NAND FLASH 驱动分析

NAND FLASH是一个存储芯片

那么: 这样的操作很合理"读地址A的数据，把数据B写到地址A"





问1. 原理图上NAND FLASH和S3C2440之间只有数据线，

     怎么传输地址？

答1．在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址

     当ALE为高电平时传输的是地址，





问2. 从NAND FLASH芯片手册可知，要操作NAND FLASH需要先发出命令

     怎么传入命令？

答2．在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址，也传输命令

     当ALE为高电平时传输的是地址，

     当CLE为高电平时传输的是命令

     当ALE和CLE都为低电平时传输的是数据





问3. 数据线既接到NAND FLASH，也接到NOR FLASH，还接到SDRAM、DM9000等等

     那么怎么避免干扰？

答3. 这些设备，要访问之前必须"选中"，

     没有选中的芯片不会工作，相当于没接一样





问4. 假设烧写NAND FLASH，把命令、地址、数据发给它之后，

     NAND FLASH肯定不可能瞬间完成烧写的，

     怎么判断烧写完成？

答4. 通过状态引脚RnB来判断：它为高电平表示就绪，它为低电平表示正忙





问5. 怎么操作NAND FLASH呢？

答5. 根据NAND FLASH的芯片手册，一般的过程是：

     发出命令

     发出地址

     发出数据/读数据





          NAND FLASH                      S3C2440（有MAND FLASH控制器）

发命令    选中芯片                   

          CLE设为高电平                   NFCMMD=命令值     

          在DATA0~DATA7上输出命令值

          发出一个写脉冲

            

发地址    选中芯片                        NFADDR=地址值

          ALE设为高电平

          在DATA0~DATA7上输出地址值

          发出一个写脉冲





发数据    选中芯片                        NFDATA=数据值

          ALE,CLE设为低电平

          在DATA0~DATA7上输出数据值

          发出一个写脉冲





读数据    选中芯片                        val=NFDATA

          发出读脉冲

          读DATA0~DATA7的数据





用UBOOT来体验NAND FLASH的操作：





1. 读ID

                                             S3C2440                          u-boot 

选中                           NFCONT的bit1设为0   md.l 0x4E000004 1; mw.l 0x4E000004  1

发出命令0x90                   NFCMMD=0x90         mw.b 0x4E000008 0x90 

发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00

读数据得到0xEC                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1

读数据得到device code          val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1

          0xda

退出读ID的状态                 NFCMMD=0xff         mw.b 0x4E000008 0xff

     

2. 读内容: 读0地址的数据

使用UBOOT命令:

nand dump 0

Page 00000000 dump:

        17 00 00 ea 14 f0 9f e5  14 f0 9f e5 14 f0 9f e5





                                             S3C2440                            u-boot 

选中                           NFCONT的bit1设为0   md.l 0x4E000004 1; mw.l 0x4E000004  1

发出命令0x00(读)              NFCMMD=0x00         mw.b 0x4E000008 0x00 

发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00

发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00

发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00

发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00

发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00

发出命令0x30                   NFCMMD=0x30         mw.b 0x4E000008 0x30 

读数据得到0x17                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1

读数据得到0x00                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1

读数据得到0x00                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1

读数据得到0xea                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1

退出读状态                     NFCMMD=0xff         mw.b 0x4E000008 0xff









NAND FLASH驱动程序层次





看内核启动信息

S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics

s3c2440-nand s3c2440-nand: Tacls=3, 30ns Twrph0=7 70ns, Twrph1=3 30ns

NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0xda (Samsung NAND 256MiB 3,3V 8-bit)

Scanning device for bad blocks

Bad eraseblock 256 at 0x02000000

Bad eraseblock 257 at 0x02020000

Bad eraseblock 319 at 0x027e0000

Bad eraseblock 606 at 0x04bc0000

Bad eraseblock 608 at 0x04c00000

Creating 4 MTD partitions on "NAND 256MiB 3,3V 8-bit":

0x00000000-0x00040000 : "bootloader"

0x00040000-0x00060000 : "params"

0x00060000-0x00260000 : "kernel"

0x00260000-0x10000000 : "root"





搜"S3C24XX NAND Driver"

S3c2410.c (drivers\mtd\nand)





s3c2410_nand_inithw

s3c2410_nand_init_chip

nand_scan  // drivers/mtd/nand/nand_base.c 根据nand_chip的底层操作函数识别NAND FLASH，构造mtd_info

    nand_scan_ident

        nand_set_defaults

              if (!chip->select_chip)

                           chip->select_chip = nand_select_chip; // 默认值不适用





              if (chip->cmdfunc == NULL)

                          chip->cmdfunc = nand_command;

                                                               chip->cmd_ctrl(mtd, command, ctrl);

             if (!chip->read_byte)

                         chip->read_byte = nand_read_byte;

                                                                  readb(chip->IO_ADDR_R);

              if (chip->waitfunc == NULL)

                        chip->waitfunc = nand_wait;

                                                      chip->dev_ready

        

        

        nand_get_flash_type

             chip->select_chip(mtd, 0);

             chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);

            *maf_id = chip->read_byte(mtd);

            dev_id = chip->read_byte(mtd);

    nand_scan_tail

        mtd->erase = nand_erase;

        mtd->read = nand_read;

        mtd->write = nand_write;

s3c2410_nand_add_partition

    add_mtd_partitions

        add_mtd_device

            list_for_each(this, &mtd_notifiers) { // 问. mtd_notifiers在哪设置

                                                  // 答. drivers/mtd/mtdchar.c,mtd_blkdev.c调用register_mtd_user

                struct mtd_notifier *not = list_entry(this, struct mtd_notifier, list);

                not->add(mtd);

                // mtd_notify_add  和 blktrans_notify_add

                先看字符设备的mtd_notify_add

                        class_device_create

                        class_device_create

                再看块设备的blktrans_notify_add

                    list_for_each(this, &blktrans_majors) { // 问. blktrans_majors在哪设置

                                                            // 答. drivers\mtd\mdblock.c或mtdblock_ro.c   register_mtd_blktrans

                        struct mtd_blktrans_ops *tr = list_entry(this, struct mtd_blktrans_ops, list);              

                        tr->add_mtd(tr, mtd);

                                mtdblock_add_mtd (drivers\mtd\mdblock.c)

                                    add_mtd_blktrans_dev

                                        alloc_disk

                                        gd->queue = tr->blkcore_priv->rq; // tr->blkcore_priv->rq = blk_init_queue(mtd_blktrans_request, &tr->blkcore_priv->queue_lock);

                                        add_disk            













测试4th:

1. make menuconfig去掉内核自带的NAND FLASH驱动

-> Device Drivers

  -> Memory Technology Device (MTD) support

    -> NAND Device Support

   < >   NAND Flash support for S3C2410/S3C2440 SoC

2. make uImage

   使用新内核启动, 并且使用NFS作为根文件系统

3. insmod s3c_nand.ko

4. 格式化 (参考下面编译工具)

   flash_eraseall  /dev/mtd3  // yaffs

   

5. 挂接

   mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt

6. 在/mnt目录下建文件   













编译工具：

1. tar xjf mtd-utils-05.07.23.tar.bz2        (这个工具mtd-utils-05.07.23.tar.bz2 就是用于格式化分区)

2. cd mtd-utils-05.07.23/util

修改Makefile:

#CROSS=arm-linux-

改为

CROSS=arm-linux-

3. make

4. cp  flash_erase  flash_eraseall   /work/nfs_root/first_fs/bin/               (把它拷贝到单板的bin目录)