【導(dǎo)讀】本論文首先介紹了多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的軟/硬件設(shè)計(jì)，該學(xué)習(xí)機(jī)利用自動(dòng)程。學(xué)習(xí)機(jī)外部擴(kuò)展了大量的硬件資源，豐富的系統(tǒng)硬件資源構(gòu)成了各種實(shí)際。應(yīng)用電路，通過(guò)萬(wàn)能擴(kuò)展接口可以很方便地仿真外部應(yīng)用電路和擴(kuò)展用戶應(yīng)用電路。

　　

【正文】 位讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，而以塊為單位擦除數(shù)據(jù)。按照這樣的組織方式可以形成三類地址：（ 1）Column Address： Starting Address of the Register: 列地址，地址的低 8位（ 2） Page Address ：頁(yè)地址（ 3） Block Address ：塊地址。對(duì)于 NAND FLASH來(lái)講，地址和命令只能在 I/O[7:0]上傳遞，數(shù)據(jù)寬度是 8位。擦除操作的最小單位是塊 ,NAND FLASH芯片每一位只能從 1變?yōu)?0，而不能從 0變?yōu)?1，所以在對(duì)其進(jìn)行寫(xiě)入操作之前一定要將相應(yīng)塊擦除（擦除就是將相應(yīng)塊的位全部變?yōu)?1 ） ,NAND FLASH器件中存在壞塊，壞塊是隨機(jī)分布的 ,NAND FLASH控制器需要對(duì)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。 NAND FLASH 的讀操作 功能 : 讀數(shù)據(jù)操作以頁(yè)為單位 , 讀數(shù)據(jù)時(shí)首先寫(xiě)入讀數(shù)據(jù)命令 00H, 然后輸入要讀取頁(yè)的地 址 , 接著從數(shù)據(jù)寄存器中讀取數(shù)據(jù) , 最后進(jìn)行 ECC 校驗(yàn)。參數(shù)說(shuō)明 : block, 塊號(hào) 。 page, 頁(yè)號(hào) 。 buffer, 指向?qū)⒁x取到內(nèi)存中的起始位置 。 返回值 1, 讀成功 , 返回值 0: 讀失敗。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì) 27 static int NF_ReadPage ( unsigned int block, unsigned int page, unsigned char * buffer) { NF_RST ECC( ) 。 / * 初始化 ECC * / NF_nFCE_L( ) 。 / * 片選 NAND Flash 芯片 * / NF_CMD( 0x00) 。 / * 從 A 區(qū)開(kāi)始讀 * / / * A0~ A7( 列地址 ) * / NF_ADDR( 0) 。 / * A9A16( 頁(yè)地址 ) * / NF_ADDR( blockPageamp。 0x ff) 。 / * A17A24, ( 頁(yè)地址 ) * / NF_ADDR( ( blo ckPag e 8) amp。0x ff) 。 / * A25, ( 頁(yè)地址 ) * / NF_ADDR( ( blo ckPag e 16)amp。0x ff) 。 / * 等待 NAND Flash 處于再準(zhǔn)備狀態(tài) * / ReadPag e( ) 。 / * 讀整個(gè)頁(yè) , 512 字節(jié) * / ReadECC( ) 。 / * 讀取 ECC 碼 * / ReadOOB( ) 。 / * 讀取該頁(yè)的 OOB 塊 * / / * 取消 NAND Flash 選中 * / NF_nFCE_H( ) 。 / * 校驗(yàn) ECC 碼 , 并返回 * / Return ( checkEcc( ) ) } NAND FLASH 的編程 功能 : 對(duì)頁(yè)進(jìn)行編程命令 , 用于寫(xiě)操作。 命令代碼 : 首先寫(xiě)入 00h( A 區(qū) ) / 01h( B 區(qū) ) / 05h( C區(qū) ) , 表示寫(xiě)入那個(gè)區(qū) 。 再寫(xiě)入 80h 開(kāi)始編程模式 ( 寫(xiě)入模式 ) , 接下來(lái)寫(xiě)入地址和數(shù)據(jù) 。 最后寫(xiě)入 10h 表示編程結(jié)束。圖 為寫(xiě)程序流程圖。 第三章 NAND FLASH 擴(kuò)展板的設(shè)計(jì) 28 參數(shù)說(shuō)明 : block, 塊號(hào) 。 page, 頁(yè)號(hào) 。 buff er, 指向內(nèi)存中待寫(xiě)入 NAND Flash 中的數(shù)據(jù)起始位置 。 返回值 0, 寫(xiě)錯(cuò)誤 , 返回值 1, 寫(xiě)成功。 