NAND Flash驱动详解：原理与结构分析

"本文主要解析了NAND Flash的驱动及其工作原理，涵盖了NAND Flash的物理结构、地址表示以及在驱动层面上的操作细节。" 在深入理解NAND Flash驱动之前，我们首先需要了解NAND Flash的基本构成。NAND Flash是一种非易失性存储设备，它的数据存储在memory cell中，每个cell通常只能存储一个bit。这些cell通过bitline连接，形成byte或word线，构成了NAND Device的位宽。以三星K9F1208U0M为例，每页包含528Bytes（主区域512byte加上16byte的备用区域），每32个页组成一个Block。总共有4096个Block，总容量66MB，但其中有2MB用于ECC校验等，实际可用容量为64MB。 NAND Flash的数据存取有其特定规则：以页为单位进行读写，以块为单位进行擦除。这引出了NAND Flash的三种地址类型：列地址（Column Address）、页地址（Page Address）和块地址（Block Address）。列地址是低8位地址，用于定位数据在页中的位置；页地址是中间的5位，标识页在块内的位置；块地址由高位的几个比特决定，确定数据所在的块。在擦除操作时，列地址是不需要的，因为擦除操作是按块进行的。 地址和命令在NAND Flash中通过I/O[7:0]传递，数据传输宽度为8位。512byte的数据需要9位地址表示，而528byte的NAND Flash则分为两个半页进行访问，由A[7:0]（列地址）决定访问哪个部分。页地址的5位（A[13:9]）指定了页在块内的位置，A8位用于选择第一页（0）还是第二页（1）。块地址由A14以上的比特位决定，对于64MB的NAND Flash，4096个Block需要12位来表示。 在驱动层面，NAND Flash的读写操作涉及到对这些地址的精确控制。读取时，驱动需要发送正确的命令和地址组合到NAND设备，然后等待数据从I/O口读出。写入则需要先擦除目标块，然后将数据按页写入。此外，由于NAND Flash的错误率较高，驱动还必须处理ECC（Error Correction Code）校验，确保数据的完整性。 NAND Flash驱动的实现涉及硬件接口的交互、地址的解析和转换、数据的读写操作以及错误校验等复杂逻辑。理解和掌握这些知识对于设计和优化嵌入式系统中的NAND Flash存储至关重要。