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FLASH存儲(chǔ)-----NAND FLASH

作者: 時(shí)間:2016-11-21 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
二.NAND FLASH

NAND FLASH在對(duì)大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要中日益發(fā)展,到現(xiàn)今,所有的數(shù)碼相機(jī)、多數(shù)MP3播放器、各種類型的U盤、很多PDA里面都有NAND FLASH的身影。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201611/319500.htm

1.Flash的簡(jiǎn)介

NOR Flash:

u程序和數(shù)據(jù)可存放在同一片芯片上,擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線,能快速隨機(jī)地讀取,允許系統(tǒng)直接從Flash中讀取代碼執(zhí)行,而無(wú)需先將代碼下載至RAM中再執(zhí)行

u可以單字節(jié)或單字編程,但不能單字節(jié)擦除,必須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作,在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行編程之前需要對(duì)塊或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。

NAND FLASH

u以頁(yè)為單位進(jìn)行讀寫操作,1頁(yè)為256B或512B;以塊為單位進(jìn)行擦除操作,1塊為4KB、8KB或16KB。具有快編程和快擦除的功能

u數(shù)據(jù)、地址采用同一總線,實(shí)現(xiàn)串行讀取。隨機(jī)讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程

u芯片尺寸小,引腳少,是位成本(bit cost)最低的固態(tài)存儲(chǔ)器

u芯片存儲(chǔ)位錯(cuò)誤率較高,推薦使用ECC校驗(yàn),并包含有冗余塊,其數(shù)目大概占1%,當(dāng)某個(gè)存儲(chǔ)塊發(fā)生錯(cuò)誤后可以進(jìn)行標(biāo)注,并以冗余塊代替

uSamsung、TOSHIBA和Fujistu三家公司支持采用NAND技術(shù)NAND Flash。目前,Samsung公司推出的最大存儲(chǔ)容量可達(dá)8Gbit。NAND主要作為SmartMedia卡、Compact Flash卡、PCMCIA ATA卡、固態(tài)盤的存儲(chǔ)介質(zhì),并正成為Flash磁盤技術(shù)的核心。

2.NAND FLASH和NOR FLASH的比較

1)性能比較

flash閃存是非易失存儲(chǔ)器,可以對(duì)稱為塊的存儲(chǔ)器單元塊進(jìn)行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進(jìn)行,所以大多數(shù)情況下,在進(jìn)行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡(jiǎn)單的,而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為0。

由于擦除NOR器件時(shí)是以64~128KB的塊進(jìn)行的,執(zhí)行一個(gè)寫入/擦除操作的時(shí)間為5s,與此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的塊進(jìn)行的,執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。

執(zhí)行擦除時(shí)塊尺寸的不同進(jìn)一步拉大了NOR和NADN之間的性能差距,統(tǒng)計(jì)表明,對(duì)于給定的一套寫入操作(尤其是更新小文件時(shí)),更多的擦除操作必須在基于NOR的單元中進(jìn)行。這樣,當(dāng)選擇存儲(chǔ)解決方案時(shí),設(shè)計(jì)師必須權(quán)衡以下的各項(xiàng)因素。

  ● NOR的讀速度比NAND稍快一些。

  ● NAND的寫入速度比NOR快很多。

  ● NAND的4ms擦除速度遠(yuǎn)比NOR的5s快。

  ●大多數(shù)寫入操作需要先進(jìn)行擦除操作。

  ● NAND的擦除單元更小,相應(yīng)的擦除電路更少。

2)接口差別

NOR flash帶有SRAM接口,有足夠的地址引腳來(lái)尋址,可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個(gè)字節(jié)。

NAND器件使用復(fù)雜的I/O口來(lái)串行地存取數(shù)據(jù),共用8位總線(各個(gè)產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同)。8個(gè)引腳用來(lái)傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的頁(yè)和32KB的塊為單位,這一點(diǎn)有點(diǎn)像硬盤管理此類操作,很自然地,基于NAND的存儲(chǔ)器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。

3)容量和成本

NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半,由于生產(chǎn)過(guò)程更為簡(jiǎn)單,NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量,也就相應(yīng)地降低了價(jià)格,大概只有NOR的十分之一。

