关于NorFlash的一点总结
最近在搞Uboot时才发现自己的裸机实验中没有相关NorFlash的代码，对NorFlash一无所知，查了一些资料，将自己的一点心得总结一下。
开发板:mini2440
NorFlash:SST39VF1601
NorFlash简单来说与sdram与Nand的中间品，它能像sdram一样直接读，但是又得像nand一样编程擦写。因此程序可以直接在nor里跑，速度要比sdram慢一些，往nor里写数据必须先擦除，因为nor的每一位只能由1变为0。Nor可读不可直接写的特性可以被用来判断是Nor启动还是nand启动，因为nand启动的话前4K是可写的，我们写入数据再读取出来应该是没有问题的，而nor启动的话，读出的数据必然是错误的。
NorFlash的硬件接线：
首先，如果做过sdram实验的朋友应该知道，NorFlash与sdram很相似，只不过sdram位宽为32，NOR为16。在硬件连接上，Nor的地址线与cpu的地址线错开1位，sdram错开2位。简单分析一下：
32位的CPU地址线为32位，每一个地址对应1个byte，地址的步长为1byte0x0000 0000 对应第1个地址空间 大小为1bytes
0x0000 0001 对应 2 大小为1bytes
依次类推...
可以理解为cpu的地址类型 为 u8 * addraddr+1 移动1个字节
32位的sdram，每一个地址对应于4个byte，地址步长为4byte
0x0000 0000 对应第1个地址空间 大小为4bytes
0x0000 0001 对应 2 大小为4bytes
依次类推...
可以理解为sdram的地址类型 为 u32 * addraddr+1 移动4个字节
16位的nor，每一个地址对应于2个byte，地址步长为2byte
0x0000 0000 对应第1个地址空间 大小为2bytes
0x0000 0001 对应 2 大小为2bytes
依次类推...
可以理解为nor的地址类型 为 u16 * addraddr+1 移动2个字节
因此，CPU的地址与它们的地址是错位的。
CPU的4个连续地址 如 0 1 2 3 均对应于sdram的 0地址
CPU的2个连续地址 如 0 1 均对应于nor 的 0地址
假如我想取sdram 0地址的 第二个byte 地址如何写？对于sdram和nor具体的每一个byte是无法寻址的呀，但是arm有一个叫存储管理器的东西，它大概会帮我们实现单字节的读写，至于sdram和nor支不支持单字节读写，我们后边在分析。
NorFlash的软件设置：
需要像初始化sdram一样，设置Bank寄存器，主要是一些时序图的时间大小。
位宽在BWSCON寄存器中设置，不过它是由硬件决定的，bank0的位宽，我们拨动开关选择nor启动还是nand启动的时候，它就已经确定了。
NorFlash信息：
我这款Nor大小为2M，32个Block,每个block分为16个sector，一个sector为4K，具体信息如下图。
NorFlash写、擦除、读芯片ID：
Nor可以像sdram一样直接读取，对于其它的操作，例如写、擦除、读信息等需要写特定的Date到特定的Addr。
这里尤其需要注意的是，Addr指的是nor地址线上看到的地址，相对于cpu也就是我们写程序的时候，需要将addr<<1，这样cpu错位的地址线发出的地址正好对上nor需求的地址。
对于擦除操作，nor支持按block、sector或者整片的擦除，整个擦除需要6个周期，以按sector擦除为例，前五个周期为往XXX里写XXX，最后一个周期将0X30写入要擦除的sector对应的首地址即可。
对于写操作，需要4个周期，前3个周期往XXX里写XXX，最后一个周期将Data写入addr，这里需要注意的是addr必须是半字对齐，data也要求为16bit。
对于读取信息的操作，主要是读ID的操作，前3个周期往XXX里写XXX，第四个周期去读特定的地址，对于DeviceID来说，A1-A19=0,A0=1，对于CPU来说就是0x1<<1.
