嵌入式学习笔记（47）Nand的常见操作及流程分析

news2025/1/20 14:49:46

9.3.1坏块检查

(1)Flash使用之前一定要先统一擦除（擦除的单元是块）。Flash类设备擦除后里边全是1，所以擦干净之后读出来的值是0xFF

(2)检查坏块的思路就是：先擦除，然后将整个块读出来，依次检测各字节是否为0xFF，如果是则表明不是坏块，如果不是则表明是坏块。

9.3.2页写（program）操作

(1)写之前确保这个页是被擦干净的。如果不是擦干净的（而是脏的、用过的）页，写进去的值就是错的，不是你想要的结果。

(2)写操作(wright)在Flash的操作中就叫编程（program）

(3)SoC写Flash时通过命令线、IO线依次发送写命令、写页地址、写数据等进入NandFlash。

(4)写的过程：SoC通过Nand控制器和Nand芯片完成顺序对接，然后按照时序要求将一页数据发给Nand芯片内部的接口电路。接口电路先接收数据到自己的缓冲区，然后再集中写入Nand芯片的存储区域中。Nand接口电路将一页数据从缓冲区中写入Nand存储系统需要一定的时间，这段时间Nand芯片不能再响应SoC发过来的其他命令，所以SoC要等待Nand接口电路忙完。等待方法是SoC不断读取状态寄存器（这个状态寄存器有2种情况：一种是SoC的Nand控制器自带的，另一种是SoC通过发命令得到命令响应得到的），然后通过检查这个状态寄存器的状态位就能知道Nand接口电路刚才写的那一页数据写完了没、写好了没。直到SoC收到正确的状态寄存器响应才能认为刚才要写的那一页数据已经OK。（如果SoC收到的状态一直不对，可以考虑重写或认为这一页所在的块已经是坏块，或者整个Nand芯片已经坏了）。

(5)正常情况下到了（4）已经结束了。但是因为Nand的读写有不靠谱情况，因此，为了安全要去做ECC校验。ECC校验有硬件式校验和软件式校验2种。软件式校验可以采用的策略有很多，其中之一（Nand芯片手册上推荐的方式是）：将刚才写入的一页数据读出来，和写入的内容进行逐一对比。如果读出的和写入的完全一样说明刚才的写入过程正确完成；如果读出来的和写入的不完全一样那就说明刚才的写入有问题。

(6)硬件式ECC：SoC的Nand控制器可以提供硬件式ECC（这个也是比较普遍的情况）。硬件式ECC就是在Nand控制器中有个硬件模块专门做ECC操作。当我们操作Nand芯片时，只要按照SoC的要求按时打开ECC生成开关，则当我们写入Nand芯片时SoC的Nand控制器的ECC模块会自动生成ECC数据放在相应的寄存器中，然后我们只需将这生成的ECC数据写入Nand芯片的带外数据区即可；在将来读取这块Nand芯片时，同样要打开硬件ECC开关，然后开始读，在读的过程中硬件ECC会自动计算读进来的一页数据的ECC值并将之放到相应的寄存器中。然后我们再去读取带外数据区中原来写入时的ECC值，和我们刚才读的时候得到的ECC值进行校验。校验通过则说明读写正确，校验不通过则说明不正确（放弃数据或尝试修复）。