一、Nand Flash命令

1.1 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Nand Flash。

 针对每一个命令的时序可以参考Nand Flash芯片使用手册。下面我们将会分析一些常用命令的时序。时序中部分信号的信息如下:

  • 当ALE为高电平时传输的是地址;
  • 当CLE为高电平时传输的是命令;
  • 当ALE,CLE都为低电平表示传输的是数据 ;
  • $overline{CE}$片选信号,低电平有效;
  • $overline{RE}$读使能,低电平有效;
  • $overline{WE}$写使能,低电平有效;

1.2 Read ID时序分析

  • 第一条竖线位置,写命令,发送了$overline{CE}$、$CLE$、$overline{WE}$信号,90h命令被锁存;
  • 第二条竖线,写地址,发送了$overline{WE}$、$ALE$、$overline{CE}$信号,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$overline{WE}$,$ALE$,这里$tAR$表示$ALE$释放多久后才可以发送$overline{RE}$信号,$tREA$表示$overline{RE}$信号的建立时间;
  • 第三条竖线位置,发送了$overline{CE}$,$overline{RE}$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Nand Flash的5个周期读取出来的值对应如下:

第三个访问周期含义如下表:

 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Nand Flash的block_size=128K,page_size=2k, 有2个plane,plane_size=1Gb = 128M, 共256M。

1.3 页读取(page read)

  • 第一条竖线,写命令,发送了$overline{CE}$、$CLE$、$overline{WE}$信号,00h命令被锁存;
  • 然后,写地址,发送了$overline{WE}$、$ALE$、$overline{CE}$信号,NDFLASH的地址周期中可以看出来,先发出2个周期的col列地址,再发出3个周期的Row行地址,关于5个周期地址的计算可以参考上一篇博客;
  • 写命令,发送了$overline{CE}$、$CLE$、$overline{WE}$信号,30h命令被锁存;
  • 然后会有一个busy时间段,$R/overline{B}$为低电平。$tRR$表示busy状态的持续时间(手册上最小为20ns);
  • .开始锁存数据,$overline{RE}$使能,nand上的数据被同步到数据nand控制器上。我们的nand是8bit数据位宽,所以每隔一个read时钟周期($tRC$),传输1byte数据。每传输1byte数据,地址会自动往后偏移1byte,一般我们会连续读取1page数据;

1.4 块擦除(block erase)

  • 首先发送0x60命令;
  • 发送row地址(由于擦除是以block为单位的,所以无需知道页内地址,只需要知道要擦除哪个page、哪个block即可);
  • 发送0xDO命令,执行擦除动作
  • 然后会有一个busy时间段,$R/overline{B}$为低电平;
  • 发送0x70命令,用来读取状态;
  • 判断NFDATA寄存器的第0位是否擦除成功;

1.5 页写入(page write)

  • 首先发送0x80命令;
  • 发送地址(5个周期);
  • 发送数据;
  •  发送0x10命令,执行烧写动作;
  • 然后会有一个busy时间段,$R/overline{B}$为低电平;
  • 发送0x70命令,用来读取状态;
  • 判断NFDATA寄存器的第0位是否烧写成功

 二、寄存器介绍以及初始化

2.1 寄存器

Nand控制器要按照我们Nand Flash的实际型号和性能来设置初始值。

S3C2440 Nand  Flash相关寄存器如下:

2.2 配置寄存器(NFCONF)

寄存器信息:

寄存器 地址 R/W 描述 复位值
NFCONF 0X4E000000 R/W Nand Flash配置寄存器 0x0000100X

寄存器位信息:

NFCONF 描述 初始状态
保留 [15:14] 保留 ——
TACLS [13:12]

CLE 和ALE 持续值设置(0 至3)

Duration = HCLK × TACLS

01
保留 [11] 保留 0
TWRPH0 [10:8]

TWRPH0 持续值设置(0~7)

Duration = HCLK × ( TWRPH0 + 1 )

000
保留 [7] 保留 0
TWRPH1 [6:4]

TWRPH1 持续值设置(0~7)

