格的技术:NAND和NOR。

NOR型与NAND型闪存的区别很大,打个比方说,NOR型闪存更像内存,有独立的地址线和数据线,但价格比较贵,容量比较小;而NAND型更像硬盘,地址线和数据线是共用的I/O线,类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般,而且NAND型与NOR型闪存相比,成本要低一些,而容量大得多。因此,NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合,通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行,手机就是使用NOR型闪存的大户,所以手机的“内存”容量通常不大;NAND型闪存主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。在大部分应用中都采用NAND FLASH,以下的芯片选型都是关于NAND FLASH。

NAND型闪存的技术特点:

内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit,用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页(Page)(可以看到,NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区,硬盘的一个扇区也为512字节)。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分,实际上还要加上16字节的校验信息,因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“(512+16)Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝大多数是(512+16)字节的页面容量,2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到(2048+64)字节。

Nand Flash 介绍及高通nand flash驱动

Nand Flash 介绍及高通nand flash驱动

Nand Flash 介绍及高通nand flash驱动

1. Nand Flash 相关概念

1.1 NOR flash与nand flash

1) Nor flash 写速度要比Nand flash 慢得多,Nor flash的读速度比Nand flash快得多。

2.)Nor flash 可以挂上CPU 芯片的地址线,不需要额外的sdram 就可直接在Nor flash 中直接运行,而Nand flash 需要代码搬运到Ram中运行,所以需要Boot loader,需要额外的sdram 的开销。

3)Nandflash需要做badblock检测和ecc校验;每个page中需有一块区域标识坏块信息,而 Nor flash 没有badblock 和ecc 校验的概念。

4)Nand flash最小的program单位为page,而Nor flash 可以对bit进行

1.2 什么是SLC和MLC

SLC,Single Level Cell:单个存储单元,只存储一位数据,表示成1或0.

对于数据的表示,单个存储单元中内部所存储电荷的电压,和某个特定的阈值电压Vth,相比,如果大于此Vth值,就是表示1,反之,小于Vth,就表示0.

MLC,Multi Level Cell:与SLC相对应,就是单个存储单元,可以存储多个位,比如2位,4位等。其实现机制,就是,通过控制内部电荷的多少,分成多个阈值,通过控制里面的电荷多少,而达到我们所需要的存储成不同的数据。比如,假设输入电压是Vin=4V那么,可以设计出2的2次方=4个阈值, 1/4 的Vin=1V,2/4的Vin=2V,3/4的Vin=3V,Vin=4V,分别表示2位数据00,01,10,11。对于写入数据,就是充电,通过控制内部的电荷的多少,对应表示不同的数据。

NAND-flash详解

NAND-flash详解

NAND flash和NOR flash的区别详解

[导读]我们使用的智能手机除了有一个可用的空间(如苹果8G、16G等),还有一个RAM容量,很多人都

不是很清楚,为什么需要二个这样的芯片做存储呢,这就是我们下面要讲到的这二种存储.

关键词:NOR flashNand flashFlaSh

我们使用的智能手机除了有一个可用的空间(如苹果8G、16G等),还有一个RAM容量,很多人都不是很清楚,为什么需要二个这样的芯片做存储呢,这就是我们下面要讲到的。这二种存储设备我们都统称为“FLASH”,FLASH是一种存储芯片,全名叫Flash EEPROM Memory,通地过程序可以修改数据,即平时所

说的“闪存”。Flash又分为NAND flash和NOR flash二种。U盘和MP3里用的就是这种存储器。

相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。NOR Flash 的读取和我们常见的 SDRAM 的读取是一样,用户

可以直接运行装载在 NOR FLASH 里面的代码,这样可以减少 SRAM 的容量从而节约了成本。 NAND Flash 没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512 个字节,采用这种技术的 Flash 比较廉价。用户不能直接运行 NAND Flash 上的代码,因此好多使用 NAND Flash 的

