基于K9F2G08U0A的Nand Flash操作和電路原理

S3C2440內(nèi)部集成了一個(gè)Nand flash控制器。S3C2440的Nand flash控制器包含了如下的特性：

• 一個(gè)引導(dǎo)啟動(dòng)單元
• Nand Flash存儲(chǔ)器接口，支持8位或16位的每頁(yè)大小為256字，512字節(jié)，1K字和2K字節(jié)的Nand flash
• 軟件模式：用戶可以直接訪問(wèn)Nand Flash存儲(chǔ)器，此特性可以用于Nand Flash存儲(chǔ)器的讀、擦除和編程。
• ?S3C2440支持8/16位的Nand Flash存儲(chǔ)器接口總線
• 硬件ECC生成，檢測(cè)和指示（軟件糾錯(cuò)）。
• Steppingstone接口，支持大/小端模式的按字節(jié)/半字/字訪問(wèn)。

我用的開發(fā)板是天嵌的TQ2440，板子用到的Nand Flash是Samsung公司的K9F2G08U0A，它是8位的Nand flash。本文只介紹Nand Flash的電路原理和Nand Flash的讀、寫、擦除等基本操作，暫不涉及Nand Flash啟動(dòng)程序的問(wèn)題。

Nand Flash的電路連接如圖 1所示：

圖 1 Nand Flash電路原理

上圖的左邊為K9F2G08U0A與2440的連接圖，原理方面就不多介紹，去看看datasheet估計(jì)就懂得了，右邊的部分是S3C2440的Nand控制器的配置。配置引腳NCON，GPG13，GPG14和GPG15用來(lái)設(shè)置Nand Flash的基本信息，Nand控制器通過(guò)讀取配置引腳的狀態(tài)獲取外接的Nand Flash的配置信息，圖 2是這四個(gè)配置引腳的定義：

圖 2 Nand控制配置引腳信息

由于K9F2G08U0A的總線寬度為8位，頁(yè)大小為2048字節(jié)，需要5個(gè)尋址命令，所以NCON、GPG13和GPG14應(yīng)該接高電平，GPG15應(yīng)該接低電平。

K9F2G08U0A沒有地址或數(shù)據(jù)總線，只有8個(gè)IO口，這8個(gè)IO口用于傳輸命令、地址和數(shù)據(jù)。K9F2G08U0A主要以page（頁(yè)）為單位進(jìn)行讀寫，以block（塊）為單位進(jìn)行擦除。每一頁(yè)中又分為main區(qū)和spare區(qū)，main區(qū)用于正常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，spare區(qū)用于存儲(chǔ)一些附加信息，如塊好壞的標(biāo)記、塊的邏輯地址、頁(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的ECC校驗(yàn)和等。K9F2G08U0A的存儲(chǔ)陣列如圖 3所示：

圖 3 K9F2G08U0A內(nèi)部存儲(chǔ)陣列

由上圖，我們可以知道：K9F2G08U0A的一頁(yè)為（2K＋64）字節(jié)（2K表示的是main區(qū)容量， 64表示的是spare區(qū)容量），它的一塊為64頁(yè)，而整個(gè)設(shè)備包括了2048個(gè)塊。這樣算下來(lái)一共有2112M位容量，如果只算main區(qū)容量則有256M字節(jié)（即256M×8位）。

圖 4 K9F2G08U0A地址序列

要實(shí)現(xiàn)用8個(gè)IO口來(lái)要訪問(wèn)這么大的容量，如圖 4所示：K9F2G08U0A規(guī)定了用5個(gè)周期來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)周期訪問(wèn)的地址為A0~A7；第二個(gè)周期訪問(wèn)的地址為A8~A11，它作用在IO0~IO3上，而此時(shí)IO4~IO7必須為低電平；第三個(gè)周期訪問(wèn)的地址為A12~A19；第四個(gè)周期訪問(wèn)的地址為A20~A27；第五個(gè)周期訪問(wèn)的地址為A28，它作用在IO0上，而此時(shí)IO1~IO7必須為低電平。前兩個(gè)周期傳輸?shù)氖橇械刂?，后三個(gè)周期傳輸?shù)氖切械刂?。通過(guò)分析可知，列地址是用于尋址頁(yè)內(nèi)空間，行地址用于尋址頁(yè)，如果要直接訪問(wèn)塊，則需要從地址A18開始。由于所有的命令、地址和數(shù)據(jù)全部從8位IO口傳輸，所以Nand flash定義了一個(gè)命令集來(lái)完成各種操作。有的操作只需要一個(gè)命令（即一個(gè)周期）即可，而有的操作則需要兩個(gè)命令（即兩個(gè)周期）來(lái)實(shí)現(xiàn)。K9F2G08U0A的命令說(shuō)明如圖 5所示：

