NAND Flash的驅動程序設計方案
參數說明:block,塊號;返回值0,擦除錯誤(若是壞塊直接返回0;若擦除出現錯誤則標記為壞塊然后返回0),返回值1,成功擦除。
static 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); /* 設置擦寫模式 *//* A9A16(Page Address) , 是基于塊擦除*/
NF_ADDR(blockPage0xff);
NF_ADDR((blockPage>>8)0xff); /* A25(Page Address) */
NF_ADDR((blockPage>>16)0xff); NF_CMD(0xd0); WAITRB();CMD(0x70);
if(RDDATA()0x1){/*如有錯,標為壞塊,取消Flash選中*/
MarkBadBlock(block);
return 0;
} else { /* 退出, 取消Flash 選中*/
return 1;}
3 ECC校檢原理與實現
由于NAND Flash的工藝不能保證NAND的Memory Array在其生命周期中保持性能可靠,因此在NAND的生產及使用過程中會產生壞塊。為了檢測數據的可靠性,在應用NAND Flash的系統中一般都會采用一定的壞區管理策略,而管理壞區的前提是能比較可靠地進行壞區檢測。如果操作時序和電路穩定性不存在問題的話,NAND Flash出錯的時候一般不會造成整個塊或是頁不能讀取或全部出錯,而是整個頁(例如512字節)中只有一位或幾位出錯。對數據的校驗常用的有奇偶校驗、CRC校驗等,而在NAND Flash處理中,一般使用一種專用的校驗——ECC。ECC能糾正單位錯誤和檢測雙位錯誤,而且計算速度很快,但對1位以上的錯誤無法糾正,對2位以上的錯誤不保證能檢測。ECC一般每256字節原始數據生成3字節ECC校驗數據,這3字節共24位分成兩部分:6位的列校驗和16位的行校驗,多余的2位置1,如表1所列。
表1 校檢數據組成
首先介紹ECC的列校檢。ECC的列校驗和生成規則如圖4所示,“^”表示“位異或”操作。由于篇幅關系,行校檢不作介紹,感興趣的讀者可以參考芯片datasheet,在三星公司網站可以免費下載。
圖4 列校驗和生成規則
數學表達式為:
當向NAND Flash的頁中寫入數據時,每256字節生成一個ECC校驗和,稱之為原ECC校驗和,保存到頁的OOB數據區中。當從NAND Flash中讀取數據時,每256字節生成一個ECC校驗和,稱之為新ECC校驗和。校驗的時候,根據上述ECC生成原理不難推斷:將從OOB區中讀出的原ECC校驗和與新ECC校驗和按位異或,若結果為0,則表示無錯(或者出現了 ECC無法檢測的錯誤);若3字節異或結果中存在11位為1,表示存在一個位錯誤,且可糾正;若3個字節異或結果中只存在1位為1,表示 OOB區出錯;其他情況均表示出現了無法糾正的錯誤。
4 UBOOT下功能驗證
實現UBOOT對NAND Flash的支持主要是在命令行下實現對NAND Flash的操作。對NAND Flash實現的命令為:nand info、nand device、nand read、nand write、nand erease、nand bad。用到的主要數據結構有:struct nand_flash_dev和struct nand_chip,前者包括主要的芯片型號、存儲容量、設備ID、I/O總線寬度等信息,后者是對NAND Flash進行具體操作時用到的信息。由于將驅動移植到UBoot的方法不是本文重點,故不作詳細介紹。
驗證方式:通過TFTP將數據下載到SDRAM中,利用nand read、nand write、nand erease三個命令對NAND Flash進行
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