LPC1788 nand驅(qū)動

Lpc

1788自帶有emc接口用于驅(qū)動nandflash,norflash,sdram設(shè)備,對于nandflash驅(qū)動因為配置簡單,時序也簡單

首先,針對nandflash而言應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中有三個地址,分別是數(shù)據(jù)讀寫地址,命令讀寫地址以及地址設(shè)置地址,這三個地址都需要更具電路圖設(shè)置,電路圖如下

根據(jù)這張圖可以看到,CLE地址線也就是命令鎖存線為高的時候,地址為命令地址,ALE也就是地址鎖存線為高,地址為地址鎖存線,當(dāng)CLE和ALE都為低但是CE選中的時候地址為數(shù)據(jù)地址,那CS1代表的數(shù)據(jù)地址是多少呢,需要根據(jù)1788的地址分配來判斷

當(dāng)CS1選中的時候系統(tǒng)總線在0X90000000,因為A24 A25的存在,不難分析出,0x91000000為地址鎖存使能,0x92000000為命令鎖存使能,(因為沒有其他的地址線連接,所以,其他的地址位都設(shè)置為0),

對nandflash的操作主要有下面幾種

單純命令

對0x92000000直接賦予相應(yīng)的命令,也就是

*0x92000000 = cmd,然后等待系統(tǒng)響應(yīng)就可以了,有時候系統(tǒng)有響應(yīng),比如讀取狀態(tài),讀取ID等,有的沒有響應(yīng),例如復(fù)位命令

對于有響應(yīng)的命令,,直接等待芯片完成操作之后讀取地址線數(shù)據(jù)就可以了,也就是,

Returnvalue = *(0x90000000)

寫入操作

說起寫入操作,就必須要說一說nand的內(nèi)部數(shù)據(jù)分區(qū),首先,nand的數(shù)據(jù)分區(qū)是以塊進行的,類似下圖

也就是說,一塊nandflash的實際容量的計算是塊數(shù)量*頁數(shù)量*主數(shù)據(jù)區(qū)域大小+(附加數(shù)據(jù)區(qū)域大小)

但是在實際工程應(yīng)用中,附加數(shù)據(jù)區(qū)域是不會用來存放用戶數(shù)據(jù)的,主要用來存儲數(shù)據(jù)的ECC效驗信息以及壞塊信息,部分廠商在芯片出廠的時候會進行一次芯片完整性校驗,對出廠就已經(jīng)存在的壞塊,會在第一頁和第二頁的附加數(shù)據(jù)區(qū)域存放一個數(shù)據(jù)0xff(nand flash指標(biāo)只要壞塊不超過40就可以買賣)

針對我使用的nand,塊數(shù)量為1024 頁數(shù)量為64,主數(shù)據(jù)區(qū)域存放2048byte數(shù)據(jù)

,所以用戶實際可使用的空間為128mBYTE,但是存儲設(shè)備一般用bit做單位,也就是1GBIT

對nandflash進行讀取的時候,寫入一個三十二位的地址,這個地址里面包括了幾個數(shù)據(jù)

要讀寫的塊是哪一個塊

要讀寫的頁是哪一頁

要讀寫的數(shù)據(jù)位于一頁中的哪一個字節(jié)

最后合成地址

地址的低16位為數(shù)據(jù)頁內(nèi)地址,高16位為塊和頁的地址(注意,這個計算出的地址還得加上基礎(chǔ)地址0x90000000)

寫入的過程,nandflash一個讀出命令分為兩個字節(jié),先發(fā)送第一個字節(jié)的命令,然后寫入32位的地址,然后寫入讀取命令的第二個字節(jié),接下來讀取數(shù)據(jù)(注意,讀取數(shù)據(jù)是以頁為單位進行的,當(dāng)讀取到頁尾的時候就不能在進行讀取了,要從新寫入地址)

寫入操作

Nandflash有一個特性就是擦除必須以塊為單位,寫入必須以頁為單位,同時,寫入的過程中他只能將數(shù)據(jù)從0變成1,不能將數(shù)據(jù)從1編程0(只有擦除才能將數(shù)據(jù)從1變成0),所以我們變成的時候必須保證要寫的這一頁必須是已經(jīng)擦除過,里面的數(shù)據(jù)都是0才能保證我們寫入的數(shù)據(jù)被接受,若是沒有擦除過的數(shù)據(jù),寫入數(shù)據(jù)之后必然會失敗

寫入的時候同樣是32位地址,其中,頁內(nèi)相對地址為0,只需要塊地址和頁地址,先寫入編程命令1,在寫入32位地址,在寫入編程命令2,接著寫入頁空間大小的數(shù)據(jù),編程完成

