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文档简介

1、NOR flash , NAND flash , SDRA踮构和容量分析1.NOR flash结构和容量分析例如:HY29LV160。引脚分别如图:孙切可 叩” All| 孙川 中| 咿I 411NC 诩" RES£TNC NC叫叫 晒响 胡I 叩I 皿| 叩| 邪| 则mnrrn14TSOP48mnnroZU B>1L=S1-S -J. -TJ .in 11 1 1 1 1 7 1 tv I 5- 1 J 1 3 1 2 ? s- 0 D- r 小岫峋叫叫叫叫wlMI%WIKI同KlIgMI峋呜OE>%CEt明 FHPPPREUEUrFPFFPFE207 RE

2、SET# 8YTEHHY29LV160有20根地址线,16位的数据线所以:容量=220(地址线)X16(数据位数)bit =1MX16bit=1MX2B=2MB2.SRAM简单介绍SRAM是英文Static RAM的缩写,它是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存 它内部存储的数据。SRA师需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。而DRAM(Dynamic Random Access Memory)每隔一段时间,要刷新充电一次,否则内部的数据即会消失, 因此SRAMM有较高的性能,但是SRAM 也有它的缺点,即它的集成度较低,相同容量的DRA炳存可以设计为较小的体积,但是SRAM需要

3、很大的体积,且功耗较大。所以在主板上SRA所储器要占用一部分面积。SRAM 一种是置于CPU与主存间的高速缓存,它有两种规格:一种是固定在主板上的高速缓 存(Cache Memory );另一种是插在卡槽上的 COAST Cache On A Stick )扩充用的高速缓存,另外在CMO肱片146818的电路里,它的内部也有较小容量的128字节SRAM存储我们所设置的配置数据。还有为了加速 CPU内部数据的传送,自80486CPU起,在CPU的内部也设计有高速缓存,故在 Pentium CPU有所谓的L1 Cache(一级高速缓存)和L2Cache(二级高速缓存)的名词,一般L1 Cache

4、是内建在 CPU的内部,L2 Cache是设计在 CPU的外部,但是 Pentium Pro 把L1和L2 Cache同时设 计在CPU的内部,故 Pentium Pro的体积较大。最新的 Pentium II 又把L2 Cache移至CPU内核之 外的黑盒子里。SRAM1然速度快,不需要刷新的操作, 但是也有另外的缺点,就是价格高,体积大,所以在主板上还不能作为用量较大的主存。现将它的特点归纳如下: 优点,速度快,不必配合内存刷新电路,可提高整体的工作效率。 缺点,集成度低 ,功耗较大,相同的容量体积较大,而且价格较高,少量用于关键性系统以提 高效率。 SRAM使用的系统:O CPUW主存之

5、间的高速缓存。OCPU内部的L1/L2或外部的L2高速缓存。OCPU部扩充用的COAS嘀速缓存。O CMOS 14681毗片(RT& CMOS SRAM主要用途:SRAM主要用于二级高速缓存 (Level2 C ache)。它利用晶体管来存储数据。与DRAMf比,SRAM的速度快,但在相同面积中SRA度勺容量要比其他类型的 内存小。SRAM 的速度快但昂贵,一般用小容量的SRAW为更高速CPUffi较低速DRAM之间的缓存C cache) .SRAMtk有许多种,如 AsyncSRAMAsynchronous SRAM异步 SRAM) Sync SRAM(Synchronous SRA

6、M同步SRAM9 PBSRAM (Pipelined Burst SRAM,流水式突发 SRAM)还有INTEL没有公布细节的CSRA晞。基本的SRAM勺架构如图1所示,SRAM-般可分为五大部分:存储单元 阵列(corecells array) ,行/列地址译码器(decode),灵敏放大器(Sense Amplifier) ,控制电路(control circuit),缓冲/驱动电路(FFIO)。SRAM是静态存储方式,以双稳态电路作为存储单元,SRA师象DRAM-样需要不断刷新,而且 工作速度较快,但由于存储单元器件较多,集成度不太高,功耗也较 大。3.SDRAM结构和容量分析SDRA递