Duration = HCLK × ( TWRPH1 + 1 )

000

AdvFlash
(只读)

[3]

自动引导启动用的先进NAND Flash 存储器。
0:支持256 字或512 字节/页的NAND Flash 存储器;
1:支持1K 字或2K 字节/页的NAND Flash 存储器。
此位由在复位和从睡眠模式中唤醒时的NCON0 引脚状态所决定。

硬件设置
(NCON0)

PageSize
(只读)

[2]

自动引导启动用的NAND Flash 存储器的页面大小。
先进闪存页面大小
当AdvFlash 为0 时
0=256 字/页;1=512 字节/页
当AdvFlash 为1 时
0=1024 字/页;1=2048 字节/页
此位由在复位和从睡眠模式中唤醒时的GPG13 引脚状态所决定。
复位后,GPG13 可以用于通用I/O 口或外部中断。

硬件设置
(GPG13)

AddrCycle
(只读)

[1]

自动引导启动用的NAND Flash 存储器的地址周期。
先进闪存地址周期
当AdvFlash 为0 时
0=3 个地址周期;1=4 个地址周期
当AdvFlash 为1 时
0=4 个地址周期;1=5 个地址周期
此位由在复位和从睡眠模式中唤醒时的GPG14 引脚状态所决定。
复位后,GPG14 可以用于通用I/O 口或外部中断。

硬件设置
(GPG14)

BusWidth
(R/W)

[0]

自动引导启动和普通访问用的NAND Flash 存储器的输入输出总线宽
度。
0=8 位总线;1=16 位总线
此位由在复位和从睡眠模式中唤醒时的GPG15 引脚状态所决定。
复位后,GPG15 可以用于通用I/O 口或外部中断。
此位可以被软件改变。

硬件设置
(GPG15)

假设$HCLK=100MHZ$,则$T=10ns$。前面一节分析了:

$$TACLS = max(tCLS,tALS) - tWP$$

我们从NAND手册得知$tCLS$、$tALS$、$tWP$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;

$$TWRPH1 = max(tCLH,tALH)$$

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);

2.3 控制寄存器(NFCONT)

寄存器信息:

寄存器 地址 R/W 描述 复位值
NFCONF 0X4E000004 R/W Nand Flash控制寄存器 0x0384

寄存器位信息:

NFCONT 描述 初始状态
保留 [15:14] 保留 0
Lock-tight [13]

紧锁配置(Lock-tight)
0: 禁止紧锁 1:使能紧锁
只要此位被设置为1 一次,你就不能清除了。只有复位或从睡眠模式中被唤醒才能使此
位为禁止(即不能由软件清零)。当此位被设置为1 的情况下,在NFSBLK(0x4E000038)
到NFEBLK(0x4E00003C)-1 的区域设置未被上锁,除了这些区域以外的区域,写入或
擦除命令将会无效,只有只读命令有效。

0
SotLock [12]

软件上锁设置
0: 禁止上锁 1:使能上锁
软件锁定区域可以随时用软件修改。当此位被设置为1 的情况下, 在
NFSBLK(0x4E000038)到NFEBLK(0x4E00003C)-1 的区域设置未被上锁,除了这些区
域以外的区域,写入或擦除命令将会无效,只有只读命令有效。当你试图写入或擦除这
些锁定区域时,将发生非法访问(NFSTAT[3]位将会置位)。如果NFSBLK 和NFEBLK
相同时,整个区域都被锁定。

1
保留 [11] 保留 0
EnbIllegalAccINT [10]

非法访问中断控制
0: 禁止中断 1:使能中断
当CPU 试图编程或擦除锁定区域( 由NFSBLK(0x4E000038) 到
NFEBLK(0x4E00003C)-1 的区域设置)而产生非法访问中断。

0
EnbRnBINT [9]

RnB 状态输入信号传输中断控制
0: 禁止RnB 中断 1:使能RnB 中断

0

RnB_TransMode

[8]

RnB 传输检测配置
0: 检测上升沿 1:检测下降沿

0

保留

[7]

