【正文】 壞塊的努力，但發(fā)現(xiàn)成品率太低，代價(jià)太高，根本不劃算。在已制成的器件中，如果通過(guò)可靠的方法不能進(jìn)行這項(xiàng)處理，將導(dǎo)致高故障率。這個(gè)問(wèn)題在Flash存儲(chǔ)關(guān)鍵文件時(shí)是致命的，所以在使用NandFlash時(shí)建議同時(shí)使用EDC/ECC等校驗(yàn)算法。 壽命對(duì)比在NAND閃存中每個(gè)塊的最大擦寫(xiě)次數(shù)是一百萬(wàn)次，而NOR的擦寫(xiě)次數(shù)是十萬(wàn)次。通常我們會(huì)通過(guò)在電路板的地址線上做一些跳接電阻來(lái)解決這樣的問(wèn)題，針對(duì)不同容量的NorFlash。而不同容量的NandFlash的接口是固定的，所以升級(jí)簡(jiǎn)單。 讀寫(xiě)性能對(duì)比任何flash器件的寫(xiě)入操作都只能在空或已擦除的單元內(nèi)進(jìn)行。擦除NOR器件時(shí)是以64～128KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個(gè)擦除/寫(xiě)入操作的時(shí)間約為5s。 讀操作：NOR的讀速度比NAND稍快一些。 文件系統(tǒng)比較Linux系統(tǒng)中采用MTD來(lái)管理不同類(lèi)型的Flash芯片，包括NandFlash和NorFlash。cramfs文件系統(tǒng)是只讀文件系統(tǒng)。Yaffs2文件系統(tǒng)支持大頁(yè)（大于512字節(jié)/頁(yè)）的NandFlash存儲(chǔ)器。由于時(shí)序較為復(fù)雜，所以Nand控制器一般最好集成到CPU中。如果CPU不具備這種特殊功能，用戶(hù)不能直接運(yùn)行NandFlash上的代碼，那可以采取其他方式，比如好多使用NandFlash的開(kāi)發(fā)板除了使用NandFlash以外，還用上了一塊小的NorFlash來(lái)運(yùn)行啟動(dòng)代碼。在上電或重啟以后，NandFlash控制器自動(dòng)的裝載4KB的boot loader代碼。注：在自動(dòng)重啟期間，ECC沒(méi)有檢查，因?yàn)镹andFlash的前4KB數(shù)據(jù)一般認(rèn)為沒(méi)有位錯(cuò)誤（一般Nandflash廠家都確保）。NandFlash 存儲(chǔ)器配置如表51：表51 NandFlash 存儲(chǔ)器配置 NCON0GPG13GPG14GPG150: Normal NAND0: 256Words0: 3Addr0:8bit bus width1: 512Bytes1: 4Addr1:Advance NAND0: 1Kwords0: 4Addr1: 16bit bus width1: 2Kbytes1: 5Addr例：NandFlash配置設(shè)置如表52表52 NandFlash配置部件頁(yè)大小/總大小NCON0GPG13GPG14GPG15K9S1208V0Mxxxx512Byte/512Mbit0110K9K2G16U0Mxxxx1KW / 2Gbit1011 相關(guān)寄存器配置S3c2440的NandFlash中包含的寄存器有：(1) NADN Flash 配置寄存器（NFCONF），(2) NADN Flash控制寄存器（NFCONT），(3) NADN Flash命令寄存器（NFCMMD）， (4) NADN Flash地址寄存器(NFADDR)， (5) NADN Flash數(shù)據(jù)寄存器（NFDATA）， (6) NADN Flash主數(shù)據(jù)區(qū)域 ECC寄存器（NFMECCD0/1）， (7) NADN Flash空閑區(qū)域 ECC寄存器（NFSECCD）， (8) NADN Flash操作狀態(tài)寄存器(NFSTAT)(9) NADN Flash ECC0/1 狀態(tài)寄存器（NFESTAT0/1）(10) NADN Flash 主數(shù)據(jù)區(qū)域ECC狀態(tài)寄存器（NFMECC)(11) NADN Flash 空閑區(qū)域ECC狀態(tài)寄存器（NFSECC)(12) NADN Flash 塊地址寄存器(NFSBLK amp。小端是指：低地址中存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)，高地址存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)1）16 位NandFlash存儲(chǔ)器接口A 字訪問(wèn)表55 16位NandFlash接口字訪問(wèn)的大小端配置寄存器大小端位[31:24]位[23:16]位[15:8]位[7:0]NFDATA小端2ndI/O[15:8]2ndI/O[7:0]1stI/O[15:8]1stI/O[7:0]NFDATA大端1st I/O[15:8]1stI/O[7:0]2ndI/O[15:8]2ndI/O[7:0]表56 16位NandFlash接口半字訪問(wèn)的大小端配置寄存器大小端位[31:24]位[23:16]位[15:8]位[7:0]NFDATA大/小端無(wú)效值無(wú)效值1st I/O[15:8]1stI/O[7:0]2）8 位NandFlash 存儲(chǔ)器接口A. 