圖 34 寫(xiě)程序流程 st atic int NF_WritePage( unsigned int block, unsigned int page, unsigned char * buffer ) { NF_RST ECC( ) 。 / * 初始化 ECC * / NF_nFCE_L( ) 。 / * 片選 NAND Flash 芯片 * / NF_CMD( 0x0) 。 / * 從 A 區(qū)開(kāi)始寫(xiě) * / NF_CMD( 0x80) 。 / * 寫(xiě)第一條命令 * / / * A0~ A7( 列地址 ) * / NF_ADDR( 0) 。 / * A9A16( 頁(yè)地址 ) * / NF_ADDR( blockPageamp。 0x ff) 。 / * A17A24( 頁(yè)地址 ) * / NF_ADDR( ( blockPage 8) amp。0xff) 。 / * A25( 頁(yè)地址 ) * / NF_ADDR( ( blockPage 16)amp。0x ff) 。 / * 寫(xiě)頁(yè)為 512B 到 NAND Flash 芯片 * / 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì) 29 WRDATA( ) 。 / * OOB 一共 16 字節(jié) , 每一個(gè)字節(jié)存放什么由程序員自己定 義 , 在 Byte0 Byte2 存 ECC 檢驗(yàn)碼 , Byte6 存放壞塊標(biāo)志 * / WRDATA( ) 。 / * 寫(xiě)該頁(yè)的 OOB 數(shù)據(jù)塊 * / CMD( 0x10) 。 / * 結(jié)束寫(xiě)命令 * / WAITRB( ) 。 / * 等待 NAND Flash 處于準(zhǔn)備狀態(tài) * / / * 發(fā)送讀狀態(tài)命令給 NAND Flash * / CMD( 0x70) 。 if ( RDDAT A( )amp。0x1) { / * 如果寫(xiě)有錯(cuò) , 則標(biāo)示為壞塊 , 取消 NAND Flash 選中 * / M arkBadBlock( block) 。 return 0。 } else { / * 正常退出 , 取消 NAND Flash 選中 * / return 1。 } NAND FLASH 的擦除 功能 : 塊擦除命令。 命令代碼 : 首先寫(xiě)入 60h 進(jìn)入擦寫(xiě)模式 , 然后輸入塊地址 , 接下來(lái)寫(xiě)入 D0h, 表示擦寫(xiě)結(jié)束。 參數(shù)說(shuō)明 : block, 塊號(hào) 。 返回值 0, 擦除錯(cuò)誤 ( 若是壞塊直接返回 0。 若擦除出現(xiàn)錯(cuò)誤則標(biāo)記為壞塊然后返回 0) ,返回值 1, 成功擦除。 Stat ic int NF_EraseBlock( unsigned int block) { / * 如果該塊是壞塊 , 則返回 * / if( NF_IsBadBlock( block) ) return 0。 NF_nFCE_L( ) 。 / * 片選 NAND Flash 芯片 * / NF_CMD( 0x60) 。 / * 設(shè)置擦寫(xiě)模式 * / 第三章 NAND FLASH 擴(kuò)展板的設(shè)計(jì) 30 / * A9A16( Page Address) , 是基于塊擦除 * / NF_ADDR( blockPageamp。 0x ff) 。 NF_ADDR( ( block Page 8)amp。 0x ff) 。 / * A25( Page Address) * / NF_ADDR( ( block Page 16)amp。 0x ff) 。 NF_CMD( 0xd0) WAITRB( ) 。 CMD( 0x70) 。 if( RDDATA ( )amp。0x1) { / * 如有錯(cuò) , 標(biāo)為壞塊 , 取消 Flash 選中 * / Mark Bad Block( block) 。 return 0。 } else { / * 退出 , 取消 Flash 選中 * / return 1。 } 本章小結(jié) 本章詳細(xì)地介紹了 NAND FLASH 硬件電路板的設(shè)計(jì)和 NAND FLASH 的驅(qū)動(dòng)，并就 NAND FLASH 的工作原理、讀操作、編程和擦除操作進(jìn)行了詳盡的分析。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì) 31 第四章 NAND擴(kuò)展板的 調(diào)試 硬件仿真注意事項(xiàng) 使用 40 芯仿真電纜連接 51 study 和用戶目標(biāo)板，則須要注意硬件資源的分配問(wèn)題。 51 study 硬件資源的分配情況： P1 口，可以完全使用，如果目標(biāo)板上使用了 P1口，運(yùn)行用戶程序時(shí) ,不用關(guān)心 51 study 上的狀態(tài)。 P3 口， RS232電路，如果目標(biāo)板上使用了 RS232通信，則可取下其上面的 RS232 轉(zhuǎn)換芯片，直接使用 51 study 上的 RS232 通信電路即可。 已經(jīng)連接了紅外遙控接收頭。