新闻  |   论坛  |   博客  |   在线研讨会
nand flash 裸板驱动,介绍的比较精辟 ---转载
hong60104 | 2011-09-29 12:01:01    阅读:4137   发布文章

NAND Flash的驱动程序设计
http://www.usr.cc/html/99/n-599.html
1.    硬件特性:
【Flash的硬件实现机制】
Flash全名叫做Flash Memory,属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device),与此相对应的是易失性存储设备(Volatile Memory Device)。关于什么是非易失性/易失性,从名字中就可以看出,非易失性就是不容易丢失,数据存储在这类设备中,即使断电了,也不会丢失,这类设备,除了Flash,还有其他比较常见的入硬盘,ROM等,与此相对的,易失性就是断电了,数据就丢失了,比如大家常用的内存,不论是以前的SDRAM,DDR SDRAM,还是现在的DDR2,DDR3等,都是断电后,数据就没了。
Flash的内部存储是MOSFET,里面有个悬浮门(Floating Gate),是真正存储数据的单元。
在Flash之前,紫外线可擦除(uv-erasable)的EPROM,就已经采用用Floating Gate存储数据这一技术了。


 

数据在Flash内存单元中是以电荷(electrical charge)形式存储的。存储电荷的多少,取决于图中的外部门(external gate)所被施加的电压,其控制了是向存储单元中冲入电荷还是使其释放电荷。而数据的表示,以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示。
 
【SLC和MLC的实现机制】
Nand Flash按照内部存储数据单元的电压的不同层次,也就是单个内存单元中,是存储1位数据,还是多位数据,可以分为SLC和MLC:
1.      SLC,Single Level Cell:
单个存储单元,只存储一位数据,表示成1或0.
就是上面介绍的,对于数据的表示,单个存储单元中内部所存储电荷的电压,和某个特定的阈值电压Vth,相比,如果大于此Vth值,就是表示1,反之,小于Vth,就表示0.
对于nand Flash的数据的写入1,就是控制External Gate去充电,使得存储的电荷够多,超过阈值Vth,就表示1了。而对于写入0,就是将其放电,电荷减少到小于Vth,就表示0了。
关于为何Nand Flash不能从0变成1,我的理解是,物理上来说,是可以实现每一位的,从0变成1的,但是实际上,对于实际的物理实现,出于效率的考虑,如果对于,每一个存储单元都能单独控制,即,0变成1就是,对每一个存储单元单独去充电,所需要的硬件实现就很复杂和昂贵,同时,所进行对块擦除的操作,也就无法实现之前的,一闪而过的速度了,也就失去了Flash的众多特性了。
 
2.      MLC,Multi Level Cell
与SLC相对应,就是单个存储单元,可以存储多个位,比如2位,4位等。其实现机制,说起来比较简单,就是,通过控制内部电荷的多少,分成多个阈值,通过控制里面的电荷多少,而达到我们所需要的存储成不同的数据。比如,假设输入电压是Vin=4V(实际没有这样的电压,此处只是为了举例方便),那么,可以设计出2的2次方=4个阈值,1/4的Vin=1V,2/4的Vin=2V,3/4的Vin=3V,Vin=4V,分别表示2位数据00,01,10,11,对于写入数据,就是充电,通过控制内部的电荷的多少,对应表示不同的数据。
对于读取,则是通过对应的内部的电流(与Vth成反比),然后通过一系列解码电路完成读取,解析出所存储的数据。这些具体的物理实现,都是有足够精确的设备和技术,才能实现精确的数据写入和读出的。
单个存储单元可以存储2位数据的,称作2的2次方=4 Level Cell,而不是2 Level Cell,这点,之前差点搞晕了。。。,同理,对于新出的单个存储单元可以存储4位数据的,称作2的4次方=16 Level Cell。
 
【关于如何识别SLC还是MLC】
Nand Flash设计中,有个命令叫做Read ID,读取ID,意思是读取芯片的ID,就像大家的身份证一样,这里读取的ID中,是读取好几个字节,一般最少是4个,新的芯片,支持5个甚至更多,从这些字节中,可以解析出很多相关的信息,比如此Nand Flash内部是几个芯片(chip)所组成的,每个chip包含了几片(Plane),每一片中的页大小,块大小,等等。在这些信息中,其中有一个,就是识别此flash是SLC还是MLC。下面这个就是最常见的Nand Flash的datasheet中所规定的,第3个字节,3rd byte,所表示的信息,其中就有SLC/MLC的识别信息:



http://www.usr.cc/html/00/n-600.html


上图是常见的Nand Flash所拥有的引脚(Pin)所对应的功能,简单翻译如下:
1.      I/O0 ~ I/O7:用于输入地址/数据/命令,输出数据
2.      CLE:Command Latch Enable,命令锁存使能,在输入命令之前,要先在模式寄存器中,设置CLE使能
3.      ALE:Address Latch Enable,地址锁存使能,在输入地址之前,要先在模式寄存器中,设置ALE使能
4.      CE#:Chip Enable,芯片使能,在操作Nand Flash之前,要先选中此芯片,才能操作
5.      RE#:Read Enable,读使能,在读取数据之前,要先使CE#有效。
6.      WE#:Write Enable,写使能,在写取数据之前,要先使WE#有效。
7.      WP#:Write Protect,写保护
8.      R/B#:Ready/Busy Output,就绪/忙,主要用于在发送完编程/擦除命令后,检测这些操作是否完成,忙,表示编程/擦除操作仍在进行中,就绪表示操作完成.
9.      Vcc:Power,电源
10.  Vss:Ground,接地
11.  N.C:Non-Connection,未定义,未连接。
[小常识]
在数据手册中,你常会看到,对于一个引脚定义,有些字母上面带一横杠的,那是说明此引脚/信号是低电平有效,比如你上面看到的RE头上有个横线,就是说明,此RE是低电平有效,此外,为了书写方便,在字母后面加“#”,也是表示低电平有效,比如我上面写的CE#;如果字母头上啥都没有,就是默认的高电平有效,比如上面的CLE,就是高电平有效。还有的是在前面加个小n,例如nRE,这也是表示低电平有效的。
【为何需要ALE和CLE】
突然想明白了,Nand Flash中,为何设计这么多的命令,把整个系统搞这么复杂的原因了:
比如命令锁存使能(Command Latch Enable,CLE)和地址锁存使能(Address Latch Enable,ALE),那是因为,Nand Flash就8个I/O,而且是复用的,也就是,可以传数据,也可以传地址,也可以传命令,为了区分你当前传入的到底是啥,所以,先要用发一个CLE(或ALE)命令,告诉nand Flash的控制器一声,我下面要传的是命令(或地址),这样,里面才能根据传入的内容,进行对应的动作。否则,nand flash内部,怎么知道你传入的是数据,还是地址,还是命令啊,也就无法实现正确的操作了.
 
【Nand Flash只有8个I/O引脚的好处】
1.      减少外围引脚:相对于并口(Parellel)的Nor Flash的48或52个引脚来说,的确是大大减小了引脚数目,这样封装后的芯片体积,就小很多。现在芯片在向体积更小,功能更强,功耗更低发展,减小芯片体积,就是很大的优势。同时,减少芯片接口,也意味着使用此芯片的相关的外围电路会更简化,避免了繁琐的硬件连线。
2.      提高系统的可扩展性,因为没有像其他设备一样用物理大小对应的完全数目的addr引脚,在芯片内部换了芯片的大小等的改动,对于用全部的地址addr的引脚,那么就会引起这些引脚数目的增加,比如容量扩大一倍,地址空间/寻址空间扩大一倍,所以,地址线数目/addr引脚数目,就要多加一个,而对于统一用8个I/O的引脚的Nand Flash,由于对外提供的都是统一的8个引脚,内部的芯片大小的变化或者其他的变化,对于外部使用者(比如编写nand flash驱动的人)来说,不需要关心,只是保证新的芯片,还是遵循同样的接口,同样的时序,同样的命令,就可以了。这样就提高了系统的扩展性