解读NANDFLASHppt课件

解读NANDFLASHppt课件
2.Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。1988年,公司推出了 一款256K bit闪存芯片。
3.第二种闪存称为NAND闪存。它由东芝公司于1989年研制,并被认为是NOR 闪存的理想替代者。
4.MLC是英特尔(Intel)在1997年9月最先开发成功的。
5.2004年,除三星和东芝增加产能外,包括Hynix、英飞凌及瑞萨等大厂,也自 2004年起陆续进入NAND闪存市场。
2004年Q2,美光网络和通讯业务副总Jan du Preez指出:“ 美光积极进军 NAND市场,初期将推出采用90纳米制程的产品,然后升级到72和58纳米。我 们的NAND产品计划包括多重组态及高达16GB的容量,预期会很快量产以满足 市场预测的需求。”
6. 2005年Q2,海力士用90纳米技术推出单颗2GB的NAND FLASH。
NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年 首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统 天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结结,强调 降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升 级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和 NAND闪存。
第三节 NAND FLASH 品牌
从上表从而可以看出,我们现在FLASH行业的一些常见品牌: 1.SamSung三星 2.Toshiba 东芝 (最早提出闪存概念的公司) 3.Hynix 海力士 4.Micron Technology 镁光 5.Interl 英特尔(第一个生产闪存并投入市场的公司)

NAND_Flash中文版资料

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NAND Flash 存储器

使用ELNEC编程器烧录NAND Flash

技术应用文档

Summer 翻译整理

深圳市浦洛电子科技有限公司

August 2006

目录

一. 简介 ----------------------------------------------------------------------------------- 1 二. NAND Flash与NOR Flash的区别 -------------------------------------------- 1 三. NAND Flash存储器结构描叙 --------------------------------------------------- 4 四. 备用单元结构描叙 ---------------------------------------------------------------- 6 五. Skip Block method(跳过坏块方式) ------------------------------------------ 8 六. Reserved Block Area method(保留块区域方式)----------------------------- 9 七. Error Checking and Correction(错误检测和纠正)-------------------------- 10 八. 文件系统 ------------------------------------------------------------------------------10 九. 使用ELNEC系列编程器烧录NAND Flash -------------------------------- 10 十. Invalid Block Management drop-down menu -------------------------------- 12 十一. User Area Settings3 -------------------------------------------------------- 13 十二. Solid Area Settings --------------------------------------------------------- 15 十三. Quick Program Check-box ---------------------------------------------- 16 十四. Reserved Block Area Options --------------------------------------------17 十五. Spare Area Usage drop-down menu ------------------------------------18

NAND flash 工作原理

NAND flash 工作原理

EEPROM
• Single Power (3.3V or 5V)
• 2Tr 1Cell
Flash Memory
• Single or Dual Power (1.8V or 3.3V) • 1Tr 1Cell
UNIT CELL COMPARISON
EPROM
EEPROM
Flash Memory
Cell structure
The Leader in Memory Technology
FLASH MEMORY
FLASH MEMORY FAMILIY
FLASH MEMORY
SSaammssuunngg CCoonnffiiddeennttiiaall
5V
In A
In B
Out C
NAND Type
OneNAND PureNAND
512B Column
8 Bit 16B Column
♦1 Block
1st Page : 528bytes 2nd Page : 528 bytes
31th Page : 528Bytes
♦ 128Mb NAND Flash Addressing
.
I/O0 I/O1 I/O2 I/O3 I/O4 I/O5 I/O6 I/O7
NAND Flash: 15pins (×8)

