一、MT29F4G08A概述
MT29F4G08是一颗 512MB 的 NAND FLASH 芯片相对于 SPI FLASH（ W25Q256）和 SD 卡等存储设备，NAND FLASH 采用 8 位并口访问，具有访问速度快的优势。
1、NAND FLASH信号线
2、NAND FLASH 存储阵列
由图可知： MT29F4G08 由 2 个 plane 组成，每个 plane 有 2048 个 block，每个 block 由 64个 page 组成，每个 page 有 2K+64 字节（ 2112 字节）的存储容量。所以， MT29F4G08 的总容量为： 2204864*（ 2K+64） = 553648128 字节（ 512MB）。其中， plane、 block、 page 等的个数根据 NAND FLASH 型号的不同，会有所区别，大家注意查看对应 NAND FLASH 芯片的数据
手册。
NAND FLASH 的最小擦除单位是 block，对 MT29F4G08 来说，是（ 128+4） K 字节， NANDFLASH 的写操作具有只可以写 0，不能写 1 的特性，所以，在写数据的时候，必须先擦除 block（擦除后， block 数据全部为 1），才可以写入。NAND FLASH 的 page 由 2 部分组成：数据存储区（ data area）和备用区域（ spare area），对 MT29F4G08 来说，数据存储区大小为 2K 字节，备用区域大小为 64 字节。我们存储的有效数据，一般都是存储在数据存储区（ data area）。备用区域（ spare area），一般用来存放 ECC（ ErrorChecking and Correcting）校验值，在工程中，我们将利用这个区域，来实现 NAND FLASH 坏块管理和磨损均衡。
NAND FLASH 的地址分为三类：块地址（ Block Address）、页地址（ Page Address）和列地址（ Column Address）。以 MT29F4G08 为例，这三个地址，通过 5 个周期发送。
二、部分参考代码
FSMC_NANDInitTypeDef NAND_Handler; //NAND FLASH句柄
nand_attriute nand_dev; //nand重要参数结构体
//初始化NAND FLASH
u8 NAND_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
FSMC_NAND_PCCARDTimingInitTypeDef ComSpaceTiming,AttSpaceTiming;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD|RCC_AHB1Periph_GPIOE|RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能PD,PE,PF,PG时钟
RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3Periph_FSMC,ENABLE);//使能FSMC时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_2);
GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_FSMC);//PD0,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_FSMC);//PD1,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_FSMC);//PD0,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_FSMC);//PD1,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource14,GPIO_AF_FSMC);
GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_FSMC);//PD15,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_FSMC);//PE7,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_FSMC);
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_FSMC);//PE7,AF12
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_FSMC);
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_FSMC);
GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_FSMC);
GPIO_PinAFConfig(GPIOG,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_FSMC);
ComSpaceTiming.FSMC_SetupTime=2; //建立时间
ComSpaceTiming.FSMC_WaitSetupTime=3; //等待时间
ComSpaceTiming.FSMC_HoldSetupTime=2; //保持时间
ComSpaceTiming.FSMC_HiZSetupTime=1; //高阻态时间
AttSpaceTiming.FSMC_SetupTime=2; //建立时间