【Nand flash的一些典型(typical)特性】
1.页擦除时间是200us,有些慢的有800us。
2.块擦除时间是1.5ms.
3.页数据读取到数据寄存器的时间一般是20us。
4.串行访问(Serial access)读取一个数据的时间是25ns,而一些旧的nand flash是30ns,甚至是50ns。
5.输入输出端口是地址和数据以及命令一起multiplex复用的。
以前老的Nand Flash,编程/擦除时间比较短,比如K9G8G08U0M,才5K次,而后来很多6.nand flash的编程/擦除的寿命,最多允许的次数,以前的nand flash多数是10K次,也就是1万次,而现在很多新的nand flash,技术提高了,比如,Micron的MT29F1GxxABB,Numonyx的NAND04G-B2D/NAND08G-BxC,都可以达到100K,也就是10万次的编程/擦除。和之前常见的Nor Flash达到同样的使用寿命了。
6. 48引脚的TSOP1(K9F1208UOM)封装或 52引脚的ULGA封装
 【Nand Flash中的特殊硬件结构】
由于nand flash相对其他常见设备来说,比较特殊,所以,特殊的设备,也有特殊的设计,所以,有些特殊的硬件特性,就有必要解释一下:
1.      页寄存器(Page Register):由于Nand Flash读取和编程操作来说,一般最小单位是页,所以,nand flash在硬件设计时候,就考虑到这一特性,对于每一片,都有一个对应的区域,专门用于存放,将要写入到物理存储单元中去的或者刚从存储单元中读取出来的,一页的数据,这个数据缓存区,本质上就是一个buffer,但是只是名字叫法不同,datasheet里面叫做Page Register,此处翻译为页寄存器,实际理解为页缓存,更为恰当些。而正是因为有些人不了解此内部结构,才容易产生之前遇到的误解:以为内存里面的数据,通过Nand Flash的FIFO,写入到Nand Flash里面去,就以为立刻实现了实际数据写入到物理存储单元中了。而实际上,只是写到了这个页缓存中,只有等你发了对应的编程第二阶段的确认命令0x10之后,实际的编程动作才开始,才开始把页缓存中的数据,一点点写到物理存储单元中去。这也是为什么发完命令0x10之后需要等待一段时间的原因。
      所以,简单总结一下就是,对于数据的流向,实际是经过了如下步骤:




            图4 Nand Flash读写时的数据流向
【Nand Flash中的坏块(Bad Block)】
Nand Flash中,一个块中含有1个或多个位是坏的,就成为其为坏块。
坏块的稳定性是无法保证的,也就是说,不能保证你写入的数据是对的,或者写入对了,读出来也不一定对的。而正常的块,肯定是写入读出都是正常的。
坏块有两种:
(1)一种是出厂的时候,也就是,你买到的新的,还没用过的Nand Flash,就可以包含了坏块。此类出厂时就有的坏块,被称作factory (masked)bad block或initial bad/invalid block,在出厂之前,就会做对应的标记,标为坏块。
具体标记的地方是,对于现在常见的页大小为2K的Nand Flash,是块中第一个页的oob起始位置(关于什么是页和oob,下面会有详细解释)的第1个字节(旧的小页面,pagesize是512B甚至256B的nand flash,坏块标记是第6个字节),如果不是0xFF,就说明是坏块。相对应的是,所有正常的块,好的块,里面所有数据都是0xFF的。
(2)第二类叫做在使用过程中产生的,由于使用过程时间长了,在擦块除的时候,出错了,说明此块坏了,也要在程序运行过程中,发现,并且标记成坏块的。具体标记的位置,和上面一样。这类块叫做worn-out bad block。
 
对于坏块的管理,在Linux系统中,叫做坏块管理(BBM,Bad Block Managment),对应的会有一个表去记录好块,坏块的信息,以及坏块是出厂就有的,还是后来使用产生的,这个表叫做坏块表(BBT,Bad Block Table)。在Linux内核MTD架构下的Nand Flash驱动,和Uboot中Nand Flash驱动中,在加载完驱动之后,如果你没有加入参数主动要求跳过坏块扫描的话,那么都会去主动扫描坏块,建立必要的BBT的,以备后面坏块管理所使用。(这样每次使用之之前,都会自动扫描一下,建立BBT,这样就可以跳过怀块进行别的方面的处理了)
 
而关于好块和坏块,Nand Flash在出厂的时候,会做出保证:
1.关于好的,可以使用的块的数目达到一定的数目,比如三星的K9G8G08U0M,整个flash一共有4096个块,出厂的时候,保证好的块至少大于3996个,也就是意思是,你新买到这个型号的nand flash,最坏的可能,有3096-3996=100个坏块。不过,事实上,现在出厂时的坏块,比较少,绝大多数,都是使用时间长了,在使用过程中出现的。
2.保证第一个块是好的,并且一般相对来说比较耐用。做此保证的主要原因是,很多Nand Flash坏块管理方法中,就是将第一个块,用来存储上面提到的BBT,否则,都是出错几率一样的块,那么也就不太好管理了,连放BBT的地方,都不好找了,^_^。
 
一般来说,不同型号的Nand Flash的数据手册中,也会提到,自己的这个nand flash,最多允许多少个坏块。就比如上面提到的,三星的K9G8G08U0M,最多有100个坏块。
 
对于坏块的标记,本质上,也只是对应的flash上的某些字节的数据是非0xFF而已,所以,只要是数据,就是可以读取和写入的。也就意味着,可以写入其他值,也就把这个坏块标记信息破坏了。对于出厂时的坏块,一般是不建议将标记好的信息擦除掉的。
uboot中有个命令是“nand scrub”就可以将块中所有的内容都擦除了,包括坏块标记,不论是出厂时的,还是后来使用过程中出现而新标记的。一般来说,不建议用这个。不过,我倒是经常用,其实也没啥大碍,呵呵。
最好用“nand erase”只擦除好的块,对于已经标记坏块的块,不擦除。

