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NAND Flash 硬件编程详解

NAND

Flash

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16页

该文档详解的解析了NAND Flash的编程细节，从NAND Flash 的datasheet分析，包括硬件工作原来、操作时序讲解，到最后NAND Flash读写函数的实现，都是本人在实践中的学习和总结，与大家分享，希望能够提供一些帮助。

资源详情

资源评论

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目录 .............................................................................................................................................................. 1

NANDFLASH

编程开发指南 ..................................................................................................................... 2

1. NANDFLASH 硬件接口............................................................................................................................2

2. NANDFLASH 地址序列............................................................................................................................4

3. NANDFLASH 命令字操作........................................................................................................................5

4. NANDFLASH 控制器................................................................................................................................6

5. NANDFLASH 读函数................................................................................................................................8

6. NANDFLASH 写函数..............................................................................................................................12

auther： Andrew Yau

email： 64879927@qq.com

date: 2012-11-4

NANDFLASH 编程开发指南

1. NANDFLASH 硬件接口

图 1：8bit NANDFLASH 硬件接口

① 引脚对应功能如下：

I/O0 ~ I/O7：用于输入地址/数据/命令，输出数据

CLE：Command Latch Enable，命令锁存使能，在输入命令之前，要先在

模式寄存器中，设置 CLE 使能

'ALE：Address Latch Enable，地址锁存使能，在输入地址之前，要先在

模式寄存器中，设置 ALE 使能

CE#：Chip Enable，芯片使能，在操作 Nand Flash 之前，要先选中此芯片，

才能操作

RE#：Read Enable，读使能，在读取数据之前，要先使 CE＃有效。

WE#：Write Enable，写使能,在写取数据之前，要先使 WE＃有效。

R/B#:Ready/Busy Output,就绪/忙,主要用于在发送完编程/擦除命令后,检测

这些操作是否完成,忙,表示编程/擦除操作仍在进行中,就绪表示操作完成.

