Nor Flash测试方法介绍.doc

NOR Flash 存储器测试方法介绍1、 NOR FLASH简介 NOR FLASH 是很常见的一种存储芯片，数据掉电不会丢失。NOR FLASH支持Execute ON Chip，即程序可以直接在FLASH片内执行。这点和NAND FLASH不一样。因此，在嵌入是系统中，NOR FLASH很适合作为启动程序的存储介质。NOR FLASH的读取和RAM很类似，但不可以直接进行写操作。对NOR FLASH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。从支持的最小访问单元来看，NOR FLASH一般分为 8 位的和16位的(当然，也有很多NOR FLASH芯片同时支持8位模式和是16 位模式，具体的工作模式通过特定的管脚进行选择) 。 对8位的 NOR FLASH芯片，或是工作在8-BIT模式的芯片来说，一个地址对应一个BYTE(8-BIT)的数据。在对FLASH进行写操作的时候，每个BIT可以通过编程由1变为0，但不可以有0修改为1。为了保证写操作的正确性，在执行写操作前，都要执行擦除操作。擦除操作会把FLASH的一个SECTOR，一个BANK或是整片FLASH 的值全修改为0xFF。这样，写操作就可以正确完成了。1. 8-BIT的NOR FLASH例如一块8-BIT的NOR FLASH，假设容量为4个 BYTE。那芯片应该有8个数据信号D7-D0 和2个地址信号，A1-A0。地址0x0对应第0个 BYTE，地址0x1对应于第1BYTE，地址0x2对应于第2个 BYTE，而地址0x3则对应于第3 个BYTE2. 16-BIT的NOR FLASH 对16位的 NOR FLASH芯片，或是工作在16-BIT模式的芯片来说，一个地址对应于一个HALF-WORD(16-BIT)的数据。例如，一块16-BIT的 NOR FLASH，假设其容量为4个BYTE。那芯片应该有16 个数据信号线D15-D0 和1个地址信号A0。地址 0x0对应于芯片内部的第0个 HALF-WORD，地址0x1对应于芯片内部的第1个 HALF-WORD。3. NOR Flash结构 FLASH一般都分为很多个SECTOR，每个SECTOR包括一定数量的存储单元。对有些大容量的FLASH，还分为不同的BANK，每个BANK包括一定数目的SECTOR。FLASH的擦除操作一般都是以SECTOR，BANK或是整片FLASH为单位的。2、 芯片资料本文档以SPANSION公司的S29JL064H芯片为例说明（芯片详细信息参见datasheet）。该芯片是一个64 Megabit (8 M x 8-Bit/4 M x 16-Bit)的Nor Flash 芯片。1. 管脚说明如下A21A0 22 AddressesDQ14DQ0 15 Data Inputs/Outputs (x16-only devices)DQ15/A-1 DQ15 (Data Input/Output, word mode), A-1 (LSBAddress Input, byte mode)CE# Chip EnableOE# Output EnableWE# Write EnableWP#/ACC Hardware Write Protect/Acceleration PinRESET#=Hardware Reset Pin, Active LowBYTE# Selects 8-bit or 16-bit modeRY/BY# Ready/Busy OutputVCC 3.0 volt-only single power supply(see Product Selector Guide for speedoptions and voltage supply tolerances)VSS Device GroundNC=Pin Not Connected Internally2. 芯片的Bus Operations 如下：3. 芯片的Command Definitions4. 解释说明1、 读模式：读由#CE 和#OE 控制：当两者都为低电平时，才可以从FlashROM 中读取数据2、 写模式：FlashROM 的编程的基本单位是“页”，每一“页”包含一定的数据（一般为128 字节或256 字节）。如果要修改一“页”中的某一个字节的数据，需要将这一“页”的数据全部读出，修改指定的字节，再写回至FlashROM中。在写入每一“页”的时候，如果该“页”的某个字节没有被写入FlashROM，那么FlashROM 中的对应位置上的数据将会被擦除为0xFF。（即在写入时都是只允许将“1”改成“0”，而不允许将“0”改成“1”。） 一般是#CE 和#WE 为低电平且#OE 为高电平： 写操作过程通常包括两个步骤：1）第一步是字节装载周期，在这个周期中主CPU将一页的数据写入FlashROM的页缓冲区；2）第二步是内部编程周期，在这个周期中FlashROM 的页缓冲区的内容被同时写入FlashROM 的非挥发存储器阵列注：在字节装载周期中，在#CE 或#WE 的下降沿两者出现的较晚的时刻地址被锁存，在#CE 或#WE 的上升沿两者出现较早的时刻数据被锁存。进入写操作之前要写入的命令序列为：向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0xA0，退出写操作需要写入的命令序列为：向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x20。检测Product ID 需写入的指令序列为：向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x60；然后从地址0 上读取厂商代码，从地址1 上读取产品代码；退出该模式需写入的指令序列为：向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0xF0清除状态寄存器内容的一组指令是：向地址0x5555 写入0xAA向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x50。Nor Flash支持扇区擦(Sector Erase)除和整片擦除(Chip Erase)块擦除。 