AttSpaceTiming.FSMC_WaitSetupTime=3; //等待时间
AttSpaceTiming.FSMC_HoldSetupTime=2; //保持时间
AttSpaceTiming.FSMC_HiZSetupTime=1; //高阻态时间
NAND_Handler.FSMC_Bank=FSMC_Bank3_NAND; //NAND挂在BANK3上
NAND_Handler.FSMC_Waitfeature=FSMC_Waitfeature_Disable; //关闭等待特性
NAND_Handler.FSMC_MemoryDataWidth=FSMC_MemoryDataWidth_8b; //8位数据宽度
NAND_Handler.FSMC_ECC=FSMC_ECC_Disable; //不使用ECC
NAND_Handler.FSMC_ECCPageSize=FSMC_ECCPageSize_2048Bytes; //ECC页大小为2k
NAND_Handler.FSMC_TCLRSetupTime=0; //设置TCLR(tCLR=CLE到RE的延时)=(TCLR+TSET+2)*THCLK,THCLK=1/180M=5.5ns
NAND_Handler.FSMC_TARSetupTime=1; //设置TAR(tAR=ALE到RE的延时)=(TAR+TSET+2)*THCLK,THCLK=1/180M=5.5n。
NAND_Handler.FSMC_CommonSpaceTimingStruct=&ComSpaceTiming;
NAND_Handler.FSMC_AttributeSpaceTimingStruct=&AttSpaceTiming;
FSMC_NANDInit(&NAND_Handler);
FSMC_NANDCmd(FSMC_Bank3_NAND,ENABLE);
NAND_Reset(); //复位NAND
delay_ms(100);
nand_dev.id=NAND_ReadID(); //读取ID
NAND_ModeSet(4); //设置为MODE4,高速模式
if(nand_dev.id==MT29F4G08ABADA)//NAND为MT29F4G08ABADA
{
nand_dev.page_totalsize=2112; //nand一个page的总大小（包括spare区）
nand_dev.page_mainsize=2048; //nand一个page的有效数据区大小
nand_dev.page_sparesize=64; //nand一个page的spare区大小
nand_dev.block_pagenum=64; //nand一个block所包含的page数目
nand_dev.plane_blocknum=2048; //nand一个plane所包含的block数目
nand_dev.block_totalnum=4096; //nand的总block数目
}else return 1; //错误，返回
return 0;
}
//读取NAND FLASH的ID
//返回值:0,成功;
// 其他,失败
u8 NAND_ModeSet(u8 mode)
{
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_FEATURE;//发送设置特性命令
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=0X01; //地址为0X01,设置mode
*(vu8*)NAND_ADDRESS=mode; //P1参数,设置mode
*(vu8*)NAND_ADDRESS=0;
*(vu8*)NAND_ADDRESS=0;
*(vu8*)NAND_ADDRESS=0;
if(NAND_WaitForReady()==NSTA_READY)return 0;//成功
else return 1; //失败
}
//读取NAND FLASH的ID
//不同的NAND略有不同，请根据自己所使用的NAND FALSH数据手册来编写函数
//返回值:NAND FLASH的ID值
u32 NAND_ReadID(void)
{
u8 deviceid[5];
u32 id;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_READID; //发送读取ID命令
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=0X00;
//ID一共有5个字节
deviceid[0]=*(vu8*)NAND_ADDRESS;
deviceid[1]=*(vu8*)NAND_ADDRESS;
deviceid[2]=*(vu8*)NAND_ADDRESS;
deviceid[3]=*(vu8*)NAND_ADDRESS;
deviceid[4]=*(vu8*)NAND_ADDRESS;
//镁光的NAND FLASH的ID一共5个字节，但是为了方便我们只取4个字节组成一个32位的ID值
//根据NAND FLASH的数据手册，只要是镁光的NAND FLASH，那么一个字节ID的第一个字节都是0X2C
//所以我们就可以抛弃这个0X2C，只取后面四字节的ID值。
id=((u32)deviceid[1])<<24|((u32)deviceid[2])<<16|((u32)deviceid[3])<<8|deviceid[4];
return id;
}
//读NAND状态
//返回值:NAND状态值
//bit0:0,成功;1,错误(编程/擦除/READ)
//bit6:0,Busy;1,Ready
u8 NAND_ReadStatus(void)
{
vu8 data=0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_READSTA;//发送读状态命令