7、础知识SDRAM : Synchronous Dynamic Random Access Memory, 同步动态随机存取存储器。 同步是指Memory工作需要步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准。动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失。随机是指数据不是线性依次存储,而是由指定地址进行数据读写。SDRAM从发展到现在已经经历了四代,分别是:第一代SDR SDRAM第二代DDR SDRAM第三代DDR2 SDRAM第四代 DDR3 SDRAM.第一代与第二代 SDRA的采用单端(Single-Ended )时钟信号,第三代与第四代由于工作频率比 较快,所以采用可降低干扰的差分

8、时钟信号作为同步时钟。SDR SDRAMS时钟频率就是数据存储的频率,第一代内存用时钟频率命名,如 pc100, pc133则 表明时钟信号为100或133MHz数据读写速率也为 100或133MHz之后的第二,三,四代DDRDouble Data Rate )内存则采用数据读写速率作为命名标准,并且在前面加上表示其DDR(弋数的符号,PC-即 DDR PC2=DDR2 PC3=DDR3 如 PC2700是 DDR333 其工作频率是 333/2=166MHz, 2700 表示带宽为 2.7G。DDR 的读写频率从 DDR20CIU DDR40Q DDR2M DDR2-400至U DDR2-8

9、0Q DDR漱 DDR3-800至UDDR3-1666例如:HY57V641620HY57V641620弓唧分布:表M 2引脚信号描近引0名称描述CLK时耕石片时於维人工CKE对鼾使能片内时斜信号控制.CS户选禁上疝便能除CLK、UKE工DQV外涧所有典人信 轨Bao* Qa生地址近押阳于片内4个组的增祥.Al If。地址总修,例址1Ali 一为必先地址1总比T充电好志I ALORAS i CAS, WE个地址领存 虹地址领存写便能嬖:匕:臣女值其/RAS,/CAS和怎 定义相应的操柞.LDQM- LDQY文鸣I。星触在二支式F理刽等、爆;“在写嗅式卜群藤沟人致梆DQ k DQrt数掘总嵯显据

10、裁入输出引脚VTJDVSS电幽地内部也菊度渣川避冲屯地VDDQ VSSQ电那他输出黝-电湄,地SC未连接LILIUUELI 匚 LIUULIULILIUU 匚 LILILJUUIJU。154253EQ451IRHq6函7a4794610461144124313&4pnT9OPll42144OMX87M4115口口门 pncti401630173fi1837IS36R3521342233233224312530262927谓岂5, IB KV5-20弓IW分布象,DQ13落寒DQ10DQ9霭雪城器善第修总 nnrmnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnHY57V641620有12

11、根地址线。但要注意:SDRAM1行地址和列地址是公用这12根 地址线的。行地址:A11A0列地址:A7A0 RAS#T地址锁存有效时,地址为行 地址,A11A0 CAS#地址锁存有效时,地址为列地址,A7AQHY57V641620有两个Bank地址。AB1,BA0.用于片内4个组BanK的选择。HY57V641620有16位数据总线:DQ15DQ0所以HY57V641620勺容量计算公式是: 容量=212(行地址)X28(列地址)X16(数据位数)X22(片内bank数)bit=220X16X4bit=1MX2X4Byte=8MB4.NAND flash结构和容量分析NAND FLAS悌口 N

12、OR FLASH勺区另UNANDFLASME对大容量的数据存储需要中日益发展,到现今,所有的数码相机、多数MP3播放器、各种类型的U盘、很多PDA里面者B有NAND FLASH勺身影。1. Flash的简介NOR Flash :u程序和数据可存放在同一片芯片上,拥有独立的数据总线和地址总线,能快速随机地读取,允许系统直接从Flash中读取代码执行,而无需先将代码下载至RAM中再执行u可以单字节或单字编程,但不能单字节擦除,必须以块为单位或对整片执行擦除操作,在对存储器进行编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。NAND FLASHu以页为单位进行读写操作,1页为256B或512B;以块为单