向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x30。全片擦除： 向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x10。3、 测试方法及流程1. 开短路测试（要求每个管脚及相邻管脚之间）No符号测试点FT规范QA规范单位Bin最小典型最大最小最大1OS_P每个管脚-1.0-0.2-1.0-0.2V2OS_N每个管脚0.21.00.21.0V测试方法、条件：1. I=-100uA2. I=100uA2. Leakage测试测试方法、条件：1. 测IIL: VCC=3.6V,input pin 加0 V,测试input pin电流2. 测IIH: VCC=3.6V,input pin 加3.6V,测试input pin电流3. 测IOZH:VCC=3.6V,由bus operations可知当CE为高IO pin处于HIGH Z状态，所以给CE加3.6V,IO pin加3.6V,测试IO pin电流4. 测IOZL:VCC=3.6V,由bus operations可知当CE为高IO pin处于HIGH Z状态，所以给CE加3.6V,IO pin加0V,测试IO pin电流3. 擦除整个chip测试方法、条件：1. VCC=3.3V, 2. 向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、 向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x10 3. 等待56 S 擦除完成，此时芯片内的数据都为0xFF4. 工作电流测试5. Standby电流测试6. 读所有chip 0xFF测试测试方法、条件：1.VCC=3.3V2.设置#OE,#CE为低电平，地址管脚A21-A0设为00,，此时IO输出地址为0x00内存储的数据0xFF.3.地址加1（地址管脚A0变为1，其他地址不变），此时IO输出地址为0x01内存储的数据0xFF.4.地址逐步加1（顺序改变地址管脚电压），此时IO顺序输出地址内存储的数据0xFF。5.逐步加完所有的地址直到地址管脚A21-A0全变为1。即读完了所有地址的数据。7. VOH,测试测试方法、条件：1. VCC=3.3V2. 设置#OE,#CE为低电平，给任意地址，此时IO输出数据。3. 给IO加-2.0mA电流，读IO pin 电压。8. 写并且读所有chip 0xFF测试测试方法、条件：1. VCC=3.3V3.向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0xA0，向page0初始地址0x00 写#00,2. 地址增加1，即向地址0x01写003. 逐步增加地址，同时向地址内写入数据，直到写满1个page。4. 重复1-3过程，更改page初始地址，依次向page1,2,3,4.写入00，直到写满整个CHIP。2.设置#OE,#CE为低电平，地址管脚A21-A0设为00,，此时IO输出地址为0x00内存储的数据0xFF.3.地址加1（地址管脚A0变为1，其他地址不变），此时IO输出地址为0x01内存储的数据0x004.地址逐步加1（顺序改变地址管脚电压），此时IO顺序输出地址内存储的数据0x00。5.逐步加完所有的地址直到地址管脚A21-A0全变为1。即读完了所有地址的数据。9. VOL测试测试方法、条件：1. 2.向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0xA0，向任意地址写#003.设置#OE,#CE为低电平，读该地址数据，此时IO输出数据#00。4.给IO加4.0mA电流，读IO pin 电压。10. 擦除整个chip测试方法、条件：1. VCC=3.3V, 2. 向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、 向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x10 3. 等待56 S 擦除完成，此时芯片内的数据都为0xFF11. CHECKBOARD测试测试方法、条件： 1.VCC=3.3V2.向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0xA0，向page0初始地址0x00 写#00,3. 地址增加1，即向地址0x01写#FF4. 逐步增加地址，同时向地址内交错写入数据00和FF，直到写满1个page。5. 重复2-4过程，更改page初始地址，向奇数page,交错写入55/AA，向偶数page,交错写入AA/55，直到写满整个CHIP。6.设置#OE,#CE为低电平，地址管脚A21-A0设为00,，此时IO输出地址为0x00内存储的数据，即读出步骤2-5写入的数据7.地址加1（地址管脚A0变为1，其他地址不变），此时IO输出地址为0x01内存储的数据8.地址逐步加1（顺序改变地址管脚电压），此时IO顺序输出地址内存储的数据。9.逐步加完所有的地址直到地址管脚A21-A0全变为1。即读完了所有地址的数据。10.重复一遍2-9操作，向奇数page,交错写入AA/55，向偶数page,交错写入55/AA，12. 擦除整个chip测试方法、条件：1. VCC=3.3V, 2. 向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x80、 向地址0x5555写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0x10 3. 等待56 S 擦除完成，此时芯片内的数据都为0xFF13. DIAGNOL测试测试方法、条件： 1.VCC=3.3V2.向地址0x5555 写入0xAA、向地址0x2AAA 写入0x55、向地址0x5555 写入0xA0，向page0初始地址0x00 写#553. 地址增加1，即向地址0x01写#AA4. 逐步增加地址，同时向地址内写入数据AA，直到写满1个page。5. 重复2-4过程，更改page初始地址，向page1,地址0x00写入AA，地址0x01写入0x55，之后每page地址增加1，则往page内的对应地址写0x55,其他地址都写入0XAA6.设置#OE,#CE为低电平，地址管脚A21-A