圖 5 K9F2G08U0A命令表

為了方便使用，我們宏定義了K9F2G08U0A的常用命令

#define CMD_READ1 0x00 //頁(yè)讀命令周期1

#define CMD_READ2 0x30 //頁(yè)讀命令周期2

#define CMD_READID 0x90 //讀ID命令

#define CMD_WRITE1 0x80 //頁(yè)寫命令周期1

#define CMD_WRITE2 0x10 //頁(yè)寫命令周期2

#define CMD_ERASE1 0x60 //塊擦除命令周期1

#define CMD_ERASE2 0xd0 //塊擦除命令周期2

#define CMD_STATUS 0x70 //讀狀態(tài)命令

#define CMD_RESET 0xff //復(fù)位

#define CMD_RANDOMREAD1 0x05 //隨意讀命令周期1

#define CMD_RANDOMREAD2 0xE0 //隨意讀命令周期2

#define CMD_RANDOMWRITE 0x85 //隨意寫命令

接下來(lái)介紹幾個(gè)Nand Flash控制器的寄存器。Nand Flash控制器的寄存器主要有NFCONF（Nand Flash配置寄存器），NFCONT（Nand Flash控制寄存器），NFCMMD（Nand Flash命令集寄存器），NFADDR（Nand Flash地址集寄存器），NFDATA（Nand Flash數(shù)據(jù)寄存器），NFMECCD0/1（Nand Flash的main區(qū)ECC寄存器），NFSECCD（Nand Flash的spare區(qū)ECC寄存器），NFSTAT（Nand Flash操作狀態(tài)寄存器），NFESTAT0/1（Nand Flash的ECC狀態(tài)寄存器），NFMECC0/1（Nand Flash用于數(shù)據(jù)的ECC寄存器），以及NFSECC（Nand Flash用于IO的ECC寄存器）。

（1）NFCONF:2440的NFCONF寄存器是用來(lái)設(shè)置NAND Flash的時(shí)序參數(shù)TACLS、TWRPH0、TWRPH1。配置寄存器的［3:0］是只讀位，用來(lái)指示外部所接的Nand Flash的配置信息，它們是由配置引腳NCON，GPG13，GPG14和GPG15所決定的（比如說(shuō)K9F2G08U0A的配置為NCON、GPG13和GPG14接高電平，GPG15接低電平，所以［3:0］位狀態(tài)應(yīng)該是1110）。

（2）NFCONT：用來(lái)使能/禁止NAND Flash控制器、使能/禁止控制引腳信號(hào)nFCE、初始化ECC。它還有其他功能，在一般的應(yīng)用中用不到，比如鎖定NAND Flash。

（3）NFCMMD：對(duì)于不同型號(hào)的Flash，操作命令一般不一樣。參考前面介紹的K9F2G08U0A命令序列。

（4）NFADDR：當(dāng)寫這個(gè)寄存器時(shí)，它將對(duì)Flash發(fā)出地址信號(hào)。只用到低8位來(lái)傳輸，所以需要分次來(lái)寫入一個(gè)完整的32位地址，K9F2G08U0A的地址序列在圖4已經(jīng)做了詳細(xì)說(shuō)明。

（5）NFDATA：只用到低8位，讀、寫此寄存器將啟動(dòng)對(duì)NAND Flash的讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)操作。

（6）NFSTAT：只用到位0，用來(lái)檢測(cè)NAND是否準(zhǔn)備好。0：busy，1：ready。

NFCONF寄存器使用TACLS、TWRPH0、TWRPH1這3個(gè)參數(shù)來(lái)控制NAND Flash信號(hào)線CLE/ALE與寫控制信號(hào)nWE的時(shí)序關(guān)系，它們之間的關(guān)系如圖6和圖7所示：