13、位进彳f擦除操作,1块为4KB 8KB或16KR具有快编程和快擦除的功能u 数据、地址采用同一总线,实现串行读取。随机读取速度慢且不能按字节随机编程u 芯片尺寸小,引脚少,是位成本(bit cost )最低的固态存储器u芯片存储位错误率较高,推荐使用ECC校验,并包含有冗余块,其数目大概占 1%当某个存储块发生错误后可以进行标注,并以冗余块代替u Samsung TOSHIB街口 Fujistu 三家公司支持采用 NAN亥术NAND Flash。目前,Samsung公司推出 的最大存储容量可达 8Gbit o NANDi要彳乍为SmartMedia卡、Compact Flash卡、PCMCIA

14、 ATA#、固 态盘的存储介质,并正成为 Flash磁盘技术的核心。2. NAND FLASK口 NOR FLASH勺比较1) 性能比较flash 闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任彳flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAN端件执行擦除操作是十分简单的,而 NORW要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为 0。由于擦除NO谭件时是以64128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND 器件是以832KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4m4执行擦除时块

15、尺寸的不同进一步拉大了 NO济口 NADN1间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作 (尤其是更新小文件时),更多的擦除操作必须在基于 NOR勺单元中进行。这样,当选择存储解决方案时,设计 师必须权衡以下的各项因素。 NOR的读速度比NANDt快一些。 NAND的写入速度比NO映很多。 NAND的4ms擦除速度远比 NOR勺5s快。 大多数写入操作需要先进行擦除操作。 NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。2) 接口差别NOR flash 带有SRA限口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAN需件使用复杂的I/O 口来串行地存取数据,共用8位总线(各个产

16、品或厂商的方法可能各不相同)。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NANDt和写操作采用512字节的页和32KB的块为单位,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND)勺存储器就可以取代硬盘或其他块设备。3) 容量和成本NAND flash的单元尺寸几乎是 NO嚼件的一半,由于生产过程更为简单,NAND吉构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格,大概只有NOR勺十分之一。NOR flash占据了容量为116MB闪存市场的大部分,而 NAND flash只是用在8128MB的产品当中,这 也说明NORfc要应用在代码存储介质中, NANDg合于数据存储,NAN的C

17、ompactFlash > Secure Digital 、PCCards 和MMC?储卡市场上所占份额最大。4) 可靠性和耐用性采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF勺系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命 (耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NORW NAND勺可靠性。在NAN皿存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR勺擦写次数是十万次。NAN*储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的 NAN四尺寸要比NO嚼件小8倍,每个NAN用储器块在给定的时间内的删除次 数要少一些。5) 位交换(错误率)所有flash器件都受位交换现

18、象的困扰。在某些情况下(很少见,NAND生的次数要比 NO尊),一个比特位会发生反转或被报告反转了。一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故 障可能导致系统停机。如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。当然,如果这个位真的改变了,就必须 采用错误探测/错误更正(EDC/ECC瘴法。位反转的问题更多见于 NAND闪存,NAND勺供应商建议使用 NAND闪存 的时候,同时使用 EDC/EC第法。这个问题对于用NAN*储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配 置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC(统以确保可靠性。6) 坏块处理NAN

19、D器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。NAN需件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。现在的 FLSAH一般都提供 冗余块来代替坏块如发现某个块的数据发生错误(ECC校验),则将该块标注成坏块,并以冗余块代替。这导致了在NAND Flash中,一般都需要对坏块进行编号管理,让每一个块都有自己的逻辑地址。7) 易于使用可以非常直接地使用基于 NOR)勺闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。由于需 要I/O接口 , NAN嚷复杂得多。各种 NAN瑞件的存取方法因厂家而异。在使用NAN瑞件时,必须先写入

20、驱动程序,才能继续执行其他操作。向NAN渊件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAN濡件上自始至终都必须进行虚拟映射。8) 软件支持当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。在 NO喘件上运行代码不需要任何的软件支持,在NANDB件上进行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序 (MTD), NAND NO襦件在进行写入和擦除操作时都需要MTD使用NORB件时所需要的MT国相对少一些,许多厂商都提供用于 NO儒件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS 驱动,该驱动被 W

