裸板程序之nand操作

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裸板程序之nand操作 [复制链接]

先附上源码，晚点再分享过程。

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下面我们就用这些基础的nand函数，来组成对nand的页操作，块操作。
int nand_erase(uint block)
{
        uint blocknum=block<<6;
        nand_reset();
        nand_enable();
        nand_enable_rb();
        nand_write_com(0x60);
        nand_write_addr(blocknum & 0xff);
        nand_write_addr((blocknum>>8)&0xff);
        nand_write_addr((blocknum>>16)&0xff);
        nand_write_com(0xD0);
        nand_check_busy();
        nand_disable();
        return 1;
}
无非就是使能nand，开启忙检。发送第一个命令（可以注意到，发送了两次不同的命令。）
为什么是两次？应该考虑到nand是一个高速工作状态下的设备。在nand_init函数里，可以看到NFCONF函数的3个时序参数均被设置为20ns左右。所以，nand是非常讲究工作的效率的。并非是你说要开始nand擦除操作，cpu就会马上操作。它需要一个更确定的时机，比如你已经把地址写进控制器了，它才开始做事。


然后，更重要的！！！！ 发送了3次地址，按照常理，不是发送一次就行了吗？

只能说，接口电路很重要，请回头去板子的nand接口，你会发现，2416的nand接口的数据线和地址线是复用的
而nand的地址是28位的，因此不能一次发送完。（好像没人看。。就简单点写了）

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板子上的nandflash型号是k9f2g08u0c，属于大页nand。
强烈建议先去翻看一下核心板原理图上nandflash的接口电路。
可以发现，nand是接在了2416内部集成的nand控制器上。2416本身片上就有存储器控制（板子上接的是sdram），
nand控制器（控制nand的时序），lcd控制器（控制lcd时序，中间会用到adc，曾经提到过的xp，xm这些路）。
问题来了，这些控制器的作用是什么呢？

控制器主要是为了产生相应的时序，有过单片机io操作经历的应该能很容易理解。比如你在单片机上操作lcd时，要发送命令，需要把数据/命令选择线拉低，再把数据发送到数据线上。
而控制器则是简化了这一过程，当你在代码里把数据发送到数据线上时，控制器会自动的帮你把相应的操作完成，
这样一来，即节省了cpu的占用，又简化了代码。

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上课=-=，晚上接着分享吧。

soso

影子的影子 发表于 2015-4-30 14:18
上课=-=，晚上接着分享吧。

加油楼主 ：）

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nand的容量=块的数目*每块包含的页数*每页的容量
板子上用的nand属于大页nand，2k块*64页*（2k+64）=容量
这里可以注意一下，每页的容量是2k+64字节，2k指的是可以存储信息的存储单元，在未写入状态下是1，所以擦除nand，就是往存储单元写1.64bytes，指的是这一页的控制信息。包括支持随机读写，ecc的校验值，都在这64字节里。
打开control.c             @vi  control.c

关于nand的基础操作函数都是以宏定义方式存在的。

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主要有这么几个函数
#define nand_write_com(cmd)       {NFCMMD=(cmd);}发送命令给nand，通过操作nand控制器的NFCMMD寄存器
#define nand_write_addr(addr)     {NFADDR=(addr);}
#define nand_write_dat(dat)       {NFDATA8=(dat);}类似的数据和地址发送函数。
#define nand_enable()             {NFCONT &= ~(1<<1);}使能nand函数
#define nand_disable()            {NFCONT |=(1<<1);}不选中nand
2416应该有两个nand控制器？  读数据手册时要注意选择操作标号为0的寄存器
#define nand_enable_rb()          {NFSTAT |=(1<<2);}
#define nand_check_busy()         {while(!(NFSTAT & (1<<0)));}
这两个函数要特别讲一下，nand_enable_rb(）,意思是开启忙信号检测功能，开启这个功能后，当nand处于忙状态时，NFSTAT寄存器的第0位会置0，可操作是会置1.我们在各个操作之间，就以检查忙状态函数间隔，这样，才能正确操作nand。如果，不加忙检，读取可能会出错，我就是在这一步，卡了许久。

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其他的页读，页写函数大同小异，自行分析吧==
关于读id函数，这里介绍一下id。
直白的说就是nand的身份证，通过读取id，可以得知nand的一些信息。恰好工程文件我最后留下的就是这个函数，直接make后下载到sdcard里，启动，连接串口0（注意是串口0，要用串口1的话修改代码里的uart_init函数）
串口就会打印出EC DA 10 95 44
第一位是制造商码，不管
第二位是产品码  ，不管
其他3位则是产品的细节，对应nand的datesheet，可以得知nand的基本属性（uboot和内核都是通过这个方法来得到nand的信息并进行相应操作的）。
补充一下。nand。c里的主函数control，，，你把我注释掉的程序去掉注释，可以打印循环0-0xff的数，
也就是先页写，再把这一页读出来。算是印证了操作的正确性吧。

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爆炸，写了一大段没发出来。

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读id函数，void nand_read_id(uchar *buf)
{
        int i;
        nand_enable();
        nand_enable_rb();
        nand_write_com(0x90);
        nand_write_addr(0x0);
        for(i=0;i<100;i++);
        *buf =nand_read_byte();
        *(buf+1) =nand_read_byte();
        *(buf+2) =nand_read_byte();
        *(buf+3) =nand_read_byte();
        *(buf+4) =nand_read_byte();
     nand_disable();
}读取出来的5个数字  ，第1,2位是厂家和产品，不要管
3-5位对应查手册，可以得到详细的nand参数。
uboot和内核都是通过此得到设备信息并操作的