NOR flash占據(jù)了容量為1~16MB閃存市場(chǎng)的大部分,而NAND flash只是用在8~128MB的產(chǎn)品當(dāng)中,這也說(shuō)明NOR主要應(yīng)用在代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中,NAND適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存儲(chǔ)卡市場(chǎng)上所占份額最大。

4)可靠性和耐用性

采用flahs介質(zhì)時(shí)一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題是可靠性。對(duì)于需要擴(kuò)展MTBF的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),F(xiàn)lash是非常合適的存儲(chǔ)方案。可以從壽命(耐用性)、位交換和壞塊處理三個(gè)方面來(lái)比較NOR和NAND的可靠性。

在NAND閃存中每個(gè)塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬(wàn)次,而NOR的擦寫次數(shù)是十萬(wàn)次。NAND存儲(chǔ)器除了具有10比1的塊擦除周期優(yōu)勢(shì),典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍,每個(gè)NAND存儲(chǔ)器塊在給定的時(shí)間內(nèi)的刪除次數(shù)要少一些。

5)位交換(錯(cuò)誤率)

所有flash器件都受位交換現(xiàn)象的困擾。在某些情況下(很少見(jiàn),NAND發(fā)生的次數(shù)要比NOR多),一個(gè)比特位會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)或被報(bào)告反轉(zhuǎn)了。一位的變化可能不很明顯,但是如果發(fā)生在一個(gè)關(guān)鍵文件上,這個(gè)小小的故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。如果只是報(bào)告有問(wèn)題,多讀幾次就可能解決了。當(dāng)然,如果這個(gè)位真的改變了,就必須采用錯(cuò)誤探測(cè)/錯(cuò)誤更正(EDC/ECC)算法。位反轉(zhuǎn)的問(wèn)題更多見(jiàn)于NAND閃存,NAND的供應(yīng)商建議使用NAND閃存的時(shí)候,同時(shí)使用EDC/ECC算法。

這個(gè)問(wèn)題對(duì)于用NAND存儲(chǔ)多媒體信息時(shí)倒不是致命的。當(dāng)然,如果用本地存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、配置文件或其他敏感信息時(shí),必須使用EDC/ECC系統(tǒng)以確??煽啃?。

6)壞塊處理

NAND器件中的壞塊是隨機(jī)分布的。以前也曾有過(guò)消除壞塊的努力,但發(fā)現(xiàn)成品率太低,代價(jià)太高,根本不劃算。NAND器件需要對(duì)介質(zhì)進(jìn)行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊,并將壞塊標(biāo)記為不可用?,F(xiàn)在的FLSAH一般都提供冗余塊來(lái)代替壞塊如發(fā)現(xiàn)某個(gè)塊的數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤(ECC校驗(yàn)),則將該塊標(biāo)注成壞塊,并以冗余塊代替。這導(dǎo)致了在NAND Flash中,一般都需要對(duì)壞塊進(jìn)行編號(hào)管理,讓每一個(gè)塊都有自己的邏輯地址。

7)易于使用

可以非常直接地使用基于NOR的閃存,可以像其他存儲(chǔ)器那樣連接,并可以在上面直接運(yùn)行代碼。由于需要I/O接口,NAND要復(fù)雜得多。各種NAND器件的存取方法因廠家而異。在使用NAND器件時(shí),必須先寫入驅(qū)動(dòng)程序,才能繼續(xù)執(zhí)行其他操作。向NAND器件寫入信息需要相當(dāng)?shù)募记?,因?yàn)樵O(shè)計(jì)師絕不能向壞塊寫入,這就意味著在NAND器件上自始至終都必須進(jìn)行虛擬映射。

8)軟件支持

當(dāng)討論軟件支持的時(shí)候,應(yīng)該區(qū)別基本的讀/寫/擦操作和高一級(jí)的用于磁盤仿真和閃存管理算法的軟件,包括性能優(yōu)化。在NOR器件上運(yùn)行代碼不需要任何的軟件支持,在NAND器件上進(jìn)行同樣操作時(shí),通常需要驅(qū)動(dòng)程序,也就是內(nèi)存技術(shù)驅(qū)動(dòng)程序(MTD),NAND和NOR器件在進(jìn)行寫入和擦除操作時(shí)都需要MTD。使用NOR器件時(shí)所需要的MTD要相對(duì)少一些,許多廠商都提供用于NOR器件的更高級(jí)軟件,這其中包括M-System的TrueFFS驅(qū)動(dòng),該驅(qū)動(dòng)被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等廠商所采用。驅(qū)動(dòng)還用于對(duì)DiskOnChip產(chǎn)品進(jìn)行仿真和NAND閃存的管理,包括糾錯(cuò)、壞塊處理和損耗平衡。

