基于dsPIC30F6010A的并口NANDFlash驱动设计与实现.docx

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基于dsPIC30F6010A的并口NANDFlash驱动设计与实现

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陆鹏

摘要

本文通过分析8位并口NANDFlash的工作时序，设计其在dsPIC30F6010A单片机下的软件驱动，能够实现对NANDFlash的读写擦除等各种操作。

关键词

NANDFlash;dsPIC30F6010A;并口;驱动

中图分类号：TP316.2??????文献标识码：A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.044

0前言

NANDFlash是嵌入式设计中常见的存储器。8位并口NANDFlash是指數据线宽度为8位，通信接口为并行接口的NANDFlash，在其与微处理器的配合应用中，NANDFlash与微处理器一般采用如图1所示的连接方式。微处理器软件驱动的设计是根据NANDFlash的工作时序，通过配置相关寄存器进行相应操作来实现的。本文中NANDFlash使用Micron公司的MT29F2G08系列进行说明，微处理器则使用了Microchip公司的16位高性能单片机dsPIC30F6010A。

1NANDFlash信号时序

从软件驱动角度来讲，NANDFlash最基本的操作有四种，即命令输入、地址输入、数据输入、数据输出。所有的NANDFlash接口命令都是由这四种操作组合而成，以MT29F2G08的READPAGE命令为例，它是由两个命令输入操作（0x00，0x30）、五个地址输入操作以及若干数据输出操作组成，READPAGE命令时序如图2所示。

因此如果在微处理上实现这四种基本操作，就能实现所有的接口命令，即实现了NANDFlash的驱动设计。

为了实现这四种操作，我们需要明确两个内容：一，四种操作中接口信号的电平;二，接口信号及各信号之间的时间要求。这两项内容均在NANDFlash的器件手册上有明确要求。以MT29F2G08为例，在它的的异步接口模式列表中（表1），我们可以得到四种操作的接口信号电平要求。以命令输入（CommandInput）为例，从表1中可以得到接口信号电平要求为：当CE#为低，CLE为高，ALE为低，WE#的上升沿，WP#为高时，完成命令输入操作。

接口信号及各信号之间的时间要求通过时序定义来得到。命令输入的时序定义如图3所示，接口信号的时间要求在表2中列出。因命令输入发生在WE#上升沿，因此与WE#上升沿相关的几个时间是设计的关键所在：tWP写使能脉冲宽度时间-最小为10ns;tDS数据建立时间-最小7ns，即命令输入后WE#需至少保持使能7ns才可以置高;tDH数据保持时间-最少5ns，即WE#置高后命令需要至少保持5ns;tCLS命令锁存使能建立时间-最少10ns;tCLH命令锁存使能保持时间-最小为5ns，即WE#置高后CLE需至少保持为高5ns。

得到接口信号的电平和时间要求后，就可以在微处理器上编程实现对NANDFlash的各种操作。

2软件驱动实现

在进行NANDFlash驱动编程之前，我们需要对微处理器dsPIC30F6010A的I/O按照图1所示的连接方式进行配置，分别将CE#、RE#，WE#、R/B#、ALE、CLE、WP#、I/O[7：0]配置到所需的I/O口，其中CE#、RE#、WE#、ALE、CLE、WP#为输出端口，R/B#为输入端口，I/O[7：0]在命令输入、地址输入、数据输入三种操作时为输出端口，在数据输出操作时为输入端口。时间方面，本例中dsPIC30F6010A系统时钟设置为24MHz，因此指令周期FCY为24MHz/4为6MHz，即一条指令所用时间为167ns。

以命令输入操作为例，将其定义为函数FlashWriteCmd（），为函数定义一个参数cmd，根据上一小节所讲，按照命令输入的时序要求，将函数编写如下：

voidFlashWriteCmd（unsignedcharcmd）

{

TRISDATA=～（0x00FF）;//RE0～RE7输出

ALE=0;

CLE=1;

_nop_（）;?_nop_（）;//tCLS

WE=0;

_nop_（）;?_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;

_nop_（）;?_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;

_nop_（）;?_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;//tWP

DATAOUT=（（DATAOUT?0xFF00）|cmd）;

_nop_（）;?_nop_（）;//tDS

WE=1;

_nop_（）;?_nop_（）;?_nop_（）;//tDH，tCLH

CLE=0;

}

按同样思路完成其他三种