21、ind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian 和 Intel 等厂商所采用。 驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和 NANDJ存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。在掌上电脑里要使用 NANCFLASH储数据和程序,但是必须有NORFLASHt启动。除了 SAMSUNG理器,其他用在掌上电脑的主流处理器还不支持直接由NAND FLASHY动程序。因此,必须先用一片小的NOR FLASH启动机器,在把 OS等软件从NAND FLASK入SDRA成运行才行。9) 主要供应商NOR FLASH勺主要供应商是INTEL ,MI

22、CRO等厂商,曾经是 FLASH的主流产品,但现在被 NANDFLAS挤的 比较难受。它的优点是可以直接从FLASH中运行程序,但是工艺复杂,价格比较贵。NAND FLASH勺主要供应商是 SAMSUNG东芝,在U盘、各种存储卡、MP皤放器里面的都是这种 FLASH 由于工艺上的不同,它比 NORFLAS螂有更大存储容量,而且便宜。但也有缺点,就是无法寻址直接运行程序, 只能存储数据。另外 NAND FLAS俳常容易出现坏区,所以需要有校验的算法。Nand-flash存储器是flash存储器的-种,其内部采用非线性宏单元模式,为固态大容量存储器的实现提 供了廉价有效的解决方案。Nand-fla

23、sh存储器具有容量较大,改写速度快,适用于大量资料的存储,因而在业 界得到了越来越广泛的应用,如嵌入式产品中包括数码相机、MP34身听记忆卡、体积小巧的 U盘等。内存和NO国闪存的基本存储单元是 bit ,用户可以随机访问任何一个 bit的信息。而NAND1闪存的基本 存储单元是页(Page)(可以看到,NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区,硬盘的一个扇区也为512字节)。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分,实际上还要加上16字节的校验信息,因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“(512+16) Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝

24、大多数是(512+16)字节的页面容量,2Gb以上容量的NAND1闪存则将页容量扩大到(2048+64)字 节。NAN理闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行,如果目标区域已经有数据, 必须先擦除后写入,因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含32个512字节的页,容量16KB;而大容量闪存采用2KB页时,则每个块包含64个页,容量128KB每颗NANE®闪存 的I/O接口一般是8条,每条数据 线每次传输(512+16) bit信息,8条就是(512+16) X 8bit ,也就是前面说的512字节。但较大容量的 NAND 型闪存也越来越多地采用 16条I/

25、O线的设计,如三星编号 K9K1G16U0A勺芯片就是64Mx 16bit的NANE®闪存, 容量1Gb,基本数据单位是(256+8) X 16bit ,还是512字节。寻址时,NAND1闪存通过8条I/O接口数据线传输地址信息包,每包传送8位地址信息。由于闪存芯片容量比较大,一组8位地址只够寻址256个页,显然是不够的,因此通常一次地址传送需要分若干组,占用若干个 时钟周期。NAND的地址信息包括列地址(页面中的起始操作地址)、块地址和相应的页面地址,传送时分别分组,至少需要三次,占用三个周期。随着容量的增大,地址信息会更多,需要占用更多的时钟周期传输,因此 NAND1闪存的一个重

26、要特点就是容量越大,寻址时间越长。而且,由于传送地址周期比其他存储介质长,因此 NAND©闪存比其他存储介质更不适合大量的小容量读写请求。和磁盘类似,NAND Flash读写数据的基本粒度为页(page),然而读、写数据所需的时间却不一样,一般 写入时间是读出的3到10倍。止匕外,Flash不允许数据的直接覆盖写,必须首先擦除旧有数据才能写入新的,而 擦除的粒度为块(block ),通常一个块包含有64个页。擦除的速度是很慢的,而且每一块的擦除次数也有限, 平均为100万次。下面将给出一个例子来具体说明NAND Flash的特点。下面是三星 K9K8G08U0MK片的Flash组织结