如果不需要，可以取下 51 study 的紅外遙控輸入跳線冒。 (TO),(T1), (WR,(RD)可正常使用。 P0 口 和 P2 口，不能做為靜態(tài)口操作。地址分配情況如下： 0X00000X1FFF: 已使用 0X20xx0X3FFF: 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)地址 0X40000X5FFF: 未使用 0X60000X7FFF：未使用 0X80000XFFFF: 已使用 編程中遇到的問(wèn)題 在編寫(xiě)程序中，端口狀態(tài)發(fā)生變化。因?yàn)檎{(diào)用某些庫(kù)程序可能會(huì)改變端口狀態(tài)，如果程序開(kāi)始時(shí)端口狀態(tài)不對(duì)，則 可能會(huì)異常。因此，在調(diào)用庫(kù)程序時(shí)，一定要考慮端口的狀態(tài)。 動(dòng)態(tài)掃描過(guò)程中 , 數(shù)碼管顯示的亮度與驅(qū)動(dòng)電流、點(diǎn)亮?xí)r間和關(guān)斷時(shí)間有關(guān) , 所以應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流大小和掃描頻率 , 從而控制顯示所需要的亮度。這在驅(qū)動(dòng)尺寸較大的數(shù)碼管組時(shí)更是如此，為了穩(wěn)定顯示，硬件方面必須達(dá)到該有的驅(qū)動(dòng)能力，如在驅(qū)動(dòng)端再接達(dá)林頓管等。軟件方面，應(yīng)在實(shí)際的調(diào)試過(guò)程中不斷的嘗試，找到一個(gè)最佳臨界點(diǎn)，即要注意動(dòng)態(tài)掃描的延時(shí)間隔和掃描次第四章 NAND 擴(kuò)展板的調(diào)試 32 數(shù)。 存儲(chǔ)器寫(xiě)失敗錯(cuò)誤，一般情況是存儲(chǔ)器寫(xiě)保護(hù)引起，如果系統(tǒng)配置的是EEPROM 而且沒(méi)有寫(xiě)保護(hù)，則可 能是 EEPROM 損壞。需要注意的是：除了手動(dòng)寫(xiě)保護(hù)外，系統(tǒng)電源電壓不足會(huì)自動(dòng)寫(xiě)保護(hù)存儲(chǔ)器（低電源電壓報(bào)警點(diǎn)一般設(shè)置為4V 左右），此時(shí)，電源報(bào)警及自動(dòng)寫(xiě)保護(hù)燈發(fā)亮（紅色 ) . 在聯(lián)機(jī)編程中， 6聲短音報(bào)警：提示地址為 1000H1FFFH 錯(cuò) ,10 聲短音：提示地址在 20xxH7FFFH 錯(cuò)。其中 1000H1FFFH 錯(cuò)誤可能由于軟件寫(xiě)保護(hù)引起，因?yàn)橥ǔＧ闆r下 ,為了保護(hù)系統(tǒng)庫(kù)程序不被損壞 ,用戶程序只允許在 0000H0FFFH 范圍內(nèi)。系統(tǒng)提供了一種用戶 寫(xiě) 1000H1FFFH 的方法：在編程 1000H1FFFH 前，先編程 即可。 本章小結(jié) 本章闡述了硬件仿真注意的事項(xiàng)，總結(jié)了在 NAND 擴(kuò)展板調(diào)試時(shí)遇到的問(wèn)題。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì) 33 第五章 全文總結(jié) 基于多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的 NAND FLASH 驅(qū)動(dòng)包括兩部分：多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)和 NAND FLASH 存儲(chǔ)器。本設(shè)計(jì)首先詳細(xì)地分析了多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的硬件電路，簡(jiǎn)明扼要地闡述了其軟件設(shè)計(jì)分為上位機(jī)和下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)兩部分。多功能單片學(xué)習(xí)機(jī)的硬件電路包括單片機(jī) AT89S52 電路，數(shù)碼顯示電路，外部存儲(chǔ)器電路，外部存儲(chǔ)器的保護(hù)電 路，鍵盤(pán)輸入電路，程序自動(dòng)切換電路和電源電路等；然后，對(duì) NAND FLASH 擴(kuò)展板電路進(jìn)行了詳盡地分析， NAND 擴(kuò)展板的設(shè)計(jì) 主要從 NAND擴(kuò)展板硬件電路設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)兩方面闡述，并就 NAND FLASH 的工作原理、讀操作、編程和擦除操作進(jìn)行了細(xì)致地代碼分析。 第參考文獻(xiàn) 34 參考文獻(xiàn) [1] Yang S, Chen X, Alty L. 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