以上就是nand的讀些過程,當(dāng)然,lpc1788還需要配置之后才能使用emc的接口,過程如下

設(shè)置相應(yīng)的IO口功能,使相應(yīng)的IO口對應(yīng)emc

打開emc的時鐘

設(shè)置幾個重要的參數(shù)…總線位寬,總線有效電平,還有一些時間配置參數(shù)

片選到寫使能的延遲時間

片選到數(shù)據(jù)輸出使能的延時時間

片選到寫入的延時

順序讀取的時候每一次讀取之間的延時

設(shè)置好這些參數(shù)之后稍微延時一會,就能進行nand的操作了

代碼如下

#ifndef__NANDFLASH_H_#define__NANDFLASH_H_#include"common.h"#include"debugserial.h"#include"delay.h"http://nandflash使用cs1//reday/busyp2.21//alep5.1//clep5.0//wep4.25//oep4.24//cep4.27//命令地址#defineK9F1G_CLE((volatileuint8_t*)0x92000000)//命令鎖存使能地址#defineK9F1G_ALE((volatileuint8_t*)0x91000000)//地址鎖存使能地址#defineK9F1G_DATA((volatileuint8_t*)0x90000000)//數(shù)據(jù)地址//nand命令列表#defineK9FXX_READ_10x00//讀數(shù)據(jù)第一個周期命令#defineK9FXX_READ_20x30//讀數(shù)據(jù)第二個周期命令#defineK9FXX_READ_COPYBACK_10x00//讀取數(shù)據(jù)用于copyback#defineK9FXX_READ_COPYBACK_20x35//copyback指令2#defineK9FXX_READ_ID0x90//讀取ID#defineK9FXX_RESET0xFF//復(fù)位#defineK9FXX_BLOCK_PROGRAM_10x80//頁編程第一周期指令#defineK9FXX_BLOCK_PROGRAM_20x10//頁編程第二周期地址#defineK9FXX_BLOCK_ERASE_10x60//塊擦除第一周期命令#defineK9FXX_BLOCK_ERASE_20xD0//塊擦除第二周期命令#defineK9FXX_READ_STATUS0x70//讀狀態(tài)70H//芯片ID#defineK9FXX_ID0xF1009540/*Byte3and2only*///nand狀態(tài)#defineK9FXX_BUSY(1<<6)#defineK9FXX_OK(1<<0)//相關(guān)定義#defineNANDFLASH_BASE_ADDR0x00000000//起始地址#defineNANDFLASH_NUMOF_BLOCK1024//nand一共擁有的塊數(shù)量#defineNANDFLASH_RW_PAGE_SIZE2048//每頁2048個存儲字節(jié)#defineNANDFLASH_SPARE_SIZE64//每頁64個spare的備用空間(用于頁數(shù)據(jù)的ECC校驗和存放)#defineNANDFLASH_PAGE_PER_BLOCK64//一個塊的中page數(shù)量#defineNANDFLASH_PAGE_FSIZE(NANDFLASH_RW_PAGE_SIZE+NANDFLASH_SPARE_SIZE)//每一頁的實際大小(byte)#defineNANDFLASH_BLOCK_RWSIZE(NANDFLASH_RW_PAGE_SIZE*NANDFLASH_PAGE_PER_BLOCK)//每一頁可讀取的空間#defineNANDFLASH_BLOCK_FSIZE(NANDFLASH_PAGE_FSIZE*NANDFLASH_PAGE_PER_BLOCK)//實際上每一頁的空間//可讀取空間=2048(一頁存儲字節(jié))*64(頁數(shù)量)*1024(塊數(shù)量)=128MB//實際空間=(2048+64)*64*1024=132MB#defineNANDFLASH_INVALIDBLOCK_CHECK_COLUMM(2048)//支持塊校驗數(shù)#defineNAND_WAIT_BUSY_MAX_TIME100//MS等待響應(yīng)時間voidnand_init(void);voidnand_reset(void);u8nand_wait_ready(void);u32nand_read_id(void);u8nand_read_status(u32cmd);u8nand_block_erase(u32block_num);u8nand_page_program(u32blocknum,u32pagenum,u8*buffer);u8nand_check(void);u8nand_page_read(u32pagenum,u32blocknum,u8*buffer);u32nand_page_read_from_begin(u32block,u32page,u8*buffer);u32nand_page_read_from_addr(u32blocknum,u32pagenum,u32addrinpage,u8*buffer,u32readsize);u32nand_read_form_addr(u32addrInWholeNand,u8*buffer,u32size);#endif#include"nandflash.h"/*********************************************************************//***獲取相應(yīng)的io配置寄存器指針**********************************************************************/staticu32*PIN_GetPointer(u8portnum