【nand Flash中页的访问顺序】
在一个块内,对每一个页进行编程的话,必须是顺序的,而不能是随机的。比如,一个块中有128个页,那么你只能先对page0编程,再对page1编程,。。。。,而不能随机的,比如先对page3,再page1,page2.,page0,page4,.。。。
 
【片选无关(CE don’t-care)技术】没明白什么意思?
很多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,
【读(read)操作过程详解】
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。
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:



图5.Nand Flash K9K8G08U0A的命令集合
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。
 [小常识]
在开始解释前,多罗嗦一下”使能”这个词,以便有些读者和我以前一样,在听这类虽然对于某些专业人士说是属于最基本的词汇了,但是对于初次接触,或者接触不多的人来说,听多了,容易被搞得一头雾水:使能(Enable),是指使其(某个信号)有效,使其生效的意思,“使其”“能够”怎么怎么样。。。。比如,上面图中的CLE线号,是高电平有效,如果此时将其设为高电平,我们就叫做,将CLE使能,也就是使其生效的意思。


                图6.Nand Flash数据读取操作的时序图
注:此图来自三星的型号K9K8G08U0A的nand flash的数据手册(datasheet)。
 
我们来一起看看,我在图6中的特意标注的①边上的黄色竖线。
黄色竖线所处的时刻,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)黄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,知道后面第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K9K8G08U0A为例,此nand flash,一共有8192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7000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=7000×128K+64×2K+1208=0x36B204B8(917636280),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:


图7 Nand Flash的地址周期组成
结合图7和图5中的2,3阶段,我们可以看出,此nand flash地址周期共有5个,2个列(Column)周期,3个行(Row)周期。而对于对应地,我们可以看出,实际上,列地址A0~A10,就是页内地址,地址范围是从0到2047,而对于多出的A11,理论上可以表示2048~4095,但是实际上,我们最多也只用到了2048~2011,用于表示页内的oob区域,其大小是64字节。
对应地,A12~A30,称作页号,页的号码,可以定位到具体是哪一个页。而其中,A18~A30,表示对应的块号,即属于哪个块。
简单解释完了地址组成,那么就很容易分析上面例子中的地址了:
0x36B204B8 = 00110110  10110010  00000100  1011 1000,分别分配到5个地址周期就是:
   
              36                     B2                    04                                   B8
         00110110          10110010          0000      0100                 1011 1000
                                          A11-A8                   A7-A0
                          A19-A12
            A27-A20
        A30-A28
1st周期,A7~A0       :1011 1000=0x B8
2nd周期,A11~A8      :0000 0100 = 0x04(这里的高四位的0不是原数据中的,而是硬件要求的)
3rd周期,A19~A12    :0010 0000 = 0x20
4th周期,A27~A20    :0110 1011 = 0x6B
5th周期,A30~A28    :0000 0011 = 0x03
注意,与图7中对应的,*L,意思是地电平,由于未用到那些位,datasheet中强制要求设为0,所以,才有上面的2nd周期中的高4位是0000.其他的A30之后的位也是类似原理,都是0。
因此,接下来要介绍的,我们要访问第7000个块中的第25页中的1208字节处的话,所要传入的地址就是分5个周期,分别传入两个列地址的:0xB8,0x04,然后再传3个行地址的:0x20,0x6B,0x03,这样硬件才能识别。
 
