NAND Flash的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)方案

　　參數(shù)說(shuō)明：block，塊號(hào)；返回值0，擦除錯(cuò)誤（若是壞塊直接返回0；若擦除出現(xiàn)錯(cuò)誤則標(biāo)記為壞塊然后返回0），返回值1，成功擦除。

static int NF_EraseBlock(unsigned int block){/* 如果該塊是壞塊, 則返回 */
　　if(NF_IsBadBlock(block)) return 0;
　　NF_nFCE_L(); /* 片選NAND Flash芯片*/
　　NF_CMD(0x60); /* 設(shè)置擦寫模式 *//* A9A16(Page Address) , 是基于塊擦除*/
　　NF_ADDR(blockPage0xff);
　　NF_ADDR((blockPage>>8)0xff); /* A25(Page Address) */
　　NF_ADDR((blockPage>>16)0xff); NF_CMD(0xd0); WAITRB();CMD(0x70);
　　if(RDDATA()0x1){/*如有錯(cuò),標(biāo)為壞塊,取消Flash選中*/
　　MarkBadBlock(block);
　　return 0;
　　} else { /* 退出， 取消Flash 選中*/
　　return 1;}

3 ECC校檢原理與實(shí)現(xiàn)

　　由于NAND Flash的工藝不能保證NAND的Memory Array在其生命周期中保持性能可靠，因此在NAND的生產(chǎn)及使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生壞塊。為了檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，在應(yīng)用NAND Flash的系統(tǒng)中一般都會(huì)采用一定的壞區(qū)管理策略，而管理壞區(qū)的前提是能比較可靠地進(jìn)行壞區(qū)檢測(cè)。如果操作時(shí)序和電路穩(wěn)定性不存在問(wèn)題的話，NAND Flash出錯(cuò)的時(shí)候一般不會(huì)造成整個(gè)塊或是頁(yè)不能讀取或全部出錯(cuò)，而是整個(gè)頁(yè)（例如512字節(jié)）中只有一位或幾位出錯(cuò)。對(duì)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)常用的有奇偶校驗(yàn)、CRC校驗(yàn)等，而在NAND Flash處理中，一般使用一種專用的校驗(yàn)——ECC。ECC能糾正單位錯(cuò)誤和檢測(cè)雙位錯(cuò)誤，而且計(jì)算速度很快，但對(duì)1位以上的錯(cuò)誤無(wú)法糾正，對(duì)2位以上的錯(cuò)誤不保證能檢測(cè)。ECC一般每256字節(jié)原始數(shù)據(jù)生成3字節(jié)ECC校驗(yàn)數(shù)據(jù)，這3字節(jié)共24位分成兩部分：6位的列校驗(yàn)和16位的行校驗(yàn)，多余的2位置1，如表1所列。

表1 校檢數(shù)據(jù)組成

　　首先介紹ECC的列校檢。ECC的列校驗(yàn)和生成規(guī)則如圖4所示，“^”表示“位異或”操作。由于篇幅關(guān)系，行校檢不作介紹，感興趣的讀者可以參考芯片datasheet，在三星公司網(wǎng)站可以免費(fèi)下載。

圖4 列校驗(yàn)和生成規(guī)則

　　數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　當(dāng)向NAND Flash的頁(yè)中寫入數(shù)據(jù)時(shí)，每256字節(jié)生成一個(gè)ECC校驗(yàn)和，稱之為原ECC校驗(yàn)和，保存到頁(yè)的OOB數(shù)據(jù)區(qū)中。當(dāng)從NAND Flash中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，每256字節(jié)生成一個(gè)ECC校驗(yàn)和，稱之為新ECC校驗(yàn)和。校驗(yàn)的時(shí)候，根據(jù)上述ECC生成原理不難推斷：將從OOB區(qū)中讀出的原ECC校驗(yàn)和與新ECC校驗(yàn)和按位異或，若結(jié)果為0，則表示無(wú)錯(cuò)（或者出現(xiàn)了 ECC無(wú)法檢測(cè)的錯(cuò)誤）；若3字節(jié)異或結(jié)果中存在11位為1，表示存在一個(gè)位錯(cuò)誤，且可糾正；若3個(gè)字節(jié)異或結(jié)果中只存在1位為1，表示 OOB區(qū)出錯(cuò)；其他情況均表示出現(xiàn)了無(wú)法糾正的錯(cuò)誤。

4 UBOOT下功能驗(yàn)證

　　實(shí)現(xiàn)UBOOT對(duì)NAND Flash的支持主要是在命令行下實(shí)現(xiàn)對(duì)NAND Flash的操作。對(duì)NAND Flash實(shí)現(xiàn)的命令為：nand info、nand device、nand read、nand write、nand erease、nand bad。用到的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有：struct nand_flash_dev和struct nand_chip，前者包括主要的芯片型號(hào)、存儲(chǔ)容量、設(shè)備ID、I/O總線寬度等信息，后者是對(duì)NAND Flash進(jìn)行具體操作時(shí)用到的信息。由于將驅(qū)動(dòng)移植到UBoot的方法不是本文重點(diǎn)，故不作詳細(xì)介紹。

　　驗(yàn)證方式：通過(guò)TFTP將數(shù)據(jù)下載到SDRAM中，利用nand read、nand write、nand erease三個(gè)命令對(duì)NAND Flash進(jìn)行