1、Nor Flash硬件介紹：

從原理圖中我們能看待NOR FLASH有地址線，有數(shù)據(jù)線，它和我們的SDRAM接口類似，能直接讀取數(shù)據(jù)，但不能想SDRAM直接寫入數(shù)據(jù)，需要有命令才行。

1.1 其中我們2440的地址線共有27根（LADDR0~26），為什么是27根？

因?yàn)?440共有7個(gè)bank內(nèi)存塊，每個(gè)bank=128M=（2^27）B，所以共有27根數(shù)據(jù)線

1.2 為什么Nor Flash的地址線A0是接在2440的LADDR1上？

因?yàn)镹or Flash的數(shù)據(jù)共有16位，也就是每個(gè)地址保存了2B數(shù)據(jù)，而我們的2440的每個(gè)地址是保存1B數(shù)據(jù)

比如：

當(dāng)2440訪問0x00地址時(shí)，就會(huì)讀取到Nor Flash上0地址的2B數(shù)據(jù)，然后2440的內(nèi)存控制器會(huì)根據(jù)0X00找到低8位字節(jié)，并返回給CPU

當(dāng)2440訪問0x01地址時(shí)，由于2440的LDRR0線未接，所以還是訪問Nor Flash的0地址上的2B數(shù)據(jù)，然后內(nèi)存控制器會(huì)根據(jù)0x01來(lái)找到高8位字節(jié)，并返回給CPU

1.3 nand和nor的區(qū)別：

nor flash在接個(gè)上比nand貴，且容量很小，擦除和寫數(shù)據(jù)都慢，好處在于接口簡(jiǎn)單，穩(wěn)定，無(wú)位反轉(zhuǎn)、壞塊，常用語(yǔ)保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)，而nand flash常用于保存大容量數(shù)據(jù)。

在2440中是通過(guò)硬件開關(guān)來(lái)設(shè)置OM0為Nand啟動(dòng)還是Nor啟動(dòng)，如下圖所示：

OM0具體參數(shù)如下所示，其中2440的OM1引腳接地

對(duì)于nand啟動(dòng)：OM0接地，nand flash的開始4KB會(huì)自動(dòng)地加載到2440內(nèi)置的SRAM緩存器中，就可以直接讀寫

對(duì)于nor啟動(dòng)：OM0接電源，2440訪問的內(nèi)存就是nor flash，可以直接讀，但是不能直接寫

2、nor flash命令如下所示（參考：MX29LV800BBTC.pdf和MX29LV160DBTI-70G.pdf）

其中word是針對(duì)16位nand，byte針對(duì)8位nand。

由于我們2440的flash型號(hào)是MX29LV160DB，所以設(shè)備ID為0x2249，廠家ID為C2H。

2.1 比如，當(dāng)我們要讀ID操作：

NOR手冊(cè)上：

往地址555H寫AAH （發(fā)送解鎖地址）

往地址2AAH寫55H （發(fā)送解鎖地址）

往地址555H寫90H （發(fā)送命令）

讀0地址得到廠家ID：C2H

讀1地址得到設(shè)備ID：2249

退出讀ID狀態(tài)：給任意地址寫F0H

（2440的A1接到NOR的A0，所以2440發(fā)出（555H<<1，左移1位相當(dāng)于乘以2），NOR才能收到555H這個(gè)地址）

UBOOT的操作：

往地址AAAH寫AAH    mw.w aaa aa 

往地址554H寫55H    mw.w 554 55 

往地址AAAH寫90H    mw.w aaa 90 

讀0地址得到廠家ID：C2H    md.w 0 1 （1：表示讀一次）

讀1地址得到設(shè)備ID：2249    md.w 2 1

退出讀ID狀態(tài)：給任意地址寫F0H    mw.w 0 f0

2.2 該NOR FLASH有兩種規(guī)范，jedec，cfi（common flash interface）

jedec

就是和nand flash的一樣，通過(guò)讀ID來(lái)匹配內(nèi)核中drivers/mtd/chips/jedec_probe.c里的jedec_table[]數(shù)組，來(lái)確定nor flash的各個(gè)參數(shù)（名稱、容量、位寬等），如下圖所示

