#第001節(jié)_Nor Flash原理及硬件操作 #
Nor Flash的連接線有地址線，數(shù)據(jù)線，片選信號讀寫信號等，Nor Flash的接口屬于內(nèi)存類接口，Nor Flash可以向內(nèi)存一樣讀，但是不能像內(nèi)存一樣寫，需要做一些特殊的操作才能進行寫操作，讀只需像內(nèi)存一樣讀很簡單。
Nor Flash原理圖如圖：
Flash介紹
常用的Flash類型有Nor Flash和NAND Flash兩種。
Nor Flash由Intel公司在1988年發(fā)明，以替代當(dāng)時在市場上占據(jù)主要地位的EPROM和E2PROM。NAND Flash由Toshiba公司在1989年發(fā)明。兩者的主要差別如下表：
Nor Flash支持XIP，即代碼可以直接在Nor Flash上執(zhí)行，無需復(fù)制到內(nèi)存中。這是由于NorF lash的接口與RAM完全相同，可以隨機訪問任意地址的數(shù)據(jù)。Nor Flash進行讀操作的效率非常高，但是擦除和寫操作的效率很低，另外，Nor Flash的容量一般比較小。NAND Flash進行擦除和寫操作的效率更高，并且容量更大。一般而言，Nor Flash用于存儲程序，NAND Flash用于存儲數(shù)據(jù)。基于NAND Flash的設(shè)備通常也要搭配Nor Flash以存儲程字。
Flash存儲器件由擦除單元（也稱為塊）組成，當(dāng)要寫某個塊時，需要確保這個塊己經(jīng)
被擦除。Nor Flash的塊大小范圍為64kB、128kB：NAND Flash的塊大小范圍為8kB，64kB，擦/寫一個Nor Flash塊需4s，而擦／寫一個NAND Flash塊僅需2ms。Nor Flash的塊太大，不僅增加了擦寫時間，對于給定的寫操作，Nor Flash也需要更多的擦除操作——特別是小文件，比如一個文件只有IkB，但是為了保存它卻需要擦除人小為64kB—128kB的Nor Flash塊。
Nor Flash的接口與RAM完全相同，可以隨意訪問任意地址的數(shù)據(jù)。而NAND Flash的
接口僅僅包含幾個I/O引腳，需要串行地訪問。NAND Flash一般以512字節(jié)為單位進行讀寫。這使得Nor Flash適合于運行程序，而NAND Flash更適合于存儲數(shù)據(jù)。
容量相同的情況下，NAND Flash的體積更小，對于空間有嚴格要求的系統(tǒng)，NAND Flash可以節(jié)省更多空間。市場上Nor Flash的容量通常為IMB~4MB(也有32MB的Nor Flash)，NAND Flash的容量為8MB~512MB。容量的差別也使得Nor Flash多用于存儲程序，NAND Flash多用于存儲數(shù)據(jù)。
對于Flash存儲器件的可靠性需要考慮3點：位反轉(zhuǎn)、壞塊和可擦除次數(shù)。所有Flash器件都遭遇位反轉(zhuǎn)的問題：由于Flash固有的電器特性，在讀寫數(shù)據(jù)過程中，偶然會產(chǎn)生一位或幾位數(shù)據(jù)錯誤（這種概率很低），而NAND Flash出現(xiàn)的概率遠大于Nor Flash，當(dāng)位反轉(zhuǎn)發(fā)生在關(guān)鍵的代碼、數(shù)據(jù)上時，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。當(dāng)僅僅是報告位反轉(zhuǎn)，重新讀取即可：如果確實發(fā)生了位反轉(zhuǎn)，則必須有相應(yīng)的錯誤檢測/恢復(fù)措施。在NAND Flash上發(fā)生位反轉(zhuǎn)的概率史高，推薦使用EDC/ECC進行錯誤檢測和恢復(fù)。NAND Flash上面會有壞塊隨機分布在使用前需要將壞塊掃描出來，確保不再使用它們，否則會使產(chǎn)品含有嚴重的故障。NAND Flash每塊的可擦除次數(shù)通常在100000次左右，是Nor Flash的10倍。另外，因為NAND Flash的塊大小通常是NorF lash的1/8，所以NAND Flash的壽命遠遠超過Nor Flash。
嵌入式Linux對Nor、NAND Flash的軟件支持都很成熟。在Nor Flash上常用jffs2文
件系統(tǒng)，而在NAND Flash常用yaffs文件系統(tǒng)。在更底層，有MTD驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)對它們的讀、寫、擦除操仵，它也實現(xiàn)了EDC/ECC校驗。
Nor Flash的操作##
下面我們使用u-boot來體驗Nor Flash的操作(開發(fā)板設(shè)置Nor啟動，進入u-boot)。
1).使用OpenJTAG燒寫UBOOT到Nor Flash
那么我們怎么用u-boot來操作呢？
Nor Flash手冊里會有一個命令的表格，如圖：
下面簡單的舉一些例子：
復(fù)位(reset)：往任何一個地址寫入F0。
讀ID(ReadSiliconID)：很多的Nor Flash可以配置成位寬16bit(Word)，位寬8bit(Byte)。對于我們使用的jz2440開發(fā)板使用是位寬16bit，怎樣讀ID呢？
根據(jù)前面得圖可知，往Nor Flash的555地址寫AA，再往2AA的地址寫入55，再往555的地址寫入90，然后就可以讀ADI地址，就可以讀到DDI數(shù)據(jù)了。
實例1
讀數(shù)據(jù)：
在u-boot上執(zhí)行：md.b0
結(jié)果(和我們燒進去的數(shù)據(jù)完全一樣)：
00000000:170000ea14f09fe514f09fe514f09fe5................ 00000010:14f09fe514f09fe514f09fe514f09fe5................ 00000020:6001f833c001f8332002f8337002f833`..3...3..3...3 00000030:e002f8330004f8332004f833efbeadde...3...3..3....
