背景

支援一款nor flash時，出於效能考慮，一般會檢視其nor支援的最高頻率以及主控端spi控制器的最高頻率，以選擇一個合適的執行頻率。

對於一款主控支援多款flash的情況，還得考慮好相容性等問題。

主控端的最高頻率，可以檢視主控的規格書，本文主要說下nor的頻率限制。

讓我們帶著問題出發，假設我們的主控端最高spi clk為100M，那該怎麼識別nor的限制，驅動又可以怎麼處理？

正確識別頻率限制

讓我們開啟nor的規格書，搜尋 "freq", 很容易看到104M， 133M之類的字樣 。

如圖是幾款flash的規格書截圖

winbond: w15q128

mxic: mx15l128

gd: gd25q127

看到這個結果是不是很開心，看起來這些flash都可以跑100M以上。那我的主控端的控制器本身最高就100M，就直接把spi clk配置成100M就可以了唄。

是這樣嗎？不是！

其實flash的這個頻率是有例外情況的。規格書中會具體說明。下面以mxic為例截圖說明

比如對於READ命令，其頻率限制是fR

FAST READ命令，其頻率限制是fC

DUAL READ，其頻率限制是fT

QUAD READ, 其頻率限制是fQ

fR，fC，fT, fQ 分別是多少呢？規格書中也會給出一個表

從表中可以看出，原來最普通，看起來最穩的READ命令，其實是最特殊的一個。除了READ之外的所有命令，都能支援133M。而READ只能支援可憐的50M。

看來我應該把標題取成 “震驚，nor flash最慢的一條命令竟然是...”

那下面的fT和fQ標註的84M又是什麼意思？不是說都支援133M嗎，怎麼又冒出來一個84M

原來雙線和四線操作，要支援133M也是有條件的，需要插入dummy。也就是在關鍵時刻，加點空的操作，這樣才能在高頻率的clk下工作。

那加多少dummy合適呢，這也是明碼標價童叟無欺的，直接看規格書中的表格。

解決手段

我們最開始的假定是，主控可以跑100M，那讓主控跑100M的話，這些頻率限制怎麼解決呢？

從表格可以看出，假設主控端clk跑到100M，那麼驅動裡面插入8個dummy就可以使得雙線四線都達到104M。

那READ只支援50M，怎麼辦？這個其實很好解決，既然知道READ的這個限制，那麼不用它就是了。

基本nor flash都提供了雙線，四線操作，驅動中應該儘量支援起來，提高效能。退一步講即使不支援雙線四線，我們還有FAST_READ命令可以用，這個是支援100M以上的。

READ並不孤單

那麼看來不用READ，我們就可以在100M的頻率下愉快地玩耍了是嗎? 很遺憾，不是的。

多看幾款規格書，我們就可以發現，READ並不孤單，有些nor flash，不止READ跑不到100M，讀ID之類的命令也跑不到100M。

如果說READ還可以改用其他命令，那麼READ ID對於相容多款nor來說，基本是繞不過去的了。

怎麼解決呢 ？穩定起見，驅動中只能先用低頻去讀出ID，再用高頻做正常讀寫。當然如果不是量產專案，那麼直接使用100M也可能是可以讀出來的。

實測資料

目前實測到各家的這個頻率限制其實是有裕量的。

規格書限制為80M的READ，實測在100M下可正常工作。

規格書限制為50M的READ，實測在75M下可正常工作，在100M下則概率性可正常工作。

規格書限制為80M的READ ID，實測在100M下可正常工作。

但以上只是在少量樣片上測試的結果，實際上超出了規格書的限制範圍肯定是有風險的。

真正量產的話說不定就有邊界IC會出問題，所以最好還是認真讀規格書，正確認識頻率限制，並提前在驅動中做好處理。

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