保留

0

SpareECCLock

[6]

锁定备份区域ECC 产生
0: 开锁备份 ECC 1:锁定备份 ECC
备份区域ECC 寄存器为NFSECC(0x4E000034)。

1

MainECCLock

[5]

锁定主数据区域ECC 生成
0: 开锁主数据区域 ECC生成 1:锁定主数据区域 ECC生成
主数据区域ECC 状态寄存器为NFMECC0/1(0x4E00002C/30)。

1

InitECC

[4]  

初始化ECC 编码器/译码器(只写)
1:初始化ECC 编码器/译码器

 0
保留 [3:2]  保留  00
Reg_nCE [1]  

NAND Flash 存储器nFCE 信号控制
0:强制 nFCE 为低(使能片选) 1:强制 nFCE 为高(禁止片选)
注意:在引导启动期间其自动被控制。只有MODE 位为1 该值才有效。

 1
MODE [0]  

NAND Flash 控制器运行模式
0:NAND Flash 控制器禁止(不工作) 1:NAND Flash 控制器使能

 0

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);

2.4 命令寄存器(NFCMMD)

寄存器信息:

寄存器 地址 R/W 描述 复位值
NFCMMD 0X4E000008 R/W Nand Flash命令寄存器 0x00

寄存器位信息:

NFCMMD 描述 初始状态
保留 [15:8] 保留 0x00
NFCMMD [7:0] Nand Flash存储器命令值 0x00

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。

2.5 地址寄存器(NFADDR)

寄存器信息:

寄存器 地址 R/W 描述 复位值
NFADDR 0X4E00000C R/W Nand Flash地址寄存器 0x00000XX00

寄存器位信息:

NFADDR 描述 初始状态
保留 [15:8] 保留 0x00
NFADDR [7:0] Nand Flash存储器地址值 0x00

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。
上一节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。

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~A28,称作页号,page(row)编号。

2.6 数据寄存器(NFDATA) 

寄存器信息:

寄存器 地址 R/W 描述 复位值
NFDATA 0X4E000010 R/W Nand Flash数据寄存器 0xXXXX

寄存器位信息:

NFDATA 描述 初始状态
NFDATA [31:0] NAND Flash 读取/编程数据给I/O 0xXXXX

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word access时,只需一个时钟周期;当byteaccess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。nand_wait_rdle函数等待Nand Flash空闲,从上图可以看出当NFSTAT寄存器[0]的值为1时Nand Flash是空闲的,我们可以通过该位来判断Nand Flash是否繁忙。代码如下:

/* 等待NAND Flash就绪 */
void _nand_wait_idle(void)
{
    int i;
    while(!(NFSTAT & BUSY));
    for(i=0; i<10; i++);
}

2.7 状态寄存器(NFSTAT)

寄存器信息:

寄存器 地址 R/W 描述 复位值
NFSTAT 0X4E000020 R/W Nand Flash运行状态寄存器 0xXX00

寄存器位信息:

NFSTAT 描述 初始状态
保留 [7] 保留 0xXXXX

保留 [6:4]

保留

 X
illegalAccess [3]

软件锁定或紧锁一次使能。非法访问(编程,擦除)存储器屏蔽此位设置

0:不检测非法访问 1:检测非法访问

 0
$R/overline{B}$_TransDetect [2]

当$R/overline{B}$由低变高时发生传输,如果使能了此位则设置和发出中断。要清

除此位时对其写入‘1’

0:不检测$R/overline{B}$ 传输 1:检测$R/overline{B}$ 传输

传输配置设置在$R/overline{B}$_TransMode(NFCONT[8])中

 0
$overline{CE}$(只读) [1]  $overline{CE}$ 输出引脚的状态  1
$R/overline{B}$(只读) [0]

 $R/overline{B}$ 输入引脚的状态

0:NAND Flash 存储器忙 1:NAND Flash 存储器运行就绪

 1

之前在介绍页读取命令时,我们说过,当发完命令、地址后再进行读数据前我们知道有一段时间$tRR$处于busy状态,我们可以通过查询NFSTAT寄存器来确定busy状态有没有结束,是不是已经ready了。

