嵌入式学习之Nand Flash编程

一、NandFlash内部结构:

不同开发板使用的NandFlash的型号可能不一样，本文只是以K9F1208U0M为例做个简单介绍。引脚描述如下所示：

NandFlash存储单元结构图如下所示：

Device、Block和Page之间的关系---1 Device = 4,096 Blocks = 4096*32 Pages = 128K Pages；1 Block = 32 Page；1 Page = 528 Byte = 512 Byte + 16 Byte。其中1 Page中包含有数据寄存器512 Byte和16 Byte的备用位用于ECC校验存储。所以有528 columns * 128K rows(Pages)。1 Page中的512 Byte的数据寄存器又分为两个部分1st 256 Bytes和 2nd 256 Bytes。用于数据存储的单元有 512 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks = 64 MB，用于ECC校验单元有16 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks = 2MB 。

二、NandFlash命令字:

操作NandFlash时，先传输命令，然后传输地址，最后进行数据的读/写。K9F1208U0M的命令字如下所示：

由于寻址需要26bit的地址，该26bit地址通过四个周期发送到NandFlash，如下图所示：

Read 1操作：该操作是对512 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks = 64 M的数据寄存器进行寻址。第一个周期发送A7~A0的8bit Column地址，8bit的寻址范围是0~255，只能对1st 256 Bytes部分进行寻址。00h命令是1st 256 Bytes部分寻址。当发送01h命令时，A8将会被置1，此时寻址范围变成了256~511了，所以01h命令是对2nd 256 Bytes部分进行寻址。(*注意：A8在发送00h命令后被清0，在发送01h命令后被置1，并且在发送01h对2nd寻址完毕后，A8会自动清0，指针会自动地指向1st)；第二个周期的A9~A13的5bit是对Page进行寻址(因为1 Block = 32 Pages，5bit的寻址范围是0~31，可以对1 Block里面的所有Page进行寻址)。A14~A25的12bit则是对Block进行寻址，12bit的寻址范围是0~4095，对整个Device的4096个Blocks进行寻址。Read 2操作：该操作是对16 Bytes * 32 Pages * 4096 Blocks =2MB的备用位(ECC)进行寻址。50h命令为Read2操作，对1 Page里面的后16 Byte寻址。这样，通过四个周期的发送即可对整个Device的所有存储单元进行寻址。