S3C2440对NandFlash的基本操作复习过程Word格式文档下载.docx
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NandFlash的电路连接如图1所示：
图1NandFlash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NandFlash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NandFlash的配置信息，图2是这四个配置引脚的定义：
图2Nand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3K9F2G08U0A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4K9F2G08U0A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Nandflash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5K9F2G08U0A命令表
为了方便使用，我们宏定义了K9F2G08U0A的常用命令
#defineCMD_READ1
0x00
//页读命令周期1
#defineCMD_READ2
0x30
//页读命令周期2
#defineCMD_READID
0x90
//读ID命令
#defineCMD_WRITE1
0x80
//页写命令周期1
#defineCMD_WRITE2
0x10
//页写命令周期2
#defineCMD_ERASE1
0x60
//块擦除命令周期1
#defineCMD_ERASE2
0xd0
//块擦除命令周期2
#defineCMD_STATUS
0x70
//读状态命令
#defineCMD_RESET
0xff
//复位
#defineCMD_RANDOMREAD1
0x05
//随意读命令周期1
#defineCMD_RANDOMREAD2
0xE0
//随意读命令周期2
#defineCMD_RANDOMWRITE
0x85
//随意写命令
接下来介绍几个NandFlash控制器的寄存器。
NandFlash控制器的寄存器主要有NFCONF（NandFlash配置寄存器），NFCONT（NandFlash控制寄存器），NFCMMD（NandFlash命令集寄存器），NFADDR（NandFlash地址集寄存器），NFDATA（NandFlash数据寄存器），NFMECCD0/1（NandFlash的main区ECC寄存器），NFSECCD（NandFlash的spare区ECC寄存器），NFSTAT（NandFlash操作状态寄存器），NFESTAT0/1（NandFlash的ECC状态寄存器），NFMECC0/1（NandFlash用于数据的ECC寄存器），以及NFSECC（NandFlash用于IO的ECC寄存器）。
（1）NFCONF:
2440的NFCONF寄存器是用来设置NANDFlash的时序参数TACLS、TWRPH0、TWRPH1。
配置寄存器的[3:
0]是只读位，用来指示外部所接的NandFlash的配置信息，它们是由配置引脚NCON，GPG13，GPG14和GPG15所决定的（比如说K9F2G08U0A的配置为NCON、GPG13和GPG14接高电平，GPG15接低电平，所以[3:
0]位状态应该是1110）。
（2）NFCONT：
用来使能/禁止NANDFlash控制器、使能/禁止控制引脚信号nFCE、初始化ECC。
它还有其他功能，在一般的应用中用不到，比如锁定NANDFlash。
（3）NFCMMD：
对于不同型号的Flash，操作命令一般不一样。
参考前面介绍的K9F2G08U0A命令序列。
（4）NFADDR:
当写这个寄存器时，它将对Flash发出地址信号。
只用到低8位来传输，所以需要分次来写入一个完整的32位地址，K9F2G08U0A的地址序列在图4已经做了详细说明。
（5）NFDATA:
只用到低8位，读、写此寄存器将启动对NANDFlash的读数据、写数据操作。
（6）NFSTAT:
只用到位0，用来检测NAND是否准备好。
0：
busy，1：
ready。
NFCONF寄存器使用TACLS、TWRPH0、TWRPH1这3个参数来控制NANDFlash信号线CLE/ALE与写控制信号nWE的时序关系，它们之间的关系如图6和图7所示：
图6CLE/ALE时序图
图7nWE和nRE时序图
TACLS为CLE/ALE有效到nWE有效之间的持续时间，TWRPH0为nWE的有效持续时间，TWRPH1为nWE无效到CLE/ALE无效之间的持续时间，这些时间都是以HCLK为单位的。
通过查阅K9F2G08U0A的数据手册，我们可以找到并计算与S3C2440相对应的时序：
K9F2G08U0A中的Twp与TWRPH0相对应，Tclh与TWRPH1相对应，TACLS应该是与Tcls相对应。
K9F2G08U0A给出的都是最小时间，2440只要满足它的最小时间即可。
TACLS、TWRPH0、TWRPH1这三个变量取值大一些会更保险，在这里，这三个值分别取1，2和0。
下面就开始详细介绍K9F2G08U0A的基本操作，包括复位，读ID，页读、写数据，随意读、写数据，块擦除等。
为了更好地应用ECC和使能NandFlash片选，我们还需要一些宏定义：
#defineNF_nFCE_L（）
{rNFCONT&
=~（1<
<
1）;
}
#defineNF_CE_L（）
NF_nFCE_L（）
//打开nandflash片选
#defineNF_nFCE_H（）
{rNFCONT|=（1<
#defineNF_CE_H（）
NF_nFCE_H（）
//关闭nandflash片选
#defineNF_RSTECC（）
4）;
}
//复位ECC
#defineNF_MECC_UnLock（）
5）;
//解锁main区ECC
#defineNF_MECC_Lock（）
//锁定main区ECC
#defineNF_SECC_UnLock（）
{rNFCONT&
6）;
//解锁spare区ECC
#defineNF_SECC_Lock（）
//锁定spare区ECC
NFSTAT是另一个比较重要的寄存器，它的第0位可以用于判断nandflash是否在忙，第2位用于检测RnB引脚信号：
#defineNF_WAITRB（）
{while（!
（rNFSTAT&
（1<
0）））;
//等待NandFlash不忙
#defineNF_CLEAR_RB（）
{rNFSTAT|=（1<
2）;
//清除RnB信号
#defineNF_DETECT_RB（）
{while（!
（rNFSTAT&
（1<
2）））;
}
//等待RnB信号变高，即不忙
NFCMMD，NFADDR和NFDATA分别用于传输命令，地址和数据，为了方便起见，我们可以定义一些宏定义用于完成上述操作：
#defineNF_CMD（data）
{rNFCMD
=（data）;
//传输命令
#defineNF_ADDR（addr）
{rNFADDR=（addr）;
//传输地址
#defineNF_RDDATA（）
（rNFDATA）
//读32位数据
#defineNF_RDDATA8（）
（rNFDATA8）
//读8位数据
#defineNF
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