S3C6410学习——Nand flash陷阱

当系统以Nand方式启动时，硬件将Nand Flash的前8KB拷贝到Steppingstone，然后从0地址开始运行程序，在这8KB以内代码中，我们需要完成必要的硬件初始化，如果代码超过8K，我们还需要将剩余代码的搬移到链接地址处，一般在SDRAM/DDR中。其中，硬件部分需要初始化系统时钟、DDR和NAND Flash三部分。这就是S3C6410以Nand方式启动时的大致流程，看上去跟ARM9(S3C2440)没有差别，但是如果您亲自动手写一下这个启动过程，你会发现ARM9跟ARM11还是存在若干差别的，这里我要说的是Nand裸机驱动的问题。述了S3C6410的Nand方式启动流程，看上去跟ARM9(S3C2440)没有太大差别，但是如果您亲自动手写一下这个启动过程，你会发现ARM9跟ARM11还是存在若干差别的，这里我要说的是Nand裸机驱动的问题。

我的开发板式Tiny6410，配置的Nand flash是K9GAG08U0E，块空间1M，页空间8K。于是可以实现nand_read函数：

int nand_read(unsigned int nand_start, unsigned int ddr_start, unsigned int len)
{
	unsigned long rest = len;
	unsigned long addr = nand_start;
	unsigned long page;
	unsigned char *dest = (unsigned char *)ddr_start;
	int i;

	nand_select();
	while(rest > 0){
		nand_cmd(0x00);
		nand_addr(addr);
		nand_cmd(0x30);
		nand_ready();

		page = rest>PAGE_SIZE?PAGE_SIZE:rest;
		for(i = 0; i != page; ++i){
			*dest++ = NFDATA;
		}
		rest -= page;
		addr += page;
	}
	nand_deselect();

	return 0;
}

如上，我们可以完成必要的硬件初始化后用nand_read(0, 0x50000000, __bss_start-_start)来将完整的代码从Nand搬移到DDR中，开始我也是这样想的，但是发现代码根本无法运行，后来调试了一下发现，这样只将代码的前2K拷贝到DDR中，接下来的6K代码丢失了，而再接下来的代码是正确的！这很奇怪啊，手册中明却指出，该Nand的页大小为8KB，但为何我实际读取时却只能读取到2KB呢？原来S3C6410启动时拷贝的8K代码不是存储在Nand flash的第一页上，而是存储在Nand flash的前4页上，每页2K，总共8K，这是S3C6410芯片的硬件结构决定的！也就是说，虽然我们的Nand flash的页大小是8K，但是S3C6410为了适应各种型号的Nand flash并保证硬件能正确的拷贝Nand flash中的前8K到SRAM中，硬性的加上这一规定。因此，nand2ddr函数应该这样写：

void copy2ddr(unsigned long length){
	unsigned long rest = length;
	unsigned long size;
	unsigned long i;

	for(i = 0; i != 4; ++i){
		size = rest>2048?2048:rest;
		nand_read(PAGE_SIZE*i, 0x50000000+i*2048, size);
		rest -= size;
		if(rest == 0)
			return;
	}

	nand_read(PAGE_SIZE*4, 0x50000000+PAGE_SIZE, rest);
}

对应还有写操作，原理一样，逆着写回去，这里就不分析原理了，nand_write函数：

void nand_write(unsigned int nand_start, unsigned char * buf, unsigned int len)
{
	unsigned long count = 0;
	unsigned long addr  = nand_start;
	int i = nand_start % PAGE_SIZE;

	nand_select();
	while (count < len)
	{
		nand_cmd(0x80);
		nand_addr(addr);
		for (; i < PAGE_SIZE && count < len; i++)
		{
			NFDATA = buf[count++];
			addr++;
		}
		nand_cmd(0x10);
		nand_ready();
		i = 0;
	}
	nand_deselect();
}

store2nand函数应该这样写：

void store2nand(unsigned long ddr_start, unsigned long length){
	unsigned char* src = (unsigned char*)ddr_start;
	unsigned long rest = length;
	unsigned long size;
	unsigned long i;

	for(i = 0; i != 4; ++i){
		size = rest>2048?2048:rest;
		nand_write(PAGE_SIZE*i, src+2048*i, size);
		rest -= size;
		if(rest == 0)
			return;
	}

	nand_write(PAGE_SIZE*4, src+2048*4, rest);
}

store2nand函数可以用来下载程序时写nand用，如果不按照这种方式将程序写入nand，硬件就无法正确加载Nand flash的前8K代码，程序也就无法正常运行。

下面是我自己写的Tiny6410裸机程序，arm-linux-gcc环境，如果需要可以下载了看看，代码实现了系统时钟、DDR、Nand flash还有串口的初始化，下面是链接地址，以后还会继续完善：

下载地址：（前段时间忘了改了）

http://download.csdn.net/detail/girlkoo/4690705