在掌上電腦里要使用NAND FLASH存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序,但是必須有NOR FLASH來(lái)啟動(dòng)。除了SAMSUNG處理器,其他用在掌上電腦的主流處理器還不支持直接由NAND FLASH啟動(dòng)程序。因此,必須先用一片小的NOR FLASH啟動(dòng)機(jī)器,在把OS等軟件從NAND FLASH載入SDRAM中運(yùn)行才行。

9)主要供應(yīng)商

NOR FLASH的主要供應(yīng)商是INTEL ,MICRO等廠商,曾經(jīng)是FLASH的主流產(chǎn)品,但現(xiàn)在被NANDFLASH擠的比較難受。它的優(yōu)點(diǎn)是可以直接從FLASH中運(yùn)行程序,但是工藝復(fù)雜,價(jià)格比較貴。

NAND FLASH的主要供應(yīng)商是SAMSUNG和東芝,在U盤、各種存儲(chǔ)卡、MP3播放器里面的都是這種FLASH,由于工藝上的不同,它比NORFLASH擁有更大存儲(chǔ)容量,而且便宜。但也有缺點(diǎn),就是無(wú)法尋址直接運(yùn)行程序,只能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。另外NAND FLASH非常容易出現(xiàn)壞區(qū),所以需要有校驗(yàn)的算法。

3.NAND Flash的硬件設(shè)計(jì)

NAND FLASH是采用與非門結(jié)構(gòu)技術(shù)的非易失存儲(chǔ)器,有8位和16位兩種組織形式,下面以8位的NAND FLASH進(jìn)行討論。

1)接口信號(hào)

與NOR Flash相比較,其數(shù)據(jù)線寬度只有8bit,沒(méi)有地址總線,I/O接口可用于控制命令和地址的輸入,也可用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出,多了CLE和ALE來(lái)區(qū)分總線上的數(shù)據(jù)類別。

信號(hào)

類型

描述

CLE

O

命令鎖存使能

ALE

O

地址鎖存使能

nFCE

O

NAND Flash片選

NFRE

O

NAND Flash讀使能

nFWE

O

NAND Flash寫使能

NCON

I

NAND Flash配置

R/nB

I

NAND Flash Ready/Busy

2)地址結(jié)構(gòu)

NAND FLASH主要以頁(yè)(page)為單位進(jìn)行讀寫,以塊(block)為單位進(jìn)行擦除。FLASH頁(yè)的大小和塊的大小因不同類型塊結(jié)構(gòu)而不同,塊結(jié)構(gòu)有兩種:小塊(圖7)和大塊(圖8),小塊NAND FLASH包含32個(gè)頁(yè),每頁(yè)512+16字節(jié);大塊NAND FLASH包含64頁(yè),每頁(yè)2048+64字節(jié)。

圖7小塊類型NAND FLASH

圖8大塊類型NAND FLASH

其中,512B(或1024B)用于存放數(shù)據(jù),16B(64B)用于存放其他信息(包括:塊好壞的標(biāo)記、塊的邏輯地址、頁(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的ECC校驗(yàn)和等)。NAND設(shè)備的隨機(jī)讀取得效率很低,一般以頁(yè)為單位進(jìn)行讀操作。系統(tǒng)在每次讀一頁(yè)后會(huì)計(jì)算其校驗(yàn)和,并和存儲(chǔ)在頁(yè)內(nèi)的冗余的16B內(nèi)的校驗(yàn)和做比較,以此來(lái)判斷讀出的數(shù)據(jù)是否正確。

