nand flash 读写(基本操作)

开场白：希望通过这篇文章记录一下自己在调试NAND flash的经验。

希望对大家有用。

上个月搞了一块开发板QT210。

说实话没有找到很多的datasheet就开始搞了。

最早还是从boot说起，说到这这里不得不提到boot中打印的错误信息****CRC Error*****。

最后还是决定静心调试看看怎么回事。

结果发现资料还是确少，怎么办？找了以前的omap开发板。

（个人觉得omap的板子BSP还是做的比较好的）。

在omap上调试了一下并测试了一些基本的NAND的读写操作。

210的板子准备在linux中使用MTD去管理者块flash。

并且留下了疑问：s5pc110的片子memory map给nand 和onenand留下了256MB的空间，但是210的板子使用的是三星的1GMB的flash。

多余的7百多兆的flash的空间如何管理？nand bsp分析：型号：MT29F2G16xxxx硬件平台：omap3530在分析之前，确定硬件平台和device的型号还是很有必要的。

应为在3530的板子上是使用的LPDDR（micron）。

在以前的工作中和供应商打过交道。

其实flash的型号以及位宽和一些其他的参数可以从芯片的命名的法则上了解。

在查阅了相关文档后确定NAND的型号。

基本的read函数。

下来了解一下nand的操作时序：io是复用的。

即是data又是cmd。

但是注意16bits位宽的device在cmd和寻址时候是8bits位宽，数据读出时候是16bits位宽。

简单通过一个函数：read，但是在read之前先要把上图中现实的cmd 以及addr作用到总线上。

这就是软件的作用了。

在这里不得不提一下omap的GPMC。

其实这就是一个包含NAND Controller的硬件模块。

具体的初始化和寄存器设置工作状态在别的文章中解释。

（GPMC的设置也是要花时间去调试和跟踪的，不想影响了NAND的分析）只要记住软件正确的操作了GPMC相关的NAND控制器，就是对NAND devide进行相关操作了。

1，static int NanD_Command(unsigned char command)2，static int NanD_Address(unsigned int numbytes, unsigned long ofs)一个是写指令，一个是写地址。

为了方便，没有把代码全部贴上来，逻辑应该是：（1）NanD_Command（00）（2）NanD_Address（address）（3）NanD_Command（30）（4）read ioregister这里遇到了两个问题：第一：read后的数据和nand dump的数据不符合。

第二：如何确定address在device中的具体位置。

先来看看第一个问题。

在read函数后发现buf中的内容不是确定block中page的内容，很是怀疑。

后来把buf的具体位置print一下，发现：buf++，但是地址是由小到大的。

buf_start -> 0x8000 0000........buf_end -> 0x8030 0000所以要打印block中的内容必须buf_end - offset。

再来看看第二个问题。

看到这张图其实很熟悉了，只要是看了结构。

但是光有这张图还是不够的。

这下知道了为什么分为5个步长的address。

其实这和NAND的内部寻址逻辑有关系。

A0 - A10 代表了一个page中的偏移。

应为加上32B的oob已经是大于1024words了那么就要使用11个bits来索引。

其实在这里面11bit不会全部使用。

因为只要1024+32 = 1056words就够了。

A11 - A16 代表了page offset。

一共有64page。

具体在block中哪一个page使用这6bits来定位。

A17 - A27 代表了block的个数。

一共有2048block。

这10bit来索引。

下面关键的来了，看看使用的物理地址如何转化到NAND的具体的block的page的col上面。

在linux机器上抄写了一个应用的函数分析一下这些地址。

函数如下:/* NanD_Address: Set the current address for the flash chip */static int NanD_Address(unsigned int numbytes, unsigned long ofs){uchar u;NAND_CTL_SETALE(NAND_ADDR) //设置地址锁存if (numbytes == ADDR_COLUMN || numbytes == ADDR_COLUMN_PAGE || numbytes == ADDR_OOB){ushort col = ofs;u = col & 0xff;printf("1st addr %X\n",u);WRITE_NAND_ADDRESS(u, NAND_ADDR); //第一个address的偏移因为io 地址线的低8位有效。

