本篇文章链接：http://blog.csdn.net/qqliyunpeng/article/details/51180276
芯片的型号：K9F2G08U0C
1. 硬件部分：
1.1 简介：
- 芯片大小：256M Byte
- 记忆单元阵列：(256M + 8,192K)bit x 8bit
- 擦写次数比较少：10 万次
- 数据保留时间：10
年 - 8个IO
口进行数据和地址的复用，因此，读写的时候要用到多个周期
几个特殊的引脚：
引脚名字
引脚功能
RE#
读使能，低电平有效
WE#
写使能，上升沿有效
WP#
写保护，低电平有效
R/B#
READY/BUSY 输出，这个引脚表征设备操作的状态，低电平表示忙，高电平表示完成（状态包括：读、写、擦除）
PRE
POWER-ON READ 使能，高电平时上电时执行芯片的读操作
1.2 内部存储单元的组织结构：
对 nandflash 的结构的几点说明：
- 一页中 1k 表示的是main 区（用于存储用户数据）容量，32 表示的是 spare 区（用于在读写操作的时候存放校验码）容量
- 块的大小一般是 128kb、256kb、512kb，貌似这里更小，是64kb
- 每个块里边包含很多页，老的 nandflash ，页大小是 256 Bytes、512Bytes，这类被称作 small block，地址周期只有 4 个。常见的nandflash，页大小多数是 2k Bytes，被称作 big block，地址周期 5 个，更新的 nandflash 页大小是
4k Bytes，这里的这个芯片，页大小是 2k Bytes，属于 big block。 - 这个芯片的写操作是以页为单位的，擦除是以块为单位的。
- 在一个块中，对每一页的编程必须是顺序的，比如，一个块中有128个页，那么你只能先对 Page0 编程，再对 Page1 编程 ...
- 为了能让 nandflash 作为启动介质，s3c2440 内部集成了4k 的 sram ，当从 nand 启动的时候，nandflash 代码的前 4k 空间会被赋值到 s3c2440 内部，然后从内部的 sram 开始启动。
- s3c2440 硬件产生 ECC 校验码。
2. 软件部分：
由于 s3c2440 内部有nand 的控制器，去查看芯片的原理图，自己编写时序操作程序不是明智的选择，正确的方式是配置好 s3c2440 的 nandflash 控制器：
2.1 初始化部分：
设置好时序中的几个间隔时间：
从 s3c2440 芯片手册上可以知道：
图1：
对于 CLE/ALE 上的时序，我们需要设置 TACLS，TWRPH0，TWRPH1，这几个都在 NFCONF 寄存器里。
寄存器
地址
R/W
描述
复位值
NFCONF
0x4E000000
R/W
Nandflash 的配置寄存器
0x0000100X
NFCONF
Bit
描述
初始值
Reserved
[15:14]
保留
-
TACLS
[13:12]
CLE & ALE duration setting value (0~3)Duration = HCLK x TACLS
01
...
...
...
...
TWRPH0
[10:8]
TWRPH0 duration setting value (0~7)Duration = HCLK x ( TWRPH0 + 1 )
000
...
...
...
...
