NOR FLASH：大容量存储芯片的原理及应用解析.doc

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1、NORFLASH：大容量存储芯片的原理及应用解析　　VDRF256M16是珠海欧比特公司自主研发的一种高速、大容量的NORFLASH，可利用其对大容量数据进行高速缓存。文中介绍了该芯片的结构和原理，并同时给出了一个系统中大容量、高速数据传输要求的设计方案。1引言　　NORFLASH是很常见的一种存储芯片，数据掉电不会丢失。NORFLASH支持ExecuteOnChip，即程序可以直接在FLASH片内执行。这点和NANDFLASH不一样。因此，在嵌入是系统中，NORFLASH很适合作为启动程序的存储介质。NORFLASH的读取和RAM很类似，但不

2、可以直接进行写操作。对NORFLASH的写操作需要遵循特定的命令序列，最终由芯片内部的控制单元完成写操作。所以，NORFLASH一般是作为用于程序的存储与运行的工具。　　NOR的特点是芯片内执行(XIP，ExecuteInPlace)，这样应用程序可以直接在FLASH闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NORFLASH的传输效率很高，在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。2NANDFLASH与NORFLASH的性能比较　　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

3、程。任何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。NANDFLASH器件执行擦除操作是十分简单的，而NORFLASH则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NORFLASH器件时是以64～128KB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NANDFLASH器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。　　执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NORFLASH和NADNFLASH之间的性能差距，统计表明，对于给定的一套写入操作

4、(尤其是更新小文件时更多的擦除操作必须在基于NORFLASH的单元中进行。　　NANDFLASH的单元尺寸几乎是NORFLASH器件的一半，由于生产过程更为简单，NANDFLASH结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。　　NORFLASH占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分，而NANDFLASH只是用在8～128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NANDFLASH适合于数据存储，NANDFLASH在CompactFlash、SecureDigital、PCCards和MMC存储卡市场上所占份额

5、最大3VDRF256M16芯片3.1芯片介绍　　VDRF256M16是一款高集成度的静态随机存取存储器，其总含有256Mbits。由于此芯片里面包含4个片选，每个片选含有1个Block，具体的内部结构见图1。这种结构不但大大的扩充了存储器的容量和数据位宽，而且还可以在应用时大量节省了PCB板的使用空间。从图1可以看出，每个片选控制了每一Block的写保护信号#WP，另外芯片中的每一个Block的其他控制端口、地址线和数据线都是共用的。图2为VDRF256M16中的任一Block的结构框图，它主要由控制逻辑、存储整列等组成。下面为VDRF256M

6、16的主要特性。　　-总容量：256Mbit；　　-数据宽度：16位；　　-工作电压3.3V+/-0.3V；　　-每个DIE（共4个DIE）含：-8个8KB的扇区、127个64KB的扇区；　　-扇区的硬件锁防止被擦除、编程；　　-存取时间最高达90ns；　　-高擦除/编程速度：　　-字编程8us（典型值）；　　-扇区擦除500ms（典型值）；　　-芯片擦除64s/DIE（典型值）；　　-解锁旁路模式；　　-擦除暂停/继续模式；　　-支持JEDEC通用FLASH接口协议(CFI)；　　-写保护功能，允许不管扇区保护状态对两BOOT扇区进行写保护；

7、　　-加速功能促进加快芯片编程时间；　　-最小100000次的擦除、编程；　　　　图1VDRF256M16芯片内部的结构图　　　　图2VDRF256M16内部Block的结构框图