Nand flash

Nand flash

大多数芯片在运行系统并操作Nand Flash时,会自动的把Nand Flash上的前4K数据搬移到4K内部RAM中,并把0x00000000设置内部RAM的起始地址,CPU从内部RAM的0x00000000位置开始启动。这个过程不需要程序干涉,由芯片自行完成与大多数操作系统无关,就象主板的Bios一样,与装的是什么系统无关(装的是XP还是linux还是wince无关)。推测设计的核心是把最核心的启动程序放在Nand Flash的前4K中,Nand Flash是顺序存储设备,有自己的时序。从Nand Flash中搬移到内部RAM的代码是有限的,所以在启动代码的前4K里,我们必须完成芯片的核心配置以及把启动代码(U-BOOT)剩余部分搬到RAM中运行。坏道管理信息以及映射表可以放入到启动代码的前4K中,大多数系统可以知道坏道信息。在进行数据存储的时候,我们需要保证数据的完整性,而NAND Flash大容量存储器K9F1G08U芯片由于工艺上问题,不可避免就会出现有的Block中就是某个位或某些位是块的,就是用块擦除命令也是无法擦除的,K9F1G08U数据手册也讲了坏块是存在的,对于K9F1G08U最多有20个坏块。如果数据存储到这个坏块中,就无法保证该数据存储的完整性。对于坏块的管理K9F1G08U数据手册也有它的方法去处理该坏块的方法,我根据实际经验总结出自己的一种方法。首先我们要定义一个坏块管理表:unsigned char BadBlockTable[128],此数组可以存储1024个Block状态,即每一个字节存储8个Block状态。我们要存储一批数据到NAND Flash中去某个Block时,先执行Block擦除操作,然后分析该Block的1st Page和2st Page中的每个位是否全是FFH,如果全是FFH,则在BadBlockTable数组当前Block对应的字节位给置0,否则置1。如果是1表示当前的块是不能存储数据的,这时需要更换下一个Block来存储这些数据,这样我们重复上面的动作分析再进行分析是否可以存储数据,该块能存储就存储到该块中去。具体实现的算法程序如下:Flag=TRUE;while(TRUE==Flag){ Erase_K9F1G08U_Block(K9F1G08U.HighAddress,K9F1G08U.LowAddress); Flag=Check_K9F1G08U_Block(K9F1G08U.HighAddress/64); if(TRUE==Flag)//is invalid block{ BadBlockTable[K9F1G08U.HighAddress/512]|=(1<<(K9F1G08U.HighAddress%8));K9F1G08U.HighAddress+=64;//Point to Next Block}else// is valid block ,record to BadBlockTable{ BadBlockTable[K9F1G08U.HighAddress/512]&=~(1<<(K9F1G08U.HighAddress%8));}}for(i=0;iWrite_RAM(RAM_BANK_0,K9F1G08U_BAD_BLOCK+i,BadBlockTable[i]);In a brand new device, the standard NAND flash specification allows for the existence ofinitial bad blocks. Standard NOR flash devices have extra spare memory blocks

NAND_FLASH_编程总结

NAND_FLASH_编程总结

NAND FLASH 操作总结

目前NAND FLASH主要是SAMSUNG、TOSHIBA两家公司生产。本文我们主要讨论

这两家的产品型号。另外我们还会讨论Hitachi的AND Flash,

为了内容条理起见,我们将分别讨论SAMSUNG、TOSHIBA的Bi nary Flash,详细说

明:1、各个厂家各个型号Flash的操作时序、以及这些操作在USB —闪存盘控制器”中的影响;

2、同一厂家不同型号间的区别、不同厂家之间的区别;

然后讨论TOSHIBA 的MLC Flash ;

最后我们要考虑一下AND Flash的情况,并给出一个初步的结论:我们是否需要支持

AND Flash。

通过这些比较,给出一个较明确的结论:我们的USB —闪存盘控制器”需要支持的

Flash操作有那些,时序图如何!