27、构图。512K Pages (=8,192 Blocks)8 bit1 Block = 64 Pages .(128K + 4k) Byte2K EJytes64 Bytes1 Page = (2K + 64)Bytes1 Block 二 12K + 54)B x 64 Pages=(128K + 4K) Bytes1 Device = (2K+64)B x 64Pages x 8r192 Bic =Bh44& MbitsNAND Flash组织结构图从图中可以看出,整个 Flash的容量为8448Mbit ,其中含有8192个物理块,每块包含64个页,每页除了 2K 的数据区之外,还

28、有64字节的额外空间(又成为OOB用于存放错误校验码等信息。除了 Flash的主体,我们还 可以看到一个一页大小的数据寄存器。事实上,每一次Flash的读写操作都需要使用这个寄存器来完成。例如,读操作实际上分成两个阶段,首先是把指定地址中的整页数据载入到寄存器中(时间为20微秒),然后再从寄存器输出数据,可以连续输出,也可以根据指定偏移量随机输出,且随机输出的次数不限(每个字节的输出周 期为20纳秒);而写操作也分为两个阶段,第一阶段是把数据从外界输入到寄存器,可以整页输入,也可以随 机输入,且随机输入的次数不限,每字节的输入周期也是20纳秒,第二阶段便是把寄存器中的数据固化到Flash上,时

29、间为200微秒,每一页原则上只能有一次固化操作,然而大部分NAND Flash (如本例)允许在同一页中的几个片断按照先后顺序分几次写入,本例中为4次,这种情况叫做partial page programming 。除了 partial page programming , NAND Flash还有另外一种有意思的操作,也和数据寄存器相关,叫做 copy-back。就是说,当某个数据页需要被复制到新的位置时,只需将其载入到数据寄存器中,然后根据接收 到的目标地址将该页数据固化到Flash上新的位置,这样就省去了整页数据在寄存器和RAM之间的输入输出过程。另外,在数据被载入到寄存器之后,Flas

30、h允许程序使用随机输入数据的方式改写该页的部分内容,然后再固化到目标位置。NAND®础知识cell : NAND Flash的数据是以bit 的方式保存在 memory cell , 一般来说,一个 cell中只能存储一个bit。Bit line :这些cell以8个或者16个为单位,连成bit line ,形成所谓的byte(x8)/word(x16),这就是 NAND Device 的位宽。这些 Line 会再组成 Page.NAND flash , large page 大小为 2048 字节,Small page 为 512 字节Nand flash以页为单位读写数据,而以块

31、为单位擦除数据。按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址:Block Address |Page Address|Column Address对于NANtFlash来讲,地址和命令只能在I/O7:0上传递,数据宽度是8位。而 数据位可以是8位,或者16位,是根据IO的口的数量来决定的。NANBLASQ要以页(page)为单位进行读写,以块(block)为单位进行擦除。FLASH 页的大小和块的大小因不同类型块结构而不同,块结构有两种:小块(图7)和大块(图8),小块NANtFLASHfe含32个页,每页512+16字节;大块 NANEFLASH 含64页,每页2048+64字节。其中,512B

32、 (或1024B)用于存放数据,16B (64B)用于存放其他信息(包括:块 好坏的标记、块的逻辑地址、页内数据的ECCK验和等)。NANDS备的随机读取得效率很低,一般以页为单位进行读操作。系统在每次读一页后会计算其校验和,并 和存储在页内的冗余的16B内的校验和做比较,以此来判断读出的数据是否正确。 大块和小块NAND FLAS都有与页大小相同的页寄存器,用于数据缓存。当读数据 时,先从NANCFLASHJ存单元把数据读到页寄存器,外部通过访问NANDFLASH/O端口获得页寄存器中数据(地址自动累加);当写数据时,外部通过NANDTASH/O 端口输入的数据首先缓存在页寄存器,写命令发出

33、后才写入到内存单元中。Nand Flash有多种结构(1)下面针对三星 K9F1208U0顺面为512byte, IO数据为8位K9F1208U0M:512Mbit=64MByte01Block=16KByte,Numberof(block)=40961Block=32Page1Page由3个分区,main area 的两个分区,和sare area 三个分区组成1Page=528Byte=512Byte(MainArea)+16Byte(SpareArea)用户数据保存在main area中。I/O 0-127P9l "a1 fteg SlF256向9Page Register.5

