【正文】 升級較為麻煩，因?yàn)椴煌萘康腘orFlash的地址線需求不一樣，所以在更換不同容量的NorFlash芯片時(shí)不方便。擦除NAND器件是以8～32KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個(gè)擦除/寫入操作最多只需要4ms。支持在Flash上運(yùn)行的常用文件系統(tǒng)有cramfs、jffs、jffsyaffs、yaffs2等。 5 NandFlash、NorFlash和ARM9的連接和配置 NandFlash在ARM9中的連接NandFlash器件使用復(fù)雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，8個(gè)引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。NandFlash控制器的模塊圖如圖51：圖51 NandFlash 控制器模塊圖在重啟期間，NandFlash控制器通過引腳狀態(tài)得到連接NandFlash的信息(NCON(Adv flash), GPG13(頁大小), GPG14(地址周期), GPG15(總線寬度)參考引腳配置）。 NandFlash的配置 NandFlash的引腳配置OM[1:0]=00：使能NAND Flash存儲器啟動(dòng)NCON: NAND Flash存儲器選擇0：普通NAND Flash（256字/512字節(jié)頁大小，3/4地址周期）1：先進(jìn)NAND Flash（1K字/2K字節(jié)頁大小，4/5地址周期）GPG13: NAND Flash存儲器頁容量選擇0：頁=256字（NCON=0）或頁=1K字（NCON=1）1：頁=512字節(jié)（NCON=0）或頁=2K字節(jié)(NCON=1)GPG14: NAND Flash存儲器地址周期選擇0：3 個(gè)地址周期（NCON=0）或 4個(gè)地址周期（NCON=1）1：4 個(gè)地址周期（NCON=0）或 5個(gè)地址周期（NCON=1）GPG15 NAND Flash存儲器總線寬度選擇0：8 位總線寬度1：16位總線寬度注：NCON,GPG[15:13]引腳配置在重啟期間被？在通常狀態(tài)下，這些引腳必須被設(shè)置為輸入以至于當(dāng)通過軟件方式進(jìn)入睡眠模式或異常狀態(tài)時(shí)，引腳狀態(tài)不會(huì)被改變。使用此模式，你可以完整的訪問NandFlash。NorFlash的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP,eXecute NorFlash在ARM9中的配置MTD(MemoryTechn0109yDevice，內(nèi)存技術(shù)設(shè)備)是Linux系統(tǒng)下用于訪問存儲器設(shè)備(RoM、Flash)的Linux的子系統(tǒng)。cFI接口的MTD設(shè)備的結(jié)構(gòu)可由表510表示。MTD字符設(shè)備的一系列file operation函數(shù)(open、read、wrile、close)drivers／mtd，mtdchar．c中定義。要想配置好NOR F1ash存儲器，主要要對Flash硬件驅(qū)動(dòng)和MTD原始設(shè)備這兩層進(jìn)行正確的配置。現(xiàn)在可以正式開始配置NorFlash。對于一個(gè)已經(jīng)移植好的內(nèi)核來說．不需要再更改內(nèi)核中對各種廣家的Flash的基本驅(qū)動(dòng)程序。舉個(gè)例子，假設(shè)現(xiàn)在使用的32位單片機(jī)，有可能使用1片32位數(shù)據(jù)線的F1ash也有可能使用4片8位的Flash或者2片16位的Flash平行連接。6 線路設(shè)計(jì)6 線路設(shè)計(jì) NandFlash設(shè)計(jì)原理圖S3C2440中的NandFlash采用的是三星公司生產(chǎn)的K9F1208U0B。可以通過Nand Flash命令00h/01h/50h分別對前半部、后半部、OOB進(jìn)行定位通過Nand Flash內(nèi)置的指針指向各自的首地址?？梢酝ㄟ^它向nand flash芯片輸入數(shù)據(jù)、地址、nand flash命令以及輸出數(shù)據(jù)和操作狀態(tài)信息。RE:讀允許，與CPU的nFRE連接。SST39VF1601是一塊1 M *16的COMOS多功能FLASH存儲器，具有高性能的字編程功能，同時(shí)具有硬件和軟件數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，讀寫操作采用單一電源，電壓為2 7～3 6 V，10 000個(gè)周期的耐用性和大于100年的數(shù)據(jù)保持時(shí)間，低功耗(14 MHz時(shí)的典型值) 有效電流12 mA(典型)，等待電流4 uA(典型)，自動(dòng)低功耗模式4 uA(典型)，2 K字扇區(qū)擦除能力，快速讀訪問時(shí)間 70 ns、90 ns ，地址和數(shù)據(jù)可鎖存。