嵌入式Linux系统中nandflash的寻址方式(以k9f1208 nandflash---64M x 8 Bit NAND Flash Memory为参考说明)

1.NAND Flash的寻址方式:NAND Flash Addressing Mode

    NAND Flash的寻址方式和NAND Flash的memory组织方式紧密相关。NAND Flash的数据是以bit的方式保存在memory cell(存储单元)，一般来说，一个cell中只能存储一个bit。这些cell以8个或者16个为单位，连成bit line，形成所谓的byte(x8)/word(x16)，这就是NAND Device的位宽。这些Line会再组成Page，通常是528Byte/page或者264Word/page。然后，每32个page形成一个Block，Sizeof(block)=16kByte

 

Block是NAND Flash中最大的操作单元，擦除就是按照block为单位完成的，而写入/读取是按照page为单位完成的。

所以，按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址：

-Block Address

-Page Address

-Column Address

 

首先，必须清楚一点，对于NAND Flash来讲，地址和命令只能在I/O[7:0]上传递，数据宽度可以是8位或者16位，但是，对于x16的NAND Device，I/O[15:8]只用于传递数据。清楚了这一点，我们就可以开始分析NAND Flash的寻址方式了。

=>  以528Byte/page 总容量512Mbit的NAND器件为例：

    因为1 block=16kbyte，512Mbit=64Mbyte，Numberof(block)=4096

    1block=32page, 1page=528byte=512byte(Main Area)+16byte(Spare Area)

用户数据保存在main area中。

 

512byte需要9bit来表示，对于528byte系列的NAND，这512byte被分成1st half page和2nd half page,

各自的访问由所谓的pointer operation命令来选择，也就是选择了bit8的高低。因此A8就是

halfpage pointer（这是我给出的一个名字），A[7:0]就是所谓的column address。

 

32个page需要5bit来表示，占用A[13:9]，即该page在块内的相对地址

Block的地址是由A14以上的bit来表示，例如512Mb的NAND，共4096block，因此，需要12个bit

来表示，即A[25:14]，如果是1Gbit的528byte/page的NAND Flash，则block address用

A[26:14]表示。而page address就是blcok address|page address in block

 

NAND Flash的地址表示为：

Block Address|Page Address in block|halfpage pointer|Column Address

地址传送顺序是Column Address,Page Address,Block Address。

由于地址只能在I/O[7:0]上传递，因此，必须采用移位的方式进行。

例如，对于512Mbit x8的NAND flash，地址范围是0~0x3FF_FFFF，只要是这个范围内的数值

表示的地址都是有效的。

 

以NAND_ADDR为例：

第1步是传递column address，就是NAND_ADDR[7:0]，不需移位即可传递到I/O[7:0]上

而halfpage pointer即bit8是由操作指令决定的，即指令决定在哪个halfpage上进行读写，

而真正的bit8的值是don't care的。

第2步就是将NAND_ADDR右移9位，将NAND_ADDR[16:9]传到I/O[7:0]上

第3步将NAND_ADDR[24:17]放到I/O上

第4步需要将NAND_ADDR[25]放到I/O上

因此，整个地址传递过程需要4步才能完成，即4-step addressing。

如果NAND Flash的容量是256Mbit以下，那么，block adress最高位只到bit24，因此寻址

只需要3步。

下面，就x16的NAND flash器件稍微进行一下说明。

由于一个page的main area的容量为256word，仍相当于512byte。但是，这个时候没有所谓的1st halfpage和2nd halfpage之分了，所以，bit8就变得没有意义了，也就是这个时候

bit8完全不用管，地址传递仍然和x8器件相同。除了，这一点之外，x16的NAND使用方法和x8的使用方法完全相同。

 

Written on Mar 17,2004

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2.nandflash地址传递例子说明:

(1)对64MB,8位的nand flash来说 : (4096个块,需要12位来表示)

-Block Address         A[25:14]

-Page Address          A[13:9]

-Column Address        A[7:0]

 

故 : 第一次直接传A[7:0] ; 第二次将A[16:9]右移9位,再传它 ; 第三次将A[24:17]右移17位,再传它 ; 第四次将A[25]右移25位,再传它

     因此，整个地址传递过程需要4步才能完成，即4-step addressing。

             

(2)对32MB,8位的nand flash来说 : (2048个块,需要11位来表示)

-Block Address        A[24:14]

-Page Address         A[13:9]

-Column Address       A[7:0]

 

故 : 第一次直接传A[7:0] ; 第二次将A[16:9]右移9位,再传它 ; 第三次将A[24:17]右移17位,再传它

     因此，整个地址传递过程需要3步才能完成，即3-step addressing。

 

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