3．NAND Flash的硬件设计
NAND FLASH是采用与非门结构技术的非易失存储器，有8位和16位两种组织形式，下面以8位的NAND FLASH进行讨论。
1)
接口信号
与NOR Flash相比较，其数据线宽度只有8bit，没有地址总线，I/O接口可用于控制命令和地址的输入，也可用于数据的输入和输出，多了CLE和ALE来区分总线上的数据类别。
信号
| 类型
| 描述
| CLE
| O
| 命令锁存使能
| ALE
| O
| 地址锁存使能
| nFCE
| O
| NAND Flash片选
| NFRE
| O
| NAND Flash读使能
| nFWE
| O
| NAND Flash写使能
| NCON
| I
| NAND Flash配置
| R/nB
| I
| NAND Flash Ready/Busy
|
2)
地址结构
NAND FLASH主要以页（page）为单位进行读写，以块(block)为单位进行擦除。FLASH页的大小和块的大小因不同类型块结构而不同，块结构有两种：小块（图7）和大块（图8），小块NAND FLASH包含32个页，每页512+16字节；大块NAND FLASH包含64页，每页2048+64字节。
图7
小块类型NAND FLASH
图8
大块类型NAND FLASH
其中，512B（或1024B）用于存放数据，16B（64B）用于存放其他信息（包括：块好坏的标记、块的逻辑地址、页内数据的ECC校验和等）。NAND设备的随机读取得效率很低，一般以页为单位进行读操作。系统在每次读一页后会计算其校验和，并和存储在页内的冗余的16B内的校验和做比较，以此来判断读出的数据是否正确。 大块和小块NAND FLASH都有与页大小相同的页寄存器，用于数据缓存。当读数据时，先从NAND FLASH内存单元把数据读到页寄存器，外部通过访问NAND FLASH I/O端口获得页寄存器中数据（地址自动累加）；当写数据时，外部通过NAND FLASH I/O端口输入的数据首先缓存在页寄存器，写命令发出后才写入到内存单元中。
3)
接口电路设计（以下以2410和K9F1208U为例）
2410处理器拥有专门针对 NAND设备的接口，可以很方便地和NAND设备对接，如图9所示。虽然NAND设备的接口比较简单，容易接到系统总线上，但2410处理器针对NAND设备还集成了硬件ECC校验，这将大大提高NAND设备的读写效率。当没有处理器的ECC支持时，就需要由软件来完成ECC校验，这将消耗大量的CPU资源，使读写速度下降。
图9 S3C2410与NAND FLASH接口电路示意图
3．NAND FLASH 的软件编写和调试
NAND设备的软件调试一般分为以下几个步骤：设置相关寄存器、NAND 设备的初始化、NAND设备的识别、NAND设备的读擦写（带ECC校验 ）
NAND设备的操作都是需要通过命令来完成，不同厂家的命令稍有不同，以下一Samsung公司的K9F1208U0M命令表为例介绍NAND设备的软件编写。
表2
K9F1208U0M
Command Sets
1)
根据2410寄存器定义如下的命令宏
#define NF_CMD(cmd)
{rNFCMD=cmd;}
#define NF_ADDR(addr)
{rNFADDR=addr;}
#define NF_nFCE_L()
{rNFCONF&=~(1<<11);}
#define NF_nFCE_H()
{rNFCONF|=(1<<11);}
#define NF_RSTECC()
{rNFCONF|=(1<<12);}
#define NF_RDDATA()
(rNFDATA)
#define NF_WRDATA(data) {rNFDATA=data;}
#define NF_WAITRB()
{while(!(rNFSTAT&(1<<0)));}
//wait tWB and check F_RNB pin.
2)
NAND 设备的初始化
static void NF_Init(void)
//Flash 初始化
{
rNFCONF=(1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0);
//设置NAND设备的相关寄存器
// 1
1
1
1,
1
xxx,
r xxx,
r xxx
// En 512B 4step ECCR nFCE="H" tACLS
tWRPH0
tWRPH1
NF_Reset();
}
static void NF_Reset(void)
//Flash重置
{
int i;
NF_nFCE_L();
NF_CMD(0xFF);
//reset command
for(i=0;i<10;i++);
//tWB = 100ns
NF_WAITRB();
//wait 200~500us;
NF_nFCE_H();
} | 
