NOR Flash、NAND Flash…

NOR Flash、NAND Flash和iNAND Flash的不同点

 

sdram：主要用于程序执行时的程序存储、执行或计算，类似内存。 

nor flash：适合小容量的程序或数据存储，类似小硬盘；

nand flash：适合大容量数据存储，类似硬盘；

inand flash：是SanDisk公司研发的存储芯片，可以简单的看成SD卡或MMC卡芯片化。

 

 Nor flash的有自己的地址线和数据线，可以采用类似于memory的随机访问方式，在norflash上可以直接运行程序，所以norflash可以直接用来做boot，采用norflash启动的时候会把地址映射到0x00上。

 

Nand flash是IO设备，数据、地址、控制线都是共用的，需要软件区控制读取时序，所以不能像norflash、内存一样随机访问，不能EIP（片上运行），因此不能直接作为boot。

 

NANDFlash启动：NANDFlash控制器自动把nandflash存储器的前4K载到Steppingstone（内部SRAM缓冲器），并把0x00000000S设置为内部SRAM的起始地址，cpu从内部SRAM的0x00000000开始启动，这个过程不需要程序干涉。（cpu会自动从NANDflash中读取前4KB的数据放置在片内SRAM里（s3c2440是soc），同时把这段片内SRAM映射到nGCS0片选的空间（即0x00000000）。cpu是从0x00000000开始执行，也就是NANDflash里的前4KB内容。因为NANDFLASH连地址线都没有，不能直接把NAND映射到0x00000000，只好使用片内SRAM做一个载体。通过这个载体把nandflash中大代码复制到RAM(一般是SDRAM)中去执行）。程序员要完成的工作是把最核心的代码放在nandflash的前4K中。4K代码要完成S3C2440的核心配置以及启动代码（U-boot）的剩余部分拷贝到SDRAM中。这4K的启动代码需要将NANDFlash中的内容复制到SDRAM中执行。NANDFlash的前4K空间放启动代码，SDRAM速度较快，用来执行主程序的代码。ARM一般从ROM或Flash启动完成初始化，然后将应用程序拷贝到RAM，然后跳到RAM执行。

NORflash启动：支持XIP即代码直接在NORFlash上执行，无需复制到内存中。这是由于NORFlash的接口与RAM完全相同，可随机访问任意地址数据。NORflash速度快，数据不易失，可作为存储并执行起到代码和应用程序的存储器，norflash可像内存一样读操作，但擦初和写操作效率很低，远不及内存，一般先在代码的开始部分使用汇编指令初始化外接的的内存部件（外存SDRAM），最后跳到外存中继续执行。对于小程序一般把它烧到NANDflash中，借助cpu内部RAM（SRAM）直接云行。norflash被映射到0x00000000地址（就是nGCS0，这里就不需要片内SRAM来辅助了，所以片内SRAM的起始地址还是0x40000000）.然后cpu从0x00000000开始执行（也就是在Norfalsh中执行）。NORflash速度快，数据不易失，可作为存储并执行起到代码和应用程序的存储器，norflash可像内存一样读操作，但擦初和写操作效率很低，价格很昂贵。SDRAM和nandflash的价格比较适中。根据这些特点，一些人产生了这样一种想法：外部nandflash中执行启动代码，SDRAM中执行主程序。NANDFlash控制器自动把nandflash存储器的前4K载到Steppingstone（内部SRAM缓冲器），并把0x00000000S设置为内部SRAM的起始地址，cpu从内部SRAM的0x00000000开始启动，这个过程不需要程序干涉。这4K的启动代码需要将NANDFlash中的内容复制到SDRAM中执行。NANDFlash的前4K空间放启动代码，SDRAM速度较快，用来执行主程序的代码。ARM一般从ROM或Flash启动完成初始化，然后将应用程序拷贝到RAM，然后跳到RAM执行。  

 

总结：Arm的启动都是从0地址开始，所不同的是地址的映射不一样。在arm开电的时候，要想让arm知道以某种方式（地址映射方式）运行，不可能通过你写的某段程序控制，因为这时候你的程序还没启动，这时候arm会通过引脚的电平来判断。  

1当引脚OM0跟OM1有一个是高电平时，这时地址0会映射到外部nGCS0片选的空间，也就是Norflash，程序就会从Norflash中启动，arm直接取Norflash中的指令运行。  

2当OM0跟OM1都为低电平，则0地址内部bootbuf（一段4k的SRAM）开始。系统上电，arm会自动把NANDflash中的前4K内容考到bootbuf（也就是0地址），然后从0地址运行。这时NANDFlash中的前4K就是启动代码（他的功能就是初始化硬件然后在把NANDFlash中的代码复制到RAM中，再把相应的指针指向该运行的地方）为什么会有这两种启动方式，关键还是两种flash的不同特点造成，NORFLASH容量小，速度快，稳定性好，输入地址，然后给出读写信号即可从数据口得到数据，适合做程序存储器。NANDFLASH总容量大，但是读写都需要复杂的时序，更适合做数据存储器。这种不同就造成了NORflash可以直接连接到arm的总线并且可以运行程序，而NANDflash必须搬移到内存（SDRAM）中运行。在实际的开发中，一般可以把bootloader烧入到Norflash，程序运行可以通过串口交互，进行一定的操作，比如下载，调试。这样就很可以很方便的调试你的一些代码。Norflash中的Bootloader还可以烧录内核到Norflash等等功能。

 

 

关于为什么NAND Flash不能直接运行程序的说明：

 

Nand Flash的命令、地址、数据都通过I/O口发送，管脚复用，这样做做的好处是，可以明显减少NANDFLASH的管脚数目，将来如果设计者想将NANDFLASH更换为更高密度、更大容量的，也不必改动电路板。

 NAND FLASH不能够执行程序，本人总结其原因如下：

1. NAND FLASH本身是连接到了控制器上而不是系统总线上。CPU启动后是要取指令执行的，如果是SROM、NORFLASH 等之类的，CPU 发个地址就可以取得指令并执行，NANDFLASH不行，因为NAND FLASH是管脚复用，它有自己的一套时序，这样CPU无法取得可以执行的代码，也就不能初始化系统了。

 2. NAND FLASH是顺序存取设备，不能够被随机访问，程序就不能够分支或跳转，这样你如何去设计程序。