NAND Flash存储结构与读写原理

"这篇文档详细介绍了NAND Flash的结构以及其读写操作，特别是针对三星的K9F1208U0M型号。" 在NAND Flash存储技术中，数据是以bit的形式储存在memory cell中，每个cell通常仅能存储一个bit。这些cell被组织成8或16个一组的bit line，形成为NAND设备提供位宽的byte（x8）或word（x16）。这些bit lines进一步组合成页（Page）。以三星的K9F1208U0M为例，每页包含528个Byte，其中512 Byte为主数据区（Main Area），剩下的16 Byte作为备用区（Spare Area）。 NAND Flash的存储空间以块（Block）为单位进行管理，每32个页面构成一个块，每个块的大小为16 kilobytes。对于512Mbit（64Mbyte）的NAND Flash，总共有4096个块。这意味着存储容量的计算公式为：块大小（16KB）× 块数量（4096）。 在读写操作上，NAND Flash以页为最小读写单位，而擦除操作则以块为单位进行。这种组织方式导致了三种类型的地址：Block Address、Page Address和Column Address。数据访问时，512Byte的数据需要9个比特来表示，528Byte系列的NAND Flash将这512Byte分为两个半页，分别通过地址指针命令访问。32个页面需要5比特表示，Block Address则由更高的比特位决定，例如512Mb NAND需要12比特表示4096个块。 地址传输的顺序是：Column Address（列地址），Page Address（页地址），然后是Block Address（块地址）。所有的地址和命令都通过I/O[7:0]接口传递，数据宽度为8位。对于不同容量的NAND Flash，Block Address的表示位数会有所变化，例如1Gbit的528byte/page NAND Flash，Block Address将由A[26:24]表示。 NAND Flash的结构设计和地址管理策略对理解其工作原理至关重要，特别是在进行编程和数据存取时，正确地理解和处理这些地址信息是确保数据安全和高效读写的关键。在实际应用中，开发者需要根据具体型号的NAND Flash特性来编写相应的驱动程序，以实现高效的存储操作。