flash結構


以鎂光MT29F4G08BxB Nand Flash為例,這款Flash(如上圖)以4個扇區(sector)組成1個頁(page),64個頁(page)組成1個塊(block),4096個塊(block)構成整個Flash存儲器;由於每個扇區的容量是512 字節(bytes),整個Flash容量為4224M Bit(相當於528M字節),去掉備用區域用於存放ECC數據校驗16M(虛線部分),就是這個片子的容量512M字節。其他型號的Flash也是同樣由扇區組成頁、由頁組成塊、塊組成整個存儲設備,只是扇區、頁、塊的數量多少有區別而已。

在Flash的生產制造過程中,由於生產工藝的缺陷,很容易在Flash中產生不能使用的壞區域,如果在U盤中要使用這樣的Flash,就必須使用所謂的“量產工具”;U盤量產工具其實就是一種集壞區域掃描和Flash管理系統裝載於一身的工具。常規U盤主控的掃描是以塊為單位,掃描即往每一個塊里寫入數據,然后將讀出的數據與寫入的數據比較,如果數據有誤則把該塊標為“壞塊”。掃描完成后就是將Flash管理系統裝載到Flash里面,Flash管理系統就會利用掃描產生的壞塊表對整個Flash進行讀寫管理,這樣就完成了整個量產動作,U盤也就可以正常使用了。所以U盤顯示的容量與實際所用的Flash容量差異來源於不能存儲信息的壞塊和Flash管理系統的占用塊。壞塊越多,做出的U盤容量越低;而Flash管理系統占用的塊是沒有辦法避免,就像我們的電腦安裝操作系統要占用硬盤空間一樣。

當然這里還涉及到一個ECC糾錯能力的問題,假設對這個Flash進行掃描的定義的ECC糾錯能力為1bit,只有數據出現超過1bit錯誤的塊才會被標記為壞塊。這個時候需要區分塊糾錯和扇區糾錯的差別,假設任何一個塊里有任何一個扇區(512bytes)存在超出1bit的錯誤,常規主控在掃描的時候就會判斷整個塊為壞區域,這樣將損失整個塊128Kbytes的容量;但是當使用扇區糾錯的主控時,同樣1bit ECC糾錯,他會直接去判斷這個塊里哪些是超出1bit錯誤的扇區,從而將其剔除,損失的只是每個真正有錯誤扇區的512bytes容量,從而保留了其余沒有錯誤的扇區,這樣Flash的利用率可以得到極大的提高。

(2) 初始化用的命令序列

(3)NAND的驅動程序

所謂Nand flash的驅動也就是對Nand flash controller編程(發送命令/寫寄存器都是同樣的意思)。驅動程序的結構大同小異,區別在於每家芯片的Nand flash controller的設計不同,所以對controller的編程的部分是不同的。對於硬件ecc來說,基本的驅動包括下述功能:擦除block、讀寫page、ecc判斷、壞塊標識、讀取Nand狀態、等待Nand、復位Nand、初始化等;初始化中要開辟驅動程序需要的memory,設置工作模式(page大小、block大小、時鍾頻率、ecc模式等),和對函數指針賦值。

驅動是分層的,以上是最底層的chip的驅動,是為了上層MTD服務的。以讀page為例:
chip->cmdfunc(MTD, NAND_CMD_READ0, 0x00, page);//先發讀命令,由controller將讀命令發給nand flash
chip->ecc.read_page(MTD, chip, buf);//然后讀取數據

其它
erase block region:里面含有1個或多個block,它們的大小一樣 ,
一個nor flash 含有1個或多個region,一個region含有1個或多個block(扇區)扇區是sector,這里寫成block,是因為手冊上寫的,因為不同的nor flash有的是block 有的是sector.

nor flash: 擦除是以扇區為最小擦除單位,

nand flash差不多,就是nand 位寬為8,還有是A0---A0,以block為最小的擦除對象。

韋東山nand nor學習筆記
https://segmentfault.com/a/1190000020325929
https://segmentfault.com/a/1190000020379729
https://www.cnblogs.com/cheyihaosky/p/11932214.html


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