flash设置是否允许存储,flash本地储存点不动怎么办

首页 > 实用技巧 > 作者:YD1662023-11-13 13:52:57

Nand flash支持一个叫做CE don’t-care的技术,字面意思就是,不关心是否片选,那有人会问了,


如果不片选,那还能对其操作吗?答案就是,这个技术,主要用在当时是不需要选中芯片却还可以继续操作的这些情况:在某些应用,比如录音,音频播放等应用中,外部使用的微秒(us)级的时钟周期,此处假设是比较少的2us,在进行读取一页或者对页编程时,是对Nand Flash操作,这样的串行(Serial Access)访问的周期都是20/30/50ns,都是纳秒(ns)级的,此处假设是50ns,当你已经发了对应的读或写的命令之后,接下来只是需要Nand Flash内部去自己操作,将数据读取除了或写入进去到内部的数据寄存器中而已,此处,如果可以把片选取消,CE#是低电平有效,取消片选就是拉高电平,这样会在下一个外部命令发送过来之前,即微秒量级的时间里面,即2us-50ns≈2us,这段时间的取消片选,可以降低很少的系统功耗,但是多次的操作,就可以在很大程度上降低整体的功耗了。

总结起来简单解释就是:由于某些外部应用的频率比较低,而Nand Flash内部操作速度比较快,所以具体读写操作的大部分时间里面,都是在等待外部命令的输入,同时却选中芯片,产生了多余的功耗,此“不关心片选”技术,就是在Nand Flash的内部的相对快速的操作(读或写)完成之后,就取消片选,以节省系统功耗。待下次外部命令/数据/地址输入来的时候,再选中芯片,即可正常继续操作了。这样,整体上,就可以大大降低系统功耗了。


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NAND FLASH 的读操作详细解读


以最简单的read操作为例,解释如何理解时序图,以及将时序图中的要求,转化为代码。解释时序图之前,让我们先要搞清楚,我们要做的事情:那就是,要从nand flash的某个页里面,读取我们要的数据。要实现此功能,会涉及到几部分的知识,至少很容易想到的就是:需要用到哪些命令,怎么发这些命令,怎么计算所需要的地址,怎么读取我们要的数据等等。


就好比你去图书馆借书,想想是一个什么样的流程,首先得告诉馆长你要要借书还是还书、然后把要借书的位置告诉馆长,最后是把图书卡或者借书证件给馆长,此时就耐心等待要借的书籍了。


下面,就一步步的解释,需要做什么,以及如何去做:


1.需要使用何种命令


首先,是要了解,对于读取数据,要用什么命令。

下面是datasheet中的命令集合:

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很容易看出,我们要读取数据,要用到Read命令,该命令需要2个周期,第一个周期发0x00,第二个周期发0x30。


2.发送命令前的准备工作以及时序图各个信号的具体含义


知道了用何命令后,再去了解如何发送这些命令。

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Nand Flash数据读取操作的时序图

注:此图来自镁光的型号MT29F1G08ABAEAH4:E的nand flash的数据手册(datasheet)。


我们来一起看看,我在图中的特意标注的①边上的红色竖线。


红色竖线所处的时刻,是在发送读操作的第一个周期的命令0x00之前的那一刻。让我们看看,在那一刻,其所穿过好几行都对应什么值,以及进一步理解,为何要那个值。


(1)红色竖线穿过的第一行,是CLE。还记得前面介绍命令所存使能(CLE)那个引脚吧?CLE,将CLE置1,就说明你将要通过I/O复用端口发送进入Nand Flash的,是命令,而不是地址或者其他类型的数据。只有这样将CLE置1,使其有效,才能去通知了内部硬件逻辑,你接下来将收到的是命令,内部硬件逻辑,才会将受到的命令,放到命令寄存器中,才能实现后面正确的操作,否则,不去将CLE置1使其有效,硬件会无所适从,不知道你传入的到底是数据还是命令了。

(2)而第二行,是CE#,那一刻的值是0。这个道理很简单,你既然要向Nand Flash发命令,那么先要选中它,所以,要保证CE#为低电平,使其有效,也就是片选有效。


(3)第三行是WE#,意思是写使能。因为接下来是往nand Flash里面写命令,所以,要使得WE#有效,所以设为低电平。


(4)第四行,是ALE是低电平,而ALE是高电平有效,此时意思就是使其无效。而对应地,前面介绍的,使CLE有效,因为将要数据的是命令,而不是地址。如果在其他某些场合,比如接下来的要输入地址的时候,就要使其有效,而使CLE无效了。


(5)第五行,RE#,此时是高电平,无效。可以看到,知道后面低6阶段,才变成低电平,才有效,因为那时候,要发生读取命令,去读取数据。


(6)第六行,就是我们重点要介绍的,复用的输入输出I/O端口了,此刻,还没有输入数据,接下来,在不同的阶段,会输入或输出不同的数据/地址。


(7)第七行,R/B#,高电平,表示R(Ready)/就绪,因为到了后面的第5阶段,硬件内部,在第四阶段,接受了外界的读取命令后,把该页的数据一点点送到页寄存器中,这段时间,属于系统在忙着干活,属于忙的阶段,所以,R/B#才变成低,表示Busy忙的状态的。


介绍了时刻①的各个信号的值,以及为何是这个值之后,相信,后面的各个时刻,对应的不同信号的各个值,大家就会自己慢慢分析了,也就容易理解具体的操作顺序和原理了。


3.如何计算出,我们要传入的地址


在介绍具体读取数据的详细流程之前,还要做一件事,那就是,先要搞懂我们要访问的地址,以及这些地址,如何分解后,一点点传入进去,使得硬件能识别才行。


此处还是以MT29F1G08ABAEAH4:E为例,此nand flash,一共有1024个块,每个块内有64页,每个页是2K 64 bytes,假设,我们要访问其中的第1000个块中的第25页中的1208字节处的地址,此时,我们就要先把具体的地址算出来:

物理地址=块大小×块号 页大小×页号 页内地址=1000×128K 2K×25 1208=0x7D0CCB8,接下来,我们就看看,怎么才能把这个实际的物理地址,转化为nand Flash所要求的格式。


在解释地址组成之前,先要来看看其datasheet中关于地址周期的介绍:

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