Nand flash陷阱

转载：http://blog.csdn.net/girlkoo/article/details/8115849

当系统以Nand方式启动时，硬件将Nand Flash的前8KB拷贝到Steppingstone，然后从0地址开始运行程序，在这8KB以内代码中，我们需要完成必要的硬件初始化，如果代码超过8K，我们还需要将剩余代码的搬移到链接地址处，一般在SDRAM/DDR中。其中，硬件部分需要初始化系统时钟、DDR和NAND Flash三部分。这就是S3C6410以Nand方式启动时的大致流程，看上去跟ARM9(S3C2440)没有差别，但是如果您亲自动手写一下这个启动过程，你会发现ARM9跟ARM11还是存在若干差别的，这里我要说的是Nand裸机驱动的问题。述了S3C6410的Nand方式启动流程，看上去跟ARM9(S3C2440)没有太大差别，但是如果您亲自动手写一下这个启动过程，你会发现ARM9跟ARM11还是存在若干差别的，这里我要说的是Nand裸机驱动的问题。

我的开发板式Tiny6410，配置的Nand flash是K9GAG08U0E，块空间1M，页空间8K。于是可以实现nand_read函数：

[cpp] view plaincopy

1. int nand_read(unsigned int nand_start, unsigned int ddr_start, unsigned int len)  
2. {  
3.     unsigned long rest = len;  
4.     unsigned long addr = nand_start;  
5.     unsigned long page;  
6.     unsigned char *dest = (unsigned char *)ddr_start;  
7.     int i;  
8.   
9.     nand_select();  
10.     while(rest > 0){  
11.         nand_cmd(0x00);  
12.         nand_addr(addr);  
13.         nand_cmd(0x30);  
14.         nand_ready();  
15.   
16.         page = rest>PAGE_SIZE?PAGE_SIZE:rest;  
17.         for(i = 0; i != page; ++i){  
18.             *dest++ = NFDATA;  
19.         }  
20.         rest -= page;  
21.         addr += page;  
22.     }  
23.     nand_deselect();  
24.   
25.     return 0;  
26. }  

如上，我们可以完成必要的硬件初始化后用nand_read(0, 0x50000000, __bss_start-_start)来将完整的代码从Nand搬移到DDR中，开始我也是这样想的，但是发现代码根本无法运行，后来调试了一下发现，这样只将代码的前2K拷贝到DDR中，接下来的6K代码丢失了，而再接下来的代码是正确的！这很奇怪啊，手册中明却指出，该Nand的页大小为8KB，但为何我实际读取时却只能读取到2KB呢？原来S3C6410启动时拷贝的8K代码不是存储在Nand flash的第一页上，而是存储在Nand flash的前4页上，每页2K，总共8K，这是S3C6410芯片的硬件结构决定的！也就是说，虽然我们的Nand flash的页大小是8K，但是S3C6410为了适应各种型号的Nand flash并保证硬件能正确的拷贝Nand flash中的前8K到SRAM中，硬性的加上这一规定。因此，nand2ddr函数应该这样写：

[cpp] view plaincopy

1. void copy2ddr(unsigned long length){  
2.     unsigned long rest = length;  
3.     unsigned long size;  
4.     unsigned long i;  
5.   
6.     for(i = 0; i != 4; ++i){  
7.         size = rest>2048?2048:rest;  
8.         nand_read(PAGE_SIZE*i, 0x50000000+i*2048, size);  
9.         rest -= size;  
10.         if(rest == 0)  
11.             return;  
12.     }  
13.   
14.     nand_read(PAGE_SIZE*4, 0x50000000+PAGE_SIZE, rest);  
15. }  

对应还有写操作，原理一样，逆着写回去，这里就不分析原理了，nand_write函数：

[cpp] view plaincopy

1. void nand_write(unsigned int nand_start, unsigned char * buf, unsigned int len)  
2. {  
3.     unsigned long count = 0;  
4.     unsigned long addr  = nand_start;  
5.     int i = nand_start % PAGE_SIZE;  
6.   
7.     nand_select();  
8.     while (count < len)  
9.     {  
10.         nand_cmd(0x80);  
11.         nand_addr(addr);  
12.         for (; i < PAGE_SIZE && count < len; i++)  
13.         {  
14.             NFDATA = buf[count++];  
15.             addr++;  
16.         }  
17.         nand_cmd(0x10);  
18.         nand_ready();  
19.         i = 0;  
20.     }  
21.     nand_deselect();  
22. }  

store2nand函数应该这样写：

[cpp] view plaincopy

1. void store2nand(unsigned long ddr_start, unsigned long length){  
2.     unsigned char* src = (unsigned char*)ddr_start;  
3.     unsigned long rest = length;  
4.     unsigned long size;  
5.     unsigned long i;  
6.   
7.     for(i = 0; i != 4; ++i){  
8.         size = rest>2048?2048:rest;  
9.         nand_write(PAGE_SIZE*i, src+2048*i, size);  
10.         rest -= size;  
11.         if(rest == 0)  
12.             return;  
13.     }  
14.   
15.     nand_write(PAGE_SIZE*4, src+2048*4, rest);  
16. }  

store2nand函数可以用来下载程序时写nand用，如果不按照这种方式将程序写入nand，硬件就无法正确加载Nand flash的前8K代码，程序也就无法正常运行。

下面是我自己写的Tiny6410裸机程序，arm-linux-gcc环境，如果需要可以下载了看看，代码实现了系统时钟、DDR、Nand flash还有串口的初始化，下面是链接地址，以后还会继续完善：

下载地址：（前段时间忘了改了）

http://download.csdn.net/detail/girlkoo/4690705