s3c2440裸机-I2c编程-4-i2c中断服务程序

1.顺寻访问（Page Read）

下图的表格，来说明NAND FLASH内部结构，前面2K(0~2047)表示页数据，后边64字节(2048~2111)表示oob。

CPU想读取，第2048个数据，它是哪以一个？

是Page1的第0个字节。CPU使用某个地址访问数据的时候，是在页数据空间来寻址的。

下图为读NAND FLASH的read时序操作：

1.首先需要锁存00命令，nCE、CLE、nWE有效，0x00命令被锁存；

2.此时CLE无效，ALE开始有效,地址被锁存（从NAND FLASH的地址周期中可以看出来，先发出2个周期的col列地址，再发出3个周期的Row行地址）；

3.锁存0x30命令；

4.然后会有一个busy时间段，R/nB为低电平。tRR表示busy状态的持续时间（手册上最小为20ns）。

5.开始锁存数据，nRE使能，nand上的数据被同步到数据nand控制器上。我们的nand是8bit数据位宽，所以每隔一个read时钟周期（tRC），传输1byte数据。每传输1byte数据，地址会自动往后偏移1byte，一般我们会连续读取1page数据。

下面开始写代码：

当发完命令、地址后再进行读数据前我们知道有一段时间tRR处于busy状态，我们可以通过查询NFSTAT寄存器来确定busy状态有没有结束，是不是已经ready了。

wait_ready函数等待NAND FLASH空闲，从上图可以看出当NFSTAT寄存器[0]的值为1时NAND FLASH是空闲的，我们可以通过该位来判断NAND FLASH是否繁忙。代码如下：

void wait_ready(void)

  {

        while (!(NFSTAT & 1));

  }

nand_read函数为NAND FLASH的读函数，代码如下：

void nand_read(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)

  {

      int i = 0;

      int page = addr / 2048;

      int col  = addr & (2048 - 1);

      nand_select();

      while (i < len)

      {

          /* 发出00h命令 */

          nand_cmd(00);

          /* 发出地址 */

          /* col addr */

          nand_addr_byte(col & 0xff);

          nand_addr_byte((col>>8) & 0xff);

          /* row/page addr */

          nand_addr_byte(page & 0xff);

          nand_addr_byte((page>>8) & 0xff);

          nand_addr_byte((page>>16) & 0xff);

          /* 发出30h命令 */

          nand_cmd(0x30);

          /* 等待就绪 */

          wait_ready();

          /* 读数据 */

          for (; (col < 2048) && (i < len); col++)

          {

                buf[i++] = nand_data();         

          }

          col = 0;

          page++;

      }

      nand_deselect();  

  }

我们看到每read一个page，都要重新发送命令地址，因为这里是顺序访问，flash的读写都是以page为单位的。

软件上如何自动区分是nand启动还是nor启动？

在init.c文件中，加上如下代码，用来判断所使用的FLASH是NOR FLASH还是NAND FLASH。代码如下：

/*我们知道nand启动0地址对应片内SRAM，可以像内存一样的写0地址；nor启动，0地址对应nor,nor不能像内存一样的写地址，

**所以往0地址写入数据成功表示nand启动，写不成功表示nor启动

*/

int isBootFromNorFlash(void)

{

    volatile unsigned int *p = (volatile unsigned int *)0;

    unsigned int val = *p;

    *p = 0x12345678;

    if (*p == 0x12345678)

    {

        /* 写成功, 对应nand启动 */

        *p = val;

        return 0;

    }

    else

    {

        return 1;

    }

}

下面是代码重定位时可以自动区分nand和nor启动，无论是nand启动还是nor启动，都能将程序重定位到sdram中去。

void copy2sdram(void)

  {

        /* 要从lds文件中获得 __code_start, __bss_start

        * 然后从0地址把数据复制到__code_start

    */

    extern int __code_start, __bss_start;

    volatile unsigned int *dest = (volatile unsigned int *)&__code_start;

    volatile unsigned int *end = (volatile unsigned int *)&__bss_start;

    volatile unsigned int *src = (volatile unsigned int *)0;

    unsigned int len = (unsigned int)(&__bss_start) - (unsigned int)(&__code_start);

    if (isBootFromNorFlash())

    {

          while (dest < end)

          {

                *dest++ = *src++;

      }

    }

    else

    {

        nand_init();

        nand_read((unsigned int)src, dest, len);