,u8pinnum){u32*pPIN=NULL;pPIN=(u32*)(LPC_IOCON_BASE+((portnum*32+pinnum)*sizeof(u32)));returnpPIN;}/*********************************************************************//***配置IO口功能**********************************************************************/staticvoidPINSEL_ConfigPin(u8portnum,u8pinnum,u8funcnum){u32*pPIN=NULL;pPIN=PIN_GetPointer(portnum,pinnum);*pPIN&=0x00000007;//Clearfunctionbits*pPIN|=funcnum;}//初始化nand接口,主要是初始化IO口以及初始化EMC外設(shè)voidnand_init(){LPC_SC->SCS|=(1<<0);//emc地址不移位//打開emc時鐘與端口時鐘LPC_SC->PCONP|=(1<<15)|(1<<11);//打開時鐘LPC_SC->EMCDLYCTL=0x00001010;//延時時間初始化LPC_EMC->Control=0x00000001;//emc使能LPC_EMC->Config=0x00000000;//emc配置清零,小端模式//我們選用的nand使用的外部引腳主要有//P3.0-P3.7P5.0P5.1P4.24P4.25P4.31P2.21//配置IO寄存器//d0--d7PINSEL_ConfigPin(3,0,1);PINSEL_ConfigPin(3,1,1);PINSEL_ConfigPin(3,2,1);PINSEL_ConfigPin(3,3,1);PINSEL_ConfigPin(3,4,1);PINSEL_ConfigPin(3,5,1);PINSEL_ConfigPin(3,6,1);PINSEL_ConfigPin(3,7,1);//clealePINSEL_ConfigPin(5,0,1);PINSEL_ConfigPin(5,1,1);PINSEL_ConfigPin(4,24,1);//OEPINSEL_ConfigPin(4,25,1);//WEPINSEL_ConfigPin(4,31,1);//CS1//初始化忙引腳為輸入模式PINSEL_ConfigPin(2,21,0);P2dir(21)=0;LPC_EMC->Control=(1<<0)|(1<<1);//使能emc并復(fù)位存儲器映射LPC_EMC->StaticConfig1&=~(3<<0);//設(shè)置總線寬度八位LPC_EMC->StaticConfig1|=(1<<7);//設(shè)置讀寫有效電平,讀為低電平LPC_EMC->StaticWaitWen1&=~(7<<0);LPC_EMC->StaticWaitWen1|=(2<<0);//設(shè)置片選到寫使能的延時時間LPC_EMC->StaticWaitOen1&=~(7<<0);LPC_EMC->StaticWaitOen1|=(2<<0);//設(shè)置片選到輸出使能的延時LPC_EMC->StaticWaitWr1&=~(0x1f<<0);LPC_EMC->StaticWaitWr1|=(0x1f<<0);//設(shè)置片選到寫入的延時LPC_EMC->StaticWaitPage1&=~(0x1f<<0);LPC_EMC->StaticWaitPage1|=(0x1f<<0);//設(shè)置讀模式順序存取延時LPC_EMC->StaticWaitRd1&=~(0x1f<<0);LPC_EMC->StaticWaitRd1|=(0x1f<<0);//設(shè)置片選到讀取的延時LPC_EMC->StaticWaitTurn1&=~(0x1f<<0);LPC_EMC->StaticWaitTurn1|=(0x1f<<0);//設(shè)置總線周轉(zhuǎn)周期DelayMs(2);}//nand復(fù)位voidnand_reset(){volatileu8*pCLE;/*ResetNANDFLASHthroughNANDFLASHcommand*/pCLE=K9F1G_CLE;*pCLE=K9FXX_RESET;DelayMs(2);return;}//等待nand不忙u8nand_wait_ready(){u8waitTime=0;while(P2in(21)==1)/*等待他為高,說明我們的操作正在進行*/{waitTime++;DelayUs(1);if(waitTime>NAND_WAIT_BUSY_MAX_TIME)return1;}waitTime=0;while(!(P2in(21)==1))/*等待他為低,說明操作已經(jīng)完成*/{waitTime++;DelayUs(1);if(waitTime>NAND_WAIT_BUSY_MAX_TIME)return1;}return0;}//讀取nandidu32nand_read_id(){u8b,c,d,e;volatileu8*pCLE;volatileu8*pALE;volatileu8*pDATA;pCLE=K9F1G_CLE;pALE=K9F1G_ALE;pDATA=K9F1G_DATA;*pCLE=K9FXX_READ_ID;*pALE=0;b=*pDATA;//偽讀取無效b=*pDATA;c=*pDATA;d=*pDATA;e=*pDATA;return((b<<24)|(c<<16)|(d<<8)|e);}//讀取nand狀態(tài)u8nand_read_status(u32cmd){volatileu8*pCLE;volatileu8*pDATA;u8waitTime=0;//等待時間u8StatusData;pCLE=K9F1G_CLE;pDATA=K9F1G_DATA;*pCLE=K9FXX_READ_STATUS;while((*pDATA&0xC0)!