4.读操作过程的解释
准备工作终于完了,下面就可以开始解释说明,对于读操作的,上面图中标出来的,1-6个阶段,具体是什么含义。
(1)     操作准备阶段:此处是读(Read)操作,所以,先发一个图5中读命令的第一个阶段的0x00,表示,让硬件先准备一下,接下来的操作是读。
(2)     发送两个周期的列地址。也就是页内地址,表示,我要从一个页的什么位置开始读取数据。
(3)     接下来再传入三个行地址。对应的也就是页号。
(4)     然后再发一个读操作的第二个周期的命令0x30。接下来,就是硬件内部自己的事情了。
(5)     Nand Flash内部硬件逻辑,负责去按照你的要求,根据传入的地址,找到哪个块中的哪个页,然后把整个这一页的数据,都一点点搬运到页缓存中去。而在此期间,你所能做的事,也就只需要去读取状态寄存器,看看对应的位的值,也就是R/B#那一位,是1还是0,0的话,就表示,系统是busy,仍在”忙“(着读取数据),如果是1,就说系统活干完了,忙清了,已经把整个页的数据都搬运到页缓存里去了,你可以接下来读取你要的数据了。
对于这里。估计有人会问了,这一个页一共2048+64字节,如果我传入的页内地址,就像上面给的1208一类的值,只是想读取1028到2011这部分数据,而不是页开始的0地址整个页的数据,那么内部硬件却读取整个页的数据出来,岂不是很浪费吗?答案是,的确很浪费,效率看起来不高,但是实际就是这么做的,而且本身读取整个页的数据,相对时间并不长,而且读出来之后,内部数据指针会定位到你刚才所制定的1208的那个位置。
(6)     接下来,就是你“窃取“系统忙了半天之后的劳动成果的时候了,呵呵。通过先去Nand Flash的控制器中的数据寄存器中写入你要读取多少个字节(byte)/字(word),然后就可以去Nand Flash的控制器的FIFO中,一点点读取你要的数据了。
至此,整个Nand Flash的读操作就完成了。
对于其他操作,可以根据我上面的分析,一点点自己去看datasheet,根据里面的时序图去分析具体的操作过程,然后对照代码,会更加清楚具体是如何实现的。
 
【Flash的类型】
Flash的类型主要分两种,nand flash和nor flash。
除了网上最流行的这个解释之外:
NAND和NOR的比较
再多说几句:
1.nor的成本相对高,具体读写数据时候,不容易出错。总体上,比较适合应用于存储少量的代码。
2.Nand flash相对成本低。使用中数据读写容易出错,所以一般都需要有对应的软件或者硬件的数据校验算法,统称为ECC。由于相对来说,容量大,价格便宜,因此适合用来存储大量的数据。其在嵌入式系统中的作用,相当于PC上的硬盘,用于存储大量数据。
所以,一个常见的应用组合就是,用小容量的Nor Flash存储启动代码,比如uboot,系统启动后,初始化对应的硬件,包括SDRAM等,然后将Nand Flash上的Linux内核读取到内存中,做好该做的事情后,就跳转到SDRAM中去执行内核了,然后内核解压(如果是压缩内核的话,否则就直接运行了)后,开始运行,在Linux内核启动最后,去Nand Flash上,挂载根文件,比如jffs2,yaffs2等,挂载完成,运行初始化脚本,启动consle交互,才运行你通过console和内核交互。至此完成整个系统启动过程。
而Nor Flash就分别存放的是Uboot,Nand Flash存放的是Linux的内核镜像和根文件系统,以及余下的空间分成一个数据区。
 
Nor flash,有类似于dram之类的地址总线,因此可以直接和CPU相连,CPU可以直接通过地址总线对nor flash进行访问,而nand flash没有这类的总线,只有IO接口,只能通过IO接口发送命令和地址,对nand flash内部数据进行访问。相比之下,nor flash就像是并行访问,nand flash就是串行访问,所以相对来说,前者的速度更快些。
但是由于物理制程/制造方面的原因,导致nor和nand在一些具体操作方面的特性不同:

One Flash
NOR Flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内容的每一字节(有限的地址引脚是限制其容量的因素之一)。NAND Flash使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同。为了弥补NAND Flash的不足,三星公司在NAND Flash芯片内集成了一个RAM接口,命名为OneNAND Flash,这类Flash拥有与NOR Flash相同的简单接口,而且不受地址引脚的限制,即容量与地址引脚无关。小结:从操作上来看OneNand比NOR,NAND的操作都要复杂,不过,OneNAND的读写性能相当出众,三星最新的OneNAND产品拥有高达108MBps的数据读取带宽,这已达到与NOR闪存相当的水准—这个速度也远远超过了现在的7200转桌面硬盘。相比之下,常规NAND闪存的读取性能只有区区17MBps,两者存在巨大的性能差异。其次,OneNAND的数据写入速度达到9.3MBps,虽然远远不如108MBps的读取速度,但相比NAND闪存的6.8MBps也已经有长足的进步了。与之形成鲜明对比的是,NOR闪存的写入速度只有可怜的0.14MBps,几乎称得上是慢如蜗牛。在数据擦除方面,OneNAND与NAND的指标相同,都达到64MBps,而NOR闪存更只有区区0.11MBps,与前两者完全无法相比。从性能角度来看,OneNAND无论读、写还是擦除都明显凌驾于NAND之上,NOR在写入/擦除方面的性能与之根本不具可比性,对嵌入式设备厂商来说,选择简单的OneNAND来代替NOR+NAND组合的方案是非常可行的。

参与讨论
登录后参与讨论
当你觉得为时已晚的时候,恰恰是最早的时候!
推荐文章
最近访客