GD25Qxx芯片解讀

NOR Flash是一種非易失閃存技術，是Intel在1988年創(chuàng)建。NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術。大多數(shù)情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更適合一些，而NAND則是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案。

NOR的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP, eXecuteIn Place)，這樣應用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在于flash的管理需要特殊的系統(tǒng)接口。目前全球90%市場在前5大NOR FLASH公司，他們是：美光、旺宏、華邦、CYPRESS（已收購臺灣宜揚科技）、兆易創(chuàng)新。其它百分之十的市場被國內(nèi)的XMC（武漢新芯）、PUYA（普冉）、BOYA（博雅）、YICHU（易儲）、XTX（芯天下）和其他品牌等占有。NOR FLASH目前的晶圓廠有：臺積電、華潤上華、聯(lián)華電子、和艦科技、華虹NEC、華力微電子、武漢新芯、中芯國際等，前幾大封裝測試廠有：日月光、安靠封測、矽品科技、京隆科技、南通富士通、華潤安盛、天水華天等。1,一般描述
先記住下面的參數(shù)：

?Page：256 Bytes?Sector：16 Pages（4KB）?Block：16 Sector（64KB）
GD25Q80?8M-bit(1024K Bytes）?4096個Page?256個Sector?16個Block
GD25Q16?16M-bit(2048K Bytes）?8192個Page?512個Sector?32個Block

數(shù)據(jù)寫入的時候只能按照Page來寫入，最多一次只能寫256個字節(jié)，也就是一個頁的空間。每次寫入都要先擦除。數(shù)據(jù)擦除只能按扇區(qū)擦除或按塊擦除?？梢园?16 頁一組（4KB 扇區(qū)擦除）、128 頁一組（32KB 塊擦除）、256 頁一組（64KB 塊擦除）或者整片擦除（chip erase）。支持標準的 SPI（Serial Peripheral Interface），也支持高性能的 Dual/Quad I/O SPI。支持的 SPI 時鐘頻率高達 120MHz，以及當使用快速讀 Dual/Quad I/O 指令時，Dual I/O 模式的等效時鐘頻率 240MHz（120MHz * 2）和 Quad I/O 模式的 480MHz（120MHz * 2）。這樣的傳輸速率超過標準的異步 8 位和 16 位的并行 Flash 存儲器。Hold 管腳和 Write Protect 管腳提供了更進一步的控制靈活性。此外，設備支持 128 位唯一UID號。數(shù)據(jù)保存時間20年，而EEPROM的數(shù)據(jù)保存時間有100年。

2,管腳描述

寫保護（Write Protect）管腳用于預防狀態(tài)寄存器被寫，該功能需要結合狀態(tài)寄存器的塊保護（Block Protect）位（CMP，SEC，TB，BP2，BP1 和 BP0）以及狀態(tài)寄存器的保護位（SRP0）一起使用。小至 4KB 的扇區(qū)，大致整個存儲陣列都能被硬件保護。/WP 管腳低電平有效，如果狀態(tài)寄存器2 的 QE 位被置為 Quad I/O，/WP 管腳的功能不再是寫保護，而是 IO2。
HOLD（/HOLD）
/HOLD 管腳允許設備被選中后能夠暫停，當 /HOLD 管腳被拉低且 /CS 為低電平時，DO 管腳將變成高阻抗，而 DI 和 CLK 管腳將會被忽略。當 /HOLD 被拉高，設備操作恢復。在多個設備共享同一個 SPI 信號時，/HOLD 功能就很有用了。/HOLD 管腳低電平有效，當狀態(tài)寄存器2 的 QE 位被置為 Quad I/O 時，/HOLD 管腳功能失效，而變成 IO3。Serial Clock（CLK）SPI 串行時鐘輸入管腳為串行輸入和輸出操作提供時序。雙倍SPI指令使用”Fast Read Dual Output and Dual I/O(3B和BBhex)”指令支持雙倍速SPI操作。這些指令允許數(shù)據(jù)以正常速度的兩到三倍的在設備間傳輸。雙倍讀指令適用于 上電時快速加載代碼到RAM 或者 直接從SPI總線上執(zhí)行代碼(XIP) 的情形。當使用雙倍速SPI指令時，DI和DO引腳將充當 IO 0和IO 1.四倍速SPI指令使用”Fast Read Quad Output”、” Fast Read Quad I/O” 、”Word Read Quad I/O” 和 “Octal Word Quad I/O”指令(6B、EB、E7、E3)支持四倍速SPI操作。這些指令允許數(shù)據(jù)以正常速度的四到六倍的在設備間傳輸。四倍讀指令顯著提升連續(xù)和隨機訪問傳輸速度，這速度滿足將代碼快速加載到RAM或者直接在SPI總線上執(zhí)行(XIP)。使用四倍速SPI指令時，DI和DO引腳將充當 IO 0和IO 1 ，WP和HOLD充當IO2 和IO 3。四倍速SPI指令要求狀態(tài)寄存器2中的QE功能位打開。3，內(nèi)存區(qū)分類GD25Q32的容量是32Mbit，也就是32/8=4MB字節(jié)=4*1024=4096KB字節(jié)。GD25Q32規(guī)定每64KB字節(jié)作為一個塊，所以該芯片總共分成了 4096K/64K=64個塊。GD25Q32還規(guī)定每4KB字節(jié)作為一個扇區(qū)，所以每一塊總共分成了 64K/4K=16個扇區(qū)。GD25Q32還規(guī)定每456字節(jié)作為一頁，所以每一扇區(qū)總共分成了4*1024/256/4K=16個扇區(qū)。