=0xC0)//等待芯片ready并且無保護(失敗應(yīng)當(dāng)有錯誤處理,暫時沒做){waitTime++;DelayUs(1);if(waitTime>NAND_WAIT_BUSY_MAX_TIME)return1;}StatusData=*pDATA;switch(cmd){caseK9FXX_BLOCK_PROGRAM_1://編程或擦除的第二個指令caseK9FXX_BLOCK_ERASE_1:if(StatusData&0x01)/*Erase/Programfailure(1)orpass(0)*/return1;elsereturn0;caseK9FXX_READ_1:/*bit5and6,Readbusy(0)orready(1)*/return0;default:break;}return(1);}//塊擦除nandu8nand_block_erase(u32block_num){volatileu8*pCLE;volatileu8*pALE;u32rowAddr;pCLE=K9F1G_CLE;pALE=K9F1G_ALE;//計算地址rowAddr=(NANDFLASH_BASE_ADDR+block_num*NANDFLASH_BLOCK_FSIZE);//得到塊基地址rowAddr=rowAddr-(rowAddr%NANDFLASH_BLOCK_FSIZE);//得到塊偏移地址(頁地址)*pCLE=K9FXX_BLOCK_ERASE_1;*pALE=(u8)(rowAddr&0x00FF);/*columnaddresslow*/*pALE=(u8)((rowAddr&0xFF00)>>8);/*columnaddresshigh*/*pCLE=K9FXX_BLOCK_ERASE_2;//擦除數(shù)據(jù)nand_wait_ready();return(nand_read_status(K9FXX_BLOCK_ERASE_1));}//每次至少寫入2048字節(jié)nand指定頁編程注意,編程之前需要先擦除的u8nand_page_program(u32blocknum,u32pagenum,u8*buffer){volatileu8*pCLE;volatileu8*pALE;volatileu8*pDATA;u32i,curAddr,curColumm;pCLE=K9F1G_CLE;pALE=K9F1G_ALE;pDATA=K9F1G_DATA;curAddr=NANDFLASH_BASE_ADDR+blocknum*NANDFLASH_BLOCK_FSIZE+pagenum*NANDFLASH_PAGE_FSIZE;curColumm=curAddr%NANDFLASH_PAGE_FSIZE;curAddr-=curColumm;//得到具體地址*pCLE=K9FXX_BLOCK_PROGRAM_1;//編程命令1*pALE=(u8)(curColumm&0x000000FF);/*columnaddresslow*/*pALE=(u8)((curColumm&0x00000F00)>>8);/*columnaddresshigh*/*pALE=(u8)((curAddr&0x00FF0000)>>16);/*rowaddresslow*/*pALE=(u8)((curAddr&0xFF000000)>>24);/*rowaddresshigh*///NotwritetospareareafortheNandFlashvalidblockcheckingfor(i=0;i>8);/*columnaddresshigh*/*pALE=(u8)((curRow&0x00FF0000)>>16);/*rowaddresslow*/*pALE=(u8)((curRow&0xFF000000)>>24);/*rowaddresshigh*/*pCLE=K9FXX_READ_2;nand_wait_ready();for(i=0;i<(NANDFLASH_PAGE_FSIZE-curColumm);i++){*buffer=*pDATA;buffer++;if((i+1)>=size)break;}returni;}//nand讀取指定頁數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)長度不能大于2048-addrinpageu32nand_page_read_from_addr(u32blocknum,u32pagenum,u32addrinpage,u8*buffer,u32readsize){u32curAddr=0;curAddr+=NANDFLASH_BASE_ADDR+blocknum*NANDFLASH_BLOCK_FSIZE;curAddr+=pagenum*NANDFLASH_PAGE_FSIZE;curAddr+=addrinpage;return(nand_read_form_addr(curAddr,buffer,readsize));}//nand讀取指定的頁碼全部數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)數(shù)量為2048+32u32nand_page_read_from_begin(u32block,u32page,u8*buffer){return(nand_page_read_from_addr(block,page,0,buffer,NANDFLASH_PAGE_FSIZE));}//nand讀取指定頁嗎全部數(shù)據(jù)u8nand_page_read(u32blocknum,u32pagenum,u8*buffer){return(nand_page_read_from_begin(blocknum,pagenum,buffer)!=0);}//nand檢查,每次檢查每個bloak的前兩個page,檢查最后一個字節(jié)是不是0xffu8nand_check(void){u32invailedBlock=0;u8temp=0;u16i=0;for(i=0;i