NAND Flash启动的问题.doc

NAND Flash启动的问题
分类: Embedded System/RTOS2009-12-08 13:59 607人阅读 评论(0) 收藏 举报
mand
 
从Nand Flash启动U-BOOT的基本原理
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前4K的问题
    如果S3C2410被配置成从Nand Flash启动(配置由硬件工程师在电路板设置), S3C2410的Nand Flash控制器有一个特殊的功能,在S3C2410上电后,Nand Flash控制器会自动的把Nand Flash上的前4K数据搬移到4K内部SRAM中,并把0x00000000设置内部SRAM的起始地址,CPU从内部SRAM的0x00000000位置开始启动。这个过程不需要程序干涉。
    程序员需要完成的工作,是把最核心的启动程序放在Nand Flash的前4K中。
启动程序的安排
    由于Nand Flash控制器从Nand Flash中搬移到内部SRAM的代码是有限的,所以在启动代码的前4K里,我们必须完成S3C2410的核心配置以及把启动代码(U-BOOT)剩余部分搬到SDRAM中运行。
    u-boot源码不支持从nand flash启动,可是s3c2410支持从nand flash启动,开发板(sbc-2410x)加电后s3c2410将nand flash的前4k(保存有u-boot的部分功能--拷贝功能--把nand flash中的内容拷贝到SDRAM)拷贝到sram(s
3c2410芯片内的sram)。这就需要修改u-boot源码,增加u-boot的功能: 使u-boot在得到执行权后能够将其自身拷贝到开发板上SDRAM中,以便处理器能够执行u-boot。
* NOR FLASH地址线和数据线分开,来了地址和控制信号,数据就出来。
*NAND Flash地址线和数据线在一起,需要用程序来控制,才能出数据。通俗的说,就是光给地址不行,要先命令,再给地址,才能读到NAND的数据。而且都是在一个总线完成的。
 Nand Flash的命令、地址、数据都通过I/O口发送,管脚复用,这样做做的好处是,可以明显减少NAND FLASH的管脚数目,将来如果设计者想将NAND FLASH更换为更高密度、更大容量的,也不必改动电路板。
 NAND FLASH不能够执行程序,本人总结其原因如下:
1. NAND FLASH本身是连接到了控制器上而不是系统总线上。CPU启动后是要取指令执行的,如果是SROM、NOR FLASH 等之类的,CPU 发个地址就可以取得指令并执行,NAND FLASH不行,因为NAND FLASH 是管脚复用,它有自己的一套时序,这样CPU无法取得可以执行的代码,也就不能初始化系统了。
 2. NAND FLASH是顺序存取设备,不能够被随机访问,程序就不能够分支或跳转,这样你如何去设计程序。
 
U-BOOT 支持ARM、 PowerPC等多种架构的处理器,BSD和VxWorks等多种操作系统,主要用来开发嵌入式系统初始化代码 bootloader。bootloader是芯片复位后进入操作系统之前执行的一段代码,完成由硬件启动到操作系统启动的过渡,为运行操作系统提供基本的运行环境,如初始化CPU、堆栈、初始化存储器系统等,其功能类似于PC机的BIOS.
NAND闪存工作原理
       S3C2410开发板的NAND闪存由NAND闪存控制器(集成在S3C2410 CPU中)和NAND闪存芯片(K9F1208U0A)两大部分组成。当要访问NAND闪存芯片中的数据时,必须通过NAND闪存控制器发送命令才能完成。所以, NAND闪存相当于S3C2410的一个外设,而不位于它的内存地址区。
       NAND闪存(K9F1208U0A)的数据存储结构分层为:1设备(Device) = 4096 块(Block);1块= 32页/行(Page/row);1页= 528B = 数据块(512B) + OOB块(16B)
在每一页中,最后16个字节(又称OOB)在NAND闪存命令执行完毕后设置状态,剩余512个字节又分为前半部分和后半部分。可以通过NAND闪存命令00h/01h/50h分别对前半部、后半部、OOB进行定位,通过NAND闪存内置的指针指向各自的首地址。
NAND闪存的操作特点为:擦除操作的最小单位是块;NAND闪存芯片每一位只能从1变为0,而不能从0变为1,所以在对其进行写入操作之前一定要将相应块擦除;OOB部分的第6字节为坏快标志,即如果不是坏块该值为FF,否则为坏块;除OOB第6字节外,通常用OOB的前