u-boot-2009.08在飞凌OK2440/FL2440上的移植（四）——让u-boot支持nand flash识别与操作

分析了一下Uboot中Nandflash的驱动，u-boot-2009.08使用的是和Linux内核一样的MTD(内存技术设备)架构。在Uboot下对Nand的支持体现在命令行下实现对nand flash的操作，为：nand info，nand device，nand read，nand write，nand erease，nand bad。用到的主要数据结构有：struct nand_flash_dev，struct nand_chip。前者包括主要的芯片型号，存储容量，设备ID，I/O总线宽度等信息；后者是具体对nand flash进行操作时用到的信息。 

u-boot启动到第二个阶段后，在/cpu/arm920t/board.c这个文件中start_armboot函数里，有下面的代码： 

#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
    puts ("NAND:  ");
    nand_init();        /* go init the NAND */
#endif

 所以，我们只要定义了CONFIG_CMD_NAND这个宏，就会开始nand初始化。通过用KScope(Linux下的一个不错的IDE，可用来做代码分析）来一步步地查看函数执行过程，得出下面的nand执行流程：

1./cpu/arm920t/board.c文件中的start_armboot函数调用/drivers/mtd/nand/nand.c文件中的nand_init函数；
2.nand_init调用同文件下的nand_init_chip函数；
3.nand_init_chip函数调用/drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c文件下的board_nand_init函数，然后再调用/drivers/mtd/nand/nand_base.c函数中的nand_scan函数；
4.s3c2410_nand.c就是我们做移植需要实现的文件，是与具体的硬件密切相关的。
5.nand_scan函数会调用同文件下的nand_scan_ident等函数。

从这里我们得知，我们要把nand移植到2440上，就要修改s3c2410_nand.c这个文件！因为对nand flash的操作，实际上就是对nand控制器的操作，而2440的nand控制器和2410相比，有很大的不同！我们的修改工作量主要也是在这里。

首先在include/configs/ok2440v3.h中相应位置增加必要的宏定义：

**********************************************************************************************************************************************************

/*
 * Command line configuration.
 */
..........................

#define CONFIG_CMD_NAND
#define CONFIG_CMDLINE_EDITING
#ifdef CONFIG_CMDLINE_EDITING
#undef CONFIG_AUTO_COMPLETE
#else
#define CONFIG_AUTO_COMPLETE
#endif

/* NAND flash settings */

#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
#define CONFIG_SYS_NAND_BASE 0x4E000000 
#define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE     1     
#define CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE  1 
#define NAND_SAMSUNG_LP_OPTIONS       1    /*注意，这个定义很重要，因为我们用的是大块nand!!我就是因为没定义这里卡了较长时间 */

#undef  CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH
#define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND     1      /* 环境变量的保存位置 */
#endif

********************************************************************************************************************************************************

修改/drivers/mtd/nand/Makefile,在其中添加：

COBJS-y += s3c2440_nand.o 
COBJS-$(CONFIG_NAND_S3C2440) += s3c2440_nand.o 

把/drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c复制并重命名为s3c2440_nand.c，因为s3c2410和s3c2440在nand控制器方面有很多不同，所以要进行移植，我们最重要的是修改当前的s3c2440_nand.c， 
修改s3c2440_nand.c： 

#include <common.h>

#if 0
#define DEBUGN printf
#else
#define DEBUGN(x, args ...) {}
#endif

#include <nand.h>
#include <s3c2410.h>
#include <asm/io.h>

#define __REGb(x) (*(volatile unsigned char *)(x))
#define __REGi(x) (*(volatile unsigned int *)(x))

