关于nand flash的地址 A8,寻址

时间:2022-04-30 10:26:09

在NAND Flash中有8个I/O引脚(IO0—IO7)、5个全能信号(nWE ALE CLE nCE nRE)、一个引脚,1个写保护引脚。操作NAND Flash时,先传输命令,然后传输地址,最后读写数据。对于64MB的NAND Flash,需要一个26位的地址。只能8个I/O引脚充当地址、数据、命令的复用端口,所以每次传地址只能传8位。这样就需要4个地址序列。因此读写一次nand flash需要传送4次(A[7:0] A[16:9] A[24:17] A[25])。64M的NAND Flash的地址范围为0x00000000—0x03FFFFFF。128M的NAND Flash的地址范围为0x00000000---0x07FFFFFF。1KB = 0x000-0x3FF.128字节=0x00H--7FH。

    一页有528个字节,而在前512B中存放着用户的数据。在后面的16字节中(OOB)中存放着执行命令后的状态信息。主要是ECC校验的标识。列地址A0-A7可以寻址的范围是256个字节,要寻址528字节的话,将一页分为了A.(1half array)B(2 half array) C(spare array)。A区0—255字节,B区 256-511 字节C区512—527字节。访问某页时必须选定特定的区。这可以使地址指针指向特定的区实现。

在NAND Flash 中存在三类地址,分别为Block Address 、Column Address Page Address.。(实际就是块地址和页地址)

    Column Address 用来选择是在上半页寻址还是在下半页寻址A[0]—A[7].也就相当于页内的偏移地址。在进行擦除时不需要列地址,因为擦除是以块为单位擦除。32个Page需要5bit来表示。也就是A[13:9];也就是页在块内的相对地址。A8这一位用来设置512字节的上半页,还是下半页,1表示是在上半页,而2表示是在下半页。Block的地址有A[25:14]组成.

    一个容量为64M(512Mbit)的NAND Flash,分为131072页,528列。(实际中由于存在spare area,故都大于这个值),有4096块,需要12bit来表示即A[25:14].如果是128M(1Gbit)的话,blodk Address为A[26:14].由于地址只能在IO0—IO7上传送。编程时通常通过移位来实现地址的传送。传送过程如下:

第1个地址序列:传递column address,也就是NAND Flash[7:0],这一周期不需要移位即可传递到I/O[7:0]上,而half page pointer 即A8是由操作指令决定,00h,在A区,01h在B区,指令决定在哪个half page上进行读写,而真正A8的值是不需要程序员关心的;

第2个地址序列:就是将NAND_ADDR 右移9位,而不是8位,将NAND_ADDR[16:9]传递到I/O[7:0]上;

第3个地址序列:将NAND_ADDR[24:17] 传递到I/O[7:0]上;

第4个地址序列:将NAND_ADDR[25]传送到I/O上。

    整个地址的传送过程需要4步才能完成。如果NAND Flash 的大小是32MB的以下的话,那么block address 最高位只到bit24,因此寻址只需要3步,就可以完成。

在进行擦除操作时由于是以块进行擦除,所以只需要3个地址序列,也就是只传递块的地址,即A[14:25]。

NAND Flash地址的计算:

Column Address 翻译过来是列地址,也就是在一页里的偏移地址。其实是指定Page上的某个Byte,指定这个Byte,其实也就是指定此页的读写起始地址。

      Page Address:页地址。页的地址总是以512Bytes对齐的,所以它的低9位问题0,确定读写操作在NAND Flash中的哪个页进行。

    当我们得到一个Nand Flash地址addr时,我们可以这样分解出Column Address和Page Address。

Columnaddr = addr % 512   // column address

Pageaddr = addr>>9           // page address

实际上A0~A7是页内地址,比如从第2个开始读起。不过一般都从0开始读起,呵呵。

也就是一个Nand Flash地址的A0-A7是它的column address ,A9—A25是它的Page Address,地址A8被忽略。

现在假设我要从Nand Flash中的第5000字节处开始读取1024个字节到内存的0x30000000处,我们这样调用read函数

NF_Read(5000, 0x30000000,1024);

我们来分析5000这个src_addr.