2.2.1 [0] = MTD_UADDR_0x0555_0x02AA

表示解鎖地址為0x555，0x2AAAM，其中數(shù)組[0]，表示屬于8位flash

2.2.2 cmdset

使用哪種命令，一般CmdSet=0xFFF0

2.2.3 .NumEraseRegions= 1

只有1個(gè)不同的扇區(qū)區(qū)域

2.2.4 ERASEINFO(0x10000,64)

共有64個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)都是64KB（0x10000）

cfi

就是將這些參數(shù)保存在cfi模式下指定地址中，往nor的0x55地址寫入0x98即可進(jìn)入cfi模式（從上圖CFI Query可知道）

cfi模式部分命令如下圖所示：

當(dāng)我們?cè)赾fi模式下，比如：讀取nor地址0x27處的數(shù)據(jù)，便能讀到nor的容量

NOR手冊(cè)：

進(jìn)入CFI模式：往55H寫入98H

讀數(shù)據(jù)：讀10H得到0051

讀數(shù)據(jù)：讀11H得到0052

讀數(shù)據(jù)：讀12H得到0059

nor的容量：讀27H得到容量

退出CFI模式：復(fù)位

（2440的A1接到NOR的A0，所以2440發(fā)出（555H<<1，左移1位相當(dāng)于乘以2），NOR才能收到555H這個(gè)地址）

UBOOT的操作：

進(jìn)入CFI模式：往AAH寫入98H    mw.w aa 98

讀數(shù)據(jù)：讀20H得到0051    md.w 20 1 （Q）

讀數(shù)據(jù)：讀22H得到0052    md.w 22 1 （R）

讀數(shù)據(jù)：讀24H得到0059    md.w 24 1 （Y）

nor的容量：讀4EH得到容量    md.w 4e 1 （15）

退出CFI模式：復(fù)位    mw.w 0 f0

讀到0x15，0x15的十進(jìn)制是21，如下圖，對(duì)應(yīng)我們?cè)韴D的21根nor地址線，所以容量為2^21=2097152=2MB

2.3 為什么上圖的A20引腳沒有接？

對(duì)于2440來(lái)講，因?yàn)榇藭r(shí)的A0~A19的容量剛好為2MB，與cfi模式下讀取的數(shù)據(jù)一致， 所以沒有接A20

2.4 寫數(shù)據(jù)操作：（Program）

在地址0x100000（1M），寫入0x1234

得到的還是原來(lái)的數(shù)據(jù)，所以不能像內(nèi)存一樣寫

在地址0x30000000（內(nèi)存），寫入0x1234

得到的數(shù)據(jù)是0x1234

NOR手冊(cè)：

往地址555H寫AAH

往地址2AAH寫55H

往地址555H寫A0H

往地址PA寫PD

（2440的A1接到NOR的A0，所以2440發(fā)出（555H<<1，左移1位相當(dāng)于乘以2），NOR才能收到555H這個(gè)地址）

UBOOT的操作：

往地址AAAH寫AAH    mw.w aaa aa

往地址554H寫55H    mw.w 554 55

往地址AAAH寫A0H    mw.w aaa a0

往地址0x100000寫1234h    mw.w 100000 1234

讀數(shù)據(jù)：讀0x100000得到1234   md.w 100000 1

3、接下來(lái)便來(lái)分析如何寫nor flash驅(qū)動(dòng)

3.1 先來(lái)回憶一下之前的nand flash驅(qū)動(dòng)：

nand flash驅(qū)動(dòng)會(huì)放在內(nèi)核的mtd設(shè)備中，而mtd設(shè)備知道如何通過(guò)命令/地址/數(shù)據(jù)來(lái)操作nand flash，所以我們之前的nand flash驅(qū)動(dòng)只實(shí)現(xiàn)了硬件相關(guān)的操作（構(gòu)造mtd_info，nand_chip結(jié)構(gòu)體、啟動(dòng)nand控制器等）

