nandflash作為嵌入式中的”磁碟”, 被廣泛的應用, 以(K9F2G08U0B)為例，其他型號都差不多

• nandflash的結構
  
  nandflash的結構有頁(page), block(塊)的概念，其中頁是真實概念，而塊兒是虛擬概念(目的是為了更好的管理儲存空間)
  page: 一個page大小為2K + 64bytes， 如上圖所示,其中的64bytes是所在頁的infomation, 記錄著此頁的使用情況,比如剩餘存空間等
  block: 一個block由64個頁組成, 一個nandflash晶片由2k個block組成,算算就知道，一個nandflash晶片一共能儲存256M的資料.
• nandflash的引腳說明
  
• nandflash與2440的連線
  
  由上連線圖可以看出,ALE,CLE這種訊號其實就是2440的GPIO(體現了管腳複用的功能)
  注意,與nandflash的資料傳輸介面就只有IO0->IO7這8根並行的資料線,所以我們傳送讀命令還是寫命令還是地址，都是通過這8跟先發出的,具體情況如下分析
• nandflash的讀操作，先給出時序圖（datasheet）,之後在分析
  
  首先我們先看一下讀取nandflash需要一個什麼樣的週期
  1.首先發命令 00H(讀命令)
  2.傳送地址
  3.傳送地址
  4.傳送命令 30H(讀命令)
  5.忙等待
  6.讀取資料
  從資料手冊上來看，對於命令代表的意義如下圖所示
  
  
  我們看到,讀命令確實要發兩次,那麼為什麼要這麼操作呢？這其實根據nandflash的硬體來定的,第一次發讀命令是把讀取的命令放到nandflash的IO BUFFers這個硬體中，之後再發一次讀命令才真正的把命令寫入nandflash中，這樣做的好處是為了降低頁的寫入時間
• 根據時序圖看過程1
  我們通過IO1–>IO7來發送讀命令,此時nandflash如何區分到底是命令,地址,還是資料呢？
  很簡單: 拉高CLE, 拉低ALE ,之後拉低WE，把命令00H放到I/O總線上,當WE由電平至高電平轉變時，發生鎖存，nandflash獲取讀命令
  這個過程要注意的是: 拉高CLE是為了鎖存使能，也就是WE上升沿的時候可以鎖存成功從而使nandflash獲取命令資料,ALE拉低是為了告訴nandflash此時發的是命令資料
• 根據時序圖看過程2
  我們通過IO1–>IO7來發送地址
  
  上圖即我們需要傳送地址的順序，我們通過時序圖發現要傳送5次(5個週期)地址,每次的格式如上圖所示,接著分析, 當拉低CLE，拉高ALE即認為開始傳送地址資訊, 之後拉低WE，將地址資訊放到總線上，之後WE上升沿鎖存，nandflash獲取地址資訊
  之後的分析過程相信自己就能分析了，
  注意:
  1.根據ALE與CLE的變化來區分匯流排IO1->IO7上的資料type
  2.關於地址說明:大多nandflash是以頁為單位進行讀取或者寫入的，以K9F2G08U0B為例 子，讀取一次資料最小就是2k(一頁的資料量)的資料量，這是由硬體特性決定的，但不是絕對的，比如K9F2G08U0C這一款的nandflash支援頁內的地址訪問，所以我們在寫nandflash底層讀寫函式都應該以頁為單位進行讀寫
  3.寫nandflash時，需要先擦除儲存單元, 之後在向儲存單元寫入資料,要注意的是，nandflash擦除是以block為單位,也就是說一次最少要擦除1個block即64頁的資料, 這也是硬體的限制，至於為什麼要擦除？是因為硬體的原因，使得nandflash只能寫入0，不能寫1，所以擦除是為了讓儲存單元都變為1
• 對於傳送的地址要進行一個問題的講解
  