34、12 Bytes .一1 国(ck 32 Pa卿 (16K+512) Byte256K Pages(=3.192 Bleckh512B Bytes"Pzgs 士叟g 弛s1 Block = 52fiB x32 Pages= (16K +512) Bytes1 Device = 528B x 32Pages x 8.192 Bllocks1.056 MbitsVOQ1/0110 2/0 3IFO 41/0 512 61/0 7Column Address1st CycleAoAlA2AiA4AsAe32nd Cycle脑AioAilA12Ai3AidAcA16Row Address(P

35、age Address)3rd CydsAi7AiaAiaA20A21A223Am41h CycleA25A26L'LLL*LL16 Bytes首先,必须清楚一点,对于 NANtFlash来讲,地址和命令只能在I/O7:0上传递, 数据宽度可以是8位或者16位,但是,对于x16的NAND Device I/O15:8只用 于传递数据。512byte需要9bit来表示,对于528byte系列的NAND这512byte被分成1st half 和2nd half,各自的访问由所谓的pointer operation命令来选择,也就是选择了 bit8 的高低。因此A8就是halfpage po

36、inter (这是我给出的一个名字),A7:0就是所谓 的 column address 0 A8 这一位地址被用来设置 512byte 的 1st half page 还是 2nd half page, 0表示1st , 1表示2nd。Block的地址是由A14以上的bit来表示。A8是由硬 件寄存器决定的。选择哪半个 page是由IO传输的命令控制的。具体参照 datasheet , 如下图:Function1st. Cycle2nd、Cycla3rd. CycleAcceptable Command duiring BusyRtiad 1oohj'oiri ''-

37、250h-.Md ID90 hF.ResetFFhFN0Page Pr尹am Ttu句93h10hPage Program CiiEmyJS3h11hCopy-Back Pt也3ETfui 100 hSAhlOhCOpy-Bac; Pg-am Durrm) &00 hSAhlOhB ock Erm"BOhDOhMJti-Plans Black Era£a60h廿OhDON-Read Statm70h-0Raad, hlu Li-P an目 St3:us7lh'-0NOTE : 1 久尸 3yhfg-=r*a 3:ad 飞且二二三君 st 1"s &

38、#39;at 1"且 1 时三 就巨口二”一二'-HDFF一二二三5:1二wmq讨弋己M:一且讨IA1t*r "Sia gccsaa 1r11r1号£广二门且才才-ag si*- y tr* J""1 eonna"-j. 1"= atala x 弋互,鼻工 131且,二旦 y fw些: tQ r = Jal "且( F;n*p 20p'1R* '身期,=¥二 w2 P=z= P。?日 gnTj三 arz 亡口 :jyEw 二,P'_ zrin ' jg 百乍 h?h

39、 m 二=' d =i" 二二三 wt "Pag*口rt Ciy-£iz< P,耳飞产i 口一个力丁 a/i且寸且且二鼻cr,"以堂丁3T.口卜 白鼻嗟切 力_ 1 3且昨 工话且;tl3i. Tf 7"gFEy BRCuC M JSC fhM4 UtSLBPa吊鼻 0X?tbCBUtJon . A*y "*" coTma-i 产a/e offor &1.M *xcwtfor am* OQHnac set of Tss-* *.fointer Operation of K9K1G08X0A(X8)CoE

40、EandPointer positionAra03hJ - Z55 b白1 w hair arT3yA)01h255 - 511 »ie2nd nsIT mrr” E 50h512 - 52? by la与jam array(C)Table 2. Destination of the pointerW vea (DO p Ar«)E里年百;QJ n 二目士(SO p a-i)2" Sylfi2兆廿四号B/toI-PajeRes 4ierpo “俯,Samsung NAND Flash has three address poiriier commands as a