圖6 CLE/ALE時(shí)序圖

圖7 nWE和nRE時(shí)序圖

TACLS為CLE/ALE有效到nWE有效之間的持續(xù)時(shí)間，TWRPH0為nWE的有效持續(xù)時(shí)間，TWRPH1為nWE無(wú)效到CLE/ALE無(wú)效之間的持續(xù)時(shí)間，這些時(shí)間都是以HCLK為單位的。通過(guò)查閱K9F2G08U0A的數(shù)據(jù)手冊(cè)，我們可以找到并計(jì)算與S3C2440相對(duì)應(yīng)的時(shí)序：K9F2G08U0A中的Twp與TWRPH0相對(duì)應(yīng)，Tclh與TWRPH1相對(duì)應(yīng)， TACLS應(yīng)該是與Tcls相對(duì)應(yīng)。K9F2G08U0A給出的都是最小時(shí)間， 2440只要滿足它的最小時(shí)間即可。TACLS、TWRPH0、TWRPH1這三個(gè)變量取值大一些會(huì)更保險(xiǎn)，在這里，這三個(gè)值分別取1，2和0。

下面就開始詳細(xì)介紹K9F2G08U0A的基本操作，包括復(fù)位，讀ID，頁(yè)讀、寫數(shù)據(jù)，隨意讀、寫數(shù)據(jù)，塊擦除等。

為了更好地應(yīng)用ECC和使能Nand Flash片選，我們還需要一些宏定義：

#define NF_nFCE_L（） {rNFCONT &= ~（1《《1）; }

#define NF_CE_L（） NF_nFCE_L（） //打開nandflash片選

#define NF_nFCE_H（） {rNFCONT |= （1《《1）; }

#define NF_CE_H（） NF_nFCE_H（） //關(guān)閉nandflash片選

#define NF_RSTECC（） {rNFCONT |= （1《《4）; } //復(fù)位ECC

#define NF_MECC_UnLock（） {rNFCONT &= ~（1《《5）; } //解鎖main區(qū)ECC

#define NF_MECC_Lock（） {rNFCONT |= （1《《5）; } //鎖定main區(qū)ECC

#define NF_SECC_UnLock（） {rNFCONT &= ~（1《《6）; } //解鎖spare區(qū)ECC

#define NF_SECC_Lock（） {rNFCONT |= （1《《6）; } //鎖定spare區(qū)ECC

NFSTAT是另一個(gè)比較重要的寄存器，它的第0位可以用于判斷nandflash是否在忙，第2位用于檢測(cè)RnB引腳信號(hào)：

#define NF_WAITRB（） {while（?。╮NFSTAT&（1《《0）））;} //等待Nand Flash不忙

#define NF_CLEAR_RB（） {rNFSTAT |= （1《《2）; } //清除RnB信號(hào)

#define NF_DETECT_RB（） {while（?。╮NFSTAT&（1《《2）））;}

//等待RnB信號(hào)變高，即不忙

NFCMMD，NFADDR和NFDATA分別用于傳輸命令，地址和數(shù)據(jù)，為了方便起見，我們可以定義一些宏定義用于完成上述操作：

#define NF_CMD（data） {rNFCMD = （data）; } //傳輸命令

#define NF_ADDR（addr） {rNFADDR = （addr）; } //傳輸?shù)刂?/p>

#define NF_RDDATA（） rNFDATA） //讀32位數(shù)據(jù)

#define NF_RDDATA8（） （rNFDATA8） //讀8位數(shù)據(jù)

#define NF_WRDATA（data） {rNFDATA = （data）; } //寫32位數(shù)據(jù)

#define NF_WRDATA8（data） {rNFDATA8 = （data）; } //寫8位數(shù)據(jù)

首先，是初始化操作

void rNF_Init（void）

{

rNFCONF = （TACLS《《12）|（TWRPH0《《8）|（ TWRPH1《《4）|（0《《0）;//初始化時(shí)序參數(shù)

rNFCONT =

（0《《13）|（0《《12）|（0《《10）|（0《《9）|（0《《8）|（1《《6）|（1《《5）|（1《《4）|（1《《1）|（1《《0）; //非鎖定，屏蔽nandflash中斷，初始化ECC及鎖定main區(qū)和spare區(qū)ECC，使能nandflash片選及控制器

rNF_Reset（）;//復(fù)位芯片

}

復(fù)位操作，寫入復(fù)位命令

static void rNF_Reset（）

{

NF_CE_L（）; //打開nandflash片選

NF_CLEAR_RB（）; //清除RnB信號(hào)