Vcc：Power，电源

Vss：Ground，接地

②ALE 与 CLE

在 NANDFLASH 引脚中，8 个 I/O 引脚是复用的，即用来发送地址、发

送命令、发送数据。为了区分到底传入的是地址、命令还是数据，需要 ALE

和 CLE 引脚信号的配合。所以，先要用发一个 CLE（或 ALE）命令，告诉

nand Flash 的控制器一声，我下面要传的是命令（或地址），这样，里面才能

根据传入的内容，进行对应的动作。

③I/O 复用的好处

A．减少外围引脚：相对于并口(Parellel)的 Nor Flash 的 48 或 52 个引脚来

说，的确是大大减小了引脚数目，这样封装后的芯片体积，就小很多。现在

芯片在向体积更小，功能更强，功耗更低发展，减小芯片体积，就是很大的

优势。同时，减少芯片接口，也意味着使用此芯片的相关的外围电路会更简

化，避免了繁琐的硬件连线。

B．提高系统的可扩展性，因为没有像其他设备一样用物理大小对应的完

全数目的 addr 引脚，在芯片内部换了芯片的大小等的改动，对于用全部的地

址 addr 的引脚，那么就会引起这些引脚数目的增加，比如容量扩大一倍，地

址空间/寻址空间扩大一倍，所以，地址线数目/addr 引脚数目，就要多加一个，

而对于统一用 8 个 I/O 的引脚的 Nand Flash，由于对外提供的都是统一的 8 个

引脚，内部的芯片大小的变化或者其他的变化，对于外部使用者(比如编写

nand flash 驱动的人)来说，不需要关心，只是保证新的芯片，还是遵循同样的

接口，同样的时序，同样的命令，就可以了。这样就提高了系统的扩展性。

2. NANDFLASH 地址序列

图 2：K9F2G08U0A 型号的 NANDFLASH 地址序列

这里以我开发板上使用的 K9F2G08U0A 型号的 NANDFLASH 为例。该

NANDFLASH 有 2K 个块，每个块有 64 个页，每个页包括 2KB 的数据区和

64B 的 oob 区。

在进行 NANDFLASH 的操作之前，首先要明白我们访问 NANDFLASH

的时候是，数据怎么寻址。

在 NANDFLASH 中，数据、命令和地址都是通过 I/O 引脚的复用进行传

输的，而且对于不同页大小的 NANDFLASH，地址的有效位宽也不同。而且

不同的 NANDFLASH 对于地址的处理也会有一些差异。对于页大小为 2K 的

NANDFLASH，访问一个页内的数据，地址宽度要 11bit，在我的开发板上使

用的 K9F2G08U0A 型号的 NANDFLASH 中，页内的地址位宽用了 12bit，可

以寻址 2KB 的数据区以及 64B 的 spare 区域。在上图中看到，所谓的列地址，

就是要访问数据在页内的地址，分为两个周期，第一个周期先传入前 8bit，

第二个周期传入后 4bit，其中第二周期的地址后 4bit 为 0。所谓的行地址，就

是我们所要操作的页的地址。

例如我们要读取第 10 个块中（块号从 0 记起），第 5 页中的第 1000 个字

节的数据，具体的地址计算方法为：

Addr = 块号*块大小 + 页号*页大小 + 页内地址

Addr = 10*128K + 5*2K + 1000 = 1321960 = 0x142BE8。将 0x142BE8 分解为 2

进制形式

（14）（2B）（E8）

0x142BE8 = 00010100 00101011 11101000

在第一个周期时，将（E8）11101000 传入 NANDFLASH 的 I/O 引脚中。

在第二个周期时，将（2B）的前四位传入 IO0~IO3，IO4~IO7 引脚为低，

即 00001011。

剩余15页未读，继续阅读

北斗一苇

2012-12-04

挺好的，讲解很详细，flash程序已移植成功

### 回答1： FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路技术，可以在设计后进行灵活的重编程。NAND flash则是一种非易失性存储器，用于数据存储和传输。要实现FPGA驱动NAND flash，需要以下步骤：首先，需要确定FPGA与NAND flash之间的通信接口。常用的接口包括SPI（串行外围接口）和I2C（串行总线接口）。通过这些接口，FPGA可以与NAND flash进行数据传输和控制命令交互。其次，需要在FPGA中实现相应的逻辑电路来控制NAND flash。这些逻辑电路包括NAND flash的读取、写入和擦除操作，以及数据的缓存和错误纠正等功能。可以使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）来编写这些逻辑电路的代码，并在FPGA上进行编译和实现。然后，需要将编写好的逻辑电路代码加载到FPGA中。这可以通过将代码通过特定的设计工具进行编译和综合，生成可以在FPGA上直接加载的二进制文件。将生成的二进制文件通过JTAG（联机测试与编程接口）或其他方式加载到FPGA中。最后，在FPGA中配置好逻辑电路后，可以通过FPGA与NAND flash之间的通信接口进行控制和数据交互。FPGA可以发送读取、写入和擦除等命令给NAND flash，从而实现对其进行驱动。同时，也可以通过FPGA将数据从NAND flash读取出来，或者将数据写入到NAND flash中。总结来说，FPGA驱动NAND flash需要确定通信接口、实现逻辑电路、加载代码到FPGA，并通过通信接口进行控制和数据交互。这样就能实现对NAND flash的有效驱动和利用。 ### 回答2： FPGA驱动NAND Flash是指在FPGA芯片中通过编程控制来对NAND Flash进行操作和传输数据。FPGA作为一种可编程逻辑器件，通过其灵活的可编程性和并行处理能力，可以实现对NAND Flash的各种功能操作。首先，FPGA需要连接到NAND Flash，通常通过片选信号、数据总线和控制总线进行连接。FPGA通过配置其IO管脚，将数据和控制信号发送到NAND Flash，实现对它的读取和写入。同时，FPGA还需要设置正确的时序和信号处理方式，确保数据的可靠传输。其次，FPGA需要通过编程来实现对NAND Flash的驱动。FPGA的硬件描述语言（HDL）编程可以用于控制存储器操作的时序和数据流程，包括片选和使能信号的生成，以及数据的读写操作。通过HDL编程，FPGA可以控制读取和写入的地址、数据、传输方式等参数，实现对NAND Flash的全面控制。此外，FPGA还可以通过添加硬件逻辑和电路设计，对NAND Flash进行更高级的操作和处理。例如，可以通过FPGA的逻辑单元实现位翻转校验（BVC）和纠错码（ECC）等功能，提高数据传输和存储的可靠性。也可以通过并行处理的方式，实现多个NAND Flash的并行读取和写入，加快存储器访问速度。总之，FPGA驱动NAND Flash是通过FPGA芯片的编程控制来实现对NAND Flash的读写和操作。通过正确配置连接和编程，FPGA可以实现对NAND Flash的高度可定制化的驱动，满足各种应用场景的需求。

