nand flash_笔记

来源：互联网发布：棒球帽推荐知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/11 17:28

名次解释：

BBM : Bad Block Management 坏块管理

BBT : Bad Block Table 坏块表

ECC : Error Correction Code 错误校验码

MTD : Memory Technology Device 内存技术设备

nand flash结构图

对于flash，读取/写入的最小单元是 Page/页，一般大小是2KB 4KB 8KB

擦除的最小单元是 Block/块，一般大小是128KB 256KB 512KB

管脚说明：

IO0 - IO7 ：数据/地址复用

CLE ：命令锁存

ALE ：地址锁存

CE ：芯片使能

RE ：读使能

WE ：写使能

WP ：写保护

R/B ：就绪/忙

典型特性：

1、页擦除时间是200us，慢的800us

2、块擦除时间是1.5ms

3、页数据读取到数据寄存器一般时间是20us

4、串行访问一个数据的时间是25ns

5、页寄存器（Page Register），对于每一片plane，都有用于缓存将要读写的一页数据，又叫页缓存

nand flash的读写数据流向：

举例：nand flash 数据读取时序图

物理地址 = 块大小 * 块号 + 页大小 * 页号 + 页内地址

案例：

型号K9K8G08U0A，8192个块，每个块64页，每个页2K

访问第7000个块中的第64页的1208字节的地址，物理地址 = 128K *7000 + 2K *64 +1208 = 0x36B204B8

nand flash的地址周期组成：

nand flash的地址周期有5个，2个列周期column address，3个行周期row address

A0 - A10是业内地址，范围0 - 2047

A11用于表示业内的oob区域，其大小是64字节

A12 - A30 是页号

A18 - A30 是块号

所以：0x36B204B8 = 11 0110 1011 0010 0000 0100 1011 1000

周期1 ： A0 - A7 1011 1000 0xB8

周期2 ： A10 - A8 100 0x04

周期3 ： A19 - A11 010 0000 0 0x40

周期4 ： A27 - A20 110 1011 0 0xD6

周期5 ： A30 - A28 11 0 0x06

注意：A11用于oob位置，只有当页内地址属于2048-2111的时候，A11才会有效果

在Linux源码/drivers/mtd/nand/nand_base.c中，是这样处理的：

static void nand_command_lp(struct mtd_info *mtd, unsigned int command,                int column, int page_addr){......        /* Serially input address */        if (column != -1) {......            chip->cmd_ctrl(mtd, column1, ctrl); /* 发送Col Addr 1 */            ctrl &= ~NAND_CTRL_CHANGE;            chip->cmd_ctrl(mtd, column >> 8, ctrl); /* 发送Col Addr 2 */        }        if (page_addr != -1) {            chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr2, ctrl); /* 发送Row Addr 1 */            chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 8, /* 发送Row Addr 2 */                       NAND_NCE | NAND_ALE);             /* One more address cycle for devices > 128MiB */            if (chip->chipsize > (128 << 20))                chip->cmd_ctrl(mtd, page_addr >> 16, /* 发送Row Addr 3 */                           NAND_NCE | NAND_ALE);         }}

虽然操作是读取页内部分数据，但硬件仍会将整个页读取到页缓存中。

nand flash相关规范

ONFI 规范 Open Nand Flash Interface specification

有Intel主导，统一了nand flash的操作接口包括操作命令。

http://onfi.org/specifications/

LBA规范

LBA Nand Flash : Logical Block Address，逻辑块寻址的Nand Flash，Toshiba主导

普通nand flash是按物理块寻址，缺点是坏块情况下的软件工作量繁重。

LBA把ECC校验、坏块管理、负载平衡的工作放在硬件上实现。

http://www.toshiba-components.com/prpdf/5678E.pdf

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