NOR FLASH读、写、擦原理与实现（1）——性能简述与术语解释

这段时间，由于项目需要，我得对FLASH的运作原理做初步的理解，并且对其实现方法进行研究。我将通过几篇博客将我的学习历程记录下来，并且希望跟诸位有缘看到博客的人共同讨论、学习。以下笔记将以芯片“N25Q00AA”为研究对象。不能只是做知识的简单重复与记忆，一定要应用在实际的项目中。

一、设备简述

1、NOR FLASH的存储架构是怎样的？以“N25Q00AA”为例

NOR FLASH（1*1Gb）  --> 

Die（4*256Mb）      --> 可擦

Segment（2*128Mb）  --> 

Sector（512*64KB）  --> 可擦、写保护

Subsector（16*4KB） --> 可擦

Page（16*256Bytes） --> 不可擦、可编程

Byte（32*8Bit）

2、NOR FLASH的最小访问单元？

是8-BIT模式或16-BIT模式？或者是可选择的？项目中使用的8-BIT模式。目前还没有在芯片手册中找到关于芯片“N25Q00AA”是8-BIT模式或16-BIT模式的描述。

3、NOR FLSAH的写操作具有怎样的特点？

（1）写操作需要遵循特定的命令序列，最终由芯片内部的控制单元完成写操作；

（2）通常需要先擦除再执行写操作。原因：因为在对FLASH进行写操作的时候，每个BIT可以由1变为0，但不可以由0修改为1。故，为了保证写操作的正确性，在进行写操作前，都要执行擦除操作。擦除操作会将FLASH的一个SECTOR/BANK/整片FLASH的值全部修改为0xFF。如此一来，写操作就可以正确执行了。

4、通信协议

（1）单SPI（Extended SPI）

（2）双SPI（Dual I/O SPI）

（3）四SPI（Quad I/O SPI）

在我们的项目中使用的是哪种通信协议呢？

5、引脚描述

C: CLOCK ， 提供时钟，出现在串行总线上的命令、地址、或者数据会在时钟上升沿被锁住。数据将在下降沿被移除。

S#： 片选信号，低电平有效，开启后，S#，需要一个下降沿，这个下降沿是在发送任何命令之前就得有的。高电平取消选定，DQ1为高阻。

RESET#：当RESET为高时，内存是正常工作的模式，当RESET为低时，有效，内存进入reset模式。

HOLD#： 中止任何串行通信。DQ1为高阻状态，要开启HOLD之前，片选要置低。低电平有效。

W#：写保护，when in extended SPI with single or dual commands, the WRITE PROTECT function is selectable by the voltage range applied to the signal. 
低电平时，信号作为一个写保护控制输入，内存防止被擦除/写入。低电平有效。

DQ0：输入口，输入与IO口可以接收命令、地址、和数据。上升沿至时其值将被锁住。当用作输出时，数据在下降沿移出。

DQ1：输出口，下降沿时钟，数据被输出。当用作输入时，数据在上升沿锁住。

DQ2：当使用了QIO-SPI模式，or ，extended SPI模式使用QUAD FAST READ 命令，DQ2用来提供输入与输出。

DQ3：当使用了quad SPI 模式，or ，extended SPI 模式使用quad FAST READ 命令，DQ3提供了输入与输出。

6、无本地坏区管理

可通过软件的方式解决。

二、术语解释

1、芯片内执行（XIP，eXecute In Place）

依据“N25Q00AA”芯片手册翻译如下：片内执行模式使得，可以通过向存储设备发送地址的方式读取存储内容，输出将在1、2或4个并行的引脚输出（这一点取决于用户需求）。XIP模式给实际应用听了极大地灵活性、节省了命令开支、减少了随机存取时间。

说白了，就是芯片内部嵌入的算法完成对芯片的操作。

2、一次性可编程区域（OTP）

64字节

3、双倍传输率（DTR）

下一篇将会讨论NOR FLASH的读、写、擦的原理及时序。