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剩下的nand随机操作，坏块识别，复制代码到sdram。。明天再说

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放假拖更了==现在说一下页内读写

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void nand_Ramdomwrite(uint block,uint page,uint add,uint length,uchar *dat)
{
            uint i;
                page +=(block<<6);
                nand_enable();
                nand_enable_rb();
                nand_write_com(0x80);
                nand_write_addr(0x00);
                nand_write_addr(0x00);
                nand_write_addr((page)&0xff);
                nand_write_addr((page>>8)&0xff);
            nand_write_addr((page>>16)&0xff);
            nand_write_com(0x85);
                nand_write_addr((char)add&0xff);
                nand_write_addr((char)(add>>8)&0x0f);
                for(i=0;i                 {
                nand_write_dat(dat[i]);
                }
                nand_write_com(0x10);
                nand_check_busy();
                nand_disable();
}
随机写，名字虽说是随机写==但是事实上的作用是对某一块一页内某一存储单元起的length长度写入dat
和页写函数没有太大差别。
可能难点是在于地址的理解。首先，第一句计算页号，这里说的地址是绝对地址，是相对于nand第1块第1页的地址，所有将block乘上64倍。这里用左移6位代替运算。这里要注意，直接使用乘除这类操作，是很浪费cpu资源的。然而移位操作要好的多。具体设计到cpu的架构，仅作了解就好

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void nand_Ramdomread(uint block,uint page,uint add,uint length,uchar *buf)
{
        uint i;
        page+=(block<<6);
        nand_reset();
        nand_enable();
        nand_enable_rb();
        nand_write_com(0x00);
        nand_write_addr(0x00);
        nand_write_addr(0x00);
        nand_write_addr((page)&0xff);
        nand_write_addr((page>>8)&0xff);
        nand_write_addr((page>>16&0xff));
        nand_write_com(0x30);
        nand_check_busy();
        nand_write_com(0x05);
        nand_write_addr((char)add&0xff);
        nand_write_addr((char)(add>>8)&0x0f);
        nand_write_com(0xe0);
        nand_check_busy();
        for(i=0;i         {
        buf[i]=nand_read_byte();
    }
        nand_disable();
}

随机读函数。
这里说一下关于地址发送次数的问题
大家可以看到，当我们发送页地址时，产生了5次地址的发送，而页内地址仅发送两次，这是为什么呢？

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再次打开helper2416原理图
找到nand接口，再次注意！！！   很重要的一点，nand接口只有地址总线的接口，和存储控制器接口不同，nand接口并没有数据总线接口。

地址总线A0-A28这29根地址总线用来进行nand寻址
如图片所示

因为2416板子上所用的是大页nand，每页容量为2k+64bytes

所有需要A0-A11这12根地址线来寻址(2的12次方是2k)，这就是列地址，即在一页中的地址，请回头找一下我在前面nand.c中对NFADDR的定义。这个数据缓冲寄存器是一个8位寄存器，所以，在发送页内地址时。需要2次。第一次发送地址的低8位，再发送高4位，当然，此时要记得屏蔽掉地址的后面几位。

同理，整个nand有2k块，每块64页，一块nand就有128k个页面，需要A12-A28这17根地址线。发送5次地址

。可能看到这里有一个疑问，对整个nand来说，地址是28位，寻址不应该只需要发送地址4次就足够？

这其中涉及到行地址与列地址的不同。请看我的附图，前两次发送了页内地址（即列地址）

后3次才是行地址，第二次发送地址时。并没有全部使用8个位。

这个比较抽象，有疑问可以提出来，我再和你说。

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void Nand_IsBadBlock(uint block)
{
        uchar Data;
       
        nand_Ramdomread(block, 0, 2054, 1, &Data);
        if (Data != 0xff) {
                putc('b');
                putc('a');
                putc('d');
                putc('b');
                putc('l');
                putc('o');
                putc('c');               
                putc('k');                                // 坏块
        }
}
坏块识别，没什么难点。每个block第一页spare（即64bytes）区第6字节非0xff标记为好坏。所以读出第2048+6个存储单元的值，判断是否等于0xff。
这里有一个很有意思的地方，我们都知道，nandearse会把擦除后的单元恢复为0xff。
这就印证一点，nandearse擦除的只有main区（2k）

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把代码搬移到sdram这个还得再弄弄，明天再说吧

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另外有没有谁教我下字符串输出函数怎么整我一个个字符打的累

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结尾一下，把nand某一地址起的length长度读取到缓冲区域。刚刚调好了。传一下工程文件有兴趣的看看吧，明天开始看sdram部分，把这部分初始化好。再把缓冲区域的数据写入，就能实现代码从外部rom到内存的过程啦！

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最后的文件操作是擦除nand第0块，把里面的内容全部变为0xff。再用批量读取函数Nand_readskipbad（）读取到缓冲区域（即数组b），再以16进制打印数组b的内容。用串口调试软件印证，得到0xff。说明正确。批量读取函数里的坏块跳过部分挺有意思的，可以仔细分析下