字訪問(wèn)表57 8位NandFlash接口字訪問(wèn)的大小端配置寄存器大小端位[31:24]位[23:16]位[15:8]位[7:0]NFDATA小端4th I/O[7:0]3rd I/O[7:0]2ndI/O[7:0]1st I/O[7:0]NFDATA大端1st I/O[7:0]2ndI/O[7:0]3rd I/O[7:0]4th I/O[7:0]表58 8位NandFlash接口半字訪問(wèn)的大小端配置寄存器大小端位[31:24]位[23:16]位[15:8]位[7:0]NFDATA小端無(wú)效值無(wú)效值2ndI/O[7:0]1stI/O[7:0]NFDATA大端無(wú)效值無(wú)效值1stI/O[7:0]2ndI/O[7:0]表59 8位NandFlash接口字節(jié)訪問(wèn)的大小端配置寄存器大小端位[31:24]位[23:16]位[15:8]位[7:0]NFDATA大/小端無(wú)效值無(wú)效值無(wú)效值1st I/O[7:0](4) ECC 寄存器配置（大小端），如表58，59：表510 16位 NAND Flash存儲(chǔ)器接口表511 8位NAND Flash存儲(chǔ)器接口 軟件模式S3C2440A僅支持軟件模式訪問(wèn)。NAND Flash控制器支持NandFlash存儲(chǔ)器的直接訪問(wèn)接口。 NorFlash在ARM9中的連接NorFlash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，對(duì)CPU的接口要求低。In如uboot中的ro段可以直接在NorFlash上運(yùn)行，只需要把rw和zi段拷貝到RAM中運(yùn)行即可。它為L(zhǎng)inux系統(tǒng)與存儲(chǔ)器硬件之間提供了一個(gè)抽象的接口。NorFlash的驅(qū)動(dòng)程序遵循cFI接口標(biāo)準(zhǔn)，cFI(mon Interface)是Intel發(fā)起的一個(gè)Flash接口標(biāo)準(zhǔn)。表512 MTD設(shè)備結(jié)構(gòu)Flash硬件驅(qū)動(dòng)：遵循cFI接口標(biāo)準(zhǔn)的NorFlash驅(qū)動(dòng)位于chips目錄下；NandFlash的驅(qū)動(dòng)位于nand目錄下。MTD設(shè)備層：Linux系統(tǒng)基于MTD原始設(shè)備定義出MTD的塊設(shè)備和字符設(shè)備。塊設(shè)備則是在mtdblock．c中定義一個(gè)mtdblk_dev的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和mtdblks的指針數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)組中的mtdblk_dev與mtd_table的每一個(gè)mtd_info對(duì)應(yīng)。系統(tǒng)通過(guò)設(shè)備節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)MTD設(shè)備。配置NorFlash存儲(chǔ)芯片和分區(qū)管理在Ljnux內(nèi)核的目錄下輸入make menuconfig開(kāi)始配置內(nèi)核選項(xiàng)?！边M(jìn)入之后設(shè)置Memory Technology Devices(MTD) support。主要工作在下面兩個(gè)目錄中：RAM/ROM/Flash chip drivers224。.對(duì)Flash硬件驅(qū)動(dòng)層的配置進(jìn)入RAM/ROM/Flash chip drivers224。使用什么型號(hào)的F1ash，選擇它就可以了，例如使用Intel的可以做如下設(shè)置：RAM/ROM/Flash chip drivers224。現(xiàn)在市場(chǎng)上FIash的數(shù)據(jù)線有8x、16x64x，CPU的也是有不同類(lèi)型的。所以必須讓內(nèi)核知道有幾片、多少位Flash平行連接，它才能正確地對(duì)F1ash進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。[*]Flash chip driver advanced configuration options(NEW)(NO)Flash cmd/query data swapping[*]Specific CFI Flash geometry selection (NEW)[]Support 8bit buswidth(NEW)[]Support 16bit buswidth(NEW)[]Support 32bit buswidth(NEW)[]Support 64bit buswidth(NEW[]Support 1chip flash interleave(NEW)[]Support 2chip flash interleave(NEW)[]Support 4chip flash interleave(NEW)[]Support 8chip flash interleave(NEW)注：buswidth指的是Flash的數(shù)據(jù)線寬帶，interleave指并行連接的Flash芯片數(shù)目，這要查看原理圖才能做出正確的配置。