NAND FLash基礎概念介紹

2021-09-08 12:48:18 字數 2564 閱讀 9757

一、引腳介紹

引腳名稱

引腳功能

cle

命令鎖存功能

ale位址鎖存功能

/ce晶元使能

/re讀使能

/we寫使能

/wp寫保護

r/b就緒/忙輸出訊號

vcc 電源

vss 地

n.c 不接

io0~io7

資料傳輸、命令、位址

1. 命令、位址、資料都通過8個i/o口傳輸

2. 寫命令、位址、資料時,都須要將we、ce訊號同一時候拉低

3. 資料在we訊號的上公升沿被nand flash鎖存

4. 命令鎖存訊號cle和位址鎖存訊號ale用來分辨、鎖存命令或位址

5. 在cle上公升沿,命令被鎖存

6. 在ale上公升沿,位址被鎖存

二、儲存組織形式

1. nand晶元內部分為die, plane,block, page

2. chip是指晶元,乙個封裝好的晶元就是乙個chip

3. die是晶圓上的小方塊,乙個晶元裡可能封裝若干個die,

因為flash的工藝不一樣,技術不一樣。由此產生了die

的概念。常見的有mono die,a die。 b die等,乙個chip包括n個die

4. plane是nand可以依據讀、寫、擦除等命令進行操作的最小單位

乙個plane就是乙個儲存矩陣。包括若干個block

5.  block是nandflash的最小擦除單位,乙個block包括了若干個page

6.  page是nandflash的最小讀寫單位。乙個page包括若干個byte

oob/spare area

每個頁,相應另一塊區域。叫做空暇區域(sparearea)。在linux系統中。一般叫做oob(out of band)。

資料在讀寫的時候相對easy錯誤,所以為了保證資料的正確性。必需要有相應的檢測和糾正機制,此機制叫做ecc/edc,所以設計了多餘的區域,用於存放資料的校驗值。

oob的讀寫是隨著隨著頁的操作一起完畢的。

oob的詳細用途包含下面幾個方面:

► 標記所處的block是否為壞塊

► 儲存ecc資料

► 儲存一些和檔案系統相關的資料。如jaffs2就會用到這些空間儲存一些

特定資訊。而yaffs2檔案系統。會在                    

oob中存放非常多和自己檔案系統相

關的資訊

乙個16g的nand的儲存結構大致例如以下:

乙個16g的nandflash須要34位位址,而傳輸位址的io口是8位的。因此須要5個迴圈來傳輸位址資訊。

nand flash中的壞塊

nand flash 中。乙個塊中含有1 個或多個位是壞的,就稱為其為壞塊bad block。壞塊的穩定性是無法保證

的。也就是說,不能保證你寫入的資料是對的。或者寫入對了。讀出來也不一定對的。與此相應的正常的塊。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,就能夠包括了壞塊。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,就會做相應的標記,

標為壞塊。

(2) 使用過程中產生的壞塊:

第二類叫做在使用過程中產生的,因為使用過程時間長了,在擦塊除的時候,出錯了,說明此塊壞了,也

要在程式執行過程中,發現。而且標記成壞塊的。詳細標記的位置。和上面一樣。這類塊叫做worn-out 

bad block。即用壞了的塊。

slc和mlc的實現機制

nandflash依照內部儲存資料單元的電壓的不同層次。也就是單個記憶體單元中。是儲存1位資料,還是多位數        據,能夠分為slc和mlc。

► slc(single level cell)

單個儲存單元僅僅儲存1位,表示1或0。

對於nand flash寫入1,就是控制externalgate去充電。使得儲存的電荷夠多,超過閾值vth,就表示1了。

而對於寫入0。就是將其放電。電荷降低到小於vth,就表示0了

► mlc(multi level cell)

與slc相應的,就是單個儲存單元能夠儲存多個位。比方2位、4位等。

事實上現機制就是,通過控制內部電荷

的多少。分成多個閾值,從而儲存為不同的資料。

單個儲存單元能夠儲存2位資料的,稱作2的2次方 = 4 levelcell

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