nandflash详细操作

下面介绍读操作，读操作是以页为单位进行的。如果在读取数据的过程中不进行ECC校验判断，则读操作比较简单，在写入读命令的两个周期之间写入要读取的页地址，然后读取数据即可。如果为了更准确地读取数据，则在读取完数据之后还要进行ECC校验判断，以确定所读取的数据是否正确。

在上文中我们已经介绍过，nandflash的每一页有两区：main区和spare区，main区用于存储正常的数据，spare区用于存储其他附加信息，其中就包括ECC校验码。当我们在写入数据的时候，我们就计算这一页数据的ECC校验码，然后把校验码存储到spare区的特定位置中，在下次读取这一页数据的时候，同样我们也计算ECC校验码，然后与spare区中的ECC校验码比较，如果一致则说明读取的数据正确，如果不一致则不正确。ECC的算法较为复杂，好在s3c2440能够硬件产生ECC校验码，这样就省去了不少的麻烦事。s3c2440即可以产生main区的ECC校验码，也可以产生spare区的ECC校验码。因为K9F2G08U0A是8位IO口，因此s3c2440共产生4个字节的main区ECC码和2个字节的spare区ECC码。在这里我们规定，在每一页的spare区的第0个地址到第3个地址存储main区ECC，第4个地址和第5个地址存储spare区ECC。产生ECC校验码的过程为：在读取或写入哪个区的数据之前，先解锁该区的ECC，以便产生该区的ECC。在读取或写入完数据之后，再锁定该区的ECC，这样系统就会把产生的ECC码保存到相应的寄存器中。main区的ECC保存到NFMECC0/1中（因为K9F2G08U0A是8位IO口，因此这里只用到了NFMECC0），spare区的ECC保存到NFSECC中。对于读操作来说，我们还要继续读取spare区的相应地址内容，已得到上次写操作时所存储的main区和spare区的ECC，并把这些数据分别放入NFMECCD0/1和NFSECCD的相应位置中。最后我们就可以通过读取NFESTAT0/1（因为K9F2G08U0A是8位IO口，因此这里只用到了NFESTAT0）中的低4位来判断读取的数据是否正确，其中第0位和第1位为main区指示错误，第2位和第3位为spare区指示错误。

下面就给出一段具体的页读操作程序：

U8 rNF_ReadPage(U32 page_number)

{

       U32 i, mecc0, secc;

NF_RSTECC();                   //复位ECC

       NF_MECC_UnLock();          //解锁main区ECC

       NF_nFCE_L();                           //打开nandflash片选

       NF_CLEAR_RB();                      //清RnB信号

       NF_CMD(CMD_READ1);           //页读命令周期1

       //写入5个地址周期

       NF_ADDR(0x00);                                            //列地址A0~A7

       NF_ADDR(0x00);                                            //列地址A8~A11

       NF_ADDR((page_number) & 0xff);                  //行地址A12~A19

       NF_ADDR((page_number >> 8) & 0xff);           //行地址A20~A27

       NF_ADDR((page_number >> 16) & 0xff);         //行地址A28

       NF_CMD(CMD_READ2);           //页读命令周期2

       NF_DETECT_RB();                    //等待RnB信号变高，即不忙

       

       //读取一页数据内容

       for (i = 0; i < 2048; i++)

       {

              buffer[i] =  NF_RDDATA8();

       }

       

       NF_MECC_Lock();                     //锁定main区ECC值

       

       NF_SECC_UnLock();                  //解锁spare区ECC

       mecc0=NF_RDDATA();        //读spare区的前4个地址内容，即第2048~2051地址，这4个字节为main区的ECC

       //把读取到的main区的ECC校验码放入NFMECCD0/1的相应位置内

       rNFMECCD0=((mecc0&0xff00)<<8)|(mecc0&0xff);

       rNFMECCD1=((mecc0&0xff000000)>>8)|((mecc0&0xff0000)>>16);

             

       NF_SECC_Lock();               //锁定spare区的ECC值

       secc=NF_RDDATA();           //继续读spare区的4个地址内容，即第2052~2055地址，其中前2个字节为spare区的ECC值

       //把读取到的spare区的ECC校验码放入NFSECCD的相应位置内

       rNFSECCD=((secc&0xff00)<<8)|(secc&0xff);

       NF_nFCE_H();             //关闭nandflash片选

       

       //判断所读取到的数据是否正确

       if ((rNFESTAT0&0xf) == 0x0)

              return 0x66;                  //正确

        else 

              return 0x44;                  //错误

       