何为spi nand flash

nor flash和spi nand flash

Nor Flash和SPI NAND Flash是两种不同类型的闪存存储器。 Nor Flash是一种使用Nor接口通信的闪存存储器。Nor Flash可以通过CFI（common flash interface）协议获取闪存芯片的物理参数和结构参数，这有利于嵌入式系统对Nor Flash的编程。Nor Flash的接口是并行的形式，即数据线和地址线并排与IC的管脚连接。然而，由于不同容量的Nor Flash在硬件上不兼容，并且封装较大，占用较多的PCB板位置，所以后来逐渐被SPI（串行接口）Nor Flash所取代。现在很多人在提到Nor Flash时，通常指的是SPI Nor Flash。\[2\]\[3\] SPI NAND Flash是一种使用SPI接口通信的闪存存储器。与Nor Flash不同，SPI NAND Flash使用的是NAND闪存技术。SPI NAND Flash的接口是串行的形式，数据通过SPI总线进行传输。SPI NAND Flash相对于Nor Flash来说，具有更高的存储密度和更低的成本，但速度较慢。SPI NAND Flash常用于嵌入式系统和存储设备中。\[3\] 总结来说，Nor Flash和SPI NAND Flash是两种不同类型的闪存存储器，Nor Flash使用Nor接口通信，而SPI NAND Flash使用SPI接口通信，并且它们采用不同的闪存技术。 #### 引用[.reference_title] - *1* *3* [SPI NAND Flash和SPI NOR Flash的区别](https://blog.csdn.net/zidingyi321/article/details/112351177)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* [搞清楚nand flash和 nor flash 以及 spi flash 和cfi flash 的区别](https://blog.csdn.net/zhejfl/article/details/78544796)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