三 代码

在前面我们已经介绍了NAND的读写等命令以及时序图,这里就不再单独介绍具体的步骤,下面直接上代码。

3.1 区分nand或者nor启动

我们知道nand启动0x00地址对应片内SRAM,可以像内存一样的写0x00地址;nor启动,0x00地址对应片内nor flash,nor falsh不能像内存一样的写地址, 所以往0x00地址写入数据成功表示nand启动,写不成功表示nor启动。

int is_boot_from_nor_flash(void)
{
    volatile u32 *p = (volatile u32 )0x00;

    u32 val = *p;                      /* get value from address 0x00 */
    *p = 0x12345678;                /* write value to address 0x00 */

    /* 写成功, 对应nand启动 */
    if(*p == 0x12345678){
        *p = val;
        return 0;
    }

    return 1;
}

3.2 nand.h

/*****************************************************************************************************************
 *
 *  FileName  : nand.h
 *  Function  : Nand Flash设置
 *  Author    : zy
 *              K9F2G08U0C   258M   28位地址
 *
 ****************************************************************************************************************/
#ifndef __NAND_H__
#define __NDND_H__

#include  "type.h"

#define GSTATUS1        (*(volatile u32 *)0x560000B0)
#define BUSY            1

/* page size 2048byte */
#define NAND_PAGE_SIZE           2048
#define NAND_PAGE_MASK_SIZE      (NAND_PAGE_SIZE - 1)
#define NAND_BLOCK_SIZE          (64*NAND_PAGE_SIZE)
#define NAND_BLOCK_MASK_SIZE     (NAND_BLOCK_SIZE-1)

/******************************************************************************************************************/
/* Nand Flash (see S3C2440 manual chapter 6, www.100ask.net) */
#define     NFCONF        (*(volatile u32 *)0x4e000000)        // 配置寄存器
#define     NFCONT       (*(volatile u32 *)0x4e000004)        // 控制寄存器
#define     NFCMMD       (*(volatile u8  *)0x4e000008)        // 命令寄存器
#define     NFADDR       (*(volatile u8  *)0x4e00000C)        // 地址寄存器
#define     NFDATA       (*(volatile u8  *)0x4e000010)        // 数据寄存器
#define     NFMECCD0     (*(volatile u32 *)0x4e000014)
#define     NFMECCD      (*(volatile u32 *)0x4e000018)
#define     NFSECCD      (*(volatile u32 *)0x4e00001C)
#define     NFSTAT       (*(volatile u32 *)0x4e000020)
#define     NFESTAT0     (*(volatile u32 *)0x4e000024)
#define     NFESTAT1     (*(volatile u32 *)0x4e000028)
#define     NFMECC0      (*(volatile u32 *)0x4e00002C)
#define     NFMECC1      (*(volatile u32 *)0x4e000030)
#define     NFSECC       (*(volatile u32 *)0x4e000034)
#define     NFSBLK       (*(volatile u32 *)0x4e000038)
#define     NFEBLK       (*(volatile u32 *)0x4e00003C)

/******************************************************************************************************************/
typedef struct {                                 /* 函数指针作为结构体成员 */
    /* 组成完整的命令操作的步骤 */
    void (*_nand_reset)(void);                         /* 初始化nand控制器 */
    void (*_nand_wait_idle)(void);                     /* 等待NAND Flash就绪 */
    void (*_nand_select_chip)(void);                   /* 使能片选 */
    void (*_nand_deselect_chip)(void);                 /* 禁止片选 */
    void (*_nand_write_cmd)(u32 cmd);                  /* 发命令 */
    void (*_nand_write_addr)(u32 addr);                /* 发地址 */
    u8 (*_nand_read_data)(void);                       /* 读数据 */

