非易失闪存技术NAND Flash内存设备的读写控制设计

图3　读页流程


图4　读页时序

2.2.2　读页主要函数

NAND Flash读页的主要函数有nand_read、nand_do_read_ops、nand_command_lp、nand_read_page_hweCC、read_buf。MTD上层会调用struct mtd_info中的读page函数，即nand_read函数，然后调用nand_do_read_ops，接着会调用struct nand_Chip中的cmdfunc函数。这个cmdfunc函数与具体的NAND controller相关，它的作用是使NAND controller向NAND芯片发出读命令，NAND芯片收到命令后，就会做好准备等待NAND controller下一步的读取。接着nand_read函数又会调用struct nand_ecc_CTRl中的read_page函数，而read_page函数又会调用struct nand_chip中read_buf函数，从而真正把NAND芯片中的数据读取到buffer中。read_buf函数返回后，read_page函数就会对buffer中的数据做一些处理，比如ECC校验。读页主要函数代码如下：

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

……

while(1) {

……

/*先发送对应的读页（read page）的命令*/

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

……

/*发送完命令，接着去调用read_page函数读取对应的数据*/

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

buf+=bytes;

……

readlen-=bytes;

if(!readlen)

break;

col=0;/*页内地址对齐*/

ealpage++;/*页号加1*/

page=realpage chip﹥pagemask;

……

}

……

}

2.3　NAND Flash的写页流程

2.3.1　写页时序

图5　写页时序

从图5写页时序可以看到，如果要实现写一个页的数据，就要发送Page program的命令，而且是分两个周期，即分两次发送对应的命令。第一次是80h,第二次是10h，而两次命令中间，需要发送对应的要写的页的地址和数据。第3个周期是发送读状态寄存器命令70h, 如果I/O口为低电平,表示数据写入成功，否则失败。写页流程如图6所示。

图6　写页流程

2.3.2　写页主要函数

以写NAND Flash芯片为例，其写数据的工作过程：首先，MTD上层会调用struct mtd_info中的写page函数，即nand_write函数，然后调用nand_do_read_ops。接着函数会调用struct nand_chip中cmdfunc函数，这个cmdfunc函数与具体的NAND controller相关，它的作用是使NAND controller向NAND芯片发出写命令，NAND芯片收到命令后，就会做好准备等待NAND controller下一步的读取。接着nand_write函数又会调用struct nand_ecc_ctrl中的write_page函数，而write_page函数又会调用struct nand_chip中write_buf函数，从而真正把数据写到NAND Flash芯片中。

MTD读取数据的入口是nand_write，然后调用nand_do_write_ops，此函数主体代码如下:

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

……

if (nand_check_wp(mtd))/*检测,写保护*/

return -EIO;

……

while(1){

……

ret=chip﹥write_page(mtd, chip, wbuf, page, cached,(ops﹥mode==MTD_OOB_RAW));/*写页数据*/

writelen-=bytes;

if (!writelen)

break;

column=0; /*页内地址对齐*/

buf+=bytes;

realpage++; /*页号加1*/

page=realpage chip﹥pagemask;

……

}

……

}