TWRPH1
[6:4]
TWRPH1 duration setting value (0~7)Duration = HCLK x ( TWRPH1 + 1 )
000
从这里之后的几个都是由硬件决定（就是上下拉）的不需要软件管。
原理图中的这个地方设置的是上表中 TWRPH1 之后的位：
CCON = 1; // 支持 1k 字节或 2k 字字节每页的NAND flash存储器
GPG13 = 1; // 每页 2k 字节
GPG14 = 1; // 5个地址周期
GPG15 = 0; // 8位总线
要 求上边的 TACLS、TWRPH0、TWRPH1 的值：
- 我们假设 HCLK 为 是 100MHz 则 HCLK 的周期是 1/100MHz = 10ns
- 查看 nandflash 的数据手册，找到跟时间相关的时序图和时间：
时间表：
时序：
找一个跟上边 红字 图1 中都有的一张时序图：
我们把图一也拿过来
图1：
则
TACLS 时间是 tcls -twp，查 时间表 得到 15ns -15ns = 0ns
根据寄存器中描述的计算公式：Duration = HCLK x TACLS => 0ns = 10ns x TACLS => TACLS = 0
TWRPH0 的时间是 twp ，查 时间表 得到 15ns
根据寄存器中描述的计算公式：Duration = HCLK x ( TWRPH0 + 1 ) => 15ns = 10ns x (TWRPH0 + 1) => TWRPH0 = 0.5 ,由于他的取值范围是 (0~7) ,并且，时间表中的时间是最小能识别的时间，那我们取TWRPH0 =
1
TWRPH1 的时间是 tclh = 5ns
根据寄存器中描述的计算公式：Duration = HCLK x ( TWRPH1 + 1 ) => 5ns = 10ns x (TWRPH1 + 1) => TWRPH1 = 0 即能满足
#define NFCONF (*((volatile unsigned long *)0x4E000000))
void nand_init(void )
{
#define TACLS 0
#define TWRPH0 1
#define TWRPH1 0
/* 设置时序 */
NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);
/* 使能 nandflash 控制器，初始化ECC，关片选 */
NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);
}
2.2 芯片的选择和禁止（让芯片操作 CE 引脚）：
#define NFCONT (*((volatile unsigned long *)0x4E000004))
void nand_select(void )
{
NFCONT &= ~(1<<1);
}
void nand_deselect(void )
{
NFCONT |= (1<<1);
}
2.3 写命令和写地址：
// 写命令 注意是八位的命令
#define NFCMMD (*((volatile unsigned char *)0x4E000008))
void nand_cmd(unsigned char cmd)
{
volatile int i;
NFCMMD = cmd;
for (i = 0; i<10; i++); // 延时一段时间
}
// 写地址
#define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E00000C))
#define NAND_SECTOR_SIZE 2048
#define NAND_BLOCK_MASK (NAND_SECTOR_SIZE_LP - 1)
void nand_addr(unsigned int addr)
{
// unsigned int col = addr % 2048;
// unsigned int page = addr / 2048;
col = addr & NAND_BLOCK_MASK;
page = addr / NAND_SECTOR_SIZE;
volatile int i;
NFADDR = col & 0xff; /* Column Address A0~A7 */
for (i = 0; i<10; i++);
NFADDR = (col>>8) & 0x0f; /* Column Address A8~A11 */
for (i = 0; i<10; i++);
NFADDR = page & 0xff; /* Row Address A12~A19 */
for (i = 0; i<10; i++);
NFADDR = (page>>8) & 0xff; /* Row Address A20~A27 */
for (i = 0; i<10; i++);
NFADDR = (page>>16) & 0x03; /* Row Address A28~A29 */
for (i = 0; i<10; i++);
}
对程序的解释：
flash芯片的手册上有对于大页 flash 的访问 各个周期传递的位：
因此上边的命令 NFADDR = ... 就不难理解了。
至于，各个周期间的延时：
从flash芯片的数据手册上知道：
对于 I/O 引脚上的数据进行采集是在 WE 的上升沿进行的，因此， 每两个周期的间隔至少应该大于一个 tDS = 15ns，而对 flash 他的时钟来自 HCLK = 100MHz（这里如果不懂，可以查看我之前的文章（JZ2440：时钟设置）），即使是单周期指令，也要
10ns，因此，要延时一段时间。
2.4 读数据：
flash 芯片上：
flash 芯片上：
#define NFSTAT (*((volatile unsigned char *)0x4E000020))
#define NFDATA (*((volatile unsigned char *)0x4E000010))
void nand_wait_teady(void)
{
while(!(NFSTAT & 1))
for(i = 0; i < 10; i++);
}
unsigned char nand_data(void)
{
return NFDATA;
}
/*
* 参数的含义： addr 要读的地址，buf 读出来的数据存放的缓存，len 要读的长度
*/
void nand_read(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)
{
int col = addr % 2048;
int i = 0 ;
nand_select(); // 选中芯片
while(i < len)
{
nand_cmd(0x00); // 发出读命令 00h
nand_addr(addr); // 发送读的地址
nand_cmd(0x30); // 发出读命令 30h
nand_wait_ready(); // 等待不忙
for(;(col < 2048) && (i < len);col++)
{
buf[i] = nand_data(); // 读数据
i++;
addr++;
}
col = 0;
}
nand_deselect(); // 取消片选
}
2.5 复位 flash 芯片：
知道了上边的命令的表格，那 复位的实现也就简单了：
void nand_reset(void)
{
nand_select(); // 选中芯片
nand_cmd(0xff);
nand_read_ready();
nand_deselect();
}