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

什么是NAND 型 Flash 存储器？

前言

NAND Flash 和 NOR Flash是现在市场上两种主要的闪存技术。Intel于1988年首先开发出 NOR Flash 技术,彻底改变了原先由 EPROM 和 EEPROM 一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了 NAND Flash 结构,后者的单元电路尺寸几乎只是 NOR 器件的一半,可以在给定的芯片尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。

1.NAND Flash ROM

NAND Flash ROM 应该是目前最热门的存储芯片了。因为我们生活中经常使用的电子产品都会涉及到它。比如你买手机，肯定会考虑64GB，还是256GB？买笔记本是买256GB，还是512GB容量的硬盘呢？（目前电脑大部分采用了基于 NAND Flash 产品的固态硬盘）。

2.NOR Flash ROM

NOR Flash ROM 的特点是以字节为单位随机存取。这样，应用程序可以直接在 Flash ROM 中执行，不必再把程序代码预先读到 RAM 中。NOR Flash ROM 的接口简单，与通常的扩展存储器一样，可以直接连接到处理器的外围总线上。

与 NOR Flash ROM 相比， NAND Flash ROM 以页（行）为单位随机存取,在容量、使用寿命和成本方面有较大优势。但是它的读出速度稍慢,编程较为复杂,因此大多作为数据存储器使用。嵌入式产品中包括数码相机、MP3 随身听记忆卡、体积小巧的U盘等均采用 NAND Flash ROM 。

在存储结构上，NAND Flash 内部采用非线性宏单元模式,全部存储单元被划分为若干个块(类似于硬盘的,一般为8 KB)，这也是擦除操作的基本单位。进而，每个块又分为若干个大小为512 B的页，每页的存储容量与硬盘每个扇区的容量相同。也就是说，每页都有512条位线,每条位线连接一个存储元。此时，要修改 NAND 芯片中一个字节，就必须重写整个数据块。当Flash 存储器的容量不同时，其块数量以及组成块的页的数量都将不同。相应地，地址信息包括了列地址、块地址以及相应的页面地址。这些地址通过8位总线分组传输，需要多个时钟周期。当容量增大时，地址信息增加，那么就需要占用更多的寻址周期，寻址时间也就越长。这导致NAND Flash的地址传输开销大，因此并不适合于频繁、小数据量访问的应用。

相比较而言，NAND 型 Flash 存储器具有更高的存储密度、更快的写人速度、更低的价格以及更好的擦写耐用性等优点，非常适用于大量数据的存储。但由于NAND Flash的接口和操作都相对复杂，位交换操作频繁，因此通常还要采用错误探测/错误纠正(EDC/ECC)算法来保护关键性数据。

例如深圳雷龙有限公司的 CSNP32GCR01-AOW 芯片。

一.免驱动使用。SD NAND内置了针对NAND Flash的坏块管理，平均读写，动态和静态的EDC/ECC等算法。

二.性能更稳定。由于NAND Flash内部是先擦后写机制，如果软件处理不当，在突然掉电的时候就会导致数据丢失。而SD NAND内部自带的垃圾回收等机制可以很好的规避这个问题。因此CS创世的二代产品才会通过10K次的随机掉电测试。

三.尺寸更小。目前SD NAND 是68mm 大小，8个pin脚，相比Raw NAND的1220mm大小，48个pin脚，采用SD NAND可以做出更小巧的产品，而且也能节省CPU宝贵的GPIO口（这点对于MCU单片机来说更是重要）

四.SD NAND可选容量更多。目前有128MB/512MB/4GB容量。而SLC 的Raw NAND 主流容量128MB，512MB已经少见，供货周期也很长；单颗4GB的Raw NAND基本都是MLC或者TLC NAND的晶圆，管理起来更复杂。

不用写驱动程序自带坏块管理的 NAND Flash（贴片式TF卡），尺寸小巧，简单易用，兼容性强，稳定可靠，固件可定制，LGA-8 封装，标准SDIO接口，兼容SPI，兼容拔插式TF卡/SD卡，可替代普通 TF卡/SD 卡，尺寸 6.2x8mm ，内置平均读写算法，通过1万次随机掉电测试耐高低温，机贴手贴都非常方便，速度级别Class10（读取速度 23.5MB/S 写入速度 12.3MB/S ）标准的 SD2.0 协议普通的SD卡可直接驱动，支持TF卡启动的 SOC 都可以用 SD NAND。

SD NAND原理图如下：

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