Serial Flash 量测问题
在许多的电子产品中都有使用 Serial Flash的需求,它有较简单的控制程序与电路以及可靠的储存能力,使它倍受青睐。因此,常被用于电子产品里放置较关键的开机程序(Boot code)或系统设定数据(System setting)。每当系统启动时,Serial Flash 就会忙碌起来,尽快的把储存在里面的程序或数据加载系统内。但越来越复杂的命令组合以及命令差异,使得开发与除错工作变得更加困难。本文将会介绍使用逻辑分析仪来进行 Serial Flash 的量测工作。
单线(Single)模式译码
早期的 Serial Flash 使用 SPI 总线架构,定义了 4 根与命令数据传输有关的脚位分别是 Chip Select(CS)、Clock(SCK) 、Data In(DI) 、Data Out(DO)。传输时,由 DI 将命令或数据传入Serial Flash,而 DO 将数据读出。如图一所示。一般称之为单线模式(Single mode)。
图一 Serial Flash Single mod (1-1-1)*
* JEDEC Standard No.216: (x-y-z): 标示Serial Flash I/O 的模式,分别为命令码(opcode x),地址(address y),数据(Data z)。
用户若需量测 Serial Flash 总线时,只需使用具有 SPI 总线的仪器或工具,就可以将单线模式之Serial Flash 命令/地址/数据解出。这是业界行之多年的作法。
双线(Dual)及四线(Quad)模式译码
有鉴于电子产品越来越需要大容量的储存空间,Serial Flash 容量也顺应扩大。储存容量扩大之后衍生而来的问题是,读取数据的时间越来越长,于是 Serial Flash 开始提高其工作频率,借由较高的传输频率,以缩短传输数据的时间。但这样还是不够快,进一步发展出现所谓双线模式(Dual mode)如图二与4线模式(Quad Mode)如图三的 Serial Flash。其总线传输的架构,已渐渐与单线模式之 SPI 架构不同,也使原有的 SPI 仪器或工具用在此类 Serial Flash 的总线除错工作开始出现困难。
图二 Serial Flash双线模式(Dual mode 2-2-2)
图三 Serial Flash 4线模式(Quad Mode 4-4-4)
在各厂商所推出的Serial Flash,更增加了多种不同数量的命令与数据组合,若没办法识别Flash 命令的软件工具,将很难看出总线的内容。因为这样的需求,使得具有支持 Serial Flash 总线分析的逻辑分析仪成为不可或缺的工具,它可协助分析这种多样性的讯号。他可以随着 Flash 命令的改变,而做出相应的分析。