ARM开发步步深入之NandFlash 4KB突围

实验目的：突破4KB的Steppingstone存储空间限制，读取NandFlash中4KB后的代码实现“点灯大法”，借此掌握NandFlash的操作。

实验环境及说明：恒颐S3C2410开发板H2410。H2410核心板的NandFlash选用的是三星片上(SOP)K9F1208U0M，该NandFlash容量为64MB。

实验思路：开发板上电启动后，自动将NandFlash开始的4K数据复制到SRAM中，然后跳转到0地址开始执行。然后初始化存储控制器SDRAM，调用NandFlash读函数操作把4KB后的点灯代码复制到SDRAM中，跳到点灯代码的入口点实现点灯操作。

知识掌握：NandFlash内部结构、命令字及存储控制器

一、NandFlash内部结构

不同开发板使用的NandFlash的型号可能不一样，本文只是以K9F1208U0M为例做个简单介绍。引脚描述如下所示：

'700')this.width='700';if(this.offsetHeight>'700')this.height='700';" src="http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_af4843899d603e0.jpg" onclick="if(this.width>=700) window.open('http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_af4843899d603e0.jpg');" border="0">

NandFlash存储单元结构图如下所示：

'700')this.width='700';if(this.offsetHeight>'700')this.height='700';" src="http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_b53cf1b5e09813b.jpg" onclick="if(this.width>=700) window.open('http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_b53cf1b5e09813b.jpg');" border="0" width="700">

Device、 Block和Page之间的关系---1 Device = 4,096 Blocks = 4096*32 Pages = 128K Pages;1 Block = 32 Page;1 Page = 528 Byte = 512 Byte + 16 Byte。其中1 Page中包含有数据寄存器512 Byte和16 Byte的备用位用于ECC校验存储。所以有528 columns * 128K rows(Pages)。1 Page中的512 Byte的数据寄存器又分为两个部分1st 256 Bytes和 2nd 256 Bytes。用于数据存储的单元有 512 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks = 64 MB，用于ECC校验单元有16 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks = 2MB 。

二、NandFlash命令字

操作NandFlash时，先传输命令，然后传输地址，最后进行数据的读/写。K9F1208U0M的命令字如下所示：

'700')this.width='700';if(this.offsetHeight>'700')this.height='700';" src="http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_9f90461920e6b01.jpg" onclick="if(this.width>=700) window.open('http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_9f90461920e6b01.jpg');" border="0" width="700">

由于寻址需要26bit的地址，该26bit地址通过四个周期发送到NandFlash，如下图所示：

'700')this.width='700';if(this.offsetHeight>'700')this.height='700';" src="http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_e8c052eed36f8b9.jpg" onclick="if(this.width>=700) window.open('http://www.arm79.com/attachment/Mon_1005/73_67_e8c052eed36f8b9.jpg');" border="0">

Read 1操作：该操作是对512 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks = 64 M的数据寄存器进行寻址。第一个周期发送A7~A0的8bit Column地址，8bit的寻址范围是0~255，只能对1st 256 Bytes部分进行寻址。00h命令是1st 256 Bytes部分寻址。当发送01h命令时，A8将会被置1，此时寻址范围变成了256~511了，所以01h命令是对2nd 256 Bytes部分进行寻址。(*注意：A8在发送00h命令后被清0，在发送01h命令后被置1，并且在发送01h对2nd寻址完毕后，A8会自动清0，指 针会自动地指向1st);第二个周期的A9~A13的5bit是对Page进行寻址