SAMSUNG :

SAMSUNG推出的NAND Flash 主要有以下容量:

32Mbit、64Mbit、128Mbit、256Mbit、512Mbit、1Gbit、2Gbit、4Gbit 通常,我们

把其中的1Gbit、2Gbit、4Gbit叫做大容量”,其余的则不加强调。

32Mbit、64Mbit、128Mbit、256Mbit、512Mbit 的Flash 的特性基本相似:

Orga ni zati on

-Data Register : (512 + 16) Byte

Automatic Program and Erase

-Page Program : (512 + 16)Byte

-Block Erase : (8K + 256)Byte/(16K + 512)Byte

NAND和NOR_flash详解

NAND和NOR_flash详解
NAND 结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也 很快。应用 NAND 的困难在于 flash 的管理和需要 特殊的系统接口。
性能比较 flash 闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何 flash
器件的写入操作只能在空或已擦除的单元 内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND 器件执行擦除 操作是十分简单的,而 NOR 则要求在进行擦除前 先要将目标块内所有的位都写为 0。
NAND 和 NOR flash 详解
“flash 存储器”经常可以与“NOR 存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚 NAND 闪存技 术相对于 NOR 技术的优越之处,因 为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时 NOR 闪存更适合一些。而 NAND 则是高数据存储密度的理想解决方案。
NOR 的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在 flash 闪存 内运行,不必再把代码读到系统 RAM 中。NOR 的传输效率很高,在 1~4MB 的小容量时 具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
二、移植步骤如下: 1.在 board 子目录中建立自己的目录 tbwoody2410
[root@localhost u-boot-1.1.6]#cp -rf board/smdk2410 board/tbwoody2410 [root@localhost u-boot-1.1.6]#cp include/configs/smdk2410.h include/configs/tbwoody2410.h [root@localhost u-boot-1.1.6]#cd board/tbwoody2410 [root@localhost tbwoody2410]#mv smdk2410.c tbwoody2410.c

到底什么是nandflash,norflash,sdram,emmc,rom,ram

到底什么是nandflash,norflash,sdram,emmc,rom,ram

到底什么是nandflash,norflash,sdram,emmc,rom,ram

最近被nandflash,norflash,sdram,emmc,rom,ram搞的有点头⼤,所以在这⾥总结⼀下,也为了更好的分清他们之间的关系,以⾄于别⼈问的时候不⾄于说不清。

我们不谈这些名次的由来,只说明他们是做什么的,能⽤来⼲什么,在哪⾥我们⽤到过三部分说明

1、Nandflash

是flash⾮易失性闪存,即⼀种快速存储的芯⽚。

是⽤来存储数据的,类似于SD卡

是⽤于我们⼿机内存等,但⼿机内存⼀般是flash和DDR合起来的芯⽚

2、Norflash

是flash⾮易失性闪存,即⼀种快速存储的芯⽚,与Nandflash相似

是⽤来存储数据的

玩过mini2440的同学都知道他有个nandflash启动和norflash启动,现在看来其实没什么差别,只是速度和操作⽅式的不同,当然存储的⼤⼩也不同,norflash⽐较贵,现在⼀般都⽤nandflash因为存储能⼒⽐较⼤嘛

3、ram

是随机存储内存,断电数据丢失,存储短时间使⽤程序。

是⽤来存储当前数据的,⽐如⼿机程序运⾏时需要占⽤内存

是为机器运⾏软件提供内存的芯⽚

sdram就是ram器件

4、rom

是只读内存,是⾮易失性固态半导体存储器

⽐如flash就是rom器件

对⽐ram和rom可以类⽐电脑的内存和硬盘,⼿机或者嵌⼊式产品使⽤的内存是sdram(DDR),⽽使⽤的存储设备⼤多是flash;电脑内存指的是内存条,其实也是DDR,⽽硬盘有的是机械的还有固态硬盘,机械的就是磁头和扇区组成的,固态硬盘其实就是flash和DRAM芯⽚组成的;ram的作⽤其实就是程序的运⾏以及数据的交换,⽽rom芯⽚负责存储各种⽂件,程序,软件等。