}

这段程序是把某一页的内容读取到全局变量数组buffer中。该程序的输入参数直接就为K9F2G08U0A的第几页，例如我们要读取第128064页中的内容，可以调用该程序为：rNF_ReadPage(128064);。由于第128064页是第2001块中的第0页（128064＝2001×64＋0），所以为了更清楚地表示页与块之间的关系，也可以写为：rNF_ReadPage(2001*64);。

       页写操作的大致流程为：在两个写命令周期之间分别写入页地址和数据，当然如果为了保证下次读取该数据时的正确性，还需要把main区的ECC值和spare区的ECC值写入到该页的spare区内。然后我们还需要读取状态寄存器，以判断这次写操作是否正确。下面就给出一段具体的页写操作程序，其中输入参数也是要写入数据到第几页：

U8 rNF_WritePage(U32 page_number)

{

       U32 i, mecc0, secc;

       U8 stat, temp;

       

temp = rNF_IsBadBlock(page_number>>6);              //判断该块是否为坏块

       if(temp == 0x33)

              return 0x42;           //是坏块，返回

       NF_RSTECC();                   //复位ECC

       NF_MECC_UnLock();          //解锁main区的ECC

       NF_nFCE_L();             //打开nandflash片选

       NF_CLEAR_RB();        //清RnB信号

       NF_CMD(CMD_WRITE1);                //页写命令周期1

       //写入5个地址周期

       NF_ADDR(0x00);                                     //列地址A0~A7

       NF_ADDR(0x00);                                     //列地址A8~A11

       NF_ADDR((page_number) & 0xff);           //行地址A12~A19

       NF_ADDR((page_number >> 8) & 0xff);    //行地址A20~A27

       NF_ADDR((page_number >> 16) & 0xff);  //行地址A28

       

       //写入一页数据

       for (i = 0; i < 2048; i++)

       {

              NF_WRDATA8((char)(i+6));

       }

       

       NF_MECC_Lock();                     //锁定main区的ECC值

       

       mecc0=rNFMECC0;                    //读取main区的ECC校验码

       //把ECC校验码由字型转换为字节型，并保存到全局变量数组ECCBuf中

       ECCBuf[0]=(U8)(mecc0&0xff);

       ECCBuf[1]=(U8)((mecc0>>8) & 0xff);

       ECCBuf[2]=(U8)((mecc0>>16) & 0xff);

       ECCBuf[3]=(U8)((mecc0>>24) & 0xff);

       NF_SECC_UnLock();                  //解锁spare区的ECC

       //把main区的ECC值写入到spare区的前4个字节地址内，即第2048~2051地址

       for(i=0;i<4;i++) 

       {

              NF_WRDATA8(ECCBuf[i]);

}

       NF_SECC_Lock();                      //锁定spare区的ECC值

       secc=rNFSECC;                   //读取spare区的ECC校验码

       //把ECC校验码保存到全局变量数组ECCBuf中

       ECCBuf[4]=(U8)(secc&0xff);

       ECCBuf[5]=(U8)((secc>>8) & 0xff);

       //把spare区的ECC值继续写入到spare区的第2052~2053地址内

       for(i=4;i<6;i++)

       {

              NF_WRDATA8(ECCBuf[i]);

       }

       NF_CMD(CMD_WRITE2);                //页写命令周期2

delay(1000);          //延时一段时间，以等待写操作完成

    

NF_CMD(CMD_STATUS);                 //读状态命令

    

//判断状态值的第6位是否为1，即是否在忙，该语句的作用与NF_DETECT_RB();相同

do{

              stat = NF_RDDATA8();

}while(!(stat&0x40));

    

NF_nFCE_H();                    //关闭nandflash片选

//判断状态值的第0位是否为0，为0则写操作正确，否则错误

if (stat & 0x1)

{

       temp = rNF_MarkBadBlock(page_number>>6);         //标注该页所在的块为坏块

       if (temp == 0x21)

              return 0x43            //标注坏块失败

       else

              return 0x44;           //写操作失败

}

else 

return 0x66;                  //写操作成功

}

该段程序先判断该页所在的坏是否为坏块，如果是则退出。在最后写操作失败后，还要标注该页所在的块为坏块，其中所用到的函数rNF_IsBadBlock和rNF_MarkBadBlock，我们在后面介绍。我们再总结一下该程序所返回数值的含义，0x42：表示该页所在的块为坏块；0x43：表示写操作失败，并且在标注该页所在的块为坏块时也失败；0x44：表示写操作失败，但是标注坏块成功；0x66：写操作成功。