NorFlash的等待：
NorFlash有三种方式，1中读硬件引脚，另外两种读地址线，主要用读地址线的两种方式。
1、Toggle
连续读两次相同地址的数据，看DQ6是否相等，相等则擦除或写完成
2、polling
读数据，看DQ7是否正确，正确则擦除完成。如果擦除的话DQ7应该等于1，写操作的话，对比数据的第7位。
还有，很重要的一点：
经过我的测试，sdram的单字节读取没有问题，但是Nor单字节读取的时候，读出的数据并不正确。比如我在0x00地址处写入了0xff11，单字节读取0x0理论上应该得到0x11，而我在实际实验的时候得到的却是0xff。也就是说nor在存储半字数据的时候高8位于低8位互换了。
#include "uart.h"
#define MAIN_SECT_SIZE (4*1024) /* 4 KB */
#define CMD_UNLOCK1 0x000000AA
#define CMD_UNLOCK2 0x00000055
#define CMD_ERASE_SETUP 0x00000080
#define CMD_ERASE_CONFIRM 0x00000030
#define CMD_PROGRAM 0x000000A0
#define MEM_FLASH_ADDR1 (*(volatile U16 *)(0x000005555 << 1))
#define MEM_FLASH_ADDR2 (*(volatile U16 *)(0x000002AAA << 1))
#define U16 unsigned short
#define U32 unsigned long
#define U8 unsigned char
int write_hword (U32 dest, U16 data);
typedef struct {
U32 size; /* total bank size in bytes */
U16 sector_count; /* number of erase units */
U32 flash_id; /* combined device & manufacturer code */
U32 start[512]; /* physical sector start addresses */
} flash_info_t;
/*-----------------------------------------------------------------------*/
void flash_id(){
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
MEM_FLASH_ADDR1 = 0x00000090;
print("Manufacturer ID :%x\r\n",*((U16 *)0x00));
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
MEM_FLASH_ADDR1 = 0x00000090;
print("Device ID :%x\r\n",*((U16 *)(0x01<<1)));
}
void flash_init () //计算总大小，每个sector的起始地址
{
flash_id();
//print("flash init OK\r\n");
print("*((U32 *)0x32000000) = 0x00001100\r\n");
*((U32 *)0x32000000) = 0x00001100;
print("U8 0x32000001 == %x\r\n",*((U8 *)0x32000001));
*((U8 *)0x32000003) = 0xff;
print("*((U8 *)0x32000003) = 0xff\r\n");
print("now the U32 0x32000000 should be 0xff001100\r\n");
print("U32 0x32000000 = %x\r\n",*((U32 *)0x32000000));
print("U8 0x32000000 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000000));
print("U8 0x32000001 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000001));
print("U8 0x32000002 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000002));
print("U8 0x32000003 = %x\r\n",*((U8 *)0x32000003));
if(flash_erase(0,1) == 0)
print("erase OK\r\n");
U32 a = 0x00001c15;
U16 b = 0x11ff;
write_hword(a,b);
print("*(U32 *0x00001c15) == 0x11ff\r\n");
print("U8 0x1c15 = %x\r\n",*((U8 *)0x1c15));
print("U8 0x1c16 = %x\r\n",*((U8 *)0x1c16));
print("U16 0x1c15 = %x\r\n",*((U16 *)0x1c15));
if(write_buff((1024*20),0,(7*1024)) == 0)
print("write OK\r\n");
}
int flash_erase (int s_first, int s_last)
{
int i,j;
U32 size = 0;
flash_info_t flash_info;
for (i = 0; i < 1; i++) {
U32 flashbase = 0;
flash_info.size = 2*1024*1024;
flash_info.sector_count = 512;
flashbase = 0;
for (j = 0; j < flash_info.sector_count; j++) {
flash_info.start[j] =
flashbase + (j) * MAIN_SECT_SIZE;
//print("%d \t:%d\r\n",j,flash_info.start[j]);
}
}
int sect;
unsigned short temp;
/* Start erase on unprotected sectors */
for (sect = s_first; sect <= s_last; sect++) {
print ("Erasing sector %d ... \r\n", sect+1);
volatile U16 * addr = (volatile U16 *)(flash_info.start[sect]);
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_ERASE_SETUP;
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
*addr = CMD_ERASE_CONFIRM;
print("wait\r\n");
while(1){
temp = (*addr) & 0x40; // 0100 0000 DQ6
if(temp != (*addr) & 0x40) //DQ6
continue;
if(*addr & 0x80) //dq7 ==1
break;
}
}
return 0;
}
//写16位数据，地址应该是16位对齐的。
int write_hword (U32 dest, U16 data)
{
//print("now to write %d\r\n",dest);
int rc;
volatile U16 *addr = (volatile U16 *)dest;
U16 result;
//Check if Flash is (sufficiently) erased
result = *addr;
if ((result & data) != data)
return 1;
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_PROGRAM;
*addr = data;
while(1){
unsigned short i = *addr & 0x40;
if(i != (*addr & 0x40)) //D6 == D6
continue;
if((*addr & 0x80) == (data & 0x80)){
rc = 0;
break; //D7 == D7
}
}
//print("write %d OK\r\n",dest);
return rc;
}
int write_buff (U32 src, U32 addr, U32 len)
{
int rc;
U16 data; //16Bit?
if(addr % 2){
print("addr is not for 16bit align\n");
return 1;
}
while (len >= 2) {
data = *((volatile U16 *) src);
if ((rc = write_hword (addr, data)) != 0) {
return (rc);
}
src += 2;
addr += 2;
len -= 2;
}
return 0;
}