对S3C2440读取NAND Flash的总结

NandFlash控制器中的硬件ECC介绍

ECC产生方法

ECC是用于对存储器之间传送数据正确进行校验的一种算法，分硬件ECC和软件ECC算法两种，在S3C2440的NandFlash控制器中实现了由硬件电路（ECC生成器）实现的硬件ECC。

ECC生成器工作过程
当写入数据到Nandflash存储空间时，ECC生成器会在写入数据完毕后自动生成ECC码，将其放入到ECC0－ECC2。当读出数据时NandFlash同样会在读数据完毕后，自动生成ECC码将其放到ECC0－ECC2当中。

ECC的运用

当写入数据时，可以在每页写完数据后将产生的ECC码放入到OOB指定的位置(Byte6)去，这样就完成了ECC码的存储。这样当读出该页数据时，将所需数据以及整个OOB读出，然后将指定位置的ECC码与读出数据后在ECC0－ECC1的实际产生的ECC码进行对比，如果相等则读出正确，若不相等则读取错误需要进行重读。

操作命令字介绍

操作NAND　FLASH时，先传输命令，接着输出地址，最后读/写数据，期间还要检查FLASH的状态。具体的命令字见下表。

　　1、Read命令字为00h，30h。

如上图，当发出00h命令后，接着4个字节的地址序列，然后再发出30h命令，接着，就可以读出数据了，当发送完30h后，可以检测R/B引脚看是否准备好了，如果准备好，就可以读出数据。

2、Reset

命令字：FFh

当向芯片发送FFh命令时，可以复位芯片，如果芯片正在处于读、写、擦除状态，复位命令会终止这些命令。

3、Page Program

命令字：80h，10h.

NAND　FLASH的写操作一般是以页为单位进行的，因此才会叫Page Program，但是也支持一个字以上的（包括一个字）连续写操作。开始发出80h命令，接着发送5个字节的地址序列，然后向FLASH发送数据，最大为一页大小，最后发送10h命令启动烧写，此时FLASH内部会自动完成写、校验操作。发送10h后，可以通过读状态命令70h（见下文）获知写操作是否完成，是否成功。

4、Copy-Back Program

命令字：00h、8Ah、10h.

此命令用于将一页复制到同一层的另外一页，它省去了读出数据、将数据重新载入FLASH的过程，使得效率大大提高。

关于层：NAND　FLASH有层的概念，K9F2G08分为两层，每层包括了1024个块，如下图，因此上面的命令表中才会有two-plane的命令，这些命令可以使得在两个层间完成操作，这样程序员就很方便的使用一个命令完成更多的操作，其命令格式和单层操作的类似，详见手册。但K9F2G08R0A不支持两层命令。

上图清晰的告诉我们，开始发送00h和源地址，当发送35h之后，芯片将一页大小的数据读入到内部寄存器，接着，我们发送85h和目的地址序列，最后发送10h启动。最后，我们可以使用70h/7Bh检测是否完成，是否成功。

5、Block Erase

命令字：60h、D0h

擦除操作是以块为单位的，也就是128K。开始发出60h，然后发出3个地址序列仅行地址，最好发出D0h。具体操作，如下图。

6、Read　Status

命令字：70h

读状态命令可以读出芯片的状态寄存器，查看是否读、写操作是否完成、是否成功。具体的状态见下图。

S3C2440的NAND　FLASH控制器介绍

看了上面的命令时序图，大家肯定认为对NAND　FLASH的操作比较复杂，因此S3C2440为了简化操作，为我们提供了几个寄存器，比如NFCMD寄存器，就是NAND　FLASH命令寄存器，如果我们需要读命令，直接向此寄存器写00h、30h即可。

基本操作步骤：

1.设置NFCONF和NFCONT寄存器，配置NAND　FLASH；

2.向NFCMD寄存器写入命令；

3.向NFADDR寄存器写入地址；

4.读/写数据，通过NFSTAT检测NAND　FLASH的状态，读R/nB信号以确定是否完成操作，是否成功。

主要寄存器：

(NFCONF)

配置寄存器，设置NAND　FLASH的时序参考TACLS、TWRPH0、TWRPH1，这三个参数见下面时序图；设置位宽度；还包括一些只读位，用来批示是否支持其它大小的页。

TACLS：表示CLT/ALE的建立时间(setup time)。

TWRPH0：表示CLE/ALE的持续时间。

TWRPH1：表示CLE/ALE的维持时间(hold time)。

NFCONT

用来使能/禁止NAND　FLASH控制器、使能/禁止控制引脚信号nFCE、初始化ECC。

NFCMD

命令寄存器，用来向其写入命令。

NFADDR

地址寄存器，用来向其写入地址。

NFDATA

数据寄存器，用来读、写数据使用，只用到8位。

NFSTAT

状态寄存器，只用到一位，0：busy；1：ready。

NFECC

校验寄存器，ECC 校验寄存器

NAND　FLASH的操作（以读为例）

1、设置NFCONF和NFCONT

NFCONF主要是设置TACLS、TWRPH0、TWRPH1三个时间参数。根据手册的参数表，见下图：

三个参数只有最小值　MIN，没有最大值，因此，只要参数大于表格中的数即可，这里涉及时钟的一些概念，这里直接将参数告诉大家：

TACLS=1；TWRPH0=4；TWRPH1=0。

NFCONT设置为：NFCONT=（1<4）|（1<1）|（1<0）　表示使能NAND　FLASH控制器、禁止控制引脚信号nFCE、初始化ECC。