NAND_Delay(NAND_TWHR_DELAY); //等待tWHR,再读取状态寄存器
data=*(vu8*)NAND_ADDRESS; //读取状态值
return data;
}
//等待NAND准备好
//返回值:NSTA_TIMEOUT 等待超时了
// NSTA_READY 已经准备好
u8 NAND_WaitForReady(void)
{
u8 status=0;
vu32 time=0;
while(1) //等待ready
{
status=NAND_ReadStatus(); //获取状态值
if(status&NSTA_READY)break;
time++;
if(time>=0X1FFFFFFF)return NSTA_TIMEOUT;//超时
}
return NSTA_READY;//准备好
}
//复位NAND
//返回值:0,成功;
// 其他,失败
u8 NAND_Reset(void)
{
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_RESET; //复位NAND
if(NAND_WaitForReady()==NSTA_READY)return 0;//复位成功
else return 1; //复位失败
}
//等待RB信号为某个电平
//rb:0,等待RB==0
// 1,等待RB==1
//返回值:0,成功
// 1,超时
u8 NAND_WaitRB(vu8 rb)
{
vu32 time=0;
while(time<0X1FFFFFF)
{
time++;
if(NAND_RB==rb)return 0;
}
return 1;
}
//NAND延时
//一个i++至少需要4ns
void NAND_Delay(vu32 i)
{
while(i>0)i--;
}
//读取NAND Flash的指定页指定列的数据(main区和spare区都可以使用此函数)
//PageNum:要读取的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNum:要读取的列开始地址(也就是页内地址),范围:0~(page_totalsize-1)
//*pBuffer:指向数据存储区
//NumByteToRead:读取字节数(不能跨页读)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_ReadPage(u32 PageNum,u16 ColNum,u8 *pBuffer,u16 NumByteToRead)
{
vu16 i=0;
u8 res=0;
u8 eccnum=0; //需要计算的ECC个数，每NAND_ECC_SECTOR_SIZE字节计算一个ecc
u8 eccstart=0; //第一个ECC值所属的地址范围
u8 errsta=0;
u8 *p;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_AREA_A;
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)ColNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(ColNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>16);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_AREA_TRUE1;
//下面两行代码是等待R/B引脚变为低电平，其实主要起延时作用的，等待NAND操作R/B引脚。因为我们是通过
//将STM32的NWAIT引脚(NAND的R/B引脚)配置为普通IO，代码中通过读取NWAIT引脚的电平来判断NAND是否准备
//就绪的。这个也就是模拟的方法，所以在速度很快的时候有可能NAND还没来得及操作R/B引脚来表示NAND的忙
//闲状态，结果我们就读取了R/B引脚,这个时候肯定会出错的，事实上确实是会出错!大家也可以将下面两行
//代码换成延时函数,只不过这里我们为了效率所以没有用延时函数。
res=NAND_WaitRB(0); //等待RB=0
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
//下面2行代码是真正判断NAND是否准备好的
res=NAND_WaitRB(1); //等待RB=1
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
if(NumByteToRead%NAND_ECC_SECTOR_SIZE)//不是NAND_ECC_SECTOR_SIZE的整数倍，不进行ECC校验
{
//读取NAND FLASH中的值
for(i=0;i<NumByteToRead;i++)
{
*(vu8*)pBuffer++ = *(vu8*)NAND_ADDRESS;
}
}else
{
eccnum=NumByteToRead/NAND_ECC_SECTOR_SIZE; //得到ecc计算次数
eccstart=ColNum/NAND_ECC_SECTOR_SIZE;
p=pBuffer;
for(res=0;res<eccnum;res++)
{
FSMC_Bank3->PCR3|=1<<6; //使能ECC校验
for(i=0;i<NAND_ECC_SECTOR_SIZE;i++) //读取NAND_ECC_SECTOR_SIZE个数据
{
*(vu8*)pBuffer++ = *(vu8*)NAND_ADDRESS;
}
while(!(FSMC_Bank3->SR3&(1<<6))); //等待FIFO空