nor&nand flash介绍及区别

nor&nand flash介绍及区别

我们常说的闪存其实只是一个笼统的称呼,准确地说它是非易失随机访问存储器(NVRAM)的俗称,特点是断电后数据不消失,因此可以作为外部存储器使用。而所谓的内存是挥发性存储器,分为DRAM和SRAM两大类,其中常说的内存主要指DRAM,也就是我们熟悉的DDR、DDR2、SDR、EDO等等。闪存也有不同类型,其中主要分为NOR型和NAND型两大类。闪存的分类NOR型与NAND型闪存的区别很大,打个比方说,NOR型闪存更像内存,有独立的地址线和数据线,但价格比较贵,容量比较小;而NAND型更像硬盘,地址线和数据线是共用的I/O线,类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般,而且NAND型与NOR型闪存相比,成本要低一些,而容量大得多。因此,NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合,通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行,手机就是使用NOR型闪存的大户,所以手机的“内存”容量通常不大;NAND型闪存主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。这里我们还需要端正一个概念,那就是闪存的速度其实很有限,它本身操作速度、频率就比内存低得多,而且NAND型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此,不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口,甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。前面提到NAND型闪存的操作方式效率低,这和它的架构设计和接口设计有关,它操作起来确实挺像硬盘(其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性),它的性能特点也很像硬盘:小数据块操作速度很慢,而大数据块速度就很快,这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。NAND型闪存的技术特点内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit,用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页(Page)(可以看到,NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区,硬盘的一个扇区也为512字节)。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分,实际上还要加上16字节的校验信息,因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“(512+16)Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝大多数是(512+16)字节的页面容量,2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到(2048+64)字节。NAND型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行,如果目标区域已经有数据,必须先擦除后写入,因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含32个512字节的页,容量16KB;而大容量闪存采用2KB页时,则每个块包含64个页,容量128

Nand Flash 简介

Nand Flash 简介

摘要

以三星公司K9F2808UOB为例,设计了NAND Flash与S3C2410的接口电路,介绍了NAND Flash在ARM嵌入式系统中的设计与实现方法,并在UBoot上进行了验证。所设计的驱动易于移植,可简化嵌入式系统开发

引言

当前各类嵌入式系统开发设计中,存储模块设计是不可或缺的重要方面。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,常用于程序代码的存储。与NOR相比,NAND 闪存的优点是容量大,但其速度较慢,因为它的I/O端口只有8或16个,要完成地址和数据的传输就必须让这些信号轮流传送。NAND型Flash具有极高的单元密度,容量可以比较大,价格相对便宜。

本文以三星公司的 K9F2808UOB芯片为例,介绍了NAND Flash的接口电路与驱动的设计方法。文中介绍了开发NAND Flash驱动基本原理,意在简化嵌入式系统开发过程。

目录

1 NAND FLASH工作原理 (4)

1.1 芯片内部存储布局及存储操作特点 (4)

1.2 NAND F LASH接口电路 (4)

1.3 控制器工作原理 (5)

2 FLASH烧写程序原理及结构 (5)

2.1 NAND F LASH R EAD (6)

2.2 NAND F LASH P ROGRAM (6)

2.3 NAND F LASH E RASE (8)

3 ECC校检原理与实现 (8)

4 UBOOT下功能验证 (10)

1 NAND Flash工作原理

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August 2006

目录

一. 简介 ----------------------------------------------------------------------------------- 1 二. NAND Flash与NOR Flash的区别 -------------------------------------------- 1 三. NAND Flash存储器结构描叙 --------------------------------------------------- 4 四. 备用单元结构描叙 ---------------------------------------------------------------- 6 五. Skip Block method(跳过坏块方式) ------------------------------------------ 8 六. Reserved Block Area method(保留块区域方式)----------------------------- 9 七. Error Checking and Correction(错误检测和纠正)-------------------------- 10 八. 文件系统 ------------------------------------------------------------------------------10 九. 使用ELNEC系列编程器烧录NAND Flash -------------------------------- 10 十. Invalid Block Management drop-down menu -------------------------------- 12 十一. User Area Settings3 -------------------------------------------------------- 13 十二. Solid Area Settings --------------------------------------------------------- 15 十三. Quick Program Check-box ---------------------------------------------- 16 十四. Reserved Block Area Options --------------------------------------------17 十五. Spare Area Usage drop-down menu ------------------------------------18