41、 subslilute for ihe two most egnifficant ookimn ddressB ! DOh' “Em3nd smb the poiniarlg ' A- araa(0-255byte), ' 01 h' rammand mib th® poiniarLo ' B' araai_256-51 Ibyle), and、50h©ommand sets 旧 pa inter ta Cs 3T33(5l2-527bytfl)i. With tfrie=B commafnid 吼 the 5tacting

42、bIueiti address can ba to any of a hialfl 1355 ,3-527bytfti. , DOh ar - 50h 苒 EJElamed until anaths* addsss pointer command s impu什31 h z.arnmaTid, hi,vavat is 号产自ztiuei xi|y for one opeTation After any oporatioHn of Read. Program, Era&e. Resat PoA-fiUp is axecuited once wrth 31 h command, the a

43、idre&s poiniter returns to A' ares by itself. To ppg 曰 e dsta Etarting from ' A" 口1 C area,' QOh' or - 50 hr oammand must be in putted 总form - B Jh' cormnand is written. A oomptete 褥md operstian prior g s 90hr command is nat neoe筌&aTy. Ta pnsgrgm data starting from B

44、 与rea, ' QllV SEmand eus! t» ifnpirtiJBd T?ht ba'zrBi Kh 二二 fit自nd 宜 writtan.PQ£ ”1 co*m*s: ,工L. T一编,:2 8=256byte 256bytex2=512byte(A8)32个page需要5bit来表示,占用A13:9,即该page在块内的相对地址,即page address。25=32page (一个 block 有 32 个 page)Block的地址是由A14以上的bit来表示,例如512Mb的NAND共4096block ,因 止匕,需要12个bit来

45、表示,即A25:14,如果是1Gbit的528byte/page的NAND Flash ,贝 block address 用 A26:14表示。2 26-14+1' =8192blocks (总共有这些 block )2(26-9+1) +2 "-0+1' =226=67108864page (总共有这些 pages)在编程上面可以这样:NAND Flash的地址表示为:Block Address | Page Address in block | half page pointer | Column Address 地址传送顺序是 Column Address ,

46、Page Address , Block Address 。例如一个地址:0x00aa55aa0000 0000 1010 1010 0101 0101 1010 1010由于地址只能在I/O7:0上传递,因此,必须采用移位的方式进行。例如,对于512Mbit x8的NANflash ,地址范围是00x3FF_FFFF只要是这个范 围内的数值表示的地址都是有效的。以 NAND_ADDR例:第1步是传递column address ,就是NAND_ADDR7:Q不需移位即可传递到I/O7:0 上,而halfpage pointer 即bit8是由操作指令决定的,即指令决定在哪个 halfpage

47、 上进行读写,而真正的 bit8的值是don't care 的。第 2 步就是将 NAND_ADDR移 9位,将 NAND_ADDR16:9f 至U I/O7:0 上。第 3 步将 NAND_ADDR24:1放至U I/O 上。第4步需要将NAND_ADDR25至U I/O上。因此,整个地址传递过程需要 4步才能完成,即4-step addressing 。如果NANDFlash的容量是32Mbit以下,那么,block adress最高位只到bit24 ,因此 寻址只需要3步。地址传递例子说明: 对64MB,8位的nand flash 来说:(4096 个块,需要12位来表示)-Bl

48、ock AddressA25:14-Page AddressA13:9-Column Address A7:0故:第一次直接传A7:0;第二次将A16:9右移9位,再传它;第三次将A24:17 右移17位,再传它;第四次将A25右移25位,再传它。因此,整个地址传递过程需 要4步才能完成,即4-step addressing 。 对32MB,8位的nand flash 来说:(2048 个块,需要11位来表示)-Block AddressA24:14-Page AddressA13:9-Column Address A7:0故:第一次直接传A7:0;第二次将A16:9右移9位,再传它;第三次将

49、A24:17 右移17位,再传它。以三星 K9F1208 flash 为例,总容量 =4096blocks * 32(page/block)*512(byte/page) = 64M即 1block=32pages ; 1page=512byte(data area)+16bye(apare area)=528bye读命令有两个,分别是 Read1,Read2H中Read佣于读取Data Field 的数据,而Read2W是用于读 取Spare Field的数据。对于Nand Flash来说,读操作的最小操作单位为 Page,也就是说当我们 给定了读取的起始位置后,读操作将从该位置开始,连续读