NF_CMD（CMD_RESET）; //寫入復(fù)位命令

NF_DETECT_RB（）; //等待RnB信號(hào)變高，即不忙

NF_CE_H（）; //關(guān)閉nandflash片選

}

讀取K9F2G08U0A芯片ID的操作如下：時(shí)序圖在datasheet的figure18。首先需要寫入讀ID命令（0x90），然后再寫入0x00地址，并等待芯片就緒，就可以讀取到一共五個(gè)周期的芯片ID，第一個(gè)周期為廠商ID，第二個(gè)周期為設(shè)備ID，第三個(gè)周期至第五個(gè)周期包括了一些具體的該芯片信息，函數(shù)如下

static char rNF_ReadID（）

{

char pMID;

char pDID;

char cyc3， cyc4， cyc5;

NF_nFCE_L（）; //打開nandflash片選

NF_CLEAR_RB（）; //清RnB信號(hào)

NF_CMD（CMD_READID）; //讀ID命令

NF_ADDR（0x0）; //寫0x00地址

for （ i = 0; i 《 100; i++ ）;等一段時(shí)間

//讀五個(gè)周期的ID

pMID = NF_RDDATA8（）; //廠商ID：0xEC

pDID = NF_RDDATA8（）; //設(shè)備ID：0xDA

cyc3 = NF_RDDATA8（）; //0x10

cyc4 = NF_RDDATA8（）; //0x95

cyc5 = NF_RDDATA8（）; //0x44

NF_nFCE_H（）; //關(guān)閉nandflash片選

return （pDID）;

}

下面介紹Nand Flash讀操作，讀操作是以頁(yè)為單位進(jìn)行的。如果在讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程中不進(jìn)行ECC校驗(yàn)判斷，則讀操作比較簡(jiǎn)單，在寫入讀命令的兩個(gè)周期之間寫入要讀取的頁(yè)地址，然后讀取數(shù)據(jù)即可。如果為了更準(zhǔn)確地讀取數(shù)據(jù)，則在讀取完數(shù)據(jù)之后還要進(jìn)行ECC校驗(yàn)判斷，以確定所讀取的數(shù)據(jù)是否正確。

在上文中已經(jīng)介紹過(guò)，Nand Flash的每一頁(yè)有兩區(qū)：main區(qū)和spare區(qū)，main區(qū)用于存儲(chǔ)正常的數(shù)據(jù)，spare區(qū)用于存儲(chǔ)其他附加信息，其中就包括ECC校驗(yàn)碼。當(dāng)我們?cè)趯懭霐?shù)據(jù)的時(shí)候，我們就計(jì)算這一頁(yè)數(shù)據(jù)的ECC校驗(yàn)碼，然后把校驗(yàn)碼存儲(chǔ)到spare區(qū)的特定位置中，在下次讀取這一頁(yè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，同樣我們也計(jì)算ECC校驗(yàn)碼，然后與spare區(qū)中的ECC校驗(yàn)碼比較，如果一致則說(shuō)明讀取的數(shù)據(jù)正確，如果不一致則不正確。ECC的算法較為復(fù)雜，好在S3C2440能夠硬件產(chǎn)生ECC校驗(yàn)碼，這樣就省去了不少的麻煩事。S3C2440既可以產(chǎn)生main區(qū)的ECC校驗(yàn)碼，也可以產(chǎn)生spare區(qū)的ECC校驗(yàn)碼。因?yàn)镵9F2G08U0A是8位IO口，因此S3C2440共產(chǎn)生4個(gè)字節(jié)的main區(qū)ECC碼和2個(gè)字節(jié)的spare區(qū)ECC碼。在這里我們規(guī)定，在每一頁(yè)的spare區(qū)的第0個(gè)地址到第3個(gè)地址存儲(chǔ)main區(qū)ECC，第4個(gè)地址和第5個(gè)地址存儲(chǔ)spare區(qū)ECC。

