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頁編程（寫操作） Nand flash的寫操作叫做編程Program，編程，一般情況下，是以頁為單位的。 有的Nand Flash，比如AFND1G08U3，支持部分頁編程，但是有一些限制：在同一個頁內(nèi)的，連續(xù)的部分頁的編程，不能超過4次。一般情況下，很少使用到部分頁編程，都是以頁為單位進行編程操作的。 一個操作，用兩個命令去實現(xiàn)，看起來是多余，效率不高，但是實際上，有其特殊考慮， 至少對于塊擦除來說，開始的命令0x60是擦除設(shè)置命令(erase setup comman)，然后傳入要擦除的塊地址，然后再傳入擦除確認(rèn)命令（erase confirm command）0xD0，以開始擦除的操作。 這種，分兩步：開始設(shè)置，最后確認(rèn)的命令方式，是為了避免由于外部由于無意的/未預(yù)料而產(chǎn)生的噪音，即使被nand flash誤認(rèn)為是擦除操作，但是沒有之后的確認(rèn)操作0xD0，nand flash就不會去擦除數(shù)據(jù)，這樣使得數(shù)據(jù)更安全，不會由于噪音而誤操作。 讀（read）操作過程詳解 以最簡單的read操作為例，解釋如何理解時序圖，以及將時序圖中的要求，轉(zhuǎn)化為代碼。 解釋時序圖之前，讓我們先要搞清楚，我們要做的事情：那就是，要從nand flash的某個頁里面，讀取我們要的數(shù)據(jù)。 要實現(xiàn)此功能，會涉及到幾部分的知識，至少很容易想到的就是：需要用到哪些命令，怎么發(fā)這些命令，怎么計算所需要的地址，怎么讀取我們要的數(shù)據(jù)等等。 下面，就一步步的解釋，需要做什么，以及如何去做： 1.需要使用何種命令 首先，是要了解，對于讀取數(shù)據(jù)，要用什么命令。 下面是datasheet中的命令集合： 圖5.Nand Flash AFND1G08U3的命令集合 很容易看出，我們要讀取數(shù)據(jù)，要用到Read命令，該命令需要2個周期，第一個周期發(fā)0x00，第二個周期發(fā)0x30。 2.發(fā)送命令前的準(zhǔn)備工作以及時序圖各個信號的具體含義 知道了用何命令后，再去了解如何發(fā)送這些命令。 圖6.Nand Flash數(shù)據(jù)讀取操作的時序圖 注：此圖來自ATO的型號AFND1G08U3的nand flash的數(shù)據(jù)手冊(datasheet)。 我們來一起看看，我在圖6中的特意標(biāo)注的①邊上的黃色豎線。 黃色豎線所處的時刻，是在發(fā)送讀操作的第一個周期的命令0x00之前的那一刻。 讓我們看看，在那一刻，其所穿過好幾行都對應(yīng)什么值，以及進一步理解，為何要那個值。 （1）黃色豎線穿過的第一行，是CLE。還記得前面介紹命令所存使能（CLE）那個引腳吧？CLE，將CLE置1，就說明你將要通過I/O復(fù)用端口發(fā)送進入Nand Flash的，是命令，而不是地址或者其他類型的數(shù)據(jù)。只有這樣將CLE置1，使其有效，才能去通知了內(nèi)部硬件邏輯，你接下來將收到的是命令，內(nèi)部硬件邏輯，才會將受到的命令，放到命令寄存器中，才能實現(xiàn)后面正確的操作，否則，不去將CLE置1使其有效，硬件會無所適從，不知道你傳入的到底是數(shù)據(jù)還是命令了。 （2）而第二行，是CE#，那一刻的值是0。這個道理很簡單，你既然要向Nand Flash發(fā)命令，那么先要選中它，所以，要保證CE#為低電平，使其有效，也就是片選有效。 （3）第三行是WE#，意思是寫使能。因為接下來是往nand Flash里面寫命令，所以，要使得WE#有效，所以設(shè)為低電平。 （4）第四行，是ALE是低電平，而ALE是高電平有效，此時意思就是使其無效。而對應(yīng)地，前面介紹的，使CLE有效，因為將要數(shù)據(jù)的是命令，而不是地址。如果在其他某些場合，比如接下來的要輸入地址的時候，就要使其有效，而使CLE無效了。 （5）第五行，RE#，此時是高電平，無效�？梢钥吹�，知道后面低6階段，才變成低電平，才有效，因為那時候，要發(fā)生讀取命令，去讀取數(shù)據(jù)。 （6）第六行，就是我們重點要介紹的，復(fù)用的輸入輸出I/O端口了，此刻，還沒有輸入數(shù)據(jù)，接下來，在不同的階段，會輸入或輸出不同的數(shù)據(jù)/地址。 （7）第七行，R/B#,高電平，表示R（Ready）/就緒，因為到了后面的第5階段，硬件內(nèi)部，在第四階段，接受了外界的讀取命令后，把該頁的數(shù)據(jù)一點點送到頁寄存器中，這段時間，屬于系統(tǒng)在忙著干活，屬于忙的階段，所以，R/B#才變成低，表示Busy忙的狀態(tài)的。 介紹了時刻①的各個信號的值，以及為何是這個值之后，相信，后面的各個時刻，對應(yīng)的不同信號的各個值，大家就會自己慢慢分析了，也就容易理解具體的操作順序和原理了。 3.如何計算出，我們要傳入的地址 在介紹具體讀取數(shù)據(jù)的詳細(xì)流程之前，還要做一件事，那就是，先要搞懂我們要訪問的地址，以及這些地址，如何分解后，一點點傳入進去，使得硬件能識別才行。 