JZ2440:norflash

采用的器件是:29lv160dbt1-70g

1. 简介

norflash 的特点是:
  • NOR Flash 的特点是芯片内执行(XIP ,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。
  • NOR 的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响到它的性能。
  • 由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s
  • NOR Flash 能够像内存一样读操作,不能像内存写入和擦除
采用的器件:
  • 大小是:2M Bytes
  • 从 norflash 启动,norflash 的起始地址是 0
  • 从 nandflash 启动,norflash 的起始地址是 0x0800 0000

2. 硬件

给的原理图还是有点瞎的:

这个原理图上型号没有跟实际硬件对应上,其中的几个引脚也是标注“错误”,当然作为批量的东西,找一个通用的元件来代替,本质是没有错误的。
板子上芯片的名字:29lv160dbt1-70g
引脚15:RY/BY# ( Ready/Busy output )
引脚47:BYTE# ( Selects 8-bit or 16-bit mode )
    高电平:16位模式,有效的输入输出引脚是 DQ15-DQ0
    低电平:8位模式,有效的输入输出引脚是 DQ7-DQ0,DQ8-DQ14处于三态,DQ15( the DQ15 pin is used as  an input for the LSB (A-1) address function.  )

从原理图上看到,引脚47是高电平,这个开发板采用的是16位模式。
下图是扇区的地址表:
JZ2440:norflash_第1张图片

JZ2440:norflash_第2张图片

3. 编程

3.1 :系统上电,直接能读

U16 read_en29lv160ab(U32 addr)
{
       return *((volatile U16 *)(addr));
}

3.2 软件复位:

norflash不仅能硬件复位,也能软件复位,思路是向任一地址写入复位命令 0xf0:

void reset_en29lv160ab(void)
{
       *((volatile U16 *)0x0) = 0xf0;
}

norflash 的写和擦除:需要 4 到 6 个周期来完成,每一个周期都要把相应的命令写入 norflash 中的某一个寄存器:

3.3 操作的过程:

  • 第一个周期是把命令 0xaa 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第二个周期是把命令 0x55 写到地址 0x2aa 的命令寄存器中
  • 第三个周期是把命令 0xa0 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第四个周期是把数据 写到目的地址中
需要知道的几点:
  • norflash 接到的是s3c2440 的bank0 上,norflash 的基地址为 0x00000000
  • 之所以把norflash 的地址向左移一位,是因为 s3c2440 的addr1 链接到了 norflash 的 a0 上

check_toggle函数的作用是:用于判断这次操作是否正确
    它的原理是连续两次读取数据总线上的数据,判断数据总线上的第6位数值(DQ6)是否翻转,如果没有翻转则正确,否则还要判断第5位(DQ5),以确定是否是因为超时而引起的翻转。
#define    flash_base              0x00000000
#define    CMD_ADDR0              *((volatile U16 *)(0x555<<1+flash_base))
#define    CMD_ADDR1              *((volatile U16 *)(0x2aa<<1+flash_base))
 
U8 en29lv160ab_program(U32 addr, U16 dat)
{
       CMD_ADDR0 = 0xaa;
       CMD_ADDR1 = 0x55;
       CMD_ADDR0 = 0xa0;
       *((volatile U16 *)(addr)) = dat;
 
       return check_toggle();
}

U8 check_toggle()
{
       volatile U16 newtoggle,oldtoggle;
       oldtoggle = *((volatile U16 *)0x0);
 
       while(1)
       {    
              newtoggle = *((volatile U16 *)0x0);
             
              if((oldtoggle & 0x40)==(newtoggle & 0x40))
                     break;
             
              if(newtoggle & 0x20)           //DQ5
              {
                     oldtoggle = *((volatile U16 *)0x0);
                     newtoggle = *((volatile U16 *)0x0);
                    
                     if((oldtoggle & 0x40)==(newtoggle & 0x40))
                            break;
                     else
                            return 0;         //错误
              }    
              oldtoggle = newtoggle;
       }
      
       return 1;         //正确
}

3.4 擦除操作的过程:

写操作只能使“1”变为“0”,而只有擦除才能使“0”变为“1”。因此在写之前一定要先擦除。
  • 第一个周期是把命令 0xaa 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第二个周期是把命令 0x55 写到地址 0x2aa 的命令寄存器中
  • 第三个周期是把命令 0x80 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第四个周期是把命令 0xaa 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第五个周期是把命令 0x55 写到地址 0x2aa 的命令寄存器中
  • 第六个周期是把命令 0x30 写到要擦除块的首地址
// 输入参数为擦除块的首地址
U8 en29lv160ab_sector_erase(U32 section_addr)
{
       CMD_ADDR0 = 0xaa;
       CMD_ADDR1 = 0x55;
       CMD_ADDR0 = 0x80;
       CMD_ADDR0 = 0xaa;
       CMD_ADDR1 = 0x55;
       *((volatile U16 *)(section_addr)) = 0x30;
      
       return check_toggle();
}

3.5 读取芯片的 ID:

  • 第一个周期是把命令 0xaa 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第二个周期是把命令 0x55 写到地址 0x2aa 的命令寄存器中
  • 第三个周期是把命令 0x90 写到地址 0x555 的命令寄存器中
  • 第四个周期是读地址 0x100 中的内容 得到厂商 ID(0x1c)
  • 第四个周期是读地址 0x01 中的内容 得到设备 ID(0x2249)
//读厂商 ID
U32 get_en29lv160ab_id(void)
{
       U32 temp=0;
       CMD_ADDR0 = 0xaa;
       CMD_ADDR1 = 0x55;
       CMD_ADDR0 = 0x90; 
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x100<<1)))<<16;
       temp |= *(volatile unsigned short *)(flash_base + (1<<1));
      
       return temp;
}

4. 例子:

下面的程序实现了对一块区域进行擦除,写入,并读出的操作,判断写入的数据是否与读出的数据相同:
CFI:是一个记录芯片信息的接口,可以通过特定的命令来访问这些数据
……   ……
U16 buffer[1024];
char cmd;
……   ……
 
void test_en29lv160ab(void)
{
       U32 temp;
       U8 sta;
       int i;
      
       for(i=0;i<1024;i++)
       buffer[i]=2*i+1;
          
       //读ID
temp = get_en29lv160ab_id();
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)((temp&0xff000000)>>24);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)((temp&0x00ff0000)>>16);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)((temp&0x0000ff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)((temp&0x000000ff));
  
reset_en29lv160ab();            //这里一定要复位
    
delay(100);
    
       //擦除块33
       sta=en29lv160ab_sector_erase(0xf0000);
if(sta == 0)
       {
              while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
              rUTXH0=0xaf;             //擦除出错
       }
       else
       {
              for(i=0;i<1024;i++)
              {
                     sta = en29lv160ab_program(0xf0000+(i<<1),buffer[i]);            //写
                     if(sta == 0)           //写出错
                     {
                            while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
                            rUTXH0=0xbf;     
                            break;
                     }
                     delay(200);
              }
             
              if(sta == 1)
              {
                     for(i=0;i<1024;i++)
                     {
                            if(read_en29lv160ab(0xf0000+(i<<1))!=buffer[i])            //读出错
                            {
                                   while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
                                   rUTXH0=0xcf;
                                   sta = 3;
                                   break;
                            }
                     }
                     if(sta !=3)             //全部操作都正确
                     {
                            while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
                            rUTXH0=0x66;     
                     }
              }
       }
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=0x88;                    //结束
}
 
//简单测试CFI
void test_en29lv160ab_CFI(void)
{
       U16 temp;
      
       *((volatile U16 *)(0x55<<1+flash_base))=0x98;               //CFI命令
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x10<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x11<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x12<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x13<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x14<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x15<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x16<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x17<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x18<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x19<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
      
       temp = (*(volatile unsigned short *)(flash_base+ (0x1a<<1)));
       //while(!(rUTRSTAT0 & 0x2))      ;
       //rUTXH0=(U8)((temp&0xff00)>>8);
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=(U8)(temp&0x00ff);
}
 
void __irq uartISR(void)
{
       char ch;
       rSUBSRCPND |= 0x1;
       rSRCPND |= 0x1<<28;
       rINTPND |= 0x1<<28;
       ch=rURXH0;
      
       switch(ch)
       {
              case 0x11:                     //get ID
                     cmd = 1;
                     break;
              case 0x66:                    //test CFI
                     cmd = 6;
                     break;
              case 0x77:                    //test norflash
                     cmd = 7;
                     break;
       }
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
       rUTXH0=ch;
}
 
void Main(void)
{
       U32 temp;
       int i;
 
//uart0 port
       rGPHCON = 0x00faaa;
rGPHUP  = 0x7ff;
 
//init uart0
rULCON0 = 0x3;
       rUCON0 = 0x5;
rUFCON0 = 0;
       rUMCON0 = 0;
rUBRDIV0 = 26;
       rSRCPND = (0x1<<19)|(0x1<<28);
       rSUBSRCPND = 0x1;
rINTPND = (0x1<<19)|(0x1<<28);
       rINTSUBMSK = ~(0x1);
       rINTMSK = ~((0x1<<19)|(0x1<<28));
       pISR_UART0 = (U32)uartISR;  
 
       cmd = 0;
       while(1)
       {
              switch(cmd)
              {
                     case 1:                   //读ID
                            cmd = 0;
                            temp = get_en29lv160ab_id();
                            while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
                            rUTXH0=(U8)((temp&0xff000000)>>24);
                            while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
                            rUTXH0=(U8)((temp&0x00ff0000)>>16);
                            while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
                            rUTXH0=(U8)((temp&0x0000ff00)>>8);
                            while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)) ;
                            rUTXH0=(U8)((temp&0x000000ff));
                            reset_en29lv160ab();
                            break;
 
                     case 0x7:              
                            cmd = 0;
                            test_en29lv160ab();
                            break;
                           
                     case 0x6:
                            cmd = 0;
                            test_en29lv160ab_CFI();
                            reset_en29lv160ab();
                            break;
              }
}
}

博客参考: s3c2440对norflash的操作


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