norflash与nandflash的区别

### 回答1： Norflash和Nandflash都是闪存存储器的类型，但它们有一些区别。 Norflash是一种串行存储器，它可以直接访问任何存储位置，因此适用于需要快速读取数据的应用。Norflash的读取速度比Nandflash快，但写入速度较慢。 Nandflash是一种并行存储器，它只能按块读取和写入数据。Nandflash的存储密度比Norflash高，因此适用于需要大容量存储的应用。Nandflash的写入速度比Norflash快，但读取速度较慢。总的来说，Norflash适用于需要快速读取数据的应用，而Nandflash适用于需要大容量存储的应用。 ### 回答2： NOR Flash和NAND Flash均是一种非易失性存储器，但是它们在结构、读写速度、可靠性、应用场景等方面有所不同。首先，结构不同，NOR Flash采用并行结构，NAND Flash采用串行结构。在NOR Flash中，所有的存储单元可以同时进行读写操作，插入或者删除数据十分方便；而NAND Flash需要通过逐页操作来进行数据存储，每次读写只能操作一页，难以在不全部擦除的情况下实现数据的插入或删除。其次，读写速度不同，NOR Flash读取速度比较快，但写入速度较慢，而NAND Flash的读写速度都比较快，写入速度较NOR Flash快。再者，稳定性和可靠性方面也有差异，NOR Flash对读取的数据进行校验，可以检查出数据的错误并且实现自动纠错，有着非常高的可靠性和稳定性；而NAND Flash不能进行数据校验，因此容易受到外部干扰或者物理损坏而导致数据丢失。此外，从应用场景上来说，NOR Flash被广泛应用于嵌入式系统的代码存储、引导存储等方面，使用较为广泛；而NAND Flash则经常用于移动设备（如手机、MP3等）的数据存储，容量比较大，且可以进行原地擦除和写入操作。总的来说，NOR Flash和NAND Flash都是非常重要的存储器件，有着不同的特点和适用场景，需要根据实际需求来选择合适的存储器件。 ### 回答3： Norflash与Nandflash都是闪存存储器，它们在存储方式和特点上存在一些区别。 1. 存储结构 Norflash与Nandflash的存储结构不同。Norflash的存储单元一般为字节，而Nandflash的存储单元一般为页。因为Nandflash存储器中有字节级内部编码结构，所以可通过 Nandflash 存储器所连续的一组字节地址合成页地址进行读写操作。 2. 读写速度 Nandflash的块结构可以支持在其中进行并联操作，因此在读写速度上，Nandflash可以比Norflash更快。但是其并联操作对于制造商而言是一项非常昂贵的生产成本，因此，Norflash的生产成本相对较低。 3. 存储密度在存储密度方面，Nandflash相较Norflash的存储密度更高。現在的Nandflash的存储密度已经远超Norflash，这是因为Nandflash的块结构更加灵活，其可以通过更高的密度，获得更高的性能与更低的成本的平衡。 4. 可靠性 Norflash的可靠性相较于Nandflash要高一些。因为Norflash进行存取时，通过实现地址总线和数据总线的分离，可以绕过实现涵盖在地址总线上的全部信号，并使数据总线上的信号在存取过程中得到较高的保护。然而，当Nandflash被用来作为固定储存器的时候，其相对Norflash会更要高可靠性，因为在这个使用环境下，Nandflash并不常见问题。总体而言，Nandflash和Norflash在存储方式、存储结构、读写速度、存储密度和可靠性等方面具有不同的特点和优势。同时，由于它们的差异，往往需要选择合适自己产品的存储器。

nand flash控制器

NAND Flash控制器是一种专用的芯片，用于管理NAND Flash存储器。它可以控制NAND Flash的读取和写入操作，以及错误纠正和坏块管理。控制器还可以执行诸如块擦除、写保护、数据刷新等任务，以确保NAND Flash的可靠性和长寿命。 NAND Flash控制器通常由多个模块组成，包括输入/输出接口、地址解码器、数据缓存、错误校验和纠正（ECC）、块管理和控制逻辑等。控制器的主要任务是将主机的读写请求转化为NAND Flash所需要的命令序列，并处理NAND Flash返回的数据。 NAND Flash控制器广泛应用于嵌入式系统、移动设备和存储设备等领域，是实现高速、大容量、低功耗存储的关键技术之一。

Norflash和nandflash

Norflash和Nandflash都是非易失性存储器(Non-volatile Memory)的一种，它们都有着存储数据的功能，但在工作原理、存储方式、读写速度、寿命等方面还是有一定的区别的。 Norflash是一种串行存储器，它的读写速度比较快，但存储密度相对较小。Norflash的读取速度比较快，可以直接根据地址进行读取，而写入速度相对较慢，需要进行擦除操作。 Nandflash是一种并行存储器，与Norflash相比，它的存储密度更大，但读写速度相对较慢。Nandflash的读取速度较慢，需要进行页读取操作，而写入速度相对较快，可以直接进行写入操作。总的来说，Norflash比Nandflash更适合用于存储程序代码，而Nandflash比Norflash更适合用于存储大量数据。

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