基于A(yíng)RM9內核Processor外部NANDFLASH的控制實(shí)現

　　NANDFLASH的讀寫(xiě)操作以page方式進(jìn)行，一次讀寫(xiě)均為一個(gè)page，erase方式以block方式進(jìn)行。這種方式，使其讀寫(xiě)速度大大提高。

　　在時(shí)序方面，以讀操作為例，其時(shí)序如圖3所示。

　　操作過(guò)程主要分為以下幾個(gè)步驟：

　　(1)發(fā)送讀操作命令

　　CE有效，CLE有效，WE有效，I/O0～I/O8上面數據為command代碼數據。

　　(2)發(fā)送地址數據(需要讀取的FLASH地址)

　　CE有效，ALE有效，WE有效，I/O0～I/O8上面為所需地址數據。由于地址數據較多，所以需要分幾次依次發(fā)送。每次發(fā)送都需要產(chǎn)生WE信號以將其寫(xiě)入NANDFLASH芯片。

　　(3)等待R/B信號，最后讀出數據

　　在最后一個(gè)地址數據寫(xiě)入FLASH之后，R/B信號即變低。等待芯片完成整個(gè)page數據讀取之后，R/B信號變高。此時(shí)，CE有效，ALE，CLE均拉低，依次產(chǎn)生RE信號，從I/O0～I/O8讀取出所需數據。

　　對于寫(xiě)操作和擦除操作，其基本原理相同，只是信號順序略有改變，就不再贅述。

　　由于使用了CPU地址線(xiàn)A1，A2連接CLE，ALE引腳，對CPU低2、3位地址的讀寫(xiě)操作就意味著(zhù)對NANDFLASH進(jìn)行讀寫(xiě)命令/數據操作。如果此程序工作在OS上的application層的話(huà)，MMU已經(jīng)屏蔽程序對底層硬件的直接訪(fǎng)問(wèn)，所以需要對MMU進(jìn)行設定，為NANDFLASH開(kāi)辟一塊。Memory映像區域，這樣就可以通過(guò)OS對底層的NANDFLASH進(jìn)行操作。以該系統為例，使用CPU的CS1引腳控制NANDFLASH的CE信號，先將其映像為0x24000000地址，此時(shí)，對0x24000000地址讀寫(xiě)即對NANDFLASH芯片進(jìn)行數據讀寫(xiě)，而對Ox24000002地址寫(xiě)數據，使CPU的A1地址引腳為高，即對NANDFLASH發(fā)送command命令，同樣，對0x24000004地址寫(xiě)數據，即對NANDFLASH發(fā)送address數據。

　　在對NANDFLASH發(fā)送命令/數據之后，由于程序運行速度比FLASH芯片快很多，需要在每一次操作之后插入若干等待周期，并利用CPU的GPIO檢測芯片R/B信號。直至芯片完成本次操作再進(jìn)行下一步操作。

　　需要注意的是，在對FLASH發(fā)送命令數據過(guò)程中的等待，沒(méi)有反饋信號可以檢測，只能通過(guò)反復調試確定其所需等待時(shí)間。

　　在設計中采用CPU的CS1信號對NANDFLASH進(jìn)行CE(片選)控制。此處不能采用CPU的GPIO進(jìn)行控制，因為在嵌入式設備的ARMCPU中，CPU本身采用了指令、數據自動(dòng)預讀的高速緩存技術(shù)和流水線(xiàn)技術(shù)。因此，當程序在NORFLASH里面直接運行的時(shí)候(目前絕大多數嵌入式系統采用的方式)，在運行任何兩段相連的代碼中間，CPU都有可能對NORFLASH進(jìn)行指令或數據的預讀操作，從而產(chǎn)生大量的RE，OE信號和地址信號。如果使用GPIO控制NANDFLASH的CE信號則無(wú)法避免這種影響。CPU的CS1信號是由CPU內部自動(dòng)產(chǎn)生，因此在CPU預讀期間，CS1信號可以有效屏蔽NANDFLASH芯片。并且，由于NANDFLASH芯片支持CEdon'tcare模式，在CE無(wú)效的情況下，芯片本身的工作狀態(tài)并不會(huì )被干擾，由此保證了NORFLASH和NANDFLASH在同一CPU界面中互不干擾的穩定運行。對于CS1信號的寬度等參數，也需要在實(shí)驗中進(jìn)行調節，才能保證整個(gè)系統快速穩定的運行。

4 NANDFLASH在系統中的讀寫(xiě)速度

　　經(jīng)過(guò)測試在該系統平臺中，OS為PalmOS5.4；CPU使用PXA270312MHz；SDRAM使用Samsung的16bdatawidthHYB25L256160AF-7.5@104MHz；NANDFLASH選用SAMSung128MB8bI/ONANDFLASHK9F1G08U0A達到在文件系統下面的讀/寫(xiě)的速度為3MB/s，擦除的速度為65MB/s，在手持式設備中運用性能已經(jīng)夠了。