nandFlash命令表
对NAND FLASH的操作需要发出命令,下面有个NAND FLASH的命令表格,那么我们可以此表格上的命令来访问我们的nandflash.
1)时序分析
上面命令表中的读id还不太直观,下图是从nand芯片手册中截取出的读id时序图:
①第一条竖线位置,发送了nCE,CLE,nWE信号,所以90命令被锁存(readID命令);
②第二条竖线位置,发送了nCE,ALE,nWE信号,所以地址00被锁存;
继续往后,命令、地址都发完了,要read数据了,所以释放nWE,ALE,这里tAR表示ALE释放多久后才可以发送nRE信号,tREA表示nRE信号的建立时间;
③第三条竖线位置,发送了nCE,nRE信号,所以数据被锁存,第一个访问周期锁存的数据为marker code,值为0xEC,第二个访问周期的数据为device code,值为0xDA。读id时读5个周期含义对应如下表:
该款nandflash的5个周期读出来的值对应如下:
第四个访问周期含义如下表:
第五个访问周期含义如下表:
根据第4、5个访问周期的结果0x15、0x44我们得知该flash的block_size=128K,page_size=2k, 有2个plane,plane_size=1Gb = 128M, 共256M。
2)初始化
nand控制器要按照我们nandflash的实际型号和性能来设置初始值。
NFCONF(nand配置寄存器)
前面一节nand控制器和访问时序分析了TACLS = max(tCLS,tALS) - tWP,我们得知tCLS、tALS、tWP最小都可以取到12ns, 所以我们可以取TACLS=0;
TWRPH0 = tWP,我们的nand手册上要求tWP最少12ns, 那么取TWRPH0 =1, Duration = HCLK*(TWRPH0+1)=20ns>12ns,满足要求;
TWRPH0 = max(tCLH,tALH), 我们的nand手册上要求tCLH、tALH最少5ns, 那么取TWRPH1 =0, Duration = HCLK*(TWRPH1+1)=10ns>5ns,满足要求。
再配置BusWidth总线位宽为8bit;
所以NFCONF寄存器设置如下:
#define TACLS 0
#define TWRPH0 1
#define TWRPH1 0
/*设置NAND FLASH的时序*/
NFCONF = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);
NFCONT控制寄存器(nand控制寄存器)
MODE [0]: 设置为1,使能NAND控制器。
Reg_nCE [1]: 设置为1,禁止片选(等要使用的时候再使能片选信号)
所以NFCONF寄存器设置如下:
/*使能NAND FLASH控制器,禁止片选*/
NFCONT = (1<<1) | (1<<0);
3)识别nandflash
NFCMMD(nand命令寄存器)
我们可以使用2440上的NAND FLASH控制器简化操作,只需要往NFCMMD寄存器写入要传输的命令就可以了,NAND FLASH控制器默认把上面复杂的时序发出来。
NFADDR(nand地址寄存器)
发命令后,后面就需要发送地址了,当nWE和ALE有效的时候,表示锁存的是地址,往NFADDR寄存器中写值就可以了,比如:NFADDR=0x00。
我们得知地址需要用5个周期来发送,前2个周期为col地址,后三个周期为row(page)地址。上一节nand控制器和访问时序已详细分析过了命令、地址、数据锁存时序过程。
① column:列地址A0~A10,就是页内地址,地址范围是从0到2047。(A11用来确定oob的地址,即2048-2111这64个字节的范围)
② page:A12~A30,称作页号,page(row)编号。
NFDATA(nand数据寄存器)
当命令、地址都发送完后就可以从数据总线上DATA[7:0]获取数据或者写入数据。同样往NFDATA寄存器中写值或者读值就可以了,如unsigned char buf=NFDATA,由于是数据位宽是8位的,所以访问时数据组织形式如下:
从上图可以看出,当byte access时,只需一个时钟周期;当wold access的时候,需要4个时钟周期,小端模式下第一个时钟周期对应低字节,第四个时钟周期对应高字节。
识别nandflash代码如下:
/*初始化nand控制器*/
void nand_init(void)
{
#define TACLS 0
#define TWRPH0 1
#define TWRPH1 0
NFCONF = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);
NFCONT = (1<<1) | (1<<0);
}
/*使能片选*/
void nand_select(void)
{
NFCONT &=~(1<<1);
}
/*禁止片选*/
void nand_deselect(void)
{
NFCONT |= (1<<1);
}
/*发命令*/
void nand_cmd(unsigned char cmd)
{
volatile int i;
NFCCMD = cmd;
for(i=0; i<10; i++);
}
/*发地址*/
void nand_addr_byte(unsigned char addr)
{
volatile int i;
NFADDR = addr;
for(i=0; i<10; i++);
}
/*读数据*/
unsigned char nand_data(void)
{
return NFDATA;
}
/*识别nandflash*/
void nand_chip_probe(void)
{
unsigned char buf[5]={0};
nand_select();
nand_cmd(0x90);
nand_addr_byte(0x00);
buf[0] = nand_data();
buf[1] = nand_data();
buf[2] = nand_data();
buf[3] = nand_data();
buf[4] = nand_data();
nand_deselect();
printf("maker id = 0x%xnr",buf[0]);
printf("device id = 0x%xnr",buf[1]);
printf("3rd byte = 0x%xnr",buf[2]);
printf("4th byte = 0x%xnr",buf[3]);
printf("page size = %d kbnr",1 < printf("block size = %d kbnr",64 << ((buf[3] >> 4) & 0x03));
printf("5th byte = 0x%xnr",buf[4]);
}
坏块初始化
https://www.crifan.com/files/doc/docbook/linux_nand_driver/release/html/linux_nand_driver.html#ref.linux_mtd