关于NorFlash的一点总结

来源:互联网 发布:mac版的office 编辑:程序博客网 时间:2024/03/28 19:11

        最近在搞Uboot时才发现自己的裸机实验中没有相关NorFlash的代码,对NorFlash一无所知,查了一些资料,将自己的一点心得总结一下。

       开发板:mini2440

       NorFlash:SST39VF1601

 

       NorFlash简单来说与sdram与Nand的中间品,它能像sdram一样直接读,但是又得像nand一样编程擦写。因此程序可以直接在nor里跑,速度要比sdram慢一些,往nor里写数据必须先擦除,因为nor的每一位只能由1变为0。Nor可读不可直接写的特性可以被用来判断是Nor启动还是nand启动,因为nand启动的话前4K是可写的,我们写入数据再读取出来应该是没有问题的,而nor启动的话,读出的数据必然是错误的。


NorFlash的硬件接线:

       首先,如果做过sdram实验的朋友应该知道,NorFlash与sdram很相似,只不过sdram位宽为32,NOR为16。在硬件连接上,Nor的地址线与cpu的地址线错开1位,sdram错开2位。简单分析一下:

       32位的CPU地址线为32位,每一个地址对应1个byte,地址的步长为1byte
               0x0000 0000 对应第1个地址空间 大小为1bytes
               0x0000 0001 对应  2           大小为1bytes
               依次类推...
               可以理解为cpu的地址类型 为 u8 * addraddr+1  移动1个字节
       32位的sdram,每一个地址对应于4个byte,地址步长为4byte
               0x0000 0000 对应第1个地址空间 大小为4bytes
               0x0000 0001 对应  2           大小为4bytes
               依次类推...
               可以理解为sdram的地址类型 为 u32 * addraddr+1  移动4个字节
       16位的nor,每一个地址对应于2个byte,地址步长为2byte
               0x0000 0000 对应第1个地址空间 大小为2bytes
               0x0000 0001 对应  2           大小为2bytes
               依次类推...
               可以理解为nor的地址类型 为 u16 * addraddr+1  移动2个字节
       因此,CPU的地址与它们的地址是错位的。
               CPU的4个连续地址 如 0 1 2 3 均对应于sdram的 0地址
               CPU的2个连续地址 如 0 1     均对应于nor  的 0地址

       假如我想取sdram 0地址的 第二个byte 地址如何写?对于sdram和nor具体的每一个byte是无法寻址的呀,但是arm有一个叫存储管理器的东西,它大概会帮我们实现单字节的读写,至于sdram和nor支不支持单字节读写,我们后边在分析。


NorFlash的软件设置:

       需要像初始化sdram一样,设置Bank寄存器,主要是一些时序图的时间大小。

       位宽在BWSCON寄存器中设置,不过它是由硬件决定的,bank0的位宽,我们拨动开关选择nor启动还是nand启动的时候,它就已经确定了。


NorFlash信息:

        我这款Nor大小为2M,32个Block,每个block分为16个sector,一个sector为4K,具体信息如下图。

NorFlash写、擦除、读芯片ID:

       Nor可以像sdram一样直接读取,对于其它的操作,例如写、擦除、读信息等需要写特定的Date到特定的Addr。

这里尤其需要注意的是,Addr指的是nor地址线上看到的地址,相对于cpu也就是我们写程序的时候,需要将addr<<1,这样cpu错位的地址线发出的地址正好对上nor需求的地址。


        对于擦除操作,nor支持按block、sector或者整片的擦除,整个擦除需要6个周期,以按sector擦除为例,前五个周期为往XXX里写XXX,最后一个周期将0X30写入要擦除的sector对应的首地址即可。

        对于写操作,需要4个周期,前3个周期往XXX里写XXX,最后一个周期将Data写入addr,这里需要注意的是addr必须是半字对齐,data也要求为16bit。

       对于读取信息的操作,主要是读ID的操作,前3个周期往XXX里写XXX,第四个周期去读特定的地址,对于DeviceID来说,A1-A19=0,A0=1,对于CPU来说就是0x1<<1.      

