NAND FLash基礎(chǔ)概念介紹
一、引腳介紹
引腳名稱(chēng) | 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(xiě)使能 |
/WP | 寫(xiě)保護(hù) |
R/B | 就緒/忙輸出信號(hào) |
Vcc | 電源 |
Vss | 地 |
N.C | 不接 |
IO0~IO7 | 傳輸數(shù)據(jù)、命令、地址 |
2. 寫(xiě)命令、地址、數(shù)據(jù)時(shí)，都需要將WE、CE信號(hào)同時(shí)拉低
3. 數(shù)據(jù)在WE信號(hào)的上升沿被NAND Flash鎖存
4. 命令鎖存信號(hào)CLE和地址鎖存信號(hào)ALE用來(lái)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(chǔ)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(gè)封裝好的芯片就是一個(gè)chip3. die是晶圓上的小方塊，一個(gè)芯片里可能封裝若干個(gè)die，由于flash的工藝不一樣，技術(shù)不一樣，由此產(chǎn)生了die的概念，常見(jiàn)的有Mono Die，a Die， b die等，一個(gè)chip包含N個(gè)die
4. plane是NAND能夠根據(jù)讀、寫(xiě)、擦除等命令進(jìn)行操作的最小單位一個(gè)plane就是一個(gè)存儲(chǔ)矩陣，包含若干個(gè)Block
5. Block是NANDFlash的最小擦除單位，一個(gè)Block包含了若干個(gè)Page
6. Page是NANDFlash的最小讀寫(xiě)單位，一個(gè)Page包含若干個(gè)Byte
OOB/Spare Area
每一個(gè)頁(yè)，對(duì)應(yīng)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(xiě)的時(shí)候相對(duì)容易錯(cuò)誤，所以為了保證數(shù)據(jù)的正確性，必須要有對(duì)應(yīng)的檢測(cè)和糾正機(jī)制，此機(jī)制叫做ECC/EDC，所以設(shè)計(jì)了多余的區(qū)域，用于存放數(shù)據(jù)的校驗(yàn)值。
OOB的讀寫(xiě)是隨著隨著頁(yè)的操作一起完成的。
OOB的具體用途包括以下幾個(gè)方面：
► 標(biāo)記所處的block是否為壞塊
► 存儲(chǔ)ECC數(shù)據(jù)
► 存儲(chǔ)一些和文件系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。如jaffs2就會(huì)用到這些空間存儲(chǔ)一些特定信息，而yaffs2文件系統(tǒng)，會(huì)在oob中存放很多和自己文件系統(tǒng)相關(guān)的信息
一個(gè)16G的NAND的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)大致如下：
一個(gè)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(gè)循環(huán)來(lái)傳輸?shù)刂沸畔ⅰ?br />
NAND Flash中的壞塊
Nand Flash 中，一個(gè)塊中含有1 個(gè)或多個(gè)位是壞的，就稱(chēng)為其為壞塊Bad Block。壞塊的穩(wěn)定性是無(wú)法保證
的，也就是說(shuō)，不能保證你寫(xiě)入的數(shù)據(jù)是對(duì)的，或者寫(xiě)入對(duì)了，讀出來(lái)也不一定對(duì)的。與此對(duì)應(yīng)的正常的塊，肯定
是寫(xiě)入讀出都是正常的。
壞塊有兩種：
（1）出廠時(shí)就有存在的壞塊：
一種是出廠的時(shí)候，也就是，你買(mǎi)到的新的，還沒(méi)用過(guò)的Nand Flash，就可以包含了壞塊。此類(lèi)出廠時(shí)就 有的壞塊，被稱(chēng)作factory (masked) bad block 或initial bad/invalid block，在出廠之前，就會(huì)做對(duì)應(yīng)的標(biāo)記，
標(biāo)為壞塊。
（2） 使用過(guò)程中產(chǎn)生的壞塊：
第二類(lèi)叫做在使用過(guò)程中產(chǎn)生的，由于使用過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)了，在擦塊除的時(shí)候，出錯(cuò)了，說(shuō)明此塊壞了，也
要在程序運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)，并且標(biāo)記成壞塊的。具體標(biāo)記的位置，和上面一樣。這類(lèi)塊叫做worn-out
bad block。即用壞了的塊。
SLC和MLC的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
NANDFlash按照內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)單元的電壓的不同層次，也就是單個(gè)內(nèi)存單元中，是存儲(chǔ)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(gè)存儲(chǔ)單元只存儲(chǔ)1位，表示1或0。
對(duì)于Nand Flash寫(xiě)入1，就是控制ExternalGate去充電，使得存儲(chǔ)的電荷夠多，超過(guò)閾值Vth，就表示1了。
而對(duì)于寫(xiě)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(duì)應(yīng)的，就是單個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)多個(gè)位，比如2位、4位等。其實(shí)現(xiàn)機(jī)制就是，通過(guò)控制內(nèi)部電荷
的多少，分成多個(gè)閾值，從而儲(chǔ)存為不同的數(shù)據(jù)。
單個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)2位數(shù)據(jù)的，稱(chēng)作2的2次方 = 4 LevelCell
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編輯：Simon 最后修改時(shí)間：2019-07-03