產(chǎn)生ECC校驗(yàn)碼的過(guò)程為：在讀取或?qū)懭肽膫€(gè)區(qū)的數(shù)據(jù)之前，先解鎖該區(qū)的ECC，以便產(chǎn)生該區(qū)的ECC。在讀取或?qū)懭胪陻?shù)據(jù)之后，再鎖定該區(qū)的ECC，這樣系統(tǒng)就會(huì)把產(chǎn)生的ECC碼保存到相應(yīng)的寄存器中。main區(qū)的ECC保存到NFMECC0/1中（因?yàn)镵9F2G08U0A是8位IO口，因此這里只用到了NFMECC0），spare區(qū)的ECC保存到NFSECC中。對(duì)于讀操作來(lái)說(shuō)，我們還要繼續(xù)讀取spare區(qū)的相應(yīng)地址內(nèi)容，以得到上次寫操作時(shí)所存儲(chǔ)的main區(qū)和spare區(qū)的ECC，并把這些數(shù)據(jù)分別放入NFMECCD0/1和NFSECCD的相應(yīng)位置中。最后我們就可以通過(guò)讀取NFESTAT0/1（因?yàn)镵9F2G08U0A是8位IO口，因此這里只用到了NFESTAT0）中的低4位來(lái)判斷讀取的數(shù)據(jù)是否正確，其中第0位和第1位為main區(qū)指示錯(cuò)誤，第2位和第3位為spare區(qū)指示錯(cuò)誤。

下面是一段具體的頁(yè)讀操作程序：

U8 rNF_ReadPage（ U32 page_number ）

{

U32 i， mecc0， secc;

NF_RSTECC（）; //復(fù)位ECC

NF_MECC_UnLock（）; //解鎖main區(qū)ECC

NF_nFCE_L（）;//使能芯片

NF_CLEAR_RB（）;//清除RnB

NF_CMD（CMD_READ1）; //頁(yè)讀命令周期1，0x00

//寫入5個(gè)地址周期

NF_ADDR（0x00）; //列地址A0-A7

NF_ADDR（0x00）; //列地址A8-A11

NF_ADDR（（addr） & 0xff）; //行地址A12-A19

NF_ADDR（（addr 》》 8） & 0xff）; //行地址A20-A27

NF_ADDR（（addr 》》 16） & 0xff）; //行地址A28

NF_CMD（CMD_READ2）; //頁(yè)讀命令周期2，0x30

NF_DETECT_RB（）; ////等待RnB信號(hào)變高，即不忙

for （i = 0; i 《 2048; i++）

{

buf［i］ = NF_RDDATA8（）;//讀取一頁(yè)數(shù)據(jù)內(nèi)容

}

NF_MECC_Lock（）; //鎖定main區(qū)ECC值

NF_SECC_UnLock（）; //解鎖spare區(qū)ECC

mecc0=NF_RDDATA（）; //讀spare區(qū)的前4個(gè)地址內(nèi)容，即第2048~2051地址，這4個(gè)字節(jié)為main區(qū)的ECC

//把讀取到的main區(qū)的ECC校驗(yàn)碼放入NFMECCD0/1的相應(yīng)位置內(nèi)

rNFMECCD0=（（mecc0&0xff00）《《8）|（mecc0&0xff）;

rNFMECCD1=（（mecc0&0xff000000）》》8）|（（mecc0&0xff0000）》》16）;

NF_SECC_Lock（）; //鎖定spare區(qū)的ECC值

secc=NF_RDDATA（）; //繼續(xù)讀spare區(qū)的4個(gè)地址內(nèi)容，即第2052~2055地址，其中前2個(gè)字節(jié)為spare區(qū)的ECC值

//把讀取到的spare區(qū)的ECC校驗(yàn)碼放入NFSECCD的相應(yīng)位置內(nèi)

rNFSECCD=（（secc&0xff00）《《8）|（secc&0xff）;

NF_nFCE_H（）; //關(guān)閉nandflash片選

//判斷所讀取到的數(shù)據(jù)是否正確

if （（rNFESTAT0&0xf） == 0x0）

return 0x66; //正確

else

return 0x44; //錯(cuò)誤

}

這段程序是把某一頁(yè)的內(nèi)容讀取到全局變量數(shù)組buffer中。該程序的輸入?yún)?shù)直接就為K9F2G08U0A的第幾頁(yè)，例如我們要讀取第128064頁(yè)中的內(nèi)容，可以調(diào)用該程序?yàn)椋簉NF_ReadPage（128064）。由于第128064頁(yè)是第2001塊中的第0頁(yè)（128064＝2001×64＋0），所以為了更清楚地表示頁(yè)與塊之間的關(guān)系，也可以寫為：rNF_ReadPage（2001*64）。

