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源码开发语言/平台
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nand.c
资源名称：nand.zip　[点击查看]
上传用户：kylngs
上传日期：2022-05-06
资源大小：5k
文件大小：16k
源码类别：

VxWorks

开发平台：

C/C++

nand.c：源码内容
  1. /*
  2. Nand Flash基本底层驱动函数，完成基本的读、写和擦除功能，没有加入ECC校验和写后校验功能。
  4. 外部调用的函数有：
  5. 写一页：
  6.   int WriteOnePage(unsigned long Address, unsigned int Length, unsigned char *buffer);
  7. 读一页：
  8.   int ReadOnePage(unsigned long Address, unsigned int Length, unsigned char *buffer);
  9. 多页连续读：
  10.   int NandMTDRead(unsigned long Address,unsigned char *buffer,unsigned int Length,unsigned int modes);
  11. 多页连续写：
  12.   int NandMTDWrite(unsigned long Address,unsigned char *buffer,unsigned int Length,unsigned int modes);
  13. 擦除函数：
  14.   int NandMTDErase(unsigned int BlockNo,unsigned int BlocksToErase);
  15. GPIO初始化：
  16.   void BusyGPIOInit(void);
  17.   
  18. CPU为150MHz频率下，使用1ms定时中断测试读写速度：
  19. 1.调用1000次ReadOnePage     用时1419ms
  20. 2.调用1000次WriteOnePage    用时1576ms
  21. 3.调用NandMTDErase擦除100块 用时126ms
  22. 注：如果在ReadOnePage和WriteOnePage中分别加入DEBUG_PRINT（宏定义为NoDEBUG_PRINT，即空函数）时，用时大幅度增加，分别为6973和6730
  24. 孟军 2008-5-26 16:36
  25. */
  27. #include "nand.h"
  28. #include "mcf523x_gpio.h"
  29. #include "m523xevb.h"
  32. /***********************************************************/
  33. /**********************调试用的宏定义***********************/
  34. //读扩展区
  35. #define EXTRA 4
  36. /*错误值 
  37. *仅在纯C下测试用 VxWorks系统中注释掉 
  38. */
  39. #define flTimeOut      0
  40. #define flOK           1
  41. #define flWriteFault   2
  42. #define flReadFault    4
  43. #define flEarseFault   3
  44. #define flBadParameter 5
  45. #define ERROR          0
  46. #define NO_ERROR       1
  47. /**********************调试用的宏定义***********************/
  48. /***********************************************************/
  50. /* Flash IDs
  51. */
  52. #define K9F4G08U0A_FLASH    0xECDC
  54. /* Flash 命令集*/
  55. #define PAGE_PROGRAM_START         0x80
  56. #define PAGE_PROGRAM_END           0x10
  57. #define READ_START                 0x00
  58. #define READ_END                   0x30
  59. #define READ_FOR_COPY_BACK_START   0x00
  60. #define READ_FOR_COPY_BACK_END     0x35
  61. #define COPY_BACK_PROGRAM_START    0x85
  62. #define COPY_BACK_PROGRAM_END      0x10
  63. #define CACHE_PROGRAM_START        0x80
  64. #define CACHE_PROGRAM_END          0x15
  65. #define RANDOM_DATA_INPUT          0x85
  66. #define RANDOM_DATA_OUTPUT_START   0x05
  67. #define RANDOM_DATA_OUTPUT_END     0xe0
  68. #define RESET_FLASH                0xff
  69. #define BLOCK_ERASE_START          0x60
  70. #define BLOCK_ERASE_END            0xd0
  71. #define READ_STATUS                0x70
  72. #define READ_ID                    0x90
  74. /*子函数声明*/
  75. int WaitForReady(void);
  76. int ReadStatusForError(void);
  77. int AddressInput_3Cycle(unsigned int PageNo );
  78. int AddressInput_5Cycle(unsigned long Address );
  79. void NoDEBUG_PRINT(const char *fmt, ...);
  82. /*----------------------------------------------------------------------