同樣地，nor flash驅(qū)動(dòng)也是放在內(nèi)核的mtd設(shè)備中，mtd設(shè)備也知道對(duì)nor如何來(lái)讀寫擦除，只是不知道nor flash的位寬（數(shù)據(jù)線個(gè)數(shù)），基地址等，所以我們的nor flash驅(qū)動(dòng)同樣要實(shí)現(xiàn)硬件相關(guān)的操作，供給mtd設(shè)備調(diào)用

3.2 參考內(nèi)核自帶的nor驅(qū)動(dòng)：drivers/mtd/maps/physmap.c

進(jìn)入它的init函數(shù)：

發(fā)現(xiàn)注冊(cè)了兩個(gè)platform平臺(tái)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，進(jìn)入physmap_flash結(jié)構(gòu)體中：

發(fā)現(xiàn)3個(gè)未定義的變量：

CONFIG_MTD_PHYSMAP_BANKWIDTH：nor flash的字節(jié)位寬

CONFIG_MTD_PHYSMAP_START：nor flash的物理基地址

CONFIG_MTD_PHYSMAP_LEN：nand flash的容量長(zhǎng)度

這3個(gè)變量是通過(guò)linux的menuconfig菜單配置出來(lái)的，若自己填入值，就不需要用menuconfig菜單配置了

3.3 接下來(lái)我們就來(lái)配置內(nèi)核，然后掛在這個(gè)內(nèi)核自帶的nor flash驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一番

3.4 首先make menuconfig，配置上面3個(gè)變量，然后設(shè)為模塊

 -> Device Drivers                                                   

          -> Memory Technology Device (MTD) support (MTD [=y])             

          -> Mapping drivers for chip access   //進(jìn)入映射驅(qū)動(dòng)

CFI Flash device in physical memory map                      //支持cfi的nor flash設(shè)置為模塊

  │ │    (0x0) Physical start address of flash mapping             //設(shè)置物理基地址  

  │ │    (0X1000000) Physical length of flash mapping         //設(shè)置容量長(zhǎng)度，必須大于等于nor的2MB（0x1000000=16MB）

  │ │    (2)   Bank width in octets            //設(shè)置字節(jié)位寬，因?yàn)閚or flash為16位，所以等于2（2字節(jié)*8位=16位）

3.5 make modules 編譯模塊

如下圖所示，可以看到physmap.c編譯成.ko模塊了

3.6 然后放在nfs目錄下，啟動(dòng)開發(fā)板

cp drivers/mtd/maps/physmap.ko  /work/nfsroot/first_fs

nfs 30000000 192.168.1.3:/work/nfsroot/uImage_nonand

bootm 30000000

如下圖所示，可以看到創(chuàng)建了2個(gè)mtd0字符設(shè)備，一個(gè)mtd0塊設(shè)備：

4、接下來(lái)我們便分析physmap.c，如何寫出nor flash驅(qū)動(dòng)的

其中physmap.c的probe函數(shù)如下：

struct physmap_flash_info {

       struct mtd_info             *mtd;             //實(shí)現(xiàn)對(duì)flash的讀寫擦除等操作

       struct map_info            map;              //存放硬件相關(guān)的結(jié)構(gòu)體

       struct resource             *res;

#ifdef CONFIG_MTD_PARTITIONS

       int                 nr_parts;

       struct mtd_partition      *parts;

#endif

};

static const char *rom_probe_types[] = { "cfi_probe", "jedec_probe", "map_rom", NULL };    //芯片名稱

... ...

static int physmap_flash_probe(struct platform_device *dev)

{

       const char **probe_type;

       ... ...

       /*1. 分配結(jié)構(gòu)體*/

       info = kzalloc(sizeof(struct physmap_flash_info), GFP_KERNEL);

       /*2.設(shè)置map_info 結(jié)構(gòu)體*/

　　　　info->map.name = dev->dev.bus_id;                 //norflash的名字

       info->map.phys = dev->resource->start;          //物理基地址

       info->map.size = dev->resource->end - dev->resource->start + 1;       //容量長(zhǎng)度

       info->map.bankwidth = physmap_data->width;                     //字節(jié)位寬

       info->map.virt = ioremap(info->map.phys, info->map.size);    //虛擬地址

       simple_map_init(&info->map);                   //簡(jiǎn)單初始化map_info的其它成員

       probe_type = rom_probe_types;