    /* 完整的命令操作 */
    int (*nand_read_data)(u8 *buf, u32 start_addr, u32 size);    /* 发送读取数据命令, start_addr参数必须按页对齐 success:0 fail:-1 */
    void (*nand_read_id)(u8 *buf);                               /* 读ID,buf length 5*/
    int  (*nand_block_erase)(u32 start_addr,u32 size);           /* 块擦除(block erase),参数必须按块对齐  success:0 fail:-1  */
    int (*nand_write_data)(u32 start_addr,u8 *buf, u32 size);    /* 发送写数据命令, start_addr参数必须按页对齐  success:0 fail:-1*/
}t_nand_chip;

/* 供外部调成员和方法 */
extern t_nand_chip nand_chip;                   /* nand_init执行后可以使用,extern全局变量避免重复定义 */
extern void nand_init(void);                    /* 初始化NAND Flash,给nand_chip函数指针成员赋值 */

#endif

3.3 nand.c

/****************************************************************************************************/
#include "nand.h"

/* 全局变量 */
t_nand_chip nand_chip;
/****************************************************************************************************/
/* 等待NAND Flash就绪 */
void _nand_wait_idle(void)
{
    int i;
    while(!(NFSTAT & BUSY));
    for(i=0; i<10; i++);
}

/* 发出片选信号 */
void _nand_select_chip(void)
{
    int i;
    NFCONT &= ~(1<<1);                   /* set CE=0 */
    for(i=0; i<10; i++);    
}

/* 取消片选信号 */
void _nand_deselect_chip(void)
{
    NFCONT |= (1<<1);                   /* set CE=1 */
}

/* 发出命令 */
void _nand_write_cmd(u8 cmd)
{
    int i;
    NFCMMD = cmd;
    for(i=0; i<10; i++);
}

/* 发出地址 */
void _nand_write_addr_byte(u8 addr)
{
    volatile int i;
    NFADDR = addr;
    for(i=0; i<10; i++);
}

/* 发出地址,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 */
void _nand_write_addr(u32 addr)
{
    int col, page;

    col = addr & NAND_PAGE_MASK_SIZE;
    page = addr / NAND_PAGE_SIZE;     /* 块号  */

    _nand_write_addr_byte(col & 0xff);            /* Column Address A0~A7 */
    _nand_write_addr_byte((col >> 8) & 0x0f);     /* Column Address A8~A11 */
    _nand_write_addr_byte(page & 0xff);            /* Row Address A12~A19 */
    _nand_write_addr_byte((page >> 8) & 0xff);    /* Row Address A20~A27 */
    _nand_write_addr_byte((page >> 16) & 0x01);    /* Row Address A28 */
}

/* 复位 */
void _nand_reset(void)
{
    _nand_select_chip();
    _nand_write_cmd(0xff);          // 复位命令
    _nand_wait_idle();
    _nand_deselect_chip();
}

/* 读取数据 */
u8 _nand_read_data(void)
{
    return NFDATA;
}

/* 写入数据 */
void _nand_write_data(u8 data)
{
    int i;
    NFDATA = data;
    for(i=0; i<10; i++);
}

/* Read ID */
void nand_read_id(u8 *buf)
{
    /* 选中芯片 */
    _nand_select_chip();

    /* write cmd 0x90 */
    _nand_write_cmd(0x90);

    /* write addr 0x00 */
    _nand_write_addr(0x00);

    /* read */
    buf[0] = _nand_read_data();    /* 第一个访问周期锁存的数据为marker code,值为0xEC */
    buf[1] = _nand_read_data();    /* 第二个访问周期的数据为device code,值为0xDA */
    buf[2] = _nand_read_data();    /* 0X10 */
    buf[3] = _nand_read_data();    /* 0X95*/
    buf[4] = _nand_read_data();    /* 0X44 */

    /* 取消片选信号 */
    _nand_deselect_chip();
}

/* 发送读取数据命令,start_addr参数必须按页对齐   success:0 fail:-1  */
int nand_read_data(u8 *buf, u32 start_addr, u32 size)
{
    int i = 0;
    int j = 0;

    if (start_addr & NAND_PAGE_MASK_SIZE ) {
        return -1;    /* 地址或长度不对齐 */
    }