NorFlash的等待:
       NorFlash有三种方式,1中读硬件引脚,另外两种读地址线,主要用读地址线的两种方式。
       1、Toggle
             连续读两次相同地址的数据,看DQ6是否相等,相等则擦除或写完成
       2、polling
             读数据,看DQ7是否正确,正确则擦除完成。如果擦除的话DQ7应该等于1,写操作的话,对比数据的第7位。




还有,很重要的一点:

经过我的测试,sdram的单字节读取没有问题,但是Nor单字节读取的时候,读出的数据并不正确。比如我在0x00地址处写入了0xff11,单字节读取0x0理论上应该得到0x11,而我在实际实验的时候得到的却是0xff。也就是说nor在存储半字数据的时候高8位于低8位互换了。



#include "uart.h"#define MAIN_SECT_SIZE  (4*1024)/* 4 KB */#define CMD_UNLOCK10x000000AA#define CMD_UNLOCK20x00000055#define CMD_ERASE_SETUP0x00000080#define CMD_ERASE_CONFIRM0x00000030#define CMD_PROGRAM0x000000A0#define MEM_FLASH_ADDR1(*(volatile U16 *)(0x000005555 << 1))#define MEM_FLASH_ADDR2(*(volatile U16 *)(0x000002AAA << 1))#define U16 unsigned short#define U32 unsigned long#define U8  unsigned charint write_hword (U32 dest, U16 data);typedef struct {U32size;/* total bank size in bytes*/U16sector_count;/* number of erase units*/U32flash_id;/* combined device & manufacturer code*/U32start[512];      /* physical sector start addresses */} flash_info_t;/*-----------------------------------------------------------------------*/void flash_id(){MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;MEM_FLASH_ADDR1 = 0x00000090;print("Manufacturer ID :%x\r\n",*((U16 *)0x00));MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;MEM_FLASH_ADDR1 = 0x00000090;print("Device ID :%x\r\n",*((U16 *)(0x01<<1)));}void flash_init ()//计算总大小,每个sector的起始地址{flash_id();//print("flash init OK\r\n");print("*((U32 *)0x32000000) = 0x00001100\r\n");*((U32 *)0x32000000) = 0x00001100;print("U8 0x32000001 == %x\r\n",*((U8 *)0x32000001));*((U8 *)0x32000003) = 0xff;print("*((U8 *)0x32000003) = 0xff\r\n");print("now the U32 0x32000000 should be 0xff001100\r\n");print("U32 0x32000000 = %x\r\n",*((U32 *)0x32000000));print("U8  0x32000000 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000000));print("U8  0x32000001 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000001));print("U8  0x32000002 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000002));print("U8  0x32000003 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000003));if(flash_erase(0,1) == 0)print("erase OK\r\n");U32 a = 0x00001c15;U16 b = 0x11ff;write_hword(a,b);print("*(U32 *0x00001c15) == 0x11ff\r\n");print("U8 0x1c15 = %x\r\n",*((U8 *)0x1c15));print("U8 0x1c16 = %x\r\n",*((U8 *)0x1c16));print("U16 0x1c15 = %x\r\n",*((U16 *)0x1c15));if(write_buff((1024*20),0,(7*1024)) == 0)print("write OK\r\n");}int flash_erase (int s_first, int s_last){int i,j;U32 size = 0;flash_info_t flash_info;for (i = 0; i < 1; i++) {U32 flashbase = 0;flash_info.size = 2*1024*1024;flash_info.sector_count = 512;flashbase = 0;for (j = 0; j < flash_info.sector_count; j++) {flash_info.start[j] =flashbase + (j) * MAIN_SECT_SIZE;//print("%d   \t:%d\r\n",j,flash_info.start[j]);}}int sect;unsigned short temp;/* Start erase on unprotected sectors */for (sect = s_first; sect <= s_last; sect++) {print ("Erasing sector %d ... \r\n", sect+1);volatile U16 * addr = (volatile U16 *)(flash_info.start[sect]);MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_ERASE_SETUP;MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;*addr = CMD_ERASE_CONFIRM;print("wait\r\n");while(1){                        temp = (*addr) & 0x40;// 0100 0000   DQ6            if(temp != (*addr) & 0x40)//DQ6                continue;            if(*addr & 0x80)//dq7 ==1                break;        }    }return 0;}//写16位数据,地址应该是16位对齐的。int write_hword (U32 dest, U16 data){//print("now to write %d\r\n",dest);int rc;volatile U16 *addr = (volatile U16 *)dest;U16 result;//Check if Flash is (sufficiently) erasedresult = *addr;if ((result & data) != data)return 1;MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_PROGRAM;*addr = data;    while(1){    unsigned short i = *addr & 0x40;    if(i != (*addr & 0x40))   //D6 == D6        continue;        if((*addr & 0x80) == (data & 0x80)){            rc = 0;            break;     //D7 == D7        }    }//print("write %d OK\r\n",dest);return rc;}int write_buff (U32 src, U32 addr, U32 len){int rc;U16 data;//16Bit?if(addr % 2){print("addr is not for 16bit align\n");return 1;}while (len >= 2) {data = *((volatile U16 *) src);if ((rc = write_hword (addr, data)) != 0) {return (rc);}src += 2;addr += 2;len -= 2;}return 0;}


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