K9F1208U0B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量為64MB，采用塊頁(yè)式存儲(chǔ)管理。在每一頁(yè)中，最后16個(gè)字節(jié)（又稱(chēng)OOB）用于Nand Flash命令執(zhí)行完后設(shè)置狀態(tài)用，剩余512個(gè)字節(jié)又分為前半部分和后半部分。Nand Flash有8個(gè)I/O引腳（I/O0I/O7）充當(dāng)數(shù)據(jù)、地址、命令的復(fù)用端口，它們與S3C2440微處理器的DATA0DATA7相連接。與cpu的DATA0DATA7相連接，也就是與cpu插座的LDATA0LDATA7連接。CLE(Command Latch Enable)為命令鎖存允許，與CPU的CLE相連。CE:芯片選擇，與CPU的nFCE相連接。WE:寫(xiě)允許，與CPU的nFWE連接。 NorFlash設(shè)計(jì)原理圖S3C2440中NorFlash采用的是SST公司生產(chǎn)的SST39VF1601 704CEK。封裝形式采用的是48腳的TSOP或TFBGA封裝。D0D15為數(shù)據(jù)輸入輸出引腳，與CPU的DATA0DATA15連接。 NandFlash和NorFlash實(shí)物圖 S3C2440 的 board card 上有一塊CPU，一塊NandFlash，一塊NorFlash和2塊SDRAM。SRAM也稱(chēng)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，所謂靜態(tài)，就是指這種內(nèi)存只要保持通電, 里面儲(chǔ)存的資訊就可以恒常保持，相對(duì)之下, 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（DRAM）里面所儲(chǔ)存的資料就需要周期性地更新。這種存儲(chǔ)器在斷電時(shí)將丟失其存儲(chǔ)內(nèi)容，故主要用于存儲(chǔ)短時(shí)間使用的程序。因此，SRAM可以實(shí)現(xiàn)和NorFlash一樣的功能，就是片內(nèi)執(zhí)行程序。在一些對(duì)存取速度要求非常高的設(shè)備上，我們可以考慮用SRAM來(lái)替換NorFlash，并且對(duì)SRAM做如下處理以克服它掉電易失的缺點(diǎn)： 就是在SRAM的VDD引腳處反接一個(gè)4148，再接一個(gè)紐扣電池，再接地。設(shè)計(jì)原理圖如圖66：圖66 SRAM替換NorFlash設(shè)計(jì)圖該設(shè)計(jì)中采用的SRAM型號(hào)為IS61C6416AL，它的高速訪問(wèn)時(shí)間為12ns或15ns。一片SRAM數(shù)據(jù)容量為128KB(即64K16bit)。CE為芯片選擇，OE為輸出使能，WE為寫(xiě)允許，LB為低字節(jié)控制位，UB為高字節(jié)控制位。In因此不需要操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序也可以在NorFlash中運(yùn)行。隨著NorFlash工藝的不斷進(jìn)步，NorFlash生產(chǎn)成本不斷降低，今后也可以考慮是否能不要NandFlash，只用NorFlash，這樣可以提高運(yùn)行速度。再者還可考慮能否把NandFlash也集成到MPU中。S MANUAL[M].三星公司[3] EdukitIII S3C2440 MDK實(shí)驗(yàn)教程[M]. 深圳：英蓓特公司資料.[4] 周斌、林喜榮、, 清華大學(xué)出版社 .[5] S3C2440 Datasheet. 三星公司[6] NAND和NorFlash使用時(shí)的選擇[7] Linux MTD 源代碼分析[8] 賀云健. 嵌入式系統(tǒng)中NandFlash管理策略的研究[D].保存地點(diǎn)： 湖北工業(yè)大學(xué)，2008.[9] 王道新、劉玉. 基于NandFlash文件系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)，2006.[10] ：清華大學(xué)出版社.[11] Adam Memory Loader Selected Aspects to Consider During Design and ,Inc.[12] Dennis Out of Embedded Systems Conference,San Francisco.附錄圖01 作者設(shè)計(jì)的嵌入式開(kāi)發(fā)板圖02 原理圖圖03 PCB布局圖圖04 PCB圖