nand_flash的初始化,如何从nand_flash中读取数据

冷不防 2023-06-23 07:52 9阅读 0赞

1、nand\_flash的初始化  
先找到芯片手册nand\_flash控制器这一章，我用的是s3c2440的芯片找到的对应章节如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvaGUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
由上图可知需要设置TACLS、TWRPH0、TWRPH1，这些怎么设置呢？  
需要看我们nand\_flash控制器的时序图，如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvaGUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
nand\_flash用的时钟是HCLK，我设置的芯片时钟F、H、P分别为400MHZ、100MHZ、50MHZ，因此HCLK的一个周期为1/f=1s/(100MHZ)  
可以得到周期T=10ns。  
得到了nand\_flash控制器的时序还不行，还需要得到nand\_flash本身的时序图，找到所用nand\_flash型号的手册，找到对应的时序：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvaGUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
这是nand的时序，nand\_flash控制器必须按照上面的方式来发出信号才行，这上面没有什么限制，那么怎么才能确定发多少时间的数据呢？这就需要继续寻找nand各个周期的限制，如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvaGUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
将twp、tcls等相关的设置与nand\_flash控制器进行对应，可以得知

TACLS: 发出CLE/ALE之后多长时间才发出nWE信号,CLE/ALE与nWE可以同时发出,所以TACLS=0  
TWRPH0: nWE的脉冲宽度, HCLK x ( TWRPH0 + 1 ), 它要>=12ns, 所以TWRPH0>=1  
TWRPH1: nWE变为高电平后多长时间CLE/ALE才能变为低电平, 它要>=5ns, 所以TWRPH1>=0  
现在可以写代码了

2、如何从nand\_flash中读取数据  
nand\_flash和nor\_flash不一样，不能直接在上面运行程序，因此要将nand\_flash中的程序复制到sdram/ram中，因此就需要读取nand\_flash中的数据。  
如何读取数据呢？还是要看我们nand\_flash的芯片手册，如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lvaGUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
由上图可知，要进行读操作，需要先发0x00命令然后再发需要读取的地址信号，再发0x30命令，等待处理完成之后（busy过后）就可以读数据了。  
由于nand\_flash的特殊性，nand的地址发送和普通的地址发送不一样，它需要行地址和列地址，先发2个列地址，再发3个行地址。  
当我们将其与芯片的控制流程结合起来就可以得到总的读数据流程：

**初始化nand\_flash——>使能片选——>发出0x00命令——>发出读取地址——>发出0x30命令——>等待处理完毕——>读数据到指定地方**

下面开始写代码

/* 先将要用到的寄存器定义出来 */
    #define NFCONF (*((volatile unsigned long *)0x4E000000))
    #define NFCONT (*((volatile unsigned long *)0x4E000004))
    #define NFCMMD (*((volatile unsigned char *)0x4E000008))
    #define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E00000C))
    #define NFDATA (*((volatile unsigned char *)0x4E000010))
    #define NFSTAT (*((volatile unsigned char *)0x4E000020))
    
    /* 定义TACLS、TWRPH0、TWRPH1 */
    #define TACLS 0
    #define TWRPH0 0
    #define TWRPH1 0
    
    void nand_init(void)
    {
        
    	/* 设置时序 */
    	NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);
    	/* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */
    	NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);	
    }
    
    void nand_select(void)
    {
        
    	NFCONT &= ~(1<<1); //使能片选
    }
    
    void nand_deselect(void)
    {
        
    	NFCONT |= (1<<1); //禁止片选
    }
    
    void nand_cmd(unsigned char cmd)
    {
        
    	volatile int i;
    	NFCMMD = cmd; //将命令传入寄存器
    	for (i=0;i<10;i++);  //给nand一点反应时间
    }
    
    void nand_addr(unsigned int addr)
    {
        
    	volatile int i;
    	unsigned int col = addr % 2048; //列地址
    	unsigned int page = addr / 2048； //行地址
    
    	NFADDR = col & 0xff; //发列地址的前八位
    	for (i=0;i<10;i++); 
    	NFADDR = (col>>8) & 0xff; //发列地址的后八位
    	for (i=0;i<10;i++); 
    	NFADDR = page & 0xff; //发行地址的前八位
    	for (i=0;i<10;i++); 
    	NFADDR = (page>>8) & 0xff; //发行地址的中八位
    	for (i=0;i<10;i++); 
    	NFADDR = (page>>16) & 0xff; //发行地址的后八位
    	for (i=0;i<10;i++); 
    }
    
    unsigned char nand_data(void)
    {
        
    	return NFDATA //返回数据,数据的长度为1字节
    }
    
    void nand_wait_ready(void)
    {
        
    	while (!(NFSTAT & 1)) //nand状态寄存器，等待nand处理完毕(ready)
    }
    
    void nand_read(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)
    {
        
    	unsigned int col = addr % 2048;
    	int i = 0;
    	nand_select(); //选中nand_flash
    	while (i<len) {
        
    		nand_cmd(0x00); //发出0x00命令
    		nand_addr(addr); //发出读取地址
    		nand_cmd(0x30); // 发出0x30命令
    		nand_wait_ready(); //判断状态
    		for (;(col<2048) && (i<len); col++) {
        
    			buf[i] = nand_data();  //将数据传入指定地址
    			i++;
    			addr++;
    		}
    		col = 0; //当col到2048时就需要换行，因此又将从0开始
    	} 
    	nand_deselect(); //取消选中
    }
    
    int main(int argc, char **argv)
    {
        
    	nand_init();
    	/* 从nand_flash 0地址处读取60个字节到0x30000000 */
    	nand_read(0x0,0x30000000,60);
    
    	return 0;
    }

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