可以得出結(jié)論：u-boot可以像讀內(nèi)存一樣來讀nor flash
實例2
讀ID(參考Nor手冊)
往地址555H寫入AAH(解鎖)
往地址2AAH寫入55H(解鎖)
往地址555H寫入90H（命令）
讀0地址得到廠家ID(C2H)
讀1地址得到設(shè)備ID(22DAH或225BH)
退出讀ID狀態(tài)：給任意地址寫F0H就可以了。
下圖為2440和Nor Flash的簡易連接圖：
2440的A1接到Nor的A0所以2440發(fā)出的地址是，Nor Flash收到的地址左移一位。比如：2440發(fā)出(555H<<1)地址，Nor Flash才能收到555H這個地址。
下面對在Nor Flash的操作，2440的操作，U-BOOT上的操作進行比較，如下表：
1）.當(dāng)執(zhí)行過
md.w 0 1
結(jié)果(輸出廠家ID)：
00000000:00c2…(00c2就是廠家ID)
2）.當(dāng)執(zhí)行過
md.w 2 1
結(jié)果(輸出設(shè)備ID)：
00000002:2249I"(2249就是設(shè)備ID)
3）.當(dāng)執(zhí)行
mw.w 0 f0
就退出讀ID的狀態(tài)，
執(zhí)行：
md.b0
結(jié)果：
00000000:17.（讀到的就是Nor Flash地址·0的數(shù)據(jù)）
Nor Flash的兩種規(guī)范
通常內(nèi)核里面要識別一個 Nor Flash 有兩種方法：
一種是 jedec 探測，就是在內(nèi)核里面事先定義一個數(shù)組，該數(shù)組里面放有不同廠家各個芯片的一些參數(shù)，探測的時候?qū)?flash 的 ID 和數(shù)組里面的 ID 一一比較，如果發(fā)現(xiàn)相同的，就使用該數(shù)組的參數(shù)。
jedec 探測的優(yōu)點就是簡單，缺點是如果內(nèi)核要支持的 flash 種類很多，這個數(shù)組就會很龐大。內(nèi)核里面用 jedec 探測一個芯片時，是先通過發(fā)命令來獲取 flash 的 ID，然后和數(shù)組比較，但是 flash.c 中連 ID 都是自己通過宏配置的。
一種是 CFI(common flash interface)探測，就是直接發(fā)各種命令來讀取芯片的信息，比如 ID、容量等，芯片本身就包含了電壓有多大，容量有有多少等信息。
下面對在Nor Flash上操作，2440上操作，U-BOOT上操作cfi 探測（讀取芯片信息）進行比較參考芯片手冊。
##Nor Flash寫數(shù)據(jù) ##
我們在Nor Flash的10000的地址讀數(shù)據(jù)，
md.w 100000 1
結(jié)果：
00100000:ffff…
在Nor flash的10000的地址寫數(shù)據(jù)下0x1234，
mw.w 100000 1234
然后在這個地址讀數(shù)據(jù)，
md.w 100000 1
結(jié)果：
00100000:ffff(這個地址上的數(shù)據(jù)沒有被修改，寫操作無效)。
怎樣把數(shù)據(jù)寫進Nor Flash進去呢？
寫數(shù)據(jù)之前必須保證，要寫的地址是擦除的。
下面是Nor Flash的寫操作，如下表：
1).U-BOOT執(zhí)行完上述指令后，0x1234，就被寫到0x100000地址處，
執(zhí)行：
md.w1000001
結(jié)果(1234被寫進去)：
00100000:1234 4
從這里可以看出來U-BOOT的操作不是很復(fù)雜。
2）.我們再次往0x100000地址處，寫入0x5678,執(zhí)行如下命令：
mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w aaa a0
mw.w 100000 5678
查看0x100000地址處的數(shù)據(jù)
md.w 100000 1
結(jié)果：
00100000:12300.
