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NAND FLash基礎(chǔ)概念介紹

關(guān)鍵字:什么是nand flash nand flash定義 作者:admin 來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2019-06-14  瀏覽:62

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(xiě)使能

/WP

寫(xiě)保護(hù)

R/B             

就緒/忙輸出信號(hào)

Vcc

電源

Vss

N.C

不接

IO0~IO7

傳輸數(shù)據(jù)、命令、地址

 1. 命令、地址、數(shù)據(jù)都通過(guò)8個(gè)I/O口傳輸
    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)chip
    3. 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

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