Nand Flash操作原理及裸机程序分析——FLASH操作原理

来源：韦东山嵌入式专栏_ARM裸机加强版维基教程

作者：韦东山

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NAND_FLASH操作原理

NAND FLASH原理图NAND FLASH是一个存储芯片那么: 这样的操作很合理”读地址A的数据，把数据B写到地址A”

问1. 原理图上NAND FLASH和S3C2440之间只有数据线，怎么传输地址？

答1. 在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址当ALE为高电平时传输的是地址，

那么在数据线上是不是只传输数据和只传输地址呢？

我们参考NAND FLASH的芯片手册可以知道，对NAND FLASH的操作还需要发出命令，下面有个NAND FLASH的命令表格

问2. 从NAND FLASH芯片手册可知，要操作NAND FLASH需要先发出命令怎么传入命令？

答2. 在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址，也传输命令：

当ALE为高电平时传输的是地址。当CLE为高电平时传输的是命令。当ALE和CLE都为低电平时传输的是数据。

问3. 数据线既连接到NAND FLASH，也接到NOR FLASH，还接到SDRAM、DM9000等等那么怎么避免干扰？

答3. 这些设备，要访问时必须”选中”，没有选中的芯片不会工作，相当于没接一样。

问4. 假设烧写NAND FLASH，把命令、地址、数据发给它之后，NAND FLASH肯定不可能瞬间完成烧写的，怎么判断烧写完成？

答4. 通过状态引脚RnB来判断：它为高电平表示就绪，它为低电平表示正忙

问5. 怎么操作NAND FLASH呢？

答5. 根据NAND FLASH的芯片手册，一般的过程是：

发出命令

发出地址

发出数据/读数据

看上面的命令表格，不容易看，我们看一下读ID的时序图，

每个NAND FLASH都内嵌一些ID(譬如：厂家ID，设备ID)，时序图从左往右看，纵向放是一列一列的看。

对于我们s3c2440来说，内部集成了一个NAND FLASH控制器，2440和外设连接的简易图，如下图所示

NAND FLASH控制器，帮我们简化了对NAND FLASH的操作，下面来分析一下不使用NAND FLASH控制器和使用NAND FLASH控制器对外设NAND FLASH的操作。

发命令：

发地址：

发数据：

读数据 ：

用UBOOT来体验NAND FLASH的操作：

1.读ID

下图是读操作时序图

对于存储为256M的NAND FLASH，需要28条地址线，来表示这个地址值，根据原理图可以，只用8根地址线，所以需要4个周期的地址，为了兼容更大容量的NAND FLASH，要发出5个周期的地址：（如下图所示）

2.读数据

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NAND flash 信号线的理解

上一篇我们已经讲了NAND flash的分类，这一篇介绍NAND flash 的硬件接口。例如

由NAND Flash的原理图封装，然后查看芯片手册。

由图可知：IO0-IO7:既可传送数据也可传送地址，也可以送传命令。那到底是读是写，还是擦除？怎么区分IO0-IO7传送的是数据？地址？命令？ 那么就需要通过CLE与ALE的状态来区分了。

假如2440要读取A地址的数据，或将数据写入B地址。当CLE为高电平表示IO0-IO7传送的是命令；当ALE为高电平表示IO0-IO7传送的是地址；当ALE与CLE都为低电平的时候，表示IO0-IO7传送的是数据。

CE：片选。当2440要操作访问Nand的时候，首先必须选中。

RE:读信号，当RE为低的时候，表示数据由Nand流向2240;

WE:写信号,当RE为低电的时候，表示数据由2240流向Nand；

WP:写保护,只能写，不能擦除。

R/B:Ready信号，表示Nand Flash烧写完成

这些引脚具体怎么组合起来的，需要查看手册中的时序图。

发（写）命令的时序图：

首先CE发出片选信号，CLE发出高电平，IO 0-7将命令驱动出去，WE写脉冲，在写脉冲的上升沿，Nand flash在上升沿，将IO 0-7中数据读取出来。

发地址的时序图：

CE片选, ALE由低变高，IO 0-7驱动 数据，WE发出写脉冲。

输入（写）数据的时序图：

CE选中，ALE、CLE低电平，2440 IO 0-7驱动 数据，WE写信号，Nand flash根据ALE、CLE低电平，读取数据。

输出（读）数据的时序图：

CE低电平选中，RE由高变为低（Nand flash收到RE由高变低时，马上准备数据，然后在RE的上升沿将数据发送出去），Nand flash 驱动数据到IO 0-7，在上升沿，2440取数据。

2440这些引脚发出的数据，必须满足Nand flash的时序要求。需要查看2440芯片手册，查看设备哪个寄存器的某些位来控制时序

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