nand_dev.ecc_hdbuf[res+eccstart]=FSMC_Bank3->ECCR3;//读取硬件计算后的ECC值
FSMC_Bank3->PCR3&=~(1<<6); //禁止ECC校验
}
i=nand_dev.page_mainsize+0X10+eccstart*4; //从spare区的0X10位置开始读取之前存储的ecc值
NAND_Delay(NAND_TRHW_DELAY);//等待tRHW
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=0X05; //随机读指令
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)i;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(i>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=0XE0; //开始读数据
NAND_Delay(NAND_TWHR_DELAY);//等待tWHR
pBuffer=(u8*)&nand_dev.ecc_rdbuf[eccstart];
for(i=0;i<4*eccnum;i++) //读取保存的ECC值
{
*(vu8*)pBuffer++= *(vu8*)NAND_ADDRESS;
}
for(i=0;i<eccnum;i++) //检验ECC
{
if(nand_dev.ecc_rdbuf[i+eccstart]!=nand_dev.ecc_hdbuf[i+eccstart])//不相等,需要校正
{
printf("err hd,rd:0x%x,0x%x\r\n",nand_dev.ecc_hdbuf[i+eccstart],nand_dev.ecc_rdbuf[i+eccstart]);
printf("eccnum,eccstart:%d,%d\r\n",eccnum,eccstart);
printf("PageNum,ColNum:%d,%d\r\n",PageNum,ColNum);
res=NAND_ECC_Correction(p+NAND_ECC_SECTOR_SIZE*i,nand_dev.ecc_rdbuf[i+eccstart],nand_dev.ecc_hdbuf[i+eccstart]);//ECC校验
if(res)errsta=NSTA_ECC2BITERR; //标记2BIT及以上ECC错误
else errsta=NSTA_ECC1BITERR; //标记1BIT ECC错误
}
}
}
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)errsta=NSTA_ERROR; //失败
return errsta; //成功
}
//读取NAND Flash的指定页指定列的数据(main区和spare区都可以使用此函数),并对比(FTL管理时需要)
//PageNum:要读取的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNum:要读取的列开始地址(也就是页内地址),范围:0~(page_totalsize-1)
//CmpVal:要对比的值,以u32为单位
//NumByteToRead:读取字数(以4字节为单位,不能跨页读)
//NumByteEqual:从初始位置持续与CmpVal值相同的数据个数
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_ReadPageComp(u32 PageNum,u16 ColNum,u32 CmpVal,u16 NumByteToRead,u16 *NumByteEqual)
{
u16 i=0;
u8 res=0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_AREA_A;
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)ColNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(ColNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>16);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_AREA_TRUE1;
//下面两行代码是等待R/B引脚变为低电平，其实主要起延时作用的，等待NAND操作R/B引脚。因为我们是通过
//将STM32的NWAIT引脚(NAND的R/B引脚)配置为普通IO，代码中通过读取NWAIT引脚的电平来判断NAND是否准备
//就绪的。这个也就是模拟的方法，所以在速度很快的时候有可能NAND还没来得及操作R/B引脚来表示NAND的忙
//闲状态，结果我们就读取了R/B引脚,这个时候肯定会出错的，事实上确实是会出错!大家也可以将下面两行
//代码换成延时函数,只不过这里我们为了效率所以没有用延时函数。
res=NAND_WaitRB(0); //等待RB=0
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
//下面2行代码是真正判断NAND是否准备好的
res=NAND_WaitRB(1); //等待RB=1
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
for(i=0;i<NumByteToRead;i++)//读取数据,每次读4字节
{
if(*(vu32*)NAND_ADDRESS!=CmpVal)break; //如果有任何一个值,与CmpVal不相等,则退出.
}
*NumByteEqual=i; //与CmpVal值相同的个数
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)return NSTA_ERROR;//失败
return 0; //成功
}
//在NAND一页中写入指定个字节的数据(main区和spare区都可以使用此函数)
//PageNum:要写入的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNum:要写入的列开始地址(也就是页内地址),范围:0~(page_totalsize-1)
//pBbuffer:指向数据存储区
//NumByteToWrite:要写入的字节数，该值不能超过该页剩余字节数！！！
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_WritePage(u32 PageNum,u16 ColNum,u8 *pBuffer,u16 NumByteToWrite)
{
vu16 i=0;
u8 res=0;
u8 eccnum=0; //需要计算的ECC个数，每NAND_ECC_SECTOR_SIZE字节计算一个ecc
u8 eccstart=0; //第一个ECC值所属的地址范围
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_WRITE0;
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)ColNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(ColNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>16);
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
if(NumByteToWrite%NAND_ECC_SECTOR_SIZE)//不是NAND_ECC_SECTOR_SIZE的整数倍，不进行ECC校验
{
for(i=0;i<NumByteToWrite;i++) //写入数据
{
*(vu8*)NAND_ADDRESS=*(vu8*)pBuffer++;
}
}else
{
eccnum=NumByteToWrite/NAND_ECC_SECTOR_SIZE; //得到ecc计算次数
eccstart=ColNum/NAND_ECC_SECTOR_SIZE;
for(res=0;res<eccnum;res++)
{
FSMC_Bank3->PCR3|=1<<6; //使能ECC校验
for(i=0;i<NAND_ECC_SECTOR_SIZE;i++) //写入NAND_ECC_SECTOR_SIZE个数据
{
*(vu8*)NAND_ADDRESS=*(vu8*)pBuffer++;
}
while(!(FSMC_Bank3->SR3&(1<<6))); //等待FIFO空
nand_dev.ecc_hdbuf[res+eccstart]=FSMC_Bank3->ECCR3; //读取硬件计算后的ECC值
FSMC_Bank3->PCR3&=~(1<<6); //禁止ECC校验
}
i=nand_dev.page_mainsize+0X10+eccstart*4; //计算写入ECC的spare区地址
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=0X85; //随机写指令
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)i;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(i>>8);
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
pBuffer=(u8*)&nand_dev.ecc_hdbuf[eccstart];
for(i=0;i<eccnum;i++) //写入ECC
{
for(res=0;res<4;res++)
{
*(vu8*)NAND_ADDRESS=*(vu8*)pBuffer++;
}
}
}
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_WRITE_TURE1;
delay_us(NAND_TPROG_DELAY); //等待tPROG
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)return NSTA_ERROR;//失败
return 0;//成功
}
//在NAND一页中的指定地址开始,写入指定长度的恒定数字
//PageNum:要写入的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNum:要写入的列开始地址(也就是页内地址),范围:0~(page_totalsize-1)
//cval:要写入的指定常数
//NumByteToWrite:要写入的字数(以4字节为单位)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_WritePageConst(u32 PageNum,u16 ColNum,u32 cval,u16 NumByteToWrite)
{
u16 i=0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_WRITE0;
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)ColNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(ColNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(PageNum>>16);
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
for(i=0;i<NumByteToWrite;i++) //写入数据,每次写4字节
{
*(vu32*)NAND_ADDRESS=cval;
}
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_WRITE_TURE1;
delay_us(NAND_TPROG_DELAY); //等待tPROG
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)return NSTA_ERROR;//失败
return 0;//成功
}
//将一页数据拷贝到另一页,不写入新数据
//注意:源页和目的页要在同一个Plane内！
//Source_PageNo:源页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//Dest_PageNo:目的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_CopyPageWithoutWrite(u32 Source_PageNum,u32 Dest_PageNum)
{
u8 res=0;
u16 source_block=0,dest_block=0;
//判断源页和目的页是否在同一个plane中
source_block=Source_PageNum/nand_dev.block_pagenum;
dest_block=Dest_PageNum/nand_dev.block_pagenum;
if((source_block%2)!=(dest_block%2))return NSTA_ERROR; //不在同一个plane内
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD0; //发送命令0X00
//发送源页地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)Source_PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Source_PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Source_PageNum>>16);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD1;//发送命令0X35
//下面两行代码是等待R/B引脚变为低电平，其实主要起延时作用的，等待NAND操作R/B引脚。因为我们是通过
//将STM32的NWAIT引脚(NAND的R/B引脚)配置为普通IO，代码中通过读取NWAIT引脚的电平来判断NAND是否准备
//就绪的。这个也就是模拟的方法，所以在速度很快的时候有可能NAND还没来得及操作R/B引脚来表示NAND的忙
//闲状态，结果我们就读取了R/B引脚,这个时候肯定会出错的，事实上确实是会出错!大家也可以将下面两行
//代码换成延时函数,只不过这里我们为了效率所以没有用延时函数。
res=NAND_WaitRB(0); //等待RB=0
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
//下面2行代码是真正判断NAND是否准备好的
res=NAND_WaitRB(1); //等待RB=1
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD2; //发送命令0X85
//发送目的页地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)Dest_PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Dest_PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Dest_PageNum>>16);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD3; //发送命令0X10
delay_us(NAND_TPROG_DELAY); //等待tPROG
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)return NSTA_ERROR; //NAND未准备好
return 0;//成功
}
//将一页数据拷贝到另一页,并且可以写入数据
//注意:源页和目的页要在同一个Plane内！
//Source_PageNo:源页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//Dest_PageNo:目的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNo:页内列地址,范围:0~(page_totalsize-1)
//pBuffer:要写入的数据
//NumByteToWrite:要写入的数据个数
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_CopyPageWithWrite(u32 Source_PageNum,u32 Dest_PageNum,u16 ColNum,u8 *pBuffer,u16 NumByteToWrite)
{
u8 res=0;
vu16 i=0;
u16 source_block=0,dest_block=0;
u8 eccnum=0; //需要计算的ECC个数，每NAND_ECC_SECTOR_SIZE字节计算一个ecc
u8 eccstart=0; //第一个ECC值所属的地址范围
//判断源页和目的页是否在同一个plane中
source_block=Source_PageNum/nand_dev.block_pagenum;
dest_block=Dest_PageNum/nand_dev.block_pagenum;
if((source_block%2)!=(dest_block%2))return NSTA_ERROR;//不在同一个plane内
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD0; //发送命令0X00
//发送源页地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)0;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)Source_PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Source_PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Source_PageNum>>16);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD1; //发送命令0X35
//下面两行代码是等待R/B引脚变为低电平，其实主要起延时作用的，等待NAND操作R/B引脚。因为我们是通过
//将STM32的NWAIT引脚(NAND的R/B引脚)配置为普通IO，代码中通过读取NWAIT引脚的电平来判断NAND是否准备
//就绪的。这个也就是模拟的方法，所以在速度很快的时候有可能NAND还没来得及操作R/B引脚来表示NAND的忙
//闲状态，结果我们就读取了R/B引脚,这个时候肯定会出错的，事实上确实是会出错!大家也可以将下面两行
//代码换成延时函数,只不过这里我们为了效率所以没有用延时函数。
res=NAND_WaitRB(0); //等待RB=0
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
//下面2行代码是真正判断NAND是否准备好的
res=NAND_WaitRB(1); //等待RB=1
if(res)return NSTA_TIMEOUT; //超时退出
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD2; //发送命令0X85
//发送目的页地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)ColNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(ColNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)Dest_PageNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Dest_PageNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(Dest_PageNum>>16);
//发送页内列地址
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
if(NumByteToWrite%NAND_ECC_SECTOR_SIZE)//不是NAND_ECC_SECTOR_SIZE的整数倍，不进行ECC校验
{
for(i=0;i<NumByteToWrite;i++) //写入数据
{
*(vu8*)NAND_ADDRESS=*(vu8*)pBuffer++;
}
}else
{
eccnum=NumByteToWrite/NAND_ECC_SECTOR_SIZE; //得到ecc计算次数
eccstart=ColNum/NAND_ECC_SECTOR_SIZE;
for(res=0;res<eccnum;res++)
{
FSMC_Bank3->PCR3|=1<<6; //使能ECC校验
for(i=0;i<NAND_ECC_SECTOR_SIZE;i++) //写入NAND_ECC_SECTOR_SIZE个数据
{
*(vu8*)NAND_ADDRESS=*(vu8*)pBuffer++;
}
while(!(FSMC_Bank3->SR3&(1<<6))); //等待FIFO空
nand_dev.ecc_hdbuf[res+eccstart]=FSMC_Bank3->ECCR3; //读取硬件计算后的ECC值
FSMC_Bank3->PCR3&=~(1<<6); //禁止ECC校验
}
i=nand_dev.page_mainsize+0X10+eccstart*4; //计算写入ECC的spare区地址
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=0X85; //随机写指令
//发送地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)i;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(i>>8);
NAND_Delay(NAND_TADL_DELAY);//等待tADL
pBuffer=(u8*)&nand_dev.ecc_hdbuf[eccstart];
for(i=0;i<eccnum;i++) //写入ECC
{
for(res=0;res<4;res++)
{
*(vu8*)NAND_ADDRESS=*(vu8*)pBuffer++;
}
}
}
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_MOVEDATA_CMD3; //发送命令0X10
delay_us(NAND_TPROG_DELAY); //等待tPROG
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)return NSTA_ERROR; //失败
return 0; //成功
}
//读取spare区中的数据
//PageNum:要写入的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNum:要写入的spare区地址(spare区中哪个地址),范围:0~(page_sparesize-1)
//pBuffer:接收数据缓冲区
//NumByteToRead:要读取的字节数(不大于page_sparesize)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
u8 NAND_ReadSpare(u32 PageNum,u16 ColNum,u8 *pBuffer,u16 NumByteToRead)
{
u8 temp=0;
u8 remainbyte=0;
remainbyte=nand_dev.page_sparesize-ColNum;
if(NumByteToRead>remainbyte) NumByteToRead=remainbyte; //确保要写入的字节数不大于spare剩余的大小
temp=NAND_ReadPage(PageNum,ColNum+nand_dev.page_mainsize,pBuffer,NumByteToRead);//读取数据
return temp;
}
//向spare区中写数据
//PageNum:要写入的页地址,范围:0~(block_pagenum*block_totalnum-1)
//ColNum:要写入的spare区地址(spare区中哪个地址),范围:0~(page_sparesize-1)
//pBuffer:要写入的数据首地址
//NumByteToWrite:要写入的字节数(不大于page_sparesize)
//返回值:0,成功
// 其他,失败
u8 NAND_WriteSpare(u32 PageNum,u16 ColNum,u8 *pBuffer,u16 NumByteToWrite)
{
u8 temp=0;
u8 remainbyte=0;
remainbyte=nand_dev.page_sparesize-ColNum;
if(NumByteToWrite>remainbyte) NumByteToWrite=remainbyte; //确保要读取的字节数不大于spare剩余的大小
temp=NAND_WritePage(PageNum,ColNum+nand_dev.page_mainsize,pBuffer,NumByteToWrite);//读取
return temp;
}
//擦除一个块
//BlockNum:要擦除的BLOCK编号,范围:0-(block_totalnum-1)
//返回值:0,擦除成功
// 其他,擦除失败
u8 NAND_EraseBlock(u32 BlockNum)
{
if(nand_dev.id==MT29F16G08ABABA)BlockNum<<=7; //将块地址转换为页地址
else if(nand_dev.id==MT29F4G08ABADA)BlockNum<<=6;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_ERASE0;
//发送块地址
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)BlockNum;
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(BlockNum>>8);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_ADDR)=(u8)(BlockNum>>16);
*(vu8*)(NAND_ADDRESS|NAND_CMD)=NAND_ERASE1;
delay_ms(NAND_TBERS_DELAY); //等待擦除成功
if(NAND_WaitForReady()!=NSTA_READY)return NSTA_ERROR;//失败
return 0; //成功
}
//全片擦除NAND FLASH
void NAND_EraseChip(void)
{
u8 status;
u16 i=0;
for(i=0;i<nand_dev.block_totalnum;i++) //循环擦除所有的块
{
status=NAND_EraseBlock(i);
if(status)printf("Erase %d block fail!!，错误码为%d\r\n",i,status);//擦除失败
}
}
//获取ECC的奇数位/偶数位
//oe:0,偶数位
// 1,奇数位
//eccval:输入的ecc值
//返回值:计算后的ecc值(最多16位)
u16 NAND_ECC_Get_OE(u8 oe,u32 eccval)
{
u8 i;
u16 ecctemp=0;
for(i=0;i<24;i++)
{
if((i%2)==oe)
{
if((eccval>>i)&0X01)ecctemp+=1<<(i>>1);
}
}
return ecctemp;
}
//ECC校正函数
//eccrd:读取出来,原来保存的ECC值
//ecccl:读取数据时,硬件计算的ECC只
//返回值:0,错误已修正
// 其他,ECC错误(有大于2个bit的错误,无法恢复)
u8 NAND_ECC_Correction(u8* data_buf,u32 eccrd,u32 ecccl)
{
u16 eccrdo,eccrde,eccclo,ecccle;
u16 eccchk=0;
u16 errorpos=0;
u32 bytepos=0;
eccrdo=NAND_ECC_Get_OE(1,eccrd); //获取eccrd的奇数位
eccrde=NAND_ECC_Get_OE(0,eccrd); //获取eccrd的偶数位
eccclo=NAND_ECC_Get_OE(1,ecccl); //获取ecccl的奇数位
ecccle=NAND_ECC_Get_OE(0,ecccl); //获取ecccl的偶数位
eccchk=eccrdo^eccrde^eccclo^ecccle;
if(eccchk==0XFFF) //全1,说明只有1bit ECC错误
{
errorpos=eccrdo^eccclo;
printf("errorpos:%d\r\n",errorpos);
bytepos=errorpos/8;
data_buf[bytepos]^=1<<(errorpos%8);
}else //不是全1,说明至少有2bit ECC错误,无法修复
{
printf("2bit ecc error or more\r\n");
return 1;
}
return 0;
}
int main(void)
{
u8 *buf;
u8 *backbuf;
u8 res;
u16 i;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168); //初始化延时函数
uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200
led_init(); //初始化LED
FSMC_SRAM_Init(); //初始化外部SRAM
my_mem_init(SRAMIN); //初始化内部内存池
my_mem_init(SRAMEX); //初始化外部内存池
my_mem_init(SRAMCCM); //初始化CCM内存池
while(FTL_Init()) //检测NAND FLASH,并初始化FTL
{
printf("NAND Error! Please Check\r\n");
delay_ms(500);
}
backbuf=mymalloc(SRAMIN,NAND_ECC_SECTOR_SIZE); //申请一个扇区的缓存
buf=mymalloc(SRAMIN,NAND_ECC_SECTOR_SIZE); //申请一个扇区的缓存
sprintf((char*)buf,"NAND Size:%dMB",(nand_dev.block_totalnum/1024)*(nand_dev.page_mainsize/1024)*nand_dev.block_pagenum);
printf("%s\r\n",buf); //显示NAND容量
for(i=0;i<NAND_ECC_SECTOR_SIZE;i++)
{
buf[i]=i;
}
printf("Writing data to sector..\r\n");
res=FTL_WriteSectors(buf,2,NAND_ECC_SECTOR_SIZE,1);//写入扇区
if(res==0)
printf("Write data successed\r\n");//写入成功
else
{
while(1)
{
printf("Write data failed\r\n");//写入失败
delay_ms(500);
}
}
FTL_ReadSectors(backbuf,2,NAND_ECC_SECTOR_SIZE,1);//预先读取扇区0到备份区域,防止乱写导致文件系统损坏.
res=FTL_ReadSectors(buf,2,NAND_ECC_SECTOR_SIZE,1);//读取扇区
if(res==0)//读取成功
{
printf("Sector 2 data is:\r\n");
for(i=0;i<NAND_ECC_SECTOR_SIZE;i++)
{
printf("%x ",buf[i]);//输出数据
}
printf("\r\ndata end.\r\n");
printf("USART1 Send Data Over! \r\n");
}
while(1)
{
turn_prog_led();
delay_ms(10);
}
}