大塊和小塊NAND FLASH都有與頁(yè)大小相同的頁(yè)寄存器,用于數(shù)據(jù)緩存。當(dāng)讀數(shù)據(jù)時(shí),先從NAND FLASH內(nèi)存單元把數(shù)據(jù)讀到頁(yè)寄存器,外部通過(guò)訪問(wèn)NAND FLASH I/O端口獲得頁(yè)寄存器中數(shù)據(jù)(地址自動(dòng)累加);當(dāng)寫數(shù)據(jù)時(shí),外部通過(guò)NAND FLASH I/O端口輸入的數(shù)據(jù)首先緩存在頁(yè)寄存器,寫命令發(fā)出后才寫入到內(nèi)存單元中。

3)接口電路設(shè)計(jì)(以下以2410和K9F1208U為例)

2410處理器擁有專門針對(duì)NAND設(shè)備的接口,可以很方便地和NAND設(shè)備對(duì)接,如圖9所示。雖然NAND設(shè)備的接口比較簡(jiǎn)單,容易接到系統(tǒng)總線上,但2410處理器針對(duì)NAND設(shè)備還集成了硬件ECC校驗(yàn),這將大大提高NAND設(shè)備的讀寫效率。當(dāng)沒(méi)有處理器的ECC支持時(shí),就需要由軟件來(lái)完成ECC校驗(yàn),這將消耗大量的CPU資源,使讀寫速度下降。

圖9S3C2410與NAND FLASH接口電路示意圖

3.NAND FLASH的軟件編寫和調(diào)試

NAND設(shè)備的軟件調(diào)試一般分為以下幾個(gè)步驟:設(shè)置相關(guān)寄存器、NAND設(shè)備的初始化、NAND設(shè)備的識(shí)別、NAND設(shè)備的讀擦寫(帶ECC校驗(yàn))

NAND設(shè)備的操作都是需要通過(guò)命令來(lái)完成,不同廠家的命令稍有不同,以下一Samsung公司的K9F1208U0M命令表為例介紹NAND設(shè)備的軟件編寫。

表2K9F1208U0MCommand Sets

1)根據(jù)2410寄存器定義如下的命令宏

#define NF_CMD(cmd){rNFCMD=cmd;}

#define NF_ADDR(addr){rNFADDR=addr;}

#define NF_nFCE_L(){rNFCONF&=~(1<<11);}

#define NF_nFCE_H(){rNFCONF|=(1<<11);}

#define NF_RSTECC(){rNFCONF|=(1<<12);}

#define NF_RDDATA()(rNFDATA)

#define NF_WRDATA(data) {rNFDATA=data;}

#define NF_WAITRB(){while(!(rNFSTAT&(1<<0)));}

//wait tWB and check F_RNB pin.

2)NAND設(shè)備的初始化

static void NF_Init(void)//Flash初始化

{

rNFCONF=(1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0);//設(shè)置NAND設(shè)備的相關(guān)寄存器

NF_Reset();

}

static void NF_Reset(void)//Flash重置

{

int i;

NF_nFCE_L();

NF_CMD(0xFF);//reset command

for(i=0;i<10;i++);//tWB = 100ns

NF_WAITRB();//wait 200~500us;

NF_nFCE_H();

}

3)NAND設(shè)備的識(shí)別//#define ID_K9F1208U0M0xec76

static U16 NF_CheckId(void)//Id辨別

{

int i;

U16 id;

NF_nFCE_L();

NF_CMD(0x90);

NF_ADDR(0x0);

for(i=0;i<10;i++);//wait tWB(100ns)

id=NF_RDDATA()<<8;// Maker code(K9F1208U:0xec)

id|=NF_RDDATA();// Devide code(K9F1208U:0x76)

NF_nFCE_H();

return id;

}

4)NAND的擦操作

static int NF_EraseBlock(U32 block)

{

U32 blockPage=(block<<5);

int i;

NF_nFCE_L();

NF_CMD(0x60[q1]);// Erase one block 1st command

NF_ADDR(blockPage&0xff);// Page number="0"

NF_ADDR((blockPage>>8)&0xff);

NF_ADDR((blockPage>>16)&0xff);

NF_CMD(0xd0[q2]);// Erase one blcok 2nd command

for(i=0;i<10;i++);//wait tWB(100ns)//??????

NF_WAITRB();// Wait tBERS max 3ms.