简介

NAND Flash 结构最早是在1989年由日本东芝公司引入。如今, NAND Flash和NOR Flash已经占据了Flash市场的支配地位。 NAND Flash是一种高密度, 低功耗, 低成本, 而且可升级的器件, 它是多媒体产品导入市场的理想选择。先进的在系统内设计也使得为降低成本, 在传统的设计应用上采用NAND Flash来替代NOR Flash成为可能。

NAND Flash与NOR Flash的区别

下表是NAND 与 NOR的主要对比表。它指出了为什么NAND存储器是高容量数据存储的完美解决方案, 尽管NOR存储器也可被用来做数据存储和执行。

从物理结构上来说, 因为它不一定要下拉整个bit-line, 所以NAND Flash 结构可以使用更小的晶体管。一条NAND bit line就是一些连续的晶体管, 每一个晶体管只能流过少于总量的电流。下图介绍了NAND 和 NOR 结构内晶体管是怎样被连接在一起的, 以及他们的单元大小有什么不同。

得益于NAND Flash这种更有效率的结构, 使得它每一单元的大小几乎是NOR单元的一半。这也使得NAND Flash结构在给定的硬模内提供了更高的密度, 更高的容量, 同样也使得它的生产制程更为简单。高容量存储应用中, NAND结构相对于NOR结构来说更为节省成本。正如上面说介绍的, NAND Flash存储器是大容量数据存储的完美解决方案。(典型应用: MP3播放器, 数码相机)

上面所描叙的工艺是众所周知的单极单元(SLC)工艺, 通过电压的“H”或“L”,一个存储器单元保存1bit的信息。有时候多极单元(SLC)工艺也会被用到。在这样的应用中, 每一个存储单元能保存2bit或更多bit的信息,通过存储更多位。相对于基于SLC结构的存储器, MLC存储器传输的速度大大降低了,同时它也产生了更高的功耗。但是,其实这两种工艺都采用相同的I/O接口和指令。

在NOR Flash中, 所有的存储区域都保证是完好的, 同时也拥有相同的耐久性。在硬模中专门制成了一个相当容量的扩展存储单元 — 他们被用来修补存储阵列中那些坏的部分,这也是为了保证生产出来的产品全部拥有完好的存储区域。为了增加产量和降低生产成本, NAND Flash 器件中存在一些随机bad block 。为了防止数据存储到这些坏的单元中, bad block 在IC烧录前必须先识别。在一些出版物中, 有人称bad block 为“bad block”, 也有人称bad block 为“invalid block”。其实他们拥有相同的含义, 指相同的东西。

从实际的应用上来说, NOR Flash与NAND Flash主要的区别在于接口。 NOR Flash 拥有完整的存取-映射访问接口, 它拥有专门的地址线和数据线, 类似与EPROM。然而在NAND Flash中没有专门的地址线。它发送指令,地址和数据都通过8/16位宽的总线(I/O接口)到内部的寄存器。

NAND Flash存储器结构描叙

NAND Flash存储器由block (块) 构成, block的基本单元是page (页)。通常来说, 每一个block由16, 32或64个page组成。大多数的NAND Flash器件每一个page (页)内包含512个字节(或称为256个字)的Data area(数据存储区域)。每一个page内包含有一个扩展的16字节的 Spare area(备用区域)。所以每一个page的大小为512+16=528字节。我们称这样的page为small page。

那些大容量的(1Gbig或更多)的NAND Flash, 它每page的容量就更大, 每page内Data

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