u = (col >> 8) & 0x07;if (numbytes == ADDR_OOB)u = u | ((bus_width == 16) ? (1 << 2) : (1 << 3));printf("2st addr %X\n",u);WRITE_NAND_ADDRESS(u, NAND_ADDR);}if (numbytes == ADDR_PAGE || numbytes == ADDR_COLUMN_PAGE || numbytes == ADDR_OOB) {u = (ofs >> 11) & 0xff;printf("3st addr %X\n",u);WRITE_NAND_ADDRESS(u, NAND_ADDR);u = (ofs >> 19) & 0xff;printf("4st addr %X\n",u);WRITE_NAND_ADDRESS(u, NAND_ADDR);/* One more address cycle for devices > 128MiB */if (chipsize > (128 << 20)) {u = (ofs >> 27) & 0xff;printf("5st addr %X\n",u);WRITE_NAND_ADDRESS(u, NAND_ADDR);}}NAND_CTL_CLRALE(NAND_ADDR); //地址锁存NAND_WAIT_READY();return 0;}以上函数一些大写的函数做一下说明，就是往NAND Controller （寄存器）中写入指令或是地址。

这些源码可以在我的资源中下载。

（希望不会有什么麻烦）还是回到函数本身，看看到底是如何确定地址的。

在函数中，写寄存器的代码之前添加了打印，其实可以ubuntu上调试，就是把相关的寄存器操作代码去掉。

第一栏第二栏第三栏假设想要读取0block0page0offset的地址：00000000000 000000 00000000000假设想要读取0block1page0offset的地址：00000000000 000001 00000000000假设想要读取0block2page0offset的地址：00000000000 000010 00000000000假设想要读取1block0page0offset的地址：00000000001 000000 00000000000假设想要读取1block1page0offset的地址：00000000001 000001 00000000000假设想要读取1block2page0offset的地址：00000000001 000010 00000000000注释：1，第一栏为block offset第二栏为page offset第三栏为col offset （可以查阅相关的文章，为什么在page中的偏移叫做或者称为col，是由于flash的发展而来）2，以上转换过程中BLOCK OFFSET为：0x20000 （一个block的大小是64k words）128kB3，以上转换过程中PAGE OFFSET为：0x800 （一个page的大小是1024 words）2048kB4，顾第二个block的block偏移为：000000000015，由此归纳出一般的线性地址到NAND device的地址转换格式为：8bit IO 访问1st cccc cccc2st XXXX Xccc3st bbpp pppp4st bbbb bbbb5st XXXX XXXb上述表达式中：c代表col b代表block p代表pageoffset基本的write函数。

6，在这里再提一个经验，在page offset中read的buf指针是有记忆的，当你预读取在data cache中的时候。

其实已经把page offset作用到了NAND片内。

顾在read周期性的拉低ALE的同事会从指定的地址读出数据。

NAND的write操作硬件时序图如下：查看函数要区分：write在nand的操作中叫做program。

（估计是应为在写nand的时候要erase，所以这里叫这种写入方式为program 个人理解，可能不科学）。

在这里很可惜x-load的代码没有write操作。

起原因最小化的代码初始化真个芯片。

在这里不得不提一下，在ARM s5pc110的TRM中写的很清楚，片内的rom code初始化了PLL，bus等模块，但是omap3530的片子没有找到相关文档。

看了x-load。

其中有代码是初始化ARM core的PLL。

在omap中的PLL时钟初始化，如果不是有硬件来完成基本的初始化（锁相），不知道这样的设计是否合理。

我总觉的上电后第一条指令，指的是PC取值后的action。

在这之前还有很多是硬件模块自己的逻辑完成。

不知道这样的理解是否正确。

希望高手大侠看了这篇文章后，特别是这段内容，不要吝惜文笔，给予指点。