CE芯片選擇，OE為輸出使能，WE為寫允許。而所謂隨機(jī)存儲器則是指存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)的存儲器。但是與NorFlash相比，SRAM的優(yōu)點(diǎn)在于其存取速度要快的多，其缺點(diǎn)在于掉電易失和價(jià)格比較昂貴。封裝形式為TSOP44。7 結(jié)論和展望假如不裝操作系統(tǒng)，把ARM9作為高級單片機(jī)來進(jìn)行工控，只需NorFlash就夠，當(dāng)ARM9中不裝操作系統(tǒng)時(shí)，斷開SW104，將應(yīng)用程序燒寫到NorFlash，因?yàn)镹orFlash是被集成到CPU中的，它帶有通用的SRAM接口，可以輕松地掛接在CPU的地址、數(shù)據(jù)總線上，它的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP,eXecuteSRAM也具有片內(nèi)執(zhí)行程序的功能，只需要用紐扣電池來保持SRAM不掉電，可以考慮用SRAM來替換NorFlash以獲得更快的訪問速度。致謝參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，.[2] S3C2440A USER39。由于NandFlash成本低，理論上可以做的很大，如果系統(tǒng)對速度要求不高，也可以考慮只用NandFlash，而不要NorFlash。Place)，這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。A0A15為地址引腳，與CPU的ADDR1ADDR16連接，D0D15為數(shù)據(jù)輸入輸出引腳，與CPU的DATA0DATA15連接。紐扣電池耗電量很小，卻能保證SRAM內(nèi)數(shù)據(jù)不丟失，其原理類似于RTC。SRAM存取速度非常快，是目前讀寫最快的存儲設(shè)備了。其實(shí)物圖如圖65：圖65 NandFlash、NorFlash在開發(fā)板上的位置 NorFlash的改進(jìn)設(shè)計(jì)通過對NandFlash和NorFlash的仔細(xì)研究之后，作者試圖用SRAM來替換NorFlash，以便片上執(zhí)行代碼的速度更快。引腳圖如圖63圖63 SST39VF1601 704CEK引腳圖SST39VF1601與CPU插座連接的原理圖如圖64圖64 NorFlash與S3C2440連接的原理圖A0A19為地址引腳，與CPU的ADDR0ADDR19連接，A20和A21可以不接，也可以接CPU的ADDRADDR21。WP:在寫或擦除期間，提供寫保護(hù)R/B:讀/忙輸出，與CPU的RnB連接。ALE(Address Lactch Enable)地址鎖存允許，與CPU的ALE相連。采用TSOP48封裝，即可完成在系統(tǒng)的編程與擦除操作，引腳端功能如圖61：圖61 K9F1208U0B引腳圖K9F1208U0B與CPU連接原理圖如圖62：圖62 NandFlash與S3C2440連接的原理圖I/O：01O7為復(fù)用引腳。一片Nand Flash為一個(gè)設(shè)備(device), 其數(shù)據(jù)存儲分層為：1設(shè)備=4096塊，1塊=32頁/行；1頁=528字節(jié)=數(shù)據(jù)塊大小512字節(jié)分為前半頁和后半頁+OOB塊大小（16字節(jié)）。還需要設(shè)置下面的選項(xiàng)：RAM/ROM/Flash chip drivers224。[*]Detect flash chips by Common Flash Interface(CFI)probe(NEW)[*]Support for Intel/Sharp flash chips(NEW).僅是這樣做是不夠的，因?yàn)檫€要告訴內(nèi)核Flash是如何組臺的。Mapping drivers for chip access224?？梢钥吹健癕emory Technology Devices(MTD)224。MTD設(shè)備節(jié)點(diǎn)：在Linux的／dev文件系統(tǒng)中．用mknod建立MTD字符設(shè)備節(jié)點(diǎn)(/dev／mtdn，主設(shè)備號9o)和MTD塊設(shè)備節(jié)點(diǎn)(主設(shè)備號31)。MTD原始設(shè)備：maps子目錄下用來配置特定電路板的Flash參數(shù)的程序，如果自己的電路板不在其中，那么要自己編寫一個(gè)這樣的程序。MTD的源代碼位于／drivers／mtd子目錄下，下面還有chips、maps、devices和nand四個(gè)子目錄。Place)，這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。