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2020年03月05日 | 【ARM裸板】Nand Flash基础与时序分析
2020-03-05 来源：eefocus
1.硬件知识
1.1 如何传输地址信号？
DATA0 ~ DATA7上既传输数据，又传输地址（复用）
ALE (Address Lock Enable)地址锁存允许信号
当ALE = 1时，传输地址
当ALE = 0时，传输数据
1.2 如何传输命令？
命令表
由NAND FLASH芯片手册可知，要操作NAND FLASH需要先发出命令
DATA0 ~ DATA7上既传输数据，又传输地址，也传输命令
CLE (Command Lock Enable)地址锁存允许信号
当ALE = 1时，传输地址
当CLE = 1时，传输命令
当ALE = 0 & CLE = 0时，传输数据
1.3.NAND、NOR、SDRAM、DM900数据总线，如何互不干扰？
这些设备，访问之前必须通过片选CS引脚“选中”，没有选中芯片不会工作
1.4 给NAND烧写，如何判断烧写完成？
通过状态引脚RnB来判断：
当高电平表示就绪（空闲）
当低电平表示正忙
2.如何操作NAND
发送命令
发送地址
发出数据/读数据
NAND FLASH需要复杂的流程才能进行操作，由于S3C2440中有NAND FLASH控制器，只需要向相应的寄存器写入或读出数据即可，如下表
操作 NAND FLASH S3C2440
发命令 CS选中芯片
CLE设置为高电平
在DATA0~DATA7上输出命令值
发出一个写脉冲 NFCMMD=命令值
发地址 CS选中芯片
ALE设置为高电平
在DATA0~DATA7上输出命令值
发出一个写脉冲 NFADDR=地址值
发数据 CS选中芯片
CLE、ALE设置为低电平
在DATA0~DATA7上输出命令值
发出一个写脉冲 NFDATA=数据值
读数据 CS选中芯片
发出读脉冲
读DATA0~DATA7的数据 val=NFDATA
2.1 读ID
选中：NFCONT寄存器bit1设为0
发出命令90H：NFCMMD=0x90
发出地址00H：NFADDR=0x00
读数据得到ECH：val=NFDATA
读数据得到Device Code：val=NFDATA
退出读ID的状态（复位）：NFCMMD=0xFF
2.2 读内容
选中芯片： NFCONT寄存器bit1设为0
发出命令90H：NFCMMD=0x00
发出5个字节的地址位
for(i = 0;i<5;i++)
{
NFADDR = 0x00;
}
发出命令17H：NFCMMD=0x17
读数据：val=NFDATA
退出读状态（复位）：NFCMMD=0xFF
3.NAND初始化
初始化主控芯片NAND FLASH控制器
3.1 时序
不同NAND芯片，操作时序不同
NAND FLASH命令锁存周期图（时间参数由“时间特性表”可以得到）
NAND FLASH时间特性表
由上两图分析可得，S3C2440 NAND FLASH控制器时序时间
TACLS最小等于0ns；TWRPH0最小等于12ns；TWRPH1最小等于5ns
再由上图得到的结论：TACLS最小等于0ns；TWRPH0最小等于12ns；TWRPH1最小等于5ns
分别得到寄存器的值（如上图）
得到几条关键的信息：
1.CLE、ALE、WE信号可以同时发出
2.WE信号的持续时间（tWP）最小为12ns
3.WE信号释放后，ALE和CLE信号释放的最小时间为5ns
#define TACLS 0
#define TWRPH0 1
#define TWRPH1 0 //为了方便理解，时间定义为宏
/* 设置nand 时序 */
NFCONF = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);
3.2 注意NAND是8位的
注意：因为这里的Nand Falsh的位宽是8位的，因此地址，命令、数据、状态 的读写只能以8位形式，因此需要重新设置一下读写的字节数：
3.3 NAND控制器使能、初始化ECC
1.NAND控制器使能
2.先禁止片选，避免误操作
3.初始化ECC编码器
/* 使能NAND FLASH控制器、禁止片选、初始化ECC */
NFCONT = (1<<4) | (1<<1) | (1<<0);
史海拾趣
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