S3C2440对Nand_Flash操作和电路原理(基于K9F2G08U0A).pdfVIP

S3C2440 Nand Flash ( K9F2G08U0A) S3C2440 Nand Flash ( K9F2G08U0A) SS33CNNaanndd FFllaasshh操作和电路原理((基于KK99FF22GG0088UU00AA)) S3C2440 内部集成了一个Nand flash控制器。S3C2440 的Nand flash控制器包含了如下的特性： l 一个引导启动单元 l Nand Flash 存储器接口，支持8位或16 位的每页大小为256 字，512字节，1K字和2K字节的Nand flash l 软件模式：用户可以直接访问Nand Flash 存储器，此特性可以用于Nand Flash 存储器的读、擦除和编程。 l S3C2440 支持8/16位的Nand Flash 存储器接口总线 l 硬件ECC 生成，检测和指示(软件纠错)。 l Steppingstone接口，支持大/小端模式的按字节/半字/字访问。 我用的开发板是天嵌的TQ2440，板子用到的Nand Flash 是Samsung 公司的K9F2G08U0A，它是8 位的Nand flash。 本文只介绍Nand Flash 的电路原理和Nand Flash的读、写、擦除等基本操作，暂不涉及Nand Flash 启动程序的问题。 Nand Flash 的电路连接如图 1 所示： 图 1 Nand Flash 电路原理 上图的左边为K9F2G08U0A与2440 的连接图，原理方面就不多介绍，去看看datasheet 估计就懂得了，右边的部 分是S3C2440 的Nand 控制器的配置。配置引脚NCON，GPG13，GPG14 和GPG15 用来设置Nand Flash 的基本信 息，Nand 控制器通过读取配置引脚的状态获取外接的Nand Flash 的配置信息，图 2 是这四个配置引脚的定义： 图 2 Nand 控制配置引脚信息 由于K9F2G08U0A的总线宽度为8位，页大小为2048字节，需要5 个寻址命令，所以NCON、GPG13 和GPG14 应该接高电平，GPG15 应该接低电平。 K9F2G08U0A没有地址或数据总线，只有8 个IO 口，这8个IO 口用于传输命令、地址和数据。K9F2G08U0A 主要以 page（页）为单位进行读写，以block（块）为单位进行擦除。每一页中又分为main 区和spare区，main 区用于正常 数据的存储，spare区用于存储一些附加信息，如块好坏的标记、块的逻辑地址、页内数据的ECC校验和等。K9F2G08U0A 的存储阵列如图 3 所示： 图 3 K9F2G08U0A内部存储阵列 由上图，我们可以知道：K9F2G08U0A的一页为（2K＋64）字节（2K表示的是main 区容量， 64表示的是spare区 容量），它的一块为64页，而整个设备包括了2048 个块。这样算下来一共有2112M位容量，如果只算main 区容量 则有256M字节（即256M×8位）。 图 4 K9F2G08U0A地址序列 要实现用8 个IO 口来要访问这么大的容量，如图 4所示：K9F2G08U0A规定了用5个周期来实现。第一个周期访问 的地址为A0~A7；第二个周期访问的地址为A8~A11，它作用在IO0~IO3 上，而此时IO4~IO7 必须为低电平；第三个 周期访问的地址为A12~A19；第四个周期访问的地址为A20~A27；第五个周期访问的地址为A28，它作用在IO0 上， 而此时IO1~IO7 必须为低电平。前两个周期传输的是列地址，后三个周期传输的是行地址。通过分析可知，列地址是用 于寻址页内空间，行地址用于寻址页，如果要直接访问块，则需要从地址A18开始。由于所有的命令、地址和数据全部 从8 位IO 口传输，所以Nand flash定义了一个命令集来完成各种操作。有的操作只需要一个命令（即一个周期）即可， 而有的操作则需要两个命令（即两个周期）来实现。K9F2G08U0A的命令说明如图 5 所示： 图 5 K9F2G08U0A命令表 为了方便使用，我们宏定义了K9F2G08U0A的常用命令 #define CMD_READ1 0x00 //页读命令周期1 #define CMD_READ2 0x30 //页读命令周期2 #define CMD_READID 0x90 //读ID 命令 #define CMD_WRITE1