0x100000地址處的數(shù)據(jù)不是0x5678，寫操作失敗，失敗的原因是，原來的數(shù)據(jù)已經(jīng)是0x1234不是全0xffff，再次寫操作失敗，(Nor Flash只有先擦出，才能燒寫)。
先擦除(參考Nor Flash芯片手冊)
Nor Flash操作 u-boot操作
555H AAH mw.w aaa aa
2AAH 55H mw.w 554 55
555H 80H mw.w aaa 80
555H AAH mw.w aaa aa
2AAH 55H mw.w 554 55
SA 30H //往扇區(qū)地址寫入30 mw.w 100000 30
執(zhí)行完上述指令后測試
執(zhí)行：
md.w 100000 1
結(jié)果：
00100000:ffff…
已被擦除，這個時候再次燒寫就不會有問題了。
再燒寫
mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w aaa a0
mw.w 100000 5678
測試燒寫結(jié)果
執(zhí)行：
md.w 100000 1
結(jié)果：
00100000:5678 xV
數(shù)據(jù)被燒寫進去，燒寫成功。
總結(jié)：我們燒寫時，如果上面的數(shù)據(jù)，不是0ffff,沒有被擦除過，我們就要先擦出，擦除完后，才可以燒寫，擦除燒寫的命令可以從芯片手冊里面獲得。
= 第002節(jié)_Nor Flash編程_識別 =
本節(jié)實例的目的目的：識別nor flash
發(fā)送命令函數(shù)
nor_cmd函數(shù)代碼如下，往NOR Flash某個地址發(fā)送指令，
16
17 /* offset是基于NOR的角度看到 */
18 void nor_cmd(unsigned int offset, unsigned int cmd)
19 {
20 nor_write_word(NOR_FLASH_BASE, offset, cmd);
21 }
讀取函數(shù)
nor_read_word函數(shù)是從NOR Flash 讀取兩個字節(jié)（本開發(fā)板位寬16bit），讀取數(shù)據(jù)的地址，是基于2440，所以讀取NOR Flash某個地址上的數(shù)據(jù)時，需要把NOR Flash對應(yīng)的地址左移一位(地址乘以2)。
23 unsigned int nor_read_word(unsigned int base, unsigned int offset)
24 {
25 volatile unsigned short *p = (volatile unsigned short *)(base + (offset << 1));
26 return *p;
27 }
讀取地址中的數(shù)據(jù)
向nor_dat函數(shù)中寫入NOR Flash某個地址，返回該NOR Flash地址上的數(shù)據(jù)。
29 unsigned int nor_dat(unsigned int offset)
30 {
31 return nor_read_word(NOR_FLASH_BASE, offset);
32 }
進入NOR FLASH的CFI模式，讀取各類信息
do_scan_nor_flash函數(shù)代碼如下，該函數(shù)的功能：進入CFI模式讀取NOR Flash中的廠家ID，設(shè)備ID,容量等信息。
50/* 進入NOR FLASH的CFI模式
51 * 讀取各類信息
52 */
53 void do_scan_nor_flash(void)
54 {
55 char str[4];
56 unsigned int size;
57 int regions, i;
58 int region_info_base;
59 int block_addr, blocks, block_size, j;
60 int cnt;
61
62 int vendor, device;
63
64 /* 打印廠家ID、設(shè)備ID */
65 nor_cmd(0x555, 0xaa); /* 解鎖 */
66 nor_cmd(0x2aa, 0x55);
67 nor_cmd(0x555, 0x90); /* read id */
68 vendor = nor_dat(0);
69 device = nor_dat(1);
70 nor_cmd(0, 0xf0); /* reset */
71
72 nor_cmd(0x55, 0x98); /* 進入cfi模式 */
073
74 str[0] = nor_dat(0x10);
75 str[1] = nor_dat(0x11);
76 str[2] = nor_dat(0x12);
77 str[3] = ' 主站蜘蛛池模板： 吉木乃县| 共和县| 潢川县| 新乡市| 昔阳县| 尼勒克县| 白山市| 阳春市| 湾仔区| 江源县| 苏州市| 永顺县| 宾川县| 星座| 山阴县| 库伦旗| 泰和县| 平邑县| 华蓥市| 陆良县| 改则县| 永胜县| 南溪县| 泰安市| 宁津县| 博野县| 离岛区| 元阳县| 盈江县| 固镇县| 调兵山市| 阳城县| 龙里县| 重庆市| 边坝县| 麻城市| 兖州市| 乌兰浩特市| 卢氏县| 涞水县| 尼木县|