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nand改flash 镁光nandflash MT29F32G08+STM32通用IO口驱动，实现fatfs文件系统

发布时间 : 2024-10-06

作者 : 小编

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镁光nandflash MT29F32G08+STM32通用IO口驱动，实现fatfs文件系统

真的挺久没有写文章了，一是太忙了，二是素材也少。

这不最近使用镁光的MT29F32G08型号的nandflash，使用STM32作为控制器，但是我所用的STM32是不带FMC的，我也是想偷懒站在前人的肩膀上，但是网上没有找到STM32通用IO口读写MT29F32G08的，SDN啥的上去看了一下，且不说例程能不能用，都要充值，要办会员，大家都懂的，所以只能自己写了(咱就不明白了，有些人总是拿着一些开源的东西，自己改吧改吧，扔到网站上赚米，真的是良心大大滴坏了)。

驱动用的是网上下载的一个通用驱动nand_MT29F_lld，FTL层移植的原子哥的，这里展示一下STM32通用IO口读写MT29F32G08以及fatfs和USB模拟U盘的一些关键程序。

图1STM32通用IO驱动MT29F32G08

图2 通用驱动nand_MT29F_lld

图3，移植原子哥的FTL层

图4，fatfs移植，修改user_diskio.c的读扇区函数

图5，fatfs移植，修改user_diskio.c的写扇区函数

图6，fatfs移植，修改user_diskio.c的IO控制函数

图7，USB模拟U盘，修改usbd_storage_if.c文件的读函数

图8，USB模拟U盘，修改usbd_storage_if.c文件的写函数

接下来就是用文件系统存储数据了，我这里数据量比较大，一秒钟15hz，每一条记录32字节，凑够1024字节写一次csv文件。每个文件最大写32M，写满就生成新的文件继续写，每次上电遍历目录写的文件总数，生成对应的文件名。好了，继续截图~~

上电先生成新的文件名，并打开文件。

图9，上电生成新的csv文件

使用两个buffer轮流写入数据，写满32M就关闭当前文件，并生成新的csv文件继续写，文件总数超过1500个就在不再继续写，差不多存满了。

图10 上电期间不停写入数据

检测到USB插入，就关闭当前正在写的文件，卸载文件系统。可以把写好的文件拷贝出来。

图11 检测到USB插入

设备已经运行了一会了，看看目录下面的文件和内容吧~

图12 log显示USB已经插入

打开我的电脑

图13 正常识别U盘

看看目录

图14 目录下文件

看看文件内容

图15 文件内容

看到文件格式内容都对，符合设计需求。

到这里就结束了，但是，凡事总有个但是，我这个系统没有备用电源，所以当系统断电而我正好还在写文件的时候，这个文件就会被破坏，打不开，而当fatfs在更新目录表信息，发生断电的话，那就是文件系统损坏了，下一次上电只能重新格式化，从头开始了，以前保存的数据都会丢了。对于这个问题，我暂时还没想到解决办法（在没有备电的情况下）。如果有人有招，就提出来我试试吧。

图16 网络配图

NAND和NOR Flash 完全学习笔记（基础篇）

本文要点：1. NAND FLASH与NOR FLASH 的技术对比；2. 最详细的存储单元对比详解；3. NAND FLASH与NOR FLASH 的最新市场份额及应用；4. NAND FLASH与NOR FLASH 的基础原理分析。

目前，NOR FLASH和NAND FLASH是市场上主要的非易失性闪存技术，但是据我了解，还是有很多工程师分不清NAND FLASH与NOR FLASH。首先，来一个直观的图片。

然后，我从权威的网站上找到了最新的NAND FLASH收益以及市场份额表，根据最新的表单，我们可以知道谁是这个市场的老大，做的比较好一些，一方面让工程师时刻知道市场的动向，另一方面可以在之后的器件选型等方面提供重要的参考。

一般来说，快闪记忆体可分为两大规格，一个是NAND, 一个是NOR。简单来说，NAND一般以存储数据为主，晶片容量大，容量可以达到2Gb甚至更大，NAND的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价；NOR一般以存储程序代码为主，又称为Code Flash，所以可让微处理器直接读取，但晶片容量较低，主流容量512Mb，NOR采用内存的随机读取技术。如果利用闪存只是用来存储少量的代码，这是NOR Flash更合适一些。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此很多使用NAND Flash的Demo Board除了使用NAND Flash以外，还加上一块小的NOR Flash来运行启动代码。通过下表我比较了几乎所有关于NAND FLASH以及NOR FLASH的全部重要特性。

然后，对于Flash三个重要概念的理解：

1. Flash属于非易失性存储设备，内部存储单元是MOSFET，里面有一个悬浮门(Floating Gate), 是存储数据的单元。与此对应的，易失性存储设备就是断电后，数据就丢失了，例如常用的内存，不论是之前的SDRAM，还是现在通用的DDR3以及DDR4，都是断电后，数据就没有了。

2. SLC和MLC的区别：NAND FLASH的内存单元可以分为两类，存储一位数据，也就是SLC(Single Level Cell); 对应的，存储多位数据的就是MLC(Multi Level Cell)，比如两位，或者四位。

3. 大多数的写入操作需要先进行擦除操作。

到此，对于NAND FLASH以及NOR FLASH 我们有了一个基本的认识。我对知识的学习一个重要的方法是对比，通过图表的对比更能看出各自的差异化，从而达到加深知识的效果，因此我做了下图来比较目前还算所有存储器的最小单元结构图，便于学习与理解。

原理分析 要说明此原理，需要一些基本的量子物理学，我认为以下这种论述是比较适合理解的，也很有趣：经典物理学认为，物体越过势垒，有一定的阈值能量；所以，粒子能量小于此阈值能量的不能越过，能量大于此阈值能量的可以越过。举例来说，我们骑自行车过坡道，如果先用力骑，因此有一定初入能量，坡道不高的话，即使不蹬自行车也可以依靠惯性过去；但是，如果坡道很高，不蹬自行车，可能车到了一半，可能就退回来了。而量子力学则认为，即便是粒子能量小于阈值能量，同时很多粒子冲向势垒，虽然也有一部分粒子会反弹，但是还会有一些粒子可以越过去，好像有一个隧道，因此称为量子隧道。

对比二者的差异发现，宏观上的确定性在微观上常常就具有不确定性。因为隧穿几率极小，因此通常情况下，隧道效应并不影响经典的宏观效应，但是某些特殊条件下也会出现。当微电子器件进一步微型化是必须要考虑量子效应。NAND FLASH的擦写均是基于隧道效应，电流穿过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层，对浮置栅极进行充电（写数据）或放电（擦除数据）；另外，NOR FLASH擦除数据也是基于隧道效应（电流从浮置栅极到硅基层），但在写入数据时则是采用热电子注入方式（电流从浮置栅极到源极）。对于FLASH闪存单元来说，它是为三端器件，与场效应管有相同的名称：源极、漏极和栅极。栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层，用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。采用这种结构，使得存储单元具有了电荷保持能力。举个栗子，就像是装进瓶子里的水，当你倒入水后，水位就一直保持在那里，除非你再次倒入或倒出，所以闪存具有记忆能力。

绝缘浮置栅极是NAND存储数据的核心

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NAND和NOR Flash 完全学习笔记（基础篇）

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