#define    NF_BASE        0x4e000000
#define    NFCONF         __REGi(NF_BASE + 0x0)
#define     NFCONT        __REGi(NF_BASE + 0x4)
#define    NFCMD           __REGb(NF_BASE + 0x8)
#define    NFADDR         __REGb(NF_BASE + 0xc)
#define    NFDATA          __REGb(NF_BASE + 0x10)
#define     NFMECCD0    __REGi(NF_BASE + 0x14)
#define     NFMECCD1    __REGi(NF_BASE + 0x18)
#define     NFSECCD       __REGi(NF_BASE + 0x1C)
#define    NFSTAT           __REGb(NF_BASE + 0x20)
#define    NFSTAT0         __REGi(NF_BASE + 0x24)
#define    NFSTAT1         __REGi(NF_BASE + 0x28)
#define    NFMECC0        __REGi(NF_BASE + 0x2C)
#define    NFMECC1        __REGi(NF_BASE + 0x30)
#define    NFSECC           __REGi(NF_BASE + 0x34)
#define    NFSBLK           __REGi(NF_BASE + 0x38)
#define    NFEBLK           __REGi(NF_BASE + 0x3c)

#define S3C2440_NFCONT_nCE    (1<<1)
#define S3C2440_ADDR_NALE 0x0c
#define S3C2440_ADDR_NCLE 0x08

ulong IO_ADDR_W = NF_BASE;//增加一个全局变量

static int s3c2440_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
{
DEBUGN("dev_ready\n");
return (NFSTAT & 0x01);
}


static void s3c2440_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int cmd, unsigned int ctrl)
{
    struct nand_chip *chip = mtd->priv;
    DEBUGN("hwcontrol(): 0x%02x 0x%02x\n", cmd, ctrl);

    if (ctrl & NAND_CTRL_CHANGE) {
        IO_ADDR_W = NF_BASE;
        if (!(ctrl & NAND_CLE)) //要写的是地址
            {
            IO_ADDR_W |= S3C2440_ADDR_NALE;}
        if (!(ctrl & NAND_ALE)) //要写的是命令
            {
            IO_ADDR_W |= S3C2440_ADDR_NCLE;}

        if (ctrl & NAND_NCE)   
            {NFCONT &= ~S3C2440_NFCONT_nCE; //使能nand flash
            //DEBUGN("NFCONT is 0x%x ",NFCONT);
            //DEBUGN("nand Enable ");
            }
        else
            {NFCONT |= S3C2440_NFCONT_nCE;  //禁止nand flash
            //DEBUGN("nand disable ");
            }
    }

    if (cmd != NAND_CMD_NONE)
        writeb(cmd,(void *)IO_ADDR_W);
}

int board_nand_init(struct nand_chip *nand)
{
     u_int32_t cfg;
     u_int8_t tacls, twrph0, twrph1;
     S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
    
     DEBUGN("board_nand_init()\n");
 
     clk_power->CLKCON |= (1 << 4);

    DEBUGN("CONFIG_S3C2440\n");
        twrph0 = 4; twrph1 = 2; tacls = 0;
    cfg = (tacls<<12)|(twrph0<<8)|(twrph1<<4);
    NFCONF = cfg;
    //DEBUGN("cfg is %x\n",cfg);
    //DEBUGN("NFCONF is %lx\n",NFCONF);
    cfg = (1<<6)|(1<<4)|(0<<1)|(1<<0);
    NFCONT = cfg;
    //DEBUGN("cfg is %lx\n",cfg);
    //DEBUGN("NFCONT is %x\n",NFCONT);

/* initialize nand_chip data structure */
    nand->IO_ADDR_R = nand->IO_ADDR_W = (void *)0x4e000010;

    /* read_buf and write_buf are default */
    /* read_byte and write_byte are default */

    /* hwcontrol always must be implemented */
    nand->cmd_ctrl = s3c2440_hwcontrol;
    nand->dev_ready = s3c2440_dev_ready;
    return 0;
}

s3c2440_hwcontrol函数主要控制是写命令还是写地址。

我遇到的问题，由于board_nand_init()函数我没有添加return 0，导致后面的判断没法进行，结果读出的NAND为0MiB，所以移植一定要仔细阅读源码，还有个问题就是uboot的打印信息中出现NAND_ECC_NONE selected by board driver. This is not recommended!!，据说这跟ECC的校验模式有关,但不影响，我后来把这个直接注释掉。

此时就能进行nand命令的基本操作，nand info、nand dump、nand read、nand write；如下图:

 感谢网上的各位大牛，本博文主要参考：

• http://helloyesyes.iteye.com/blog/1071268
  
• http://www.360doc.com/content/12/1215/19/532901_254233098.shtml