       /*3. 設(shè)置mtd_info 結(jié)構(gòu)體 */

       /*通過(guò)probe_type指向的名稱來(lái)識(shí)別芯片,當(dāng)do_map_probe()函數(shù)返回NULL表示沒找到*/

       /*當(dāng)找到對(duì)應(yīng)的芯片mtd_info結(jié)構(gòu)體,便返回給當(dāng)前的info->mtd */

       for (; info->mtd == NULL && *probe_type != NULL; probe_type++)       

       info->mtd = do_map_probe(*probe_type, &info->map); //通過(guò)do_map_probe ()來(lái)識(shí)別芯片

       if (info->mtd == NULL) {             //最終還是沒找到芯片,便注銷之前注冊(cè)的東西并退出

              dev_err(&dev->dev, "map_probe failedn");

              err = -ENXIO;

              goto err_out;

       }

       info->mtd->owner = THIS_MODULE;        

       /*4.添加mtd設(shè)備*/

       add_mtd_device(info->mtd);              

       return 0;

err_out:

       physmap_flash_remove(dev);                      //該函數(shù)用來(lái)注銷之前注冊(cè)的東西

       return err;

}

通過(guò)上面的代碼和注釋分析到，和我們上一節(jié)的nand flash驅(qū)動(dòng)相似，這里是map_info結(jié)構(gòu)體和mtd_info結(jié)構(gòu)體來(lái)完成的，當(dāng)我們要對(duì)nor flash分區(qū)就要使用add_mtd_partitions()才行

其中當(dāng)*probe=="cfi_probe"時(shí)：

就會(huì)通過(guò)do_map_probe("cfi_probe",&info->map)來(lái)識(shí)別芯片

最終會(huì)進(jìn)入drivers/mtd/chips/cfi_probe.c的cfi_probe_chip()函數(shù)來(lái)進(jìn)入cfi模式，讀取芯片信息

當(dāng)*probe_type=="jedec_probe"時(shí)：

最終會(huì)進(jìn)入drivers/mtd/chips/jedec_probe.c中的jedec_probe_chip()函數(shù)來(lái)使用讀ID命令，通過(guò)ID來(lái)匹配jedec_table[]數(shù)組。

所以注冊(cè)一個(gè)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)，需要以下步驟：

1. 分配mtd_info 結(jié)構(gòu)體和map_info 結(jié)構(gòu)體

2. 設(shè)置map_info 結(jié)構(gòu)體

3. 設(shè)置mtd_info 結(jié)構(gòu)體

4. 使用add_mtd_partitions()或者add_mtd_device()來(lái)創(chuàng)建MTD字符/塊設(shè)備

5、接下來(lái)我們來(lái)參考physmap.c來(lái)自己寫nor flash驅(qū)動(dòng)

/*

 * 參考:driversmtdmapsphysmap.c

 */

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

static struct map_info *s3c_nor_map;

static struct mtd_info *s3c_nor_mtd;

//分區(qū),在common-smdk.c里

static struct mtd_partition s3c_nor_parts[] = {

[0] = {

        .name   = "bootloader_nor",//分區(qū)名

        .size   = 0x00040000,//分區(qū)大小

.offset = 0,//分區(qū)偏移值

},

[1] = {

        .name   = "root_nor",

        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,//APPEND緊跟上一個(gè)的分區(qū)

        .size   = MTDPART_SIZ_FULL,//剩下的所有空間

}

};

static int s3c_nor_init(void)

{

/* 1. 分配map_info結(jié)構(gòu)體 */

s3c_nor_map = kzalloc(sizeof(struct map_info), GFP_KERNEL);

/* 2. 設(shè)置：物理基地址(phys)，大小(size)，位寬(bank width)，虛擬基地址(virt) */

s3c_nor_map->name = "s3c_nor";//名字

s3c_nor_map->phys = 0;//nor啟動(dòng)時(shí)，物理地址為０

s3c_nor_map->size = 0x1000000;//0x1000000=16MB,要>=NOR的真正大小2MB

s3c_nor_map->bankwidth = 2;//位寬16位