53、NandFlash的芯片id读取、数据读取、擦除与烧写

1、采用竖线的方法分析

2、cpu的nandflash的控制器帮忙做了硬件部分的时序

3、页、块和oob

4、读nandflash的时序图

5、其他时序

6、nandflash相关的代码

#include "s3c2440_soc.h"
#include "my_printf.h"

void nand_init(void)
{
#define  TACLS   0
#define  TWRPH0  1
#define  TWRPH1  0
    /*设置NAND FLASH的时序*/
    NFCONF = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);
    /*使能NAND FLASH控制器,初始化ECC，禁止片选*/
    NFCONT = (1<<4) | (1<<1) | (1<<0);
}

void nand_select(void)
{
    /*使能片选*/
    NFCONT &=~(1<<1);
}

void nand_deselect(void)
{
    /*禁止片选*/
    NFCONT |= (1<<1);
}

void nand_cmd(unsigned char cmd)
{
    volatile int i;
    NFCCMD = cmd;
    for(i=0; i<10; i++);
}

void nand_addr_byte(unsigned char addr)
{
    volatile int i;
    NFADDR = addr;
    for(i=0; i<10; i++);
}

unsigned char nand_data(void)
{
    return    NFDATA;
}

void nand_w_data(unsigned char val)
{
    NFDATA = val;
}

void wait_ready(void)
{
    while (!(NFSTAT & 1));
}

void nand_chip_id(void)
{ 
    unsigned char buf[5]={0};
    
    nand_select(); 
    nand_cmd(0x90);
    nand_addr_byte(0x00);

    buf[0] = nand_data();
    buf[1] = nand_data();    
    buf[2] = nand_data();
    buf[3] = nand_data();
    buf[4] = nand_data();    
    nand_deselect();     

    printf("maker   id  = 0x%x\n\r",buf[0]);
    printf("device  id  = 0x%x\n\r",buf[1]);    
    printf("3rd byte    = 0x%x\n\r",buf[2]);        
    printf("4th byte    = 0x%x\n\r",buf[3]);            
    printf("page  size  = %d kb\n\r",1  <<  (buf[3] & 0x03));    
    printf("block size  = %d kb\n\r",64 << ((buf[3] >> 4) & 0x03));    
    printf("5th byte    = 0x%x\n\r",buf[4]);

    
}

void nand_read(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)
{
    int i = 0;
    int page = addr / 2048;
    int col  = addr & (2048 - 1);
    
    nand_select(); 

    while (i < len)
    {
        /* 发出00h命令 */
        nand_cmd(00);

        /* 发出地址 */
        /* col addr */
        nand_addr_byte(col & 0xff);
        nand_addr_byte((col>>8) & 0xff);

        /* row/page addr */
        nand_addr_byte(page & 0xff);
        nand_addr_byte((page>>8) & 0xff);
        nand_addr_byte((page>>16) & 0xff);

        /* 发出30h命令 */
        nand_cmd(0x30);

        /* 等待就绪 */
        wait_ready();

        /* 读数据 */
        for (; (col < 2048) && (i < len); col++)
        {
            buf[i++] = nand_data();            
        }
        if (i == len)
            break;

        col = 0;
        page++;
    }
    
    nand_deselect();     
}

int nand_erase(unsigned int addr, unsigned int len)
{
    int page = addr / 2048;

    if (addr & (0x1FFFF))
    {
        printf("nand_erase err, addr is not block align\n\r");
        return -1;
    }
    
    if (len & (0x1FFFF))
    {
        printf("nand_erase err, len is not block align\n\r");
        return -1;
    }
    
    nand_select(); 

    while (1)
    {
        page = addr / 2048;
        
        nand_cmd(0x60);
        
        /* row/page addr */
        nand_addr_byte(page & 0xff);
        nand_addr_byte((page>>8) & 0xff);
        nand_addr_byte((page>>16) & 0xff);

        nand_cmd(0xD0);

        wait_ready();

        len -= (128*1024);
        if (len == 0)
            break;
        addr += (128*1024);
    }
    
    nand_deselect();     
    return 0;
}

void nand_write(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)
{
    int page = addr / 2048;
    int col  = addr & (2048 - 1);
    int i = 0;

    nand_select(); 

    while (1)
    {
        nand_cmd(0x80);

        /* 发出地址 */
        /* col addr */
        nand_addr_byte(col & 0xff);
        nand_addr_byte((col>>8) & 0xff);
        
        /* row/page addr */
        nand_addr_byte(page & 0xff);
        nand_addr_byte((page>>8) & 0xff);
        nand_addr_byte((page>>16) & 0xff);

