S3C2440-裸机篇-09 | 使用S3C2440操作Nor Flash

1. Nor Flash与Nand Flash

	Nor	Nand
接口	引脚多，类似于RAM	引脚较少
容量	小（1-32MB）	大（128-512MB）
读操作	简单，和RAM相同	简单，和RAM相同
写操作	发出特定命令才能写入	发出特定命令才能写入
价格	贵	便宜
比较	无坏块	有坏块
XIP	可以	不可以
应用场合	存储关键性代码（比如uboot，kernel）	存储海量数据（允许错误）

2. JZ2440开发板上的Nor Flash

JZ2440开发板上板载了一个Nor Flash，型号为MX29LV160DBTI-70G，连接在S3C2440内存控制器上的BANK0，原理图如下：

3. 使用uboot命令直接读写内存操作Nor Flash

实验前提：烧录uboot.bin到Nor Flash，并且板子设置为Nor Flash启动方式。

知识准备：uboot | uboot内存操作指令mw和md详解。

3.1. 读取Nor Flash ID（Manifacture ID）

查看Nor FLash芯片数据手册：

从数据手册中可知，读取Manifacture ID的流程如下：

• ① 向Nor Flash的0x555地址处写入数据0xAA；
• ② 向Nor Flash的0x2aa地址处写入数据0x55；
• ③ 向Nor Flash的0x555地址处写入数据0x90（进入读ID模式）；
• ④ 从Nor Flash的0x00地址处读取数据，读取出的值就是Manifacture ID，为0xC2；
• ⑤ 退出读ID模式：向任意地址写0xF0；

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下几条命令进行测试：

mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w aaa 90
md.w 0 1

3.2. 读取Nor Flash ID（ Device ID）

查看Nor FLash芯片数据手册：

从数据手册中可知，读取Device ID的流程如下：

• ① 向Nor Flash的0x555地址处写入数据0xAA；
• ② 向Nor Flash的0x2aa地址处写入数据0x55；
• ③ 向Nor Flash的0x555地址处写入数据0x90（进入读ID模式）；
• ④ 从Nor Flash的0x02地址处读取数据，读取出的值就是Device ID，为实际ID；
• ⑤ 退出读ID模式：向任意地址写0xF0；

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下几条命令进行测试：

mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w aaa 90
md.w 2 1

本实验中读取的Device ID是0x2249，和数据手册中的一致：

3.3. 读取CFI信息

CFI 即 Common Flash Interface，公共Flash接口。Flash存储器接口标准有CFI和JEDEC（比较老的规范），CFI用于帮助程序从Flash芯片中获取操作方式信息，而不用在程序中硬编码Flash的ID。

① 进入CFI模式

查看Nor FLash数据手册中的命令列表，找到进入CFI模式的命令：

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下命令进行测试：

mw.w aa 98

② 进入CFI模式后，任意读取需要的CFI信息

首先读取一下CFI信息的前三个字符QRY进行测试：

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下命令进行测试：

md.w 20 3

再读取Flash容量信息测试一下：

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下命令进行测试：

md.w 4e 1

测试结果和数据手册一致，Flash容量应该为$2^{21}=2MB$。

③ 读取CFI信息完毕，退出读CFI模式：向任意地址写0xF0（复位）。

mw.w 00 f0

3.4. 擦除和写入数据

Nor Flash不能直接写入，这样设计也是非常合理，如何Flash的内容像SDRAM那样被轻易修改，那还叫什么Flash呢？

① 擦除
Flash的特性就是写入时数据只能由1变为0，而不能由0变为1，所以向Flash写入数据时，需要先进行擦除操作，将数据变为0xFF，之后才能写入待写数据。

擦除Flash的命令如下：

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下命令进行测试：

mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w aaa 80
mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w 100000 30

② 写入

首先确保一下要写入的地址处是否是0xFF：

md.w 100000 1

接下来可以写入数据，查看芯片手册获取写入命令：

因为S3C2440的A1接在Nor Flash的A0上，所以CPU发出的地址应该是左移一位之后的地址，所以uboot中应该使用如下命令进行测试：

mw.w aaa aa
mw.w 554 55
mw.w aaa a0
mw.w 100000 1234