nandflash的读写使用，基于OK6410

在嵌入式开发板中，nandflash就相当于电脑中的硬盘。

在nandflash中分两种，一种是单层式存储（SLC），每个单元格只有1位，比较贵，访问速度快（3倍），10w此擦写，功耗低

另外一种是多层式存储（MLC），每个单元格2位，便宜，访问速度慢，只有1w此擦写，功耗高

内存是参与统一编址，而nandflash是独立编址，也就是内存在地址空间分布中占有一席之地，但是nandflash没有，它需要地址线和数据线将nandflash连接到CPU的nandflash控制寄存器中，所以操作方式和一般单片机上的24C16很相似（个人觉得），都是1.传输地址2.传输命令3.数据传输

下面记录一下nandflash的内部分布

每一个nandflash有多个block块，每个block又有多个页，每个页由两个区域组成。

由图可知，一个nandflash有4096个block，每个block有128页，每页有4K的数据存储区和218B的校验存储区。要确定某一页的首地址，就要提供2个列地址和3个行地址，这样就可以得到这一页的首地址。

下面开始页读的操作，先在nandflash芯片数据手册里面找到readoperation的流程图

由此可知要读，就必须进行如下操作

1.发送命令0x00

2.发送2个列地址

3.发送3个行地址

4.发送命令0x30

5.等待RB信号从0变1

6.读取数据

但是对于一次对nandflash芯片的操作，我们必须还要做一些其他的必须做的事，那就是对于s3c6410来说选中芯片，清除RB信号，在读取完毕后还要取消选中芯片（注意P257）

在NFSTAT里面设置清空RB信号（bit 4），在NFCONT里面设置选中芯片/取消选中芯片

void select_chip()

{

NFCONT&=~(1<<1);

}

void disselect_chip()

{

NFCONT|=(1<<1);

}

void clean_RB()

{

NFSTAT|=(1<<4);

}

接下来执行页读流程

对于发送命令，查看NFCMMD寄存器，把命令写入NFCMMD寄存器即可

对于写地址（不管是行地址还是列地址），把地址写入NFADDR

等待RB信号，同样还是在NFSTAT寄存器中判断

void wait_RB()

{

while(!(NFSTAT&0x1));

}

当RB信号空闲的时候就可以开始读取数据了

因为用页读，所以要读4K的内容，用for循环来读取到一个数组里面，，读取数据只需要将NFDATA寄存器里面的值赋给我们一开始定义的数组就可以了

for(i=0;i<4*1024;i++)

buff[i]=NFDATA;

数据读完后记得取消选中芯片

这样页读的操作就完成了。但是要用nandflash之前还得先对nandflash进行初始化，即对NFCONT和NFCONF寄存器进行配置

void nand_init()

{

#define TACLS  1

#define TWRPH0 2

#define TWRPH1 1

//设置时间参数

NFCONF&=~((7<<12)|(7<<8)|(7<<4));//先清零

NFCONF|=(TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);

//使能nandflash controller

NFCONT=1|(1<<1);

//复位

nand_reset();

}

看到这里有需要有复位函数

所以只要对芯片发送ff命令就可以了，但是还是要执行对芯片操作的基本步骤

void nand_reset()

{

select_chip();

clean_RB();

send_cmd(0xff);

wait_RB();

disselect_chip();

}

为了检验nandflash的页读能力，我们手动将nandflash里面的程序复制到内存当中执行，即把nandflash里的程序拷贝到内存程序其实地址（在列及其脚本里面可以查看）_start到bss_end这一部分当中，在start.S里面对nand_to_ram的C语言函数三个参数进行复制（r0,r1,r2）,所以copy_to_ram的代码改变为如下

mov r0,#0 //第一个参数

ldr r1,=_start //第二个参数

ldr r2,=bss_end //第三个参数

sub r2,r2,r1

mov ip,lr

bl nand_to_ram

mov lr,ip

mov pc, lr

最后转到nand_to_ram进行程序的复制么这样就即进入了C函数了

void nand_to_ram(unsigned long start_addr,unsigned char*sdram_addr,int size)

{

int i; //i为页号、sdram_addr为内存中的位置、size拷贝数据的大小

for(i=0;i<4;i++,sdram_addr+=1024*2)

{

nf_pageread(i,sdram_addr);

}

size-=1024*8;

for( i=4; size>0;)

{

  nf_pageread(i,sdram_addr);

   size -= 4096;

   sdram_addr += 4096;

   i++;