        /* 发出数据 */
        for (; (col < 2048) && (i < len); )
        {
            nand_w_data(buf[i++]);
        }
        nand_cmd(0x10);
        wait_ready();

        if (i == len)
            break;
        else
        {
            /* 开始下一个循环page */
            col = 0;
            page++;
        }
        
    }
    
    nand_deselect();     
}

void do_read_nand_flash(void)
{
    unsigned int addr;
    volatile unsigned char *p;
    int i, j;
    unsigned char c;
    unsigned char str[16];
    unsigned char buf[64];
    
    /* 获得地址 */
    printf("Enter the address to read: ");
    addr = get_uint();

    nand_read(addr, buf, 64);
    p = (volatile unsigned char *)buf;

    printf("Data : \n\r");
    /* 长度固定为64 */
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        /* 每行打印16个数据 */
        for (j = 0; j < 16; j++)
        {
            /* 先打印数值 */
            c = *p++;
            str[j] = c;
            printf("%02x ", c);
        }

        printf("   ; ");

        for (j = 0; j < 16; j++)
        {
            /* 后打印字符 */
            if (str[j] < 0x20 || str[j] > 0x7e)  /* 不可视字符 */
                putchar('.');
            else
                putchar(str[j]);
        }
        printf("\n\r");
    }
}

void do_erase_nand_flash(void)
{
    unsigned int addr;
    
    /* 获得地址 */
    printf("Enter the address of sector to erase: ");
    addr = get_uint();

    printf("erasing ...\n\r");
    nand_erase(addr, 128*1024);
}

void do_write_nand_flash(void)
{
    unsigned int addr;
    unsigned char str[100];
    int i, j;
    unsigned int val;
    
    /* 获得地址 */
    printf("Enter the address of sector to write: ");
    addr = get_uint();

    printf("Enter the string to write: ");
    gets(str);

    printf("writing ...\n\r");
    nand_write(addr, str, strlen(str)+1);

}

void nand_flash_test(void)
{
    char c;

    while (1)
    {
        /* 打印菜单, 供我们选择测试内容 */
        printf("[s] Scan nand flash\n\r");
        printf("[e] Erase nand flash\n\r");
        printf("[w] Write nand flash\n\r");
        printf("[r] Read nand flash\n\r");
        printf("[q] quit\n\r");
        printf("Enter selection: ");

        c = getchar();
        printf("%c\n\r", c);

        /* 测试内容:
         * 1. 识别nand flash
         * 2. 擦除nand flash某个扇区
         * 3. 编写某个地址
         * 4. 读某个地址
         */
        switch (c)         
        {
            case 'q':
            case 'Q':
                return;
                break;
                
            case 's':
            case 'S':
                nand_chip_id();
                break;

            case 'e':
            case 'E':
                do_erase_nand_flash();
                break;

            case 'w':
            case 'W':
                do_write_nand_flash();
                break;

            case 'r':
            case 'R':
                do_read_nand_flash();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

 6、通过nandflash重定位代码

void copy2sdram(void)
{
    /* 要从lds文件中获得 __code_start, __bss_start
     * 然后从0地址把数据复制到__code_start
     */

    extern int __code_start, __bss_start;

    volatile unsigned int *dest = (volatile unsigned int *)&__code_start;
    volatile unsigned int *end = (volatile unsigned int *)&__bss_start;
    volatile unsigned int *src = (volatile unsigned int *)0;
    int len;

    len = ((int)&__bss_start) - ((int)&__code_start);

    if (isBootFromNorFlash())
    {
        while (dest < end)
        {
            *dest++ = *src++;
        }
    }
    else
    {
        nand_init();
        nand_read(src, dest, len);
    }
}

int isBootFromNorFlash(void)
{
    volatile unsigned int *p = (volatile unsigned int *)0;
    unsigned int val = *p;

    *p = 0x12345678;
    if (*p == 0x12345678)
    {
        /* 写成功, 对应nand启动 */
        *p = val;
        return 0;
    }
    else
    {
        return 1;
    }
}

7、makefile要将在片内4K执行的程序放在前面

objs =  start.o init.o interrupt.o nand_flash.o led.o uart.o main.o exception.o timer.o  my_printf.o string_utils.o lib1funcs.o

8、添加字符长度判断函数

/**
 * strlen - Find the length of a string
 * @s: The string to be sized
 */
int strlen(const char * s)
{
    const char *sc;

    for (sc = s; *sc != '\0'; ++sc)
        /* nothing */;
    return sc - s;
}