頁(yè)寫操作的大致流程為：在兩個(gè)寫命令周期之間分別寫入頁(yè)地址和數(shù)據(jù)，當(dāng)然如果為了保證下次讀取該數(shù)據(jù)時(shí)的正確性，還需要把main區(qū)的ECC值和spare區(qū)的ECC值寫入到該頁(yè)的spare區(qū)內(nèi)。然后我們還需要讀取狀態(tài)寄存器，以判斷這次寫操作是否正確。下面就給出一段具體的頁(yè)寫操作程序，其中輸入?yún)?shù)也是要寫入數(shù)據(jù)到第幾頁(yè)：

U8 rNF_WritePage（U32 page_number）

{

U32 i， mecc0， secc;

U8 stat， temp;

temp = rNF_IsBadBlock（page_number》》6）; //判斷該塊是否為壞塊

if（temp == 0x33）

return 0x42; //是壞塊，返回

NF_RSTECC（）; //復(fù)位ECC

NF_MECC_UnLock（）; //解鎖main區(qū)的ECC

NF_nFCE_L（）; //打開nandflash片選

NF_CLEAR_RB（）; //清RnB信號(hào)

NF_CMD（CMD_WRITE1）; //頁(yè)寫命令周期1

//寫入5個(gè)地址周期

NF_ADDR（0x00）; //列地址A0~A7

NF_ADDR（0x00）; //列地址A8~A11

NF_ADDR（（page_number） & 0xff）; //行地址A12~A19

NF_ADDR（（page_number 》》 8） & 0xff）; //行地址A20~A27

NF_ADDR（（page_number 》》 16） & 0xff）; //行地址A28

for （i = 0; i 《 2048; i++）//寫入一頁(yè)數(shù)據(jù)

{

NF_WRDATA8（（char）（i+6））;

}

NF_MECC_Lock（）; //鎖定main區(qū)的ECC值

mecc0=rNFMECC0; //讀取main區(qū)的ECC校驗(yàn)碼

//把ECC校驗(yàn)碼由字型轉(zhuǎn)換為字節(jié)型，并保存到全局變量數(shù)組ECCBuf中

ECCBuf［0］=（U8）（mecc0&0xff）;

ECCBuf［1］=（U8）（（mecc0》》8） & 0xff）;

ECCBuf［2］=（U8）（（mecc0》》16） & 0xff）;

ECCBuf［3］=（U8）（（mecc0》》24） & 0xff）;

NF_SECC_UnLock（）; //解鎖spare區(qū)的ECC

//把main區(qū)的ECC值寫入到spare區(qū)的前4個(gè)字節(jié)地址內(nèi)，即第2048~2051地址

for（i=0;i《4;i++）

{

NF_WRDATA8（ECCBuf［i］）;

}

NF_SECC_Lock（）; //鎖定spare區(qū)的ECC值

secc=rNFSECC; //讀取spare區(qū)的ECC校驗(yàn)碼

//把ECC校驗(yàn)碼保存到全局變量數(shù)組ECCBuf中

ECCBuf［4］=（U8）（secc&0xff）;

ECCBuf［5］=（U8）（（secc》》8） & 0xff）;

//把spare區(qū)的ECC值繼續(xù)寫入到spare區(qū)的第2052~2053地址內(nèi)

for（i=4;i《6;i++）

{

NF_WRDATA8（ECCBuf［i］）;

}

NF_CMD（CMD_WRITE2）; //頁(yè)寫命令周期2

delay（1000）; //延時(shí)一段時(shí)間，以等待寫操作完成

NF_CMD（CMD_STATUS）; //讀狀態(tài)命令

//判斷狀態(tài)值的第6位是否為1，即是否在忙，該語(yǔ)句的作用與NF_DETECT_RB（）;相同

do{

stat = NF_RDDATA8（）;

}while（?。╯tat&0x40））;

