非易失存储器NAND Flash及其在嵌入式系统中的应用

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1、第斤卷第1期计算机技术与发展Vol.17No.2007年1月(Y)MPUTFR'1T.(-'HNOL(XGYANDDEVEU)PMENTJan.2007非易失存储器NANDFlash及其在嵌入式系统中的应用马丰玺，杨斌，卫洪春(西南交通大学信息科学与技术学院，四川成都610031)摘要:文中介绍了NANDFlash的芯片内部组织结构、主要的外部引脚及其功能、NANDFlasl:的类型、NANDFlash所支持的文件系统、与微处理器的连接和NANDFlasl、的固有特性.并对比了NAND和NORFlash的异同。最后简

2、述了闪存固件程序架构和如何在Linux操作系统中加入对HANDFlasl:的支持。关键词;NANDFlash;Linux;闪存固件;嵌人式系统;文件系统中图分类号:TP333文献标识码:A文章编号:1673一629X(2007)01-0203一03NonvolatileMemorizerNANDFlashandApplicationsinEmbeddedSystemMAFeng-xi，YANGBin,WEIHong-chun(SchoolofInformationScience&Technology,Southwes

3、tJiaotongUniversity,Chen刘u61.0031,China)Abstract:Requirementforstoragedevicesincreaseddaybydayasdevelopmentofproductsinembeddedsystem.IntroducedNANDflashinorganizationinsidechip,leadingpinsoutside,typeandfilesystemsupportingNANDflash.ThenshowedNANDflashconnects

4、withARMmicroprocessorandinherefeature=.NANDflashwascomparedwithNORflash.Last,programstructureinflashfirmwarewasgiv-enandhowtoaddNANDflashinLinuxoperatingsystemwasdiscussed.Keywords:NANDflash;Linux;flashfirmware;embeddedsystem;filesystem0引言通过写命令给出地址。Flash的1/0接口可

5、用于控制命令NOR和NANI〕是现在市场上两种主要的非易失闪和地址的输入，也可用于数据的输入和输出。Flash页的存技术。NORFlash较早为业界采用，但由于其成本较高大小和块的大小不同，因而类型块结构不同，块结构有两及写人速度较慢的先天弱势，使其仅能在注重执行速度或种:小块和大块。大块与小块的结构极为相似，只是大小小量数据储存的地方使用。NANDFlash结构强调降低每不同。文中以小块为例来介绍。小块(见图1)Flash包含比特的成本，更高的性能，并且像磁盘一样可以通过接口32个页，每页512+16字节。轻松升级

6、，是高密度数据存储的理想解决方案。Flash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Flash内存单元把数据读到页寄存器，外部通过访问Flash1/0端口获得页寄存器中数据(地址1NANDFlash芯片自动累加);当写数据时，外部通过Flash1/0端口输人的1.1芯片介绍NANDFlashy,z〕是采用NAND结构技术的非易失存数据首先缓存在页寄存器，写命令发出后才写人到内存单元中。FLASH典型的读操作时间为50ns/字，写操作时间储器，NANDFlash芯片设计成了页的阵列，每一页由256/5

7、12字节的数据区和8/16字节的备用区(也称为组为200ps项，擦除操作时间为2ms/块，块擦写次数超过look，数据保存时间超过10年。外区)组成，如图1所示，最新的芯片中的每一叶拥有1.2外部引脚2048字节的数据区和64字节的备用区的容量。备用区访问NANDFlash存储器仅有一些引脚是必需的(如用于存储错误更正编码、坏块信息和与数据相关文件系表1所示)，下面仅介绍这些必需的引脚及其功能:1/a)一统。由32页构成一个块。对数据的读写操作是以每一个1/07:8个1/0口;CE:片选信号，低电平有效;WE:写使页

8、为基本单位进行的(也能够以字节为单位进行读写)，而能信号，低电平有效;RE:读使能信号，低电平有效;CLE:擦除操作是以每个块为基本单位的。在命令锁存使能引命令使能信号;ALE:地址使能信号，高电平有效;WP:写脚为高电平时，发给芯片的读厂写/擦除命令就可以通过写保护信号，低电平有效;RY/BY:高电平时为READY信命令写进芯片，当地址锁存使