    }

  }

2.擦除（block erase）

block erase时序图的过程大致如下：

1.首先发送0x60命令

2.发送row地址（由于擦除是以block为单位的，所以无需知道页内地址，只需要知道要擦除哪个page、哪个block即可）

3.发送0xd0,执行擦除动作

4.然后会有一个busy时间段，R/nB为低电平

5.发送0x70命令，用来读取状态

6.判断NFDATA寄存器的第0位是否擦除成功

代码实现如下：

int nand_erase(unsigned int addr, unsigned int len)

{

    int page = addr / 2048;

    if (addr & (0x1FFFF))

    {

        printf('nand_erase err, addr is not block alignnr');

        return -1;

    }

    if (len & (0x1FFFF))

    {

        printf('nand_erase err, len is not block alignnr');

        return -1;

    }

    nand_select();

    while (1)

    {

        page = addr / 2048;

        nand_cmd(0x60);

        /* page addr */

        nand_addr_byte(page & 0xff);

        nand_addr_byte((page>>8) & 0xff);

        nand_addr_byte((page>>16) & 0xff);

        nand_cmd(0xD0);

        wait_ready();

        nand_cmd(0x70);

        if (nand_data()&0x1)

        {

            printf('nand_erase err, at addr:0x%xnr', addr);

            return -1;

        }

        len -= (128*1024);

        if (len == 0)

            break;

        addr += (128*1024);

    }

    nand_deselect();    

    return 0;

}

3.顺序写（page write）

往NAND FLASH写数据时，只需要把要写的数据复制给NFDATA寄存器即可。代码如下：

void nand_w_data(unsigned char val)

{

    NFDATA = val;

}

page write的写时序图如下：

1.首先发送0x80命令

2.发送地址（5个周期）

3.发送数据

4.发送0x10命令，执行烧写动作

4.然后会有一个busy时间段，R/nB为低电平

5.发送0x70命令，用来读取状态

6.判断NFDATA寄存器的第0位是否烧写成功

void nand_write(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len)

{

    int page = addr / 2048;

    int col  = addr & (2048 - 1);

    int i = 0;

    nand_select();

    while (1)

    {

        nand_cmd(0x80);

        /* 发出地址 */

        /* col addr */

        nand_addr_byte(col & 0xff);

        nand_addr_byte((col>>8) & 0xff);

        /* row/page addr */

        nand_addr_byte(page & 0xff);

        nand_addr_byte((page>>8) & 0xff);

        nand_addr_byte((page>>16) & 0xff);

        /* 发出数据 */

        for (; (col < 2048) && (i < len); col++)  //???还需确认

        {

            nand_w_data(buf[i++]);

        }

        nand_cmd(0x10);

        wait_ready();

        nand_cmd(0x70);

        if (nand_data()&0x1)

        {

            printf('nand_write err, at page:0x%x, addr:0x%xnr', page, page<<11);

            return -1;

        }

        if (i == len)

            break;

        /* 开始下一个循环page */

        col = 0;

        page++; 

    }

    nand_deselect();    

}

我们看到每写一个page，都要重新发送命令地址，因为这里是顺序访问，flash的读写都是以page为单位的。

4.测试

void do_erase_nand_flash(void)

{

    unsigned int addr;

    /* 获得地址 */

    printf('Enter the address of sector to erase: ');

    addr = get_uint();

    printf('erasing ...nr');

    nand_erase(addr, 128*1024);

}

void do_read_nand_flash(void)

{

    unsigned int addr;

    volatile unsigned char *p;

    int i, j;

    unsigned char c;

    unsigned char str[16];

    unsigned char buf[64];

    /* 获得地址 */

    printf('Enter the address to read: ');

    addr = get_uint();

    nand_read(addr, buf, 64);

    p = (volatile unsigned char *)buf;

    printf('Data : nr');

    /* 长度固定为64 */

    for (i = 0; i < 4; i++)

    {

        /* 每行打印16个数据 */

        for (j = 0; j < 16; j++)

        {

            /* 先打印数值 */

            c = *p++;

            str[j] = c;

            printf('%02x ', c);

        }

        printf('   ; ');

        for (j = 0; j < 16; j++)

        {

            /* 后打印字符 */

            if (str[j] < 0x20 || str[j] > 0x7e)  /* 不可视字符 */

                putchar('.');

            else

                putchar(str[j]);

        }

        printf('nr');

    }

}

void do_write_nand_flash(void)

{

    unsigned int addr;

    unsigned char str[100];

    int i, j;

    unsigned int val;

    /* 获得地址 */

    printf('Enter the address of sector to write: ');

    addr = get_uint();

    printf('Enter the string to write: ');

    gets(str);

    printf('writing ...nr');

    nand_write(addr, str, strlen(str)+1);