非易失閃存技術(shù)NAND Flash內(nèi)存設(shè)備的讀寫控制設(shè)計(jì)

圖3　讀頁(yè)流程


圖4　讀頁(yè)時(shí)序

2.2.2　讀頁(yè)主要函數(shù)

NAND Flash讀頁(yè)的主要函數(shù)有nand_read、nand_do_read_ops、nand_command_lp、nand_read_page_hweCC、read_buf。MTD上層會(huì)調(diào)用struct mtd_info中的讀page函數(shù)，即nand_read函數(shù)，然后調(diào)用nand_do_read_ops，接著會(huì)調(diào)用struct nand_Chip中的cmdfunc函數(shù)。這個(gè)cmdfunc函數(shù)與具體的NAND controller相關(guān)，它的作用是使NAND controller向NAND芯片發(fā)出讀命令，NAND芯片收到命令后，就會(huì)做好準(zhǔn)備等待NAND controller下一步的讀取。接著nand_read函數(shù)又會(huì)調(diào)用struct nand_ecc_CTRl中的read_page函數(shù)，而read_page函數(shù)又會(huì)調(diào)用struct nand_chip中read_buf函數(shù)，從而真正把NAND芯片中的數(shù)據(jù)讀取到buffer中。read_buf函數(shù)返回后，read_page函數(shù)就會(huì)對(duì)buffer中的數(shù)據(jù)做一些處理，比如ECC校驗(yàn)。讀頁(yè)主要函數(shù)代碼如下：

statIC int nand_do_read_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t from, struct mtd_oob_ops *ops) {

……

while(1) {

……

/*先發(fā)送對(duì)應(yīng)的讀頁(yè)（read page）的命令*/

chip﹥cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READ0, 0x00, page);

……

/*發(fā)送完命令，接著去調(diào)用read_page函數(shù)讀取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)*/

ret=chip﹥ecc.read_page(mtd, chip, buFPoi);

buf+=bytes;

……

readlen-=bytes;

if(!readlen)

break;

col=0;/*頁(yè)內(nèi)地址對(duì)齊*/

ealpage++;/*頁(yè)號(hào)加1*/

page=realpage chip﹥pagemask;

……

}

……

}

2.3　NAND Flash的寫頁(yè)流程

2.3.1　寫頁(yè)時(shí)序

圖5　寫頁(yè)時(shí)序

從圖5寫頁(yè)時(shí)序可以看到，如果要實(shí)現(xiàn)寫一個(gè)頁(yè)的數(shù)據(jù)，就要發(fā)送Page program的命令，而且是分兩個(gè)周期，即分兩次發(fā)送對(duì)應(yīng)的命令。第一次是80h,第二次是10h，而兩次命令中間，需要發(fā)送對(duì)應(yīng)的要寫的頁(yè)的地址和數(shù)據(jù)。第3個(gè)周期是發(fā)送讀狀態(tài)寄存器命令70h, 如果I/O口為低電平,表示數(shù)據(jù)寫入成功，否則失敗。寫頁(yè)流程如圖6所示。

圖6　寫頁(yè)流程

2.3.2　寫頁(yè)主要函數(shù)

以寫NAND Flash芯片為例，其寫數(shù)據(jù)的工作過(guò)程：首先，MTD上層會(huì)調(diào)用struct mtd_info中的寫page函數(shù)，即nand_write函數(shù)，然后調(diào)用nand_do_read_ops。接著函數(shù)會(huì)調(diào)用struct nand_chip中cmdfunc函數(shù)，這個(gè)cmdfunc函數(shù)與具體的NAND controller相關(guān)，它的作用是使NAND controller向NAND芯片發(fā)出寫命令，NAND芯片收到命令后，就會(huì)做好準(zhǔn)備等待NAND controller下一步的讀取。接著nand_write函數(shù)又會(huì)調(diào)用struct nand_ecc_ctrl中的write_page函數(shù)，而write_page函數(shù)又會(huì)調(diào)用struct nand_chip中write_buf函數(shù)，從而真正把數(shù)據(jù)寫到NAND Flash芯片中。

MTD讀取數(shù)據(jù)的入口是nand_write，然后調(diào)用nand_do_write_ops，此函數(shù)主體代碼如下:

static int nand_do_write_ops(struct mtd_info *mtd, loff_t to, struct mtd_oob_ops *ops){

……

if (nand_check_wp(mtd))/*檢測(cè),寫保護(hù)*/

return -EIO;

……

while(1){

……

ret=chip﹥write_page(mtd, chip, wbuf, page, cached,(ops﹥mode==MTD_OOB_RAW));/*寫頁(yè)數(shù)據(jù)*/

writelen-=bytes;

if (!writelen)

break;

column=0; /*頁(yè)內(nèi)地址對(duì)齊*/

buf+=bytes;

realpage++; /*頁(yè)號(hào)加1*/

page=realpage chip﹥pagemask;

……

}

……

}