    /* 选中芯片 */
    _nand_select_chip();

    /* 按页读取 */
    while (i < size) {
      /* 发出READ命令 */
      _nand_write_cmd(0);

      /* write address */
      _nand_write_addr(start_addr+i);

      /* write cmd */
      _nand_write_cmd(0x30);

      /* wait */
      _nand_wait_idle();

      /* 读取一页数据 */
      for(; (j < NAND_PAGE_SIZE) &&  (i < size); j++)
      {
          buf[i++] = _nand_read_data();
      }
      j = 0;
    }

    /* 取消片选信号 */
    _nand_deselect_chip();
    
    return 0;
}

/* 块擦除(block erase),参数必须按块对齐  success:0 fail:-1  */
int nand_block_erase(u32 start_addr,u32 size)
{
    int i;
    int page = start_addr / NAND_PAGE_SIZE;     /* 块号  */

    if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK_SIZE) || (size & NAND_BLOCK_MASK_SIZE)) {
        return -1;    /* 地址或长度不对齐 */
    }

    /* 选中芯片 */
    _nand_select_chip();

    for(i=start_addr; i < (start_addr + size);)
    {
        page = i / NAND_PAGE_SIZE;

        /* write cmd 0x60 */
        _nand_write_cmd(0x60);

        /* write row addr  */
        _nand_write_addr_byte(page & 0xff);            /* Row Address A12~A19 */
        _nand_write_addr_byte((page >> 8) & 0xff);    /* Row Address A20~A27 */
        _nand_write_addr_byte((page >> 16) & 0x01);    /* Row Address A28 */

        /* write cmd 0xD0 */
        _nand_write_cmd(0xD0);

        /* wait */
        _nand_wait_idle();

        /* write cmd 0x70 */
        _nand_write_cmd(0x70);

        if (_nand_read_data()&0x1)
        {
            return -1;
        }
        i += NAND_BLOCK_SIZE;
    }

    /* 取消片选信号 */
    _nand_deselect_chip();
    return 0;
}


/* 发送写数据命令, start_addr参数必须按页对齐  success:0 fail:-1*/
int nand_write_data(u32 start_addr,u8 *buf, u32 size)
{
    int i = 0;
    int j = 0;

    if (start_addr & NAND_PAGE_MASK_SIZE )
    {
        return -1;    /* 地址或长度不对齐 */
    }

    /* 选中芯片 */
    _nand_select_chip();

    /* 按页写 */
    while (i < size)
    {
      /* 发出WRITE命令 */
      _nand_write_cmd(0x80);

      /* write address */
      _nand_write_addr(start_addr + i);

      /* WRITE数据 */
      for(; (j < NAND_PAGE_SIZE) && (i<size); j++)
      {
          _nand_write_data(buf[i++]);
      }

      /* write cmd */
      _nand_write_cmd(0x10);

      /* wait */
      _nand_wait_idle();

      /* write cmd 0x70 */
      _nand_write_cmd(0x70);

      if (_nand_read_data()&0x1)
      {
          return -1;
      }

      j = 0;
    }

    /* 取消片选信号 */
    _nand_deselect_chip();

    return 0;
}

/* 初始化NAND Flash, 给nand_chip函数指针成员赋值*/
void nand_init(void)
{
    #define TACLS   0
    #define TWRPH0  1
    #define TWRPH1  0

    nand_chip._nand_reset          = _nand_reset;
    nand_chip._nand_wait_idle      = _nand_wait_idle;
    nand_chip._nand_select_chip    = _nand_select_chip;
    nand_chip._nand_deselect_chip  = _nand_deselect_chip;
    nand_chip._nand_write_cmd      = _nand_write_cmd;
    nand_chip._nand_write_addr     = _nand_write_addr;
    nand_chip._nand_read_data      = _nand_read_data;
    nand_chip.nand_read_data       = nand_read_data;
    nand_chip.nand_read_id         = nand_read_id;
    nand_chip.nand_block_erase     = nand_block_erase;
    nand_chip.nand_write_data      = nand_write_data;

