【底软】NANDFlash与NORFLASH

1、FLASH器件一共有3种操作：读取、擦除和编程。对于FLASH而言，写0与写1是两个不同的操作，写0称为编程，而写1称为擦除。

2、FLASH的可靠性主要表现在两个方面：（1）耐久性；（2）电荷保持特性；

3、NANDFLASH的两大优势是低成本和高性能，但其弱点是可靠性，影响NAND可靠性的因素有两点：

（1）位翻转；NAND能够比较可靠地保存信息，但是在读取操作时存在一定机率出现位翻转现象，机率不是很高，但比NORFLASH高；

（2）坏块；NAND要保证低成本这个优势，就无法保证出厂时百分之百都是有效块，一般允许有2%坏块，因此需要对NAND器件进行扫描，进行坏块标记；

4、NAND可靠性可以通过三点进行保证：

（1）磨损平衡；避免将文件持续写到同一个block中，使不同block的磨损率相当，从而延长器件寿命；

（2）ECC校验；NAND因为位翻转问题，会较高概率出现单bit错误，通过ECC算法校验可以使出错概率降低好几个数量级；

（3）块坏管理技术；NAND因有坏块存在，必须对坏块进行管理；

5、NAND与NOR差异比较：

（1）NOR读取速度（约35ns）比NAND（约50ns）稍快一些；

（2）NOR结构的FLASH可以随机读取，而NAND结构的FLASH只能按page或block连续读取；

（3）NAND写入速度要比NOR快，典型的要快10倍；

（4）NAND擦除速度（毫秒级）比NOR（秒级）快；

（5）NOR可以片内执行程序，适合存储程序代码; NAND可以做到大容量，适合存储大量数据；

（6）NAND无法做到百分之百都是有效块，必须进行块坏管理；

6、NAND操作特点：擦除以block为单位；读取和写入以page为单位；

7、NAND第一个page包括数据区和空间区，空闲区通常用于ECC校验码、耗损均衡和其它信息。ECC能够在硬件或软件中执行，显然在硬件上可以提高性能，在写入数据时，产生的ECC值存储在Spare区，读取数据时，计算的ECC校验码会与Spare区的ECC校验码进行对比，以判断数据是否正确。编程和擦除操作后，需要读取状态寄存器，确认是否完成操作，如果操作失败，标记为坏块，坏块标记位于Spare区的第一个位置，若Spare区第一个位置的值不是0xFF，则该块为坏块。

8、一个block只要有一个page操作失败，则该page的Spare区将标记为坏块，表明该block为Bad block。

9、一个NANDC控制器，一般集成在CPU中，提供硬件ECC功能，只需要将NANDC与外接NAND芯片连接即可；

10、NandFlash芯片手册可到各半导体公司官网下载，比如镁光Micro：http://www.micron.com/ ;飞索Spansion：http://www.spansion.com/Pages/Default.aspx

11、NandFlash驱动的接口函数一般如下：

#define UINT32unsigned int#define UINT8unsigned char/*定义驱动各接口函数类型*/typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_INIT)(void);typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_ERASE)(UINT32 blockNum);typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_WRITE)(UINT32 chunkNum,  UINT32 offsetInChunk,  UINT32 length,  UINT8* pData);typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_READ)(UINT32 chunkNum, UINT32 offsetInChunk, UINT32 length, UINT8* pData);typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_WRITE_WITH_ECC)(UINT32 chunkNum,   UINT32 offsetInChunk,   UINT32 length,   UINT8* pData);typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_READ_WITH_ECC)(UINT32 chunkNum,  UINT32 offsetInChunk,  UINT32 length,  UINT8* pData,  UINT32 *pBitFlip);typedef UINT32 (* NAND_DRIVER_FUN_READ_SPARE)(UINT32 chunkNum,   UINT32 offsetInChunk,   UINT32 length,   UINT8* pData);typedef struct NAND_FLASH_DRIVER{NAND_DRIVER_FUN_INITNandFlashInit;/*NandFlash初始化接口函数*/NAND_DRIVER_FUN_ERASENandFlashErase;/*NandFlash擦除接口函数*/NAND_DRIVER_FUN_WRITENandFlashWrite;/*NandFlash写接口函数*/NAND_DRIVER_FUN_READNandFlashRead;/*NandFlash读接口函数*/NAND_DRIVER_FUN_WRITE_WITH_ECCNandFlashWriteWithEcc;/*NandFlash带ECC写接口函数*/NAND_DRIVER_FUN_READ_WITH_ECCNandFlashReadWithEcc;/*NandFlash带ECC读接口函数*/NAND_DRIVER_FUN_READ_SPARENandFlashReadSpare;/*NandFlash读空闲区接口函数*/}NAND_DRIVER;

12、对于Norflash，操作有Read、Write、Erase三种：

（1）Read；一般Norflash的读操作都不需要写命令字，直接根据地址读取即可；

（2）Write；Write操作其实可以分为两种：Write buffer和Program，Write buffer需要写命令字将数据写到buffer中，再写命令字把buffer中的数据写到Norflash中。Write buffer可以一次性写入32字节，但不能跨块执行；而Program则直接写命令字把数据写到Norflash中。

（3）Erase；Erase操作也可以分为两种：Chip Erase和Section Erase，Chip Erase可以擦除任何一个没有锁定的区域，Section Erase则是按块进行擦除。