NF_CMD(0x70);//Read status command

if (NF_RDDATA()&0x1)// Erase error

{

NF_nFCE_H();

Uart_Printf("[ERASE_ERROR:block#=%d]n",block);

return 0;

}

else

{

NF_nFCE_H();

return 1;

}

}

5)NAND的讀操作

static int NF_ReadPage(U32 block,U32 page,U8 *buffer)//讀Flash

{

int i;

unsigned int blockPage;

U8 ecc0,ecc1,ecc2;

U8 *bufPt=buffer;

U8 se[16];

page=page&0x1f;//32頁(yè)

blockPage=(block<<5)+page;//1Bolck包含32頁(yè)

NF_RSTECC();// Initialize ECC

NF_nFCE_L();

NF_CMD(0x00);// Read command

NF_ADDR(0);// Column = 0

NF_ADDR(blockPage&0xff);//

NF_ADDR((blockPage>>8)&0xff);// Block & Page num.

NF_ADDR((blockPage>>16)&0xff);//

for(i=0;i<10;i++);//wait tWB(100ns)

NF_WAITRB();// Wait tR(max 12us)

for(i=0;i<512;i++)

{

*bufPt++=NF_RDDATA();// Read one page

}

ecc0=rNFECC0;//利用2410自帶的硬件ECC校驗(yàn)

ecc1=rNFECC1;

ecc2=rNFECC2;

for(i=0;i<16;i++)

{

se[i]=NF_RDDATA();// Read spare array

//讀頁(yè)內(nèi)冗余的16B

}

NF_nFCE_H();

if(ecc0==se[0] && ecc1==se[1] && ecc2==se[2])//未知使用哪一種軟件規(guī)范?

{//比較數(shù)據(jù)結(jié)果是否正確

Uart_Printf("[ECC OK:%x,%x,%x]n",se[0],se[1],se[2]);

return 1;

}

else

{

Uart_Printf("[ECC ERROR(RD):read:%x,%x,%x, reg:%x,%x,%x]n",

se[0],se[1],se[2],ecc0,ecc1,ecc2);

return 0;

}

}

6)NAND的寫操作

static int NF_WritePage(U32 block,U32 page,U8 *buffer)//寫Flash

{

int i;

U32 blockPage=(block<<5)+page;

U8 *bufPt=buffer;

NF_RSTECC();// Initialize ECC

NF_nFCE_L();

NF_CMD(0x0[q4]);//Read Mode 1

NF_CMD(0x80);// Write 1st command,數(shù)據(jù)輸入

NF_ADDR(0);// Column 0

NF_ADDR(blockPage&0xff);

NF_ADDR((blockPage>>8)&0xff);// Block & page num.

NF_ADDR((blockPage>>16)&0xff);

for(i=0;i<512;i++)

{

NF_WRDATA(*bufPt++);// Write one page to NFM from buffer

}

seBuf[0]=rNFECC0;

seBuf[1]=rNFECC1;

seBuf[2]=rNFECC2;

seBuf[5]=0xff;// Marking good block

for(i=0;i<16;i++)

{

NF_WRDATA(seBuf[i]);// Write spare array(ECC and Mark)

}

NF_CMD(0x10);// Write 2nd command

for(i=0;i<10;i++);//tWB = 100ns.

NF_WAITRB();//wait tPROG 200~500us;

NF_CMD(0x70);// Read status command

for(i=0;i<3;i++);//twhr=60ns

if (NF_RDDATA()&0x1)// Page write error

{

NF_nFCE_H();

Uart_Printf("[PROGRAM_ERROR:block#=%d]n",block);

return 0;

}

else

{

NF_nFCE_H();

#if (WRITEVERIFY==1)

//return NF_VerifyPage(block,page,pPage);

#else

return 1;

#endif

}

}

以下討論一下NAND設(shè)備上所支持的文件系統(tǒng),大概現(xiàn)在有以下幾種:

A.JFFS2(沒(méi)有壞塊處理,支持大容量存儲(chǔ)的時(shí)候需要消耗大量的內(nèi)存,大量的隨機(jī)訪問(wèn)降低了NAND設(shè)備的讀取效率)和YAFFS(速度快,但不支持文件的壓縮和解壓)

B.支持DiskOnChip設(shè)備的TRUEFFS(True Flash File System). TRUEFFS是M-Systems公司為其產(chǎn)品DiskOnChip開(kāi)發(fā)的文件系統(tǒng),其規(guī)范并不開(kāi)放。