（1）寫命令寄存器=NandFlash存儲器命令周期（2）寫地址寄存器=NandFlash存儲器地址周期（3）寫數(shù)據(jù)寄存器=寫數(shù)據(jù)到NandFlash（寫周期）（4）讀數(shù)據(jù)寄存器=從NandFlash讀數(shù)據(jù)（讀周期）（5）讀主ECC寄存器和空閑ECC寄存器=從NandFlash存儲器讀數(shù)據(jù)注：在軟件模式中，你必須用查詢或中斷來檢測RnB狀態(tài)輸入引腳。NFEBLK)NandFlashECC寄存器：重要寄存器的配置：(1) 配置寄存器（NFCONF）（地址：0x4E000000）配置如表53：表53 配置寄存器（NFCONF）的配置(2) 控制寄存器配置如表54：表54 控制寄存器的配置(3) 數(shù)據(jù)寄存器(大小端)配置如下： 注：大端是指：字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲在低地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中。在裝載boot loader代碼后，其在steppingstone中被執(zhí)行。另外由于NandFlash沒有掛接在地址總線上，所以如果想用NandFlash作為系統(tǒng)的啟動(dòng)盤，就需要CPU具備特殊的功能，如S3C2440在被選擇為NandFlash啟動(dòng)方式時(shí)會(huì)在上電時(shí)自動(dòng)讀取NandFlash的4k數(shù)據(jù)到地址0的SRAM中。如果想在Flash上實(shí)現(xiàn)讀寫操作，通常在NorFlash上我們會(huì)選取jffs及jffs2文件系統(tǒng)，在NandFlash上選用yaffs或yaffs2文件系統(tǒng)。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為1。閃存的使用壽命同時(shí)和文件系統(tǒng)的機(jī)制也有關(guān)，要求文件系統(tǒng)具有損耗平衡功能。 在Flash的位翻轉(zhuǎn)（一個(gè)bit位發(fā)生翻轉(zhuǎn)）現(xiàn)象上，NAND的出現(xiàn)幾率要比NorFlash大得多。NAND器件需要對介質(zhì)進(jìn)行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊，并將壞塊標(biāo)記為不可用。 容量和成本對比相比起NandFlash來說，NorFlash的容量要小，一般在1~16MByte左右，一些新工藝采用了芯片疊加技術(shù)可以把NorFlash的容量做得大一些。由于時(shí)序較為復(fù)雜，所以一般CPU最好集成NAND控制器。Place)，這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NAND結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快 。Intel于1988年首先開發(fā)出NorFlash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。在本章（存儲器控制器）中，一個(gè)時(shí)鐘就意一個(gè)總線時(shí)鐘。因?yàn)?BANK0 作為啟動(dòng) ROM bank 工作時(shí)，BANK 的總線寬度應(yīng)該在第一次 ROM 訪問之前被決定，其依賴于OM[0:1]在重啟時(shí)的邏輯電平。擴(kuò)展總線周期的外部等待信號。共8個(gè)儲存組：6個(gè)用作ROM，SRAM等；2個(gè)用作ROM，SRAM，SDRAM等。目前市場上常見的PDA，比如說PocketPC中一般都是用ARM9處理器，其中以Samsung公司的S3C2410處理器居多。ARM9E內(nèi)核是在ARM9內(nèi)核的基礎(chǔ)上增加了緊密耦合存儲器TCM及DSP部分。與ARM7處理器系列相似，其中的ARM9ARM940和ARM9E處理器均為含有Cache的CPU核，性能為132MIPS（120MHz時(shí)鐘，）或220MIPS（200MHz時(shí)鐘）。這種分離的程序總線和數(shù)據(jù)總線可允許在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)同時(shí)獲取指令字和操作數(shù)，從而提高了執(zhí)行速度，使數(shù)據(jù)的吞吐量提高了一倍。如圖24圖24 THUMB狀態(tài)下的寄存器ARM 和THUMB 狀態(tài)寄存器間的關(guān)系：THUMB 狀態(tài)下R0R7和ARM 狀態(tài)下R0R7是等同的THUMB 狀態(tài)下CPSRs和SPSRs跟ARM狀態(tài)的CPSR和SPSRs是等同的THUMB 狀態(tài)下的SP映射在ARM狀態(tài)下得R13上THUMB狀態(tài)下的LR映射在ARM狀態(tài)下得R14上THUMB狀態(tài)下程序計(jì)數(shù)器映射在ARM狀態(tài)下的程序計(jì)數(shù)器上(R15) S3C2440A片上集成的功能S