  上圖中A0—>A11為Column Address,對應的是頁內的偏移,問題來了, 一個頁為2k大小,理論上A0->A10就可以了，那麼為什麼多出個A11呢？別忘了，一個頁上除了2k大小的地方，還有個64Bytes的地方，要訪問它的話，A0->A10地方不夠不是,所以多出了個A11,當A11為0時，nandflash也不會理會這個ECC空間(64Bytes) 剩下的A12–>A28為頁索引,因為一個塊有64個頁，所以我們把A12->A17定為頁索引, A18->A28定為塊索引,其對應關係如下圖：
  這個圖很容易被人誤導，
  比如我要傳送讀取nandflash 4096這個地址的資料, 換句話講，應該是nandflash 4k資料後開始的資料，應該是第三個頁的資料(即第2頁，因為一個頁大小為2k),所以將地址傳入認為
  第一週期應該傳送：A0-A7 —>00
  第二週期應該傳送：A8-A11 —>00
  第三週期應該傳送：A12-A19 —>01
  第四周期應該傳送：A20-A27—->00
  第五週期應該傳送：A28———>00
  
  即上圖中錯誤認為的情況，因為在我們的角度看來，是不存在A11的，所以應該是圖中下面表示正確的情況(黃色為4096的2進位制)，或許說到這裡大家還是似懂非懂，那我們在簡單一點，比如從2049這個地址上取資料，在我們看來，應該是從第1頁開始取資料，但是站在nandflash傳送地址週期的角度上看，其實是訪問第0頁的地址(因為有A11為1，即訪問64Bytes的範圍),也就是說如果把2049嚴格按照發送週期送地址的話其實訪問的是第0頁64Bytes範圍中了，這不是我們所希望的，所以我們要把2049這個地址變成第1頁開始的地方，怎麼辦呢？將A11位至0，之後向後串一位即可.上圖可以慢慢體會
  總結:
  此 Nand Flash 地址週期共有 5 個,2 個列(Column),3個行(Row)週期,而對於對應地,我們可以看出,實際上,列地址 A0~A10,就是頁內地址,地址範圍是從0 到2047,而對出的 A11,理論上可以表示 2048~4095,但是實際上,我們最多也只用到了2048~2011, 用於表示頁內的oob區域,其大小是 64 位元組。對應地,A12~A28,稱作頁號,頁的號碼,可以定位到具體是哪一個頁。而其中,A18~A28,表示對應的塊號,即屬於哪個塊。

我們寫程式傳送地址的時候是這樣寫的：
..........
unsigned int col_add = addr & 0x7ff; //A0-->A10(column Address)
unsigned int raw_add = (addr >> 11)&0x1ffff; //A11-->A28(頁索引)

NFADDR = col_add & 0xff; //A0-A7 8位 
NFADDR = (col_add >> 8) & 0x7; //a11為0 A8-A11 3位
NFADDR = raw_add & 0xff; 
NFADDR = (raw_add >> 8) & 0xff;
NFADDR = (raw_add >> 16) & 0x1;
.....
..

在這裡有些人感覺很奇怪，表格裡rows明明是從A12開始的可是程式裡raw_add= (addr >> 11)&0x1ffff，只向由移11位，不是應該addr >> 12嗎？
最關鍵的地方到了，你別忘了，我們在存放資料的時候，資料裡面不包括ECC資訊，也就是說在我們自己看來nandflash頁大小就是2K。比如說我往nand的0x0地址存了0x800(2KB)大小資料，接下來，如果我們再存資料就繼續從0x800的地址開始存，在這裡你跳過前一頁的ECC部分了嗎？很明顯沒有，理論上前一頁佔了0x1000(4KB)大小，我們應該從0x1000開始存接下的資料，可是，我們實際上不會這麼幹，我們忽略ECC佔的空間，我們認為一頁大小就是2KB。

所以在我們看來nandflash地址就是這樣的：
nand地址=(rows：A27-A11)(columns：A10-A0)
接受到地址後，在傳送地址時，我們是這麼幹的，把A0-A10取出來，再添上一位A11=0，，然後把A11-A27取出來，對應A12-A28發過去，這樣就實現了在傳送地址時跳過每一頁的ECC部分，但在使用者看來每一頁大小還是2KB，這裡有些繞，但是好好想一想還是能想清楚的。實在理解不了可以這麼想,地址2049，應該是第1頁開始地址，如果要訪問第1頁開始的地址，那麼地址如何發？所以轉換關係為: 2096—>第1頁開始—>轉換為5個週期地址

• 關於nandflash的寫擦除時序,與讀的過程都大同小異，這裡貼出datasheet中寫時序，擦除時序圖，方便以後查閱
• 寫時序
  
  可以看到除了命令之外，其餘與讀時序基本差不多
• 擦除block時序
  
  如圖可知，擦除的時序以block為單位，傳送的地址 Row Add1後的三個地址