C.由SSFDC(Solid State Floppy Disk Card)論壇定義的支持SM卡的DOS-FAT。SM卡的DOS-FAT文件系統(tǒng)是由SSFDC論壇定義的,但它必須用在標(biāo)準(zhǔn)的塊設(shè)備上。

對(duì)于大量用在各類存儲(chǔ)卡上的NAND設(shè)備而言,他們幾乎都采用FAT文件系統(tǒng),而在嵌入式操作系統(tǒng)下,還沒(méi)有驅(qū)動(dòng)程序可以直接讓NAND設(shè)備采用文件系統(tǒng),就技術(shù)角度來(lái)說(shuō),F(xiàn)AT文件系統(tǒng)不是很適合NAND設(shè)備,因?yàn)镕AT文件系統(tǒng)的文件分區(qū)表需要不斷地擦寫,而NAND設(shè)備的只能有限次的擦寫。

在上面已經(jīng)很明顯的提到,NAND設(shè)備存在壞塊,為和上層文件系統(tǒng)接口,NAND設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序必須給文件系統(tǒng)提供一個(gè)可靠的存儲(chǔ)空間,這就需要ECC(Error Corection Code)校驗(yàn),壞塊標(biāo)注、地址映射等一系列的技術(shù)手段來(lái)達(dá)到可靠存儲(chǔ)目的。

SSFDC軟件規(guī)范中,詳細(xì)定義了如何利用NAND設(shè)備每個(gè)頁(yè)中的冗余信息來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能。這個(gè)軟件規(guī)范中,很重要的一個(gè)概念就是塊的邏輯地址,它將在物理上可能不連續(xù)、不可靠的空間分配編號(hào),為他們?cè)谶壿嬁臻g上給系統(tǒng)文件提供一個(gè)連續(xù)可靠的存儲(chǔ)空間。

表3給出了SSFDC規(guī)范中邏輯地址的標(biāo)注方法。在系統(tǒng)初始化的時(shí)候,驅(qū)動(dòng)程序先將所有的塊掃描一遍,讀出他們所對(duì)應(yīng)的邏輯地址,并把邏輯地址和虛擬地址的映射表建好。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)查詢映射表,找到需要訪問(wèn)的邏輯地址所對(duì)應(yīng)的物理地址然后進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。

表3冗余字節(jié)定義

字節(jié)序號(hào)

內(nèi)容

字節(jié)序號(hào)

內(nèi)容

512

用戶定義數(shù)據(jù)

520

后256BECC校驗(yàn)和

513

521

514

522

515

523

塊邏輯地址

516

數(shù)據(jù)狀態(tài)

524

517

塊狀態(tài)

525

前256BECC校驗(yàn)和

518

塊邏輯地址1

526

519

527

表4給出了塊邏輯地址的存放格式,LA表示邏輯地址,P代表偶校驗(yàn)位。邏輯地址只有10bit,代表只有1024bit的尋址空間。而SSFDC規(guī)范將NAND設(shè)備分成了多個(gè)zone,每個(gè)zone內(nèi)有1024塊,但這物理上的1024塊映射到邏輯空間只有1000塊,其他的24塊就作為備份使用,當(dāng)有壞塊存在時(shí),就可以以備份塊將其替換。

表4邏輯地址格式

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

0

0

0

1

0

LA9

LA8

LA7

第518523字節(jié)

LA6

LA5

LA4

LA3

LA2

LA1

LA0

P

第519524字節(jié)

有了以上的軟件規(guī)范,就可以對(duì)NAND設(shè)備寫出較標(biāo)準(zhǔn)的ECC校驗(yàn),并可以編寫檢測(cè)壞塊、標(biāo)記壞塊、建立物理地址和邏輯地址的映射表的程序了。

static int NF_IsBadBlock(U32 block)//檢測(cè)壞塊

{

}

static int NF_MarkBadBlock(U32 block)//標(biāo)記壞塊

{

}

int search_logic_block(void)//建立物理地址到邏,輯地址的映射表

{

}

這段代碼的主要作用就是產(chǎn)生數(shù)組lg2ph[],這個(gè)數(shù)組的含義就是“塊物理地址=lg2ph[邏輯地址]”。




關(guān)鍵詞: FLASH存儲(chǔ)NANDFLAS

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