50、取到本 Page的最后一个Byte为止(可 以包括 Spare Field )要定位到flash中的某个byte地址要用到一下4个地址:1、Column Address - 表示数据在半页中的地址,大小范围为0255 ,用8位 可以表示 即A7:02、halfpage pointer -表示半页在整页中的位置,即在0255空间还是在256511空间,用1位即可表不,A8表不;3、Page Address -表示页在块中的地址(即此页在此块中是第多少页,在031中选),大小范围031,用5位 表示,即 A13:9表示;4、Block Address - 表示块在flash 中的位置(即此块在fl

51、ash 中的位置-编号,在04095中选), 大小范围04095,用12位 可以表示,即 A25:14 表示;综上,要想定位到flash上的某一个byte需要将上面的四种地址拼合在一起形成完整的地址,地址(NAND_ADD双整表示如下:A25:14A13:9A8A7:0Block Page Address halfpage pointer Column AddressAddress由于地址只能在I/O7:0上传递,因此A25:0即26为地址只能分步顺序传入I/O7:0中,即串行方式一步一步传入。第一步、传递 Column Address ,即NAND_ADDR7:0不需移位即可传递到 I/O7

52、:0上,而halfpage pointer 即bit8是由操作指令决定的,即指令决定在哪个 halfpage上进行读写。而真正的bit8 的 值是don't care 的。K9F120巡供了两个读指令,0x00'、'0x01 '。这两个指令区别在于0x00' 可以将A8置为0,选中上半页;而0x01 '可以将A8置为1,选中下半页。第二步、将 NAND_ADDR移 9位,即 NAND_ADDR16:9传递至U I/O7:0 第三步、将 NAND_ADDR右移 8位,NAND_ADDR24:17放至U I/O 上 第四步、将 NAND_ADDR右移

53、8位,将 NAND_ADDR2吸至U I/O 上 四步后,整个地址传递完成,即 4-step addressing-4个cycle(二)下面针对,页面为 256word (同为512byte), IO数据为16位x16 DEVICESBlock = 32 PagesPage = 264 Words (256+8)由于一个page的main area的容量为256word,仍相当于512byte。但是,这个时 候没有所谓的1st halfpage 和2nd halfpage之分了,所以,bit8就变得没有意义了, 也就是这个时候bit8完全不用管,地址传递仍然和 x8器件相同。除了,这一点之外,

54、 x16的NANDS用方法和x8的使用方法完全相同。Table 7. Address Insertion, x16 DevicesBus Cycleuoa- 1/0151/071061/051/041/03LO2L01LOO1削XA7A6A5A4A3A2A,AO*XA16Al 5A14Al 3A12A11AWA9wXA24A23A22A21A2DA19A1BA174*(4)XVilVilVLVilV(LVilA26A25Nh日:1. AS is Ckjn l Ca,a in *-5 Sav-zflE.2 Any gdddioriain pul ::ies -illse g no rad3. T

55、hs 01 h Comma nd ts nit uebJ in xlS dmz 二三 e4 The 4th Oy;fl 讴 only quir:i ror 512f/b anfl 1Gb devi»BTable 8、Address DefinitionsAddressDefinitionA0-A7Colu inn AddressA9 A26Page AddressA9. A13Address mBlockA14-A26Block AddressASAB is set Low or High by the OOh 口r 0*+ Connand, and is Don't Car

56、e in k! 6 devices256word需要8bit来表示,刚好A0A7的8位地址就够用了,所以不存在half page 之说。Read1对于16位的device来说只有00H的命令,而没有01H的命令。而访 问的区域 只存在 main area 和sparearea。因datasheet是8位和16位公用的, 所以set commands的表格跟8位是一样的,只是01H的命令对于16位的无效。具 体如何参照datasheet ,如下图:Pointer Operation of K9K1 G16X0A(X16>Samsung NAND Flash has two pointer oammanidls set substitute fat the most significant ralumri

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