flash驱动编程及实验

1、Nor flash驱动编程及实验,议程,实验目的 硬件原理 软件原理 问题与讨论,实验目的,学习Flash基本原理,熟悉对Flash的读写操作过程,硬件原理,Flash简介 39VF160简介 电路连接 39VF160详细说明,Flash简介,Flash-ROM（闪存）已经成为了目前最成功、流行的一种固态内存，与 EEPROM 相比具有读写速度快，而与 SRAM 相比具有非易失、以及价廉等优势。而基于 NOR 和 NAND 结构的闪存是现在市场上两种主要的非易失闪存技术(本实验的对象是NOR FLASH) 。 Intel 于 1988 年首先开发出 NOR flash 技术，彻底改变了原先由

2、EPROM 和 EEPROM 一统天下的局面。,39VF160简介,39VF160是SST公司推出的一种Super Flash型的存储器芯片, 属于SST公司并行闪速存储器系列产品中的多功能型闪速存储器(MultiPurpose Flash)。采用2.73.6V电源供电,可方便地应用于嵌入式系统的电路设计中。低功耗，在选通情况下是15mA，在非选通的情况下是4uA。SST39VF160由SST特有的高性能的SuperFlash技术制造而成，SuperFlash技术提供了固定的擦除和编程时间，与擦除/编程周期数无关。,39VF160简介,SST39VF160功能框图,电路连接,SST39VF16

3、0的电路连接图,电路连接,SST39VF160引脚定义,其中，脚DQ6、DQ7为状态指示位。 DQ6：0与1转换是正在处于写入/擦除的算法周期，当停止转换时，内部操作完成。 DQ7：写入时，若读操作生成上次写入DQ7的数据的补码，编程完成后生成DQ7的真实数据；擦除时，DQ7产生“0”擦除后产生“1”。,39VF160详细说明,命令定义 具体操作,39VF160详细说明,命令定义 SST39VF160的存储器操作由命令来启动。SST39VF160闪速存储器的读写时序与一般存储器的读写时序相同，当OE#和CE#信号同时为低电平时，可对芯片进行读操作；当WE#和CE#信号同时为低电平进行写操作。S

4、ST39VF160通过特定的指令代码可以完成字节、扇区或整体芯片的写入和擦除操作。操作命令定义如下表所示。,39VF160详细说明,命令指令定义,注：Sax用于扇区擦出，使用A19A11地址线。Bax用于块擦出，使用 A19A15地址线。WA=编程字地址。,39VF160详细说明,具体操作 Flash存储器的操作包括对Flash的擦除和烧写，由前面所介绍的Flash存储器的工作原理可知，对Flash存储器的编程与擦除是与具体的器件型号紧密相关的，由于不同的厂商的Flash存储器在操作命令上可能会有一些细微的差别，Flash存储器的烧写、擦除程序一般不具有通用性，针对不同厂商、不同的型号的Fla

5、sh存储器，程序应做相应的修改。本文以SST 39VF160为例，其它的芯片编程方法与之类似。,39VF160详细说明,具体操作可以分为以下本个操作 擦除 烧写 状态检测,39VF160详细说明,擦除 SST39VF160的存储空间为2MB，内部划分为块，每个块又分成16个扇区。SST39VF160的块大小为32K字，扇区大小为2K字。对于该芯片的擦除操作可以通过三种途径来实现。 整体擦除(ChipErase) 块擦除(BlockErase) 扇区擦除(SectorErase),39VF160详细说明,整体擦除(ChipErase) SST39VF160包含芯片擦除功能，允许用户擦除整个存储器

6、阵列，使其变为“1”状态。这在需要快速擦除整个器件时很有用。 芯片擦除操作通过在最新一个总线周期内执行一个6字节的命令-5555H地址处的芯片擦除命令（10H）时序来启动。在第6个WE#或CE#的上升沿（无论哪一个先出现上升沿）开始执行擦除操作。擦除过程中，只有触发位或数据查询位的读操作有效。芯片擦除过程中发布的任何命令都被忽略。,39VF160详细说明,块擦除(BlockErase) SST39VF160支持块擦除功能，统一对32K字的块执行擦除操作。块擦除操作通过在最新一个总线周期内执行一个6字节的命令时序-块擦除命令（50H）和块地址（BA）来启动。 块地址在第6个WE#脉冲的下降沿锁存

7、,命令50H在第6个WE#脉冲的上升沿锁存。内部擦除操作在第6个WE#脉冲后开始执行。擦除操作是否结束由数据查询位或触发位决定，块擦除操作过程中发布的任何命令都被忽略。,39VF160详细说明,扇区擦除(SectorErase) SST39VF160还支持片内的扇区擦除功能，其操作的单位为2K字的大小。扇区操作通过在最新一个总线周期内执行一个6字节的命令时序扇区擦除命令（30H）和扇区地址（SA） 来启动。扇区地址在第6个WE#脉冲的下降沿锁存,命令30H在第6个WE#脉冲的上升沿锁存。内部擦除操作在第6个WE#脉冲后开始执行。擦除操作是否结束由数据查询位或触发位决定，扇区擦除操作过程中发布的