此處還是以AFND1G08U3為例，此nand flash，一共有1024個塊，每個塊內(nèi)有64頁，每個頁是2K+64 Bytes，假設(shè)，我們要訪問其中的第1000個塊中的第25頁中的1208字節(jié)處的地址，此時，我們就要先把具體的地址算出來： 物理地址=塊大小×塊號+頁大小×頁號+頁內(nèi)地址=1000×（64×（2K+64））+25×（2K+64）+1208=0x80F52F8,接下來，我們就看看，怎么才能把這個實際的物理地址，轉(zhuǎn)化為nand Flash所要求的格式。 在解釋地址組成之前，先要來看看其datasheet中關(guān)于地址周期的介紹： 圖7 Nand Flash的地址周期組成 結(jié)合圖7和圖5中的2，3階段，我們可以看出，此nand flash地址周期共有5個，2個列(Column)周期，2個行（Row）周期。 而對于對應(yīng)地，我們可以看出，實際上， 列地址A0~A10，就是頁內(nèi)地址，地址范圍是從0到2047，而多出的A11，理論上可以表示2048～4095，但是實際上，我們最多也只用到了2048～2112，用于表示頁內(nèi)的oob區(qū)域，其大小是64字節(jié)。 A12～A27，稱作頁號，頁的號碼，可以定位到具體是哪一個頁。 而其中，A18～A27，表示對應(yīng)的塊號，即屬于哪個塊。 // 可見：地址的傳輸順序是是 頁內(nèi)地址，頁號，塊號。 從小到大。 簡單解釋完了地址組成，那么就很容易分析上面例子中的地址了： 0x80F52F8 = 1000 0000 1111 0101 0010 1111 1000，分別分配到4個地址周期就是： 1st 周期，A7～A0 ：1111 1000 = 0xF8 2nd周期，A11～A8 ：0000 0010 = 0x02 3rd周期，A19～A12 ：1111 0101 = 0xF5 4th周期，A27～A20 ：1000 0000 = 0x80 注意，與圖7中對應(yīng)的，*L，意思是低電平，由于未用到那些位，datasheet中強制要求設(shè)為0，所以，才有上面的2nd周期中的高4位是0000。 因此，接下來要介紹的，我們要訪問第1000個塊中的第25頁中的1208字節(jié)處的話，所要傳入的地址就是分4個周期，分別傳入兩個列地址的：0xF8，0x02，然后再傳2個行地址的：0xF5，0x80，這樣硬件才能識別。 4.讀操作過程的解釋 準(zhǔn)備工作終于完了，下面就可以開始解釋說明，對于讀操作的，上面圖中標(biāo)出來的，1-6個階段，具體是什么含義。 （1） 操作準(zhǔn)備階段：此處是讀（Read）操作，所以，先發(fā)一個圖5中讀命令的第一個階段的0x00,表示，讓硬件先準(zhǔn)備一下，接下來的操作是讀。 （2） 發(fā)送兩個周期的列地址。也就是頁內(nèi)地址，表示，我要從一個頁的什么位置開始讀取數(shù)據(jù)。 （3） 接下來再傳入兩個行地址。對應(yīng)的也就是頁號。 （4） 然后再發(fā)一個讀操作的第二個周期的命令0x30。接下來，就是硬件內(nèi)部自己的事情了。 （5） Nand Flash內(nèi)部硬件邏輯，負(fù)責(zé)去按照你的要求，根據(jù)傳入的地址，找到哪個塊中的哪個頁，然后把整個這一頁的數(shù)據(jù)，都一點點搬運到頁緩存中去。而在此期間，你所能做的事，也就只需要去讀取狀態(tài)寄存器，看看對應(yīng)的位的值，也就是R/B#那一位，是1還是0，0的話就表示，系統(tǒng)是busy，仍在”忙“（著讀取數(shù)據(jù)），如果是1，就說系統(tǒng)活干完了，忙清了，已經(jīng)把整個頁的數(shù)據(jù)都搬運到頁緩存里去了，你可以接下來讀取你要的數(shù)據(jù)了。 對于這里。估計有人會問了，這一個頁一共2048+64字節(jié)，如果我傳入的頁內(nèi)地址，就像上面給的1028一類的值，只是想讀取1028到2011這部分?jǐn)?shù)據(jù)，而不是頁開始的0地址整個頁的數(shù)據(jù)，那么內(nèi)部硬件卻讀取整個頁的數(shù)據(jù)出來，豈不是很浪費嗎？答案是，的確很浪費，效率看起來不高，但是實際就是這么做的，而且本身讀取整個頁的數(shù)據(jù)，相對時間并不長，而且讀出來之后，內(nèi)部數(shù)據(jù)指針會定位到你剛才所制定的1208的那個位置。 （6） 接下來，就是你“竊取“系統(tǒng)忙了半天之后的勞動成果的時候了，呵呵。通過先去Nand Flash的控制器中的數(shù)據(jù)寄存器中寫入你要讀取多少個字節(jié)(byte)/字(word)，然后就可以去Nand Flash的控制器的FIFO中，一點點讀取你要的數(shù)據(jù)了。 至此，整個Nand Flash的讀操作就完成了。 對于其他操作，可以根據(jù)我上面的分析，一點點自己去看datasheet，根據(jù)里面的時序圖去分析具體的操作過程，然后對照代碼，會更加清楚具體是如何實現(xiàn)的。 | 