  83. *                       ReadOnePage
  84. *功能:读函数
  85. *参数:Address 读取数据的起始地址(flash芯片)，Length 长度(字节)，buffer 写入数据的起始地址(SDRAM地址)  
  86. *没有ECC校验
  87. *返回FLStatus flTimeOut flOK
  88. *20070202
  89. ----------------------------------------------------------------------*/
  90. int ReadOnePage(unsigned long Address, unsigned int Length, unsigned char *buffer)
  91. {
  92. unsigned int  iLength;
  94. //DEBUG_PRINT("ReadOnePage: block = %d page = %d Address = 0x%x, Length = %dn", (Address>>(BLOCK_SIZE_BITS+1)),((Address&BLOCK_MASK)>>(PAGE_SIZE_BITS+1)),Address, Length);
  96. FLASH_COMMAND=READ_START;/*读命令开始*/
  97. AddressInput_5Cycle(Address);/*发送地址*/
  98. FLASH_COMMAND=READ_END;/*读命令结束*/
  99. /*等待芯片就绪*/
  100. if( WaitForReady() != flOK )
  101. {
  102. return flTimeOut;
  103. }
  104. /*读数据*/
  105. for(iLength=0; iLength<Length; iLength++)
  106. {
  107. *buffer = FLASH_DATA;
  108. //DEBUG_PRINT("ReadOnePage: %d  data = %d ASCII = %c Address = 0x%x n", iLength+1,*buffer,*buffer,Address+iLength);
  109. buffer++;
  110. }
  111. return flOK;/*读成功*/
  112. }
  114. /*----------------------------------------------------------------------
  115. *                     WriteOnePage
  116. *功能:写函数
  117. *参数:Address 写入数据的起始地址(flash芯片)，Length 长度(字节)，buffer 读出数据的起始地址(SDRAM地址)  
  118. *返回:FLStatus - flTimeOut flWriteFault flOK
  119. *20070202
  120. ----------------------------------------------------------------------*/
  121. int WriteOnePage(unsigned long Address, unsigned int Length, unsigned char *buffer)
  122. {
  123. unsigned int iLength;
  125. //DEBUG_PRINT("WriteOnePage: block = %d page = %d Address = 0x%x, Length = %dn",(Address>>(BLOCK_SIZE_BITS+1)),((Address&BLOCK_MASK)>>(PAGE_SIZE_BITS+1)),Address, Length);
  127. FLASH_COMMAND=PAGE_PROGRAM_START;/*写命令开始*/
  128. AddressInput_5Cycle(Address);/*写地址*/
  129. /*写数据*/
  130. for(iLength=0; iLength<Length; iLength++)
  131. {
  132. FLASH_DATA=*buffer;
  133. //DEBUG_PRINT("WriteOnePage: %d  data = %d ASCII = %c Address= 0x%x n",iLength+1,*buffer,*buffer,Address+iLength);
  134. buffer++;
  135. }
  136. FLASH_COMMAND=PAGE_PROGRAM_END;/*写命令结束*/
  138. /*等待芯片就绪*/
  139. if( WaitForReady() != flOK )
  140. {
  141. return flTimeOut;
  142. }
  144. /*检查写操作是否成功
  145. */
  146. if(ReadStatusForError()==ERROR)
  147. {
  148. return flWriteFault;/*写错误*/
  149. }
  150. return flOK;/*写成功*/
  151. }
  153. /*----------------------------------------------------------------------
  154. *                       AddressInput_5Cycle
  155. *功能:将地址分5个周期输入到flash中
  156. *参数:地址 Address
  157. *时序参考k9f4g08的芯片资料
  158. *20070130
  159. ----------------------------------------------------------------------*/
  160. int AddressInput_5Cycle(unsigned long Address )
  161. {
  162. unsigned long AddressNow;
  164. DATA_ADDRESS=(unsigned char)Address;/*1st cycle A0-A7*/
  166. AddressNow = Address >> 8;
  167. DATA_ADDRESS=(unsigned char)(AddressNow&0x0f);/*2nd cycle A8-A11*/
  169. AddressNow = AddressNow >> 4;
  170. DATA_ADDRESS=(unsigned char)AddressNow;/*3rd cycle A12-A19*/
  172. AddressNow = AddressNow >> 8;
  173. DