NAND FLash基礎概念介紹
一、引腳介紹
引腳名稱 | 引腳功能 |
CLE | 命令鎖存功能 |
ALE | 地址鎖存功能 |
/CE | 芯片使能 |
/RE | 讀使能 |
/WE | 寫使能 |
/WP | 寫保護 |
R/B | 就緒/忙輸出信號 |
Vcc | 電源 |
Vss | 地 |
N.C | 不接 |
IO0~IO7 | 傳輸數(shù)據(jù)、命令、地址 |
2. 寫命令、地址、數(shù)據(jù)時，都需要將WE、CE信號同時拉低
3. 數(shù)據(jù)在WE信號的上升沿被NAND Flash鎖存
4. 命令鎖存信號CLE和地址鎖存信號ALE用來分辨、鎖存命令或地址
5. 在CLE上升沿，命令被鎖存
6. 在ALE上升沿，地址被鎖存
二、存儲組織形式
1. NAND芯片內(nèi)部分為die, plane,block, page
2. chip是指芯片，一個封裝好的芯片就是一個chip3. die是晶圓上的小方塊，一個芯片里可能封裝若干個die，由于flash的工藝不一樣，技術不一樣，由此產(chǎn)生了die的概念，常見的有Mono Die，a Die， b die等，一個chip包含N個die
4. plane是NAND能夠根據(jù)讀、寫、擦除等命令進行操作的最小單位一個plane就是一個存儲矩陣，包含若干個Block
5. Block是NANDFlash的最小擦除單位，一個Block包含了若干個Page
6. Page是NANDFlash的最小讀寫單位，一個Page包含若干個Byte
OOB/Spare Area
每一個頁，對應還有一塊區(qū)域，叫做空閑區(qū)域（SpareArea）。在Linux系統(tǒng)中，一般叫做OOB（Out of Band）。
數(shù)據(jù)在讀寫的時候相對容易錯誤，所以為了保證數(shù)據(jù)的正確性，必須要有對應的檢測和糾正機制，此機制叫做ECC/EDC，所以設計了多余的區(qū)域，用于存放數(shù)據(jù)的校驗值。
OOB的讀寫是隨著隨著頁的操作一起完成的。
OOB的具體用途包括以下幾個方面：
► 標記所處的block是否為壞塊
► 存儲ECC數(shù)據(jù)
► 存儲一些和文件系統(tǒng)相關的數(shù)據(jù)。如jaffs2就會用到這些空間存儲一些特定信息，而yaffs2文件系統(tǒng)，會在oob中存放很多和自己文件系統(tǒng)相關的信息
一個16G的NAND的存儲結構大致如下：
一個16G的NANDFlash需要34位地址，而傳輸?shù)刂返腎O口是8位的，因此需要5個循環(huán)來傳輸?shù)刂沸畔ⅰ?br />
NAND Flash中的壞塊
Nand Flash 中，一個塊中含有1 個或多個位是壞的，就稱為其為壞塊Bad Block。壞塊的穩(wěn)定性是無法保證
的，也就是說，不能保證你寫入的數(shù)據(jù)是對的，或者寫入對了，讀出來也不一定對的。與此對應的正常的塊，肯定
是寫入讀出都是正常的。
壞塊有兩種：
（1）出廠時就有存在的壞塊：
一種是出廠的時候，也就是，你買到的新的，還沒用過的Nand Flash，就可以包含了壞塊。此類出廠時就 有的壞塊，被稱作factory (masked) bad block 或initial bad/invalid block，在出廠之前，就會做對應的標記，
標為壞塊。
（2） 使用過程中產(chǎn)生的壞塊：
第二類叫做在使用過程中產(chǎn)生的，由于使用過程時間長了，在擦塊除的時候，出錯了，說明此塊壞了，也
要在程序運行過程中，發(fā)現(xiàn)，并且標記成壞塊的。具體標記的位置，和上面一樣。這類塊叫做worn-out
bad block。即用壞了的塊。
SLC和MLC的實現(xiàn)機制
NANDFlash按照內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)單元的電壓的不同層次，也就是單個內(nèi)存單元中，是存儲1位數(shù)據(jù)，還是多位數(shù) 據(jù)，可以分為SLC和MLC。► SLC（Single Level Cell）
單個存儲單元只存儲1位，表示1或0。
對于Nand Flash寫入1，就是控制ExternalGate去充電，使得存儲的電荷夠多，超過閾值Vth，就表示1了。
而對于寫入0，就是將其放電，電荷減少到小于Vth，就表示0了
► MLC（Multi Level Cell）
與SLC對應的，就是單個存儲單元可以存儲多個位，比如2位、4位等。其實現(xiàn)機制就是，通過控制內(nèi)部電荷
的多少，分成多個閾值，從而儲存為不同的數(shù)據(jù)。
單個存儲單元可以存儲2位數(shù)據(jù)的，稱作2的2次方 = 4 LevelCell
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編輯：Simon 最后修改時間：2019-07-03