根据:

column_addr=src_addr%512;

page_address=(src_addr>>9);

我们可得出column_addr=5000%512=392

page_address=(5000>>9)=9

于是我们可以知道5000这个地址是在第9页的第392个字节处,于是我们的NF_read函数将这样发送命令和参数

column_addr=5000%512;

page_address=(5000>>9);

NF_CMD=0x01; //要从2nd half开始读取 所以要发送命令0x01

NF_ADDR= column_addr &0xff; //1st Cycle A[7:0]

NF_ADDR=page_address& 0xff

NF_ADDR=(page_address>>8)&0xff; //3rd.Cycle A[24:17]

NF_ADDR=(page_address>>16)&0xff; //4th.Cycle A[25]

    向NandFlash的命令寄存器和地址寄存器发送完以上命令和参数之后,我们就可以从rNFDATA寄存器(NandFlash数据寄存器)读取数据了.

我用下面的代码进行数据的读取.

for(i=column_addr;i<512;i++)

*buf++=NF_RDDATA();

每当读取完一个Page之后,数据指针会落在下一个Page的0号Column(0号Byte).

//========================下面是另外一篇,差不多=====================

http://blog.csdn.net/intint/archive/2009/10/13/4664659.aspx

一、NAND flash的物理组成
NAND Flash 的数据是以bit的方式保存在memory cell,一般来说,一个cell 中只能存储一个bit。这些cell 以8个或者16个为单位,连成bit line,形成所谓的byte(x8)/word(x16),这就是NAND Device的位宽。这些Line会再组成Page,(NAND Flash 有多种结构,我使用的NAND Flash 是K9F1208,下面内容针对三星的K9F1208U0M),每页528Bytes(512byte(Main Area)+16byte(Spare Area)),每32个page形成一个Block(32*528B)。具体一片flash上有多少个Block视需要所定。我所使用的三星k9f1208U0M具有4096个block,故总容量为4096*(32*528B)=66MB,但是其中的2MB是用来保存ECC校验码等额外数据的,故实际中可使用的为64MB。
NAND flash以页为单位读写数据,而以块为单位擦除数据。按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址:
Column Address:Starting Address of the Register. 翻成中文为列地址,地址的低8位
Page Address :页地址
Block Address :块地址
对于NAND Flash来讲,地址和命令只能在I/O[7:0]上传递,数据宽度是8位。

二、NAND Flash地址的表示
512byte需要9bit来表示,对于528byte系列的NAND,这512byte被分成1st half Page Register和2nd half Page Register,各自的访问由地址指针命令来选择,A[7:0]就是所谓的column address(列地址),在进行擦除操作时不需要它,why?因为以块为单位擦除。32个page需要5bit来表示,占用A[13:9],即该page在块内的相对地址。A8这一位地址被用来设置512byte的1st half page还是2nd half page,0表示1st,1表示2nd。Block的地址是由A14以上的bit来表示。
例如64MB(512Mb)的NAND flash(实际中由于存在spare area,故都大于这个值),共4096block,因此,需要12个bit来表示,即A[25:14],如果是128MB(1Gbit) 的528byte/page的NAND Flash,则block address用A[26:14]表示。而page address就是blcok address|page address in block NAND Flash 的地址表示为: Block Address|Page Address in block|halfpage pointer|Column Address 地址传送顺序是Column Address,Page Address,Block Address。
由于地址只能在I/O[7:0]上传递,因此,必须采用移位的方式进行。 例如,对于512Mbit x8的NAND flash,地址范围是0~0x3FF_FFFF,只要是这个范围内的数值表示的地址都是有效的。 以NAND_ADDR 为例:
第1 步是传递column address,就是NAND_ADDR[7:0],不需移位即可传递到I/O[7:0]上,而halfpage pointer即A8 是由操作指令决定的,即指令决定在哪个halfpage 上进行读
写,而真正的A8 的值是不需程序员关心的
第2 步就是将NAND_ADDR 右移9位,将NAND_ADDR[16:9]传到I/O[7:0]上;
第3 步将NAND_ADDR[24:17]放到I/O上;
第4步需要将NAND_ADDR[25]放到I/O上;
因此,整个地址传递过程需要4 步才能完成,即4-step addressing。 如果NAND Flash 的容量是32MB(256Mbit)以下,那么,block adress最高位只到bit24,因此寻址只需要3步。
下面,就x16 的NAND flash 器件稍微进行一下说明。 由于一个page 的main area 的容量为256word,仍相当于512byte。但是,这个时候没有所谓的1st halfpage 和2nd halfpage 之分了,所以,bit8就变得没有意义了,也就是这个时候 A8 完全不用管,地址传递仍然和x8 器件相同。除了,这一点之外,x16 的NAND使用方法和 x8 的使用方法完全相同。