NF_nFCE_H（）; //關(guān)閉Nand Flash片選

//判斷狀態(tài)值的第0位是否為0，為0則寫操作正確，否則錯(cuò)誤

if （stat & 0x1）

{

temp = rNF_MarkBadBlock（page_number》》6）;//標(biāo)注該頁(yè)所在的塊為壞塊

if （temp == 0x21）

return 0x43 //標(biāo)注壞塊失敗

else

return 0x44; //寫操作失敗

}

else

return 0x66; //寫操作成功

}

該段程序先判斷該頁(yè)所在的壞是否為壞塊，如果是則退出。在最后寫操作失敗后，還要標(biāo)注該頁(yè)所在的塊為壞塊，其中所用到的函數(shù)rNF_IsBadBlock和rNF_MarkBadBlock，我們?cè)诤竺娼榻B。我們?cè)倏偨Y(jié)一下該程序所返回?cái)?shù)值的含義，0x42：表示該頁(yè)所在的塊為壞塊；0x43：表示寫操作失敗，并且在標(biāo)注該頁(yè)所在的塊為壞塊時(shí)也失敗；0x44：表示寫操作失敗，但是標(biāo)注壞塊成功；0x66：寫操作成功。

擦除是以塊為單位進(jìn)行的，因此在寫地址周期是，只需寫三個(gè)行周期，并且要從A18開始寫起。與寫操作一樣，在擦除結(jié)束前還要判斷是否擦除操作成功，另外同樣也存在需要判斷是否為壞塊以及要標(biāo)注壞塊的問(wèn)題。下面就給出一段具體的塊擦除操作程序：

U8 rNF_EraseBlock（U32 block_number）

{

char stat， temp;

temp = rNF_IsBadBlock（block_number）; //判斷該塊是否為壞塊

if（temp == 0x33）

return 0x42; //是壞塊，返回

NF_nFCE_L（）; //打開片選

NF_CLEAR_RB（）; //清RnB信號(hào)

NF_CMD（CMD_ERASE1）; //擦除命令周期1

//寫入3個(gè)地址周期，從A18開始寫起

NF_ADDR（（block_number 《《 6） & 0xff）; //行地址A18~A19

NF_ADDR（（block_number 》》 2） & 0xff）; //行地址A20~A27

NF_ADDR（（block_number 》》 10） & 0xff）; //行地址A28

NF_CMD（CMD_ERASE2）; //擦除命令周期2

delay（1000）; //延時(shí)一段時(shí)間

NF_CMD（CMD_STATUS）; //讀狀態(tài)命令

//判斷狀態(tài)值的第6位是否為1，即是否在忙，該語(yǔ)句的作用與NF_DETECT_RB（）;相同

do{

stat = NF_RDDATA8（）;

}while（！（stat&0x40））;

NF_nFCE_H（）; //關(guān)閉Nand Flash片選

//判斷狀態(tài)值的第0位是否為0，為0則擦除操作正確，否則錯(cuò)誤

if （stat & 0x1）

{

temp = rNF_MarkBadBlock（page_number》》6）; //標(biāo)注該塊為壞塊

if （temp == 0x21）

return 0x43 //標(biāo)注壞塊失敗

else

return 0x44; //擦除操作失敗

}

else

return 0x66; //擦除操作成功

}

該程序的輸入?yún)?shù)為K9F2G08U0A的第幾塊，例如我們要擦除第2001塊，則調(diào)用該函數(shù)為：rNF_EraseBlock（2001）。

K9F2G08U0A除了提供了頁(yè)讀和頁(yè)寫功能外，還提供了頁(yè)內(nèi)地址隨意讀、寫功能。頁(yè)讀和頁(yè)寫是從頁(yè)的首地址開始讀、寫，而隨意讀、寫實(shí)現(xiàn)了在一頁(yè)范圍內(nèi)任意地址的讀、寫。隨意讀操作是在頁(yè)讀操作后輸入隨意讀命令和頁(yè)內(nèi)列地址，這樣就可以讀取到列地址所指定地址的數(shù)據(jù)。隨意寫操作是在頁(yè)寫操作的第二個(gè)頁(yè)寫命令周期前，輸入隨意寫命令和頁(yè)內(nèi)列地址，以及要寫入的數(shù)據(jù)，這樣就可以把數(shù)據(jù)寫入到列地址所指定的地址內(nèi)。下面兩段程序?qū)崿F(xiàn)了隨意讀和隨意寫功能，其中隨意讀程序的輸入?yún)?shù)分別為頁(yè)地址和頁(yè)內(nèi)地址，輸出參數(shù)為所讀取到的數(shù)據(jù)，隨意寫程序的輸入?yún)?shù)分別為頁(yè)地址，頁(yè)內(nèi)地址，以及要寫入的數(shù)據(jù)。

