NAND FLASH学习笔记之nand flash基础（三）

（4）nand flash的操作方法

1、命令字

NAND Flash的读取和烧录以（page）页为基础，擦除以块为单位。那么，在NANDFlash上有三种基本的操作:读取一个页, 烧录一个页和擦除一个块，这三个基本操作有各自的命令序列。

实际上，大多数NAND Flash除提供了这三个基本操作外，还提供了很多其他的操作及操作命令序列，如：MT29F32G08CBACA就提供了Multi PlaneProgram（多层烧写）、Multi Plane Erase（多层擦除）、Copy-back Program（同层页复制）、Multi-PlaneCopy-Back Program（多层同层页复制）、Multi PlaneErase（多层擦除）、EDC Operation（ECD操作）、reset（复位）等操作。

这里涉及到了一个层的概念，什么是层？有什么特性？他的作用是啥？

层就是将芯片各块平均分配到块组，如：块编号为奇数为一组，块编号为偶数的分为一组，这样的块组就叫层。

层有这样的特性：用户可对不同层中的块同时进行擦除和烧写甚至复制。MT29F32G08CBACA中的块分成了2个层，有些NAND flash分成了4个层。

作用：分层操作能成倍提高烧写、擦除速度。

2、读页操作的分析

读页操作有两个命令序列，命令字分别为00h、30h。

1、读页流程

读页操作有两个命令序列，命令字分别为00h、30h。

整个流程比较简单：

先写读页操作的第一个命令序列的命令字00h，然后写页地址；

然后写第二个命令序列的命令字30h。

再读取状态寄存器的位0，为1后就可以从NFDATA连续读出页内数据。 

· 2、读页时序分析

（1）黄色竖线穿过的第一行，是CLE。将CLE置1，就说明你将要通过I/O复用端口发送进入Nand Flash的，是命令，而不是地址或者其他类型的数据。只有这样将CLE置1，

使其有效，才能去通知了内部硬件逻辑，你接下来将收到的是命令，内部硬件逻辑，才会将受到的命令，放到命令寄存器中，才能实现后面正确的操作，否则，不去将CLE置1

使其有效，硬件会无所适从，不知道你传入的到底是数据还是命令了。

（2）而第二行，是CE#，那一刻的值是0，就是片选有效。

（3）第三行是WE#，意思是写使能。因为接下来是往nand Flash里面写命令，所以，要使得WE#有效。

（4）第四行，是ALE是低电平，而ALE是高电平有效，此时意思就是使其无效。而对应地，前面介绍的，使CLE有效，因为将要数据的是命令，而不是地址。接下来的要输入地

址的时候，就要使其有效，而使CLE无效了。

（5）第五行，RE#，此时是高电平，无效。可以看到，知道后面低6阶段，才变成低电平，才有效，因为那时候，要发生读取命令，去读取数据。

（6）第六行，就是我们重点要介绍的，复用的输入输出I/O端口了，此刻，还没有输入数据，接下来，在不同的阶段，会输入或输出不同的数据/地址。

（7）第七行，R/B#,高电平，表示R（Ready）/就绪，因为到了后面的第5阶段，硬件内部，在第四阶段，接受了外界的读取命令后，把该页的数据一点点送到页寄存器中，这

段时间，属于系统在忙着干活，属于忙的阶段，所以，R/B#才变成低，表示Busy忙的状态的。

读操作过程的解释

（1） 操作准备阶段：此处是读（Read）操作，所以，先发读命令的第一个阶段的0x00,表示，让硬件先准备一

下，接下来的操作是读。

（2） 发送两个周期的列地址，即页内地址。表示要从一个页的什么位置开始读取数据。

（3） 接下来再传入三个行地址，即页号。

（4） 再发一个读操作第二个周期的命令0x30。接下来，就是硬件内部自己的事情了。

（5） Nand Flash内部硬件逻辑，负责去按照你的要求，根据传入的地址，找到哪个块中的哪个页，然后把整个这

一页的数据，都一点点搬运到页缓存中去。而在此期间，你所

能做的事，也就只需要去读取状态寄存器，看看对应的位的值，也就是R/B#那一位，是1还是0，0的话，就表示，

系统是busy，仍在”忙“（着读取数据），如果是1，就说系统

活干完了，忙清了，已经把整个页的数据都搬运到页缓存里去了，你可以接下来读取你要的数据了。

对于这里。估计有人会问了，这一个页一共4096+224字节，如果我传入的页内地址，就像上面给的1028一类的

值，只是想读取1028到2011这部分数据，而不是页开始的0

地址整个页的数据，那么内部硬件却读取整个页的数据出来，岂不是很浪费吗？答案是，的确很浪费，效率看起来

不高，但是实际就是这么做的，而且本身读取整个页的数据，

相对时间并不长，而且读出来之后，内部数据指针会定位到你刚才所制定的1208的那个位置。

（6） 接下来，就是你“窃取”系统忙了半天之后的劳动成果的时候了。通过先去Nand Flash的控制器中的数据寄存

器中写入你要读取多少个字节(byte)/字(word)，然后就可以去

Nand Flash的控制器的FIFO中，一点点读取你要的数据了。

至此，整个Nand Flash的读操作就完成了。

3、读ID

读设备ID只有一个命令字90h，先向命令寄存器写入90h再向地址寄存器写入00h可启动读ID操作，后续连续5次读取数据寄存器操作可以读出5个包含了全部id内容的数据。这5

个数据内容如下：

下面对几个重要的id内容做一个简单的介绍：

（5）nand flash的其他一些补充

1、NAND FLASH控制器

地址空间：只写空间，用来写入控制器将要写到nand flash中的地址

命令空间：只写空间，用来写入控制器将要发送给nand flash的命令

数据空间：读写，用来写入将要发送给nand flash的数据，或是存放从nand flash中读取到的数据

注：这就体现出了控制器的作用了。

A、若没有控制器，对于写命令 “80h”这一操作，你就须要做很多事情：Set pin CLE high, set pin WE# low,等等,可能你还要以配置GPIO的形式让相应的数据在线出现 “80h”。

B、有了控制器，你只需 REG32(0xBA400000) = 80h， 剩下的事情就让控制器去做

2、BCH控制器

我们将以读写的例子进行说明：

Nand_read_page

在读操作中， NAND Flash控制器首先执行页读取(Page read)操作，从目标 Nand Flash读出一整页数据，然后交由给BCH译码模块执行译码(BCH_decoding)，译码完毕后，

可能通过软件(驱动程序)判断有没有数据坏块，如果有的话，在软件中要执行一个 “correct()”函数来纠正其中的错误。之后 ，由CPU或者DMA将译码后的数据写入Memory的一

个buffer中。

Nand_program_page

在写操作中，CPU或者DMA先是把一个buffer的数据交给BCH编译模块去执行编码(BCH_encoding), 编码完毕后，再由CPU或者DMA将编码后相关的数据(包括data区和oob区)

写入到Nand Flash中。

kernel/arch/mips/xburst/soc-4780/common/

到这里我们已经对nand flash有了一个大体的认识，下面我们开始看mtd 下的nand flash 驱动程序了，以及我调试时遇到的问题！！！！！！！！！！！！！！！