}

}

这样就可以实现从nandflash里面复制程序到内存里面去执行了

说说把数据写到nandflash里面

形式和读很相似（在初始化nandflash之后）

在对芯片的基础操作之后，

1.发送命令80h

2.发送2个列地址

3.发送3个行地址

4.往数据寄存器写数据

5.发送命令10h

6.等待RB

7.发送命令70h

8.读取写入结果

与上面类似，不在赘述

考虑到往一个页里面写数据，不知道里面原来是否有数据，所以在写入之前还要对那个部分进行擦除，对于一般nandflash来说，都只能对整个block进行擦除

如上

贴上nandflash的全部代码（对start.S的操作见上）

#define NFCONT (*((volatile unsigned long*)0x70200004))

#define NFSTAT (*((volatile unsigned char*)0x70200028))

#define NFCMMD (*((volatile unsigned char*)0x70200008))

#define NFADDR (*((volatile unsigned char*)0x7020000C))

#define NFDATA (*((volatile unsigned char*)0x70200010))

#define NFCONF (*((volatile unsigned long*)0x70200000))

void select_chip()

{

NFCONT&=~(1<<1);

}

void disselect_chip()

{

NFCONT|=(1<<1);

}

void clean_RB()

{

NFSTAT|=(1<<4);

}

void send_cmd(unsigned char cmd)

{

NFCMMD=cmd;

}

void wait_RB()

{

while(!(NFSTAT&0x1));

}

void send_addr(unsigned char addr)

{

NFADDR=addr;

}

void nand_reset()

{

//选中芯片

select_chip();

//清除RB

clean_RB();

//发送复位信号0xff

send_cmd(0xff);

//等待RB从0变1

wait_RB();

//取消选中芯片

disselect_chip();

}

void nand_init()

{

#define TACLS  1

#define TWRPH0 2

#define TWRPH1 1

//设置时间参数

NFCONF&=~((7<<12)|(7<<8)|(7<<4));//先清零

NFCONF|=(TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);

//使能nandflash controller

NFCONT=1|(1<<1);

//复位

nand_reset();

}

void nf_pageread(unsigned long addr,unsigned char* buff)

{

int i;

//选中芯片

select_chip();

//清除RB

clean_RB();

//发送命令0x00

send_cmd(0x00);

//发送列地址

send_addr(0x00);

send_addr(0x00);

//发送行地址

send_addr(addr&0xff);

send_addr((addr>>8)&0xff);

send_addr((addr>>16)&0xff);

//发送命令0x30

send_cmd(0x30);

//等待RB信号从0变成1（空闲）

wait_RB();

//读数据

for(i=0;i<4*1024;i++)

buff[i]=NFDATA;

//取消选中芯片

disselect_chip();

}

void nand_to_ram(unsigned long start_addr,unsigned char*sdram_addr,int size)

{

int i; //i为页号、sdram_addr为内存中的位置、size拷贝数据的大小

for(i=0;i<4;i++,sdram_addr+=1024*2)

{

nf_pageread(i,sdram_addr);

}

size-=1024*8;

for( i=4; size>0;)

{

  nf_pageread(i,sdram_addr);

   size -= 4096;

   sdram_addr += 4096;

   i++;

}

}

int nf_erase(unsigned long addr)

{

int dat;

//选中芯片

select_chip();

//清除RB

clean_RB();

//发送命令60h

send_cmd(0x60);

//发送3个行地址

send_addr(addr&0xff);

send_addr((addr>>8)&0xff);

send_addr((addr>>16)&0xff);

//发送命令d0h

send_cmd(0xd0);

//等待RB

wait_RB();

//发送命令70h

send_cmd(0x70);

//读取擦除结果

dat=NFDATA;

//取消选择芯片

disselect_chip();

return dat;

}

int nf_pagewrite(unsigned long addr,unsigned char* buff)

{

int i,dat;

//选中芯片

select_chip();

//清除RB

clean_RB();

//发送命令80h

send_cmd(0x80);

//发送2个列地址

send_addr(0x00);

send_addr(0x00);

//发送3个行地址

send_addr(addr&0xff);

send_addr((addr>>8)&0xff);

send_addr((addr>>16)&0xff);

//往数据寄存器写入数据

for(i=0;i<4*1024;i++)

NFDATA=buff[i];

//发送命令10h

send_cmd(0x10);

//等待RB

wait_RB();

//发送命令70h

send_cmd(0x70);

//读取写入数据

dat=NFDATA;

//取消选中芯片

disselect_chip();

return dat;

}

为了检验，写入的能力，进行一次写入再读取，然后比较，若值相同，则点亮LED的操作。所以在main.c对其操作

void gboot_main()

{

unsigned char temp[4*1024];

#ifdef MMU_ON

mmu_init();

#endif

led_off();

button_init();

irq_init();

nf_erase(128*1+1);

temp[0]=123;

nf_pagewrite(128*1+1,temp);

temp[0]=11;

nf_pageread(128*1+1,temp);

if(temp[0]==123)

led_on();

while(1);

}

实验成功，则LED会点亮