U8 rNF_RamdomRead（U32 page_number， U32 add）

{

NF_nFCE_L（）; //打開Nand Flash片選

NF_CLEAR_RB（）; //清RnB信號(hào)

NF_CMD（CMD_READ1）; //頁(yè)讀命令周期1

//寫入5個(gè)地址周期

NF_ADDR（0x00）; //列地址A0~A7

NF_ADDR（0x00）; //列地址A8~A11

NF_ADDR（（page_number） & 0xff）; //行地址A12~A19

NF_ADDR（（page_number 》》 8） & 0xff）; //行地址A20~A27

NF_ADDR（（page_number 》》 16） & 0xff）; //行地址A28

NF_CMD（CMD_READ2）; //頁(yè)讀命令周期2

NF_DETECT_RB（）; //等待RnB信號(hào)變高，即不忙

NF_CMD（CMD_RANDOMREAD1）; //隨意讀命令周期1

//頁(yè)內(nèi)地址

NF_ADDR（（char）（add&0xff））; //列地址A0~A7

NF_ADDR（（char）（（add》》8）&0x0f））; //列地址A8~A11

NF_CMD（CMD_RANDOMREAD2）; //隨意讀命令周期2

return NF_RDDATA8（）; //讀取數(shù)據(jù)

}

U8 rNF_RamdomWrite（U32 page_number， U32 add， U8 dat）

{

U8 temp，stat;

NF_nFCE_L（）; //打開Nand Flash片選

NF_CLEAR_RB（）; //清RnB信號(hào)

NF_CMD（CMD_WRITE1）; //頁(yè)寫命令周期1

//寫入5個(gè)地址周期

NF_ADDR（0x00）; //列地址A0~A7

NF_ADDR（0x00）; //列地址A8~A11

NF_ADDR（（page_number） & 0xff）; //行地址A12~A19

NF_ADDR（（page_number 》》 8） & 0xff）; //行地址A20~A27

NF_ADDR（（page_number 》》 16） & 0xff）; //行地址A28

NF_CMD（CMD_RANDOMWRITE）; //隨意寫命令

//頁(yè)內(nèi)地址

NF_ADDR（（char）（add&0xff））; //列地址A0~A7

NF_ADDR（（char）（（add》》8）&0x0f））; //列地址A8~A11

NF_WRDATA8（dat）; //寫入數(shù)據(jù)

NF_CMD（CMD_WRITE2）; //頁(yè)寫命令周期2

delay（1000）; //延時(shí)一段時(shí)間

NF_CMD（CMD_STATUS）; //讀狀態(tài)命令

//判斷狀態(tài)值的第6位是否為1，即是否在忙，該語(yǔ)句的作用與NF_DETECT_RB（）;相同

do{

stat = NF_RDDATA8（）;

}while（?。╯tat&0x40））;

NF_nFCE_H（）; //關(guān)閉Nand Flash片選

//判斷狀態(tài)值的第0位是否為0，為0則寫操作正確，否則錯(cuò)誤

if （stat & 0x1）

return 0x44; //失敗

else

return 0x66; //成功

}

下面介紹上文中提到的判斷壞塊以及標(biāo)注壞塊的那兩個(gè)程序：rNF_IsBadBlock和rNF_MarkBadBlock。在這里，我們定義在spare區(qū)的第6個(gè)地址（即每頁(yè)的第2054地址）用來(lái)標(biāo)注壞塊，0x44表示該塊為壞塊。要判斷壞塊時(shí)，利用隨意讀命令來(lái)讀取2054地址的內(nèi)容是否為0x44，要標(biāo)注壞塊時(shí)，利用隨意寫命令來(lái)向2054地址寫0x33。下面就給出這兩個(gè)程序，它們的輸入?yún)?shù)都為塊地址，也就是即使僅僅一頁(yè)出現(xiàn)問(wèn)題，我們也標(biāo)注整個(gè)塊為壞塊。

U8 rNF_IsBadBlock（U32 block）

{

return rNF_RamdomRead（block*64， 2054）;

}

U8 rNF_MarkBadBlock（U32 block）

{

U8 result;

result = rNF_RamdomWrite（block*64， 2054， 0x33）;

if（result == 0x44）

return 0x21; //寫壞塊標(biāo)注失敗

else

return 0x60; //寫壞塊標(biāo)注成功

}

關(guān)于Nand Flash的基本操作就介紹到這吧