8、任何命令都被忽略。,39VF160详细说明,39VF160详细说明,烧写 SST39VF160以字节形式进行编程。编程前，包含字的扇区必须完全擦除。首先执行三字节装载时序，用于软件数据保护。然后，装载字节地址和数据。在字节编程操作中，地址在CE#或WE#的下降沿（不论哪一个后产生下降沿）锁存。数据在CE#或WE#的上升沿（不论哪一个先产生上升沿）锁存。最后，执行内部编程操作，该操作在第4个CE#或WE#的上升沿出现（不论哪一个先产生上升沿）之后启动。编程操作一旦启动，将在20us内完成。 在编程操作过程中，只有数据查询位和触发位的读操作有效。在内部编程操作过程中，主机可以自由执行其他任务，该过

9、程中，发送的任何命令都被忽略。,39VF160详细说明,烧写操作流程图,39VF160详细说明,状态检测 SST39VF160提供两种检测烧写和擦除操作的软件方法，以便优化系统的写周期。软件检测包括2个状态位：数据查询位（DQ7）和触发位(DQ6)。检测模式在WE#的上升沿后使能，WE#的上升沿用来启动内部的烧写或擦除操作。 非易失性写操作的结束与系统不同步，因此，数据查询位或触发位的读取可能与写周期结束同时发生。如果这样，系统就可能得到一个错误的结果，即有效数据与DQ7或DQ6发生冲突。为了防止错误的情况，当一个错误结果出现时，软件程序应当包含一个两次读被访问地址单元的循环。如果两次读取的值

10、均有效，则器件已经完成了写周期，否则拒绝接收数据。,39VF160详细说明,状态检测 SST39VF160提供两种检测烧写和擦除操作的软件方法，以便优化系统的写周期。软件检测包括2个状态位： 数据查询位 (DQ7) 和触发位 (DQ6) 检测模式在WE#的上升沿后使能，WE#的上升沿用来启动内部的烧写或擦除操作。,39VF160详细说明,数据查询位 (DQ7) 当SST39VF160正在执行内部烧写操作时，任何读DQ7的动作将得到真实数据的补码。一旦烧写操作结束，DQ7为真实的数据。 即使在内部烧写和擦除操作结束后紧接着出现在DQ7上的数据可能有效，其余的数据输出引脚上的数据也无效；只有在1u

11、s的时间间隔后执行了连续读周期，所得的整个数据总线上的数据才有效。在内部擦除操作过程中，读出的DQ7值为0。一旦内部擦除操作完成，DQ7的值为1。 对于烧写操作的第4个WE#（或CE#）脉冲的上升沿出现后，数据查询位有效。对于扇区/块擦除或芯片擦除，数据查询位在第6个WE#（或CE#）脉冲的上升沿出现后有效。,39VF160详细说明,数据查询状态检测流程图,39VF160详细说明,和触发位 (DQ6) 在内部烧写或擦除操作过程中，读取DQ6将得到1或0，即所得的DQ6在1和0之间变化。当内部烧写或擦除操作结束后，DQ6位的值不再变化。触发位在烧写操作的第4个WE#（或CE#）脉冲的上升沿后有效

12、。对于扇区/块擦除或芯片擦除，触发位在第6个WE#（或CE#）脉冲的上升沿出现后有效。,39VF160详细说明,触发位状态检测流程图,39VF160详细说明,状态检测(补充) 非易失性写操作的结束与系统不同步，因此，数据查询位或触发位的读取可能与写周期结束同时发生。如果这样，系统就可能得到一个错误的结果，即有效数据与DQ7或DQ6发生冲突。为了防止错误的情况，当一个错误结果出现时，软件程序应当包含一个两次读被访问地址单元的循环。如果两次读取的值均有效，则器件已经完成了写周期，否则拒绝接收数据。,软件原理,参考程序,参考程序,函数名称: sstSectorErase() 函数功能: 擦除指定的f

13、lash扇区. 入口参数: 扇区地址. 返 回 值: OK擦除完全正确. ERROR 有单元不能正确擦除. STATUS sstSectorErase(UINT16 *pSector) int i; volatile UINT16 *flashPtr = pSector; *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK1) = SST_DATA_UNLOCK1;/ 第1个总线写周期 *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK2) = SST_DATA_UNLOCK2;/ 第2

14、个总线写周期 *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK1) = SST_SETUP_ERASE;/ 第3个总线写周期 *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK1) = SST_DATA_UNLOCK1;/ 第4个总线写周期 *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK2) = SST_DATA_UNLOCK2;/ 第5个总线写周期 *(volatile UINT16 *)flashPtr = SST_SECT

15、OR_ERASE;/ 第6个总线写周期(擦除指定扇区). for(i=0; iSST_SECTOR_HWORD_SIZE; i+,flashPtr+) / 校验是否全为0 xffff. if(*flashPtr != 0 xffff) return ERROR; return OK; ,参考程序,函数名称:sstWrite() 函数功能:读取缓冲区数据根据给定的长度写入指定地址. 入口参数flashAddr数据目标地址(flash). buffer数据源地址. length 要写入的字节数. 返 回 值: NULL写失败. flashPtrflash的下一个地址. UINT16 *sstWri

16、te(UINT16 *flashAddr, UINT8 *buffer, ULONG length) ULONG i, cLength; volatile UINT16 *flashPtr; volatile UINT16 *gBuffer; flashPtr = flashAddr; cLength = (length + 1)/2;/ 计算半字长度. gBuffer = (UINT16 *)buffer; while (cLength 0) *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK1) = SST_DATA_UNLOCK1;/ 第1个总线写周期 *(volatile UINT16 *)SST_START_ADDR + SST_ADDR_UNLOCK2) = SST