    /* 设置时序 */
    NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);
    /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选, 使能NAND控制器 */
    NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);

    /* 复位NAND Flash */
    _nand_reset();
}

nand_read_data函数,每read一个page,都要重新发送命令地址,因为这里是顺序访问,flash的读写都是以page为单位的。

nand_write_data函数,每write一个page,都要重新发送命令地址,因为这里是顺序访问,flash的读写都是以page为单位的。

nand_block_erase是以block为单位擦除的。

实际上,Nand Flash的型号K9F2G08U0C也支持随机读写,也就是支持单字节读写。这里就不介绍了,具体可以参考Nand Flash实验读ID和随机读写

需要注意的是:在这段代码中使用了全局变量t_nand_chip nand_chip,nand_chip未初始化,存放在未始化数据段,也就是bss段。

3.4 main.c

#include "led.h"
#include "uart.h"
#include "printf.h"
#include "nand.h"
#include "init.h"

u32 get_uint()
{
    return NAND_BLOCK_SIZE*10;
}

void do_erase_nand_flash(void)
{
    unsigned int addr;

    /* 获得地址 */
    addr = get_uint();

    printf("erasing ...nr");
    if(nand_chip.nand_block_erase(addr, 128*1024) == 0)
    {
        printf("erasing successnr");
    }
}

void do_read_nand_flash(void)
{
    unsigned int addr;
    volatile u8 *p;
    int i, j;
    unsigned char buf[64];

    /* 获得地址 */
    addr = get_uint();

    printf("reading ...nr");
    nand_chip.nand_read_data(buf, addr, 64);
    p = (volatile u8 *)buf;

    printf("Data : nr");
    /* 长度固定为64 */
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        /* 每行打印16个数据 */
        for (j = 0; j < 16; j++)
        {
            /* 先打印数值 */
            printf("%c ", *p++);
        }
        printf("nr");
    }
}

void do_write_nand_flash(void)
{
    unsigned int addr;
    u8 str[64];
    int i;
    unsigned int val;

    /* 获得地址 */
    addr = get_uint();

    for(i=0;i<64;i++)
    {
        str[i] = 'A' + i%26;
    }

    printf("writing ...nr");
    nand_chip.nand_write_data(addr,str, NAND_PAGE_SIZE);
}

void do_read_nand_id()
{
    unsigned char buf[5]={0};
    nand_chip.nand_read_id(buf);
    printf("maker   id  = 0x%xnr",buf[0]);      // 0xEC
    printf("device  id  = 0x%xnr",buf[1]);      // 0xDA
    printf("3rd byte    = 0x%xnr",buf[2]);      // 0x10
    printf("4th byte    = 0x%xnr",buf[3]);      // 0x95
    printf("page  size  = %d kbnr",1  <<  (buf[3] & 0x03));        // 2kb
    printf("block size  = %d kbnr",64 << ((buf[3] >> 4) & 0x03));  // 128kb
    printf("5th byte    = 0x%xnr",buf[4]);                         // 0x44
}

int main()
{
    led_init();
    
    // 串口初始化以及接收中断
    uart_init();
    
    nand_init();

    int flag = is_boot_from_nor_flash();

    do_write_nand_flash();
    do_read_nand_flash();
    do_erase_nand_flash();
    do_read_nand_id();
    if(flag){
        led_on(LED2);
    }
    while(1)
    {
        led_turn(LED1);
        delay_ms(4000);
  }
   return 0;
}

3.5 编译下载

运行结果通过串口输出如下:

四、代码下载

Young / s3c2440_project【6.nand_flash】

这个代码已经远超过4kb,并且没有将代码从NAND拷贝到SDRAM运行,只可以下载到SDRAM 0x30000000处运行。

参考文章:

[1] s3c2440裸机-nandflash编程(三. 初始化及识别)

[2]s3c2440裸机-nandflash编程(四. nand读写擦实现)

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文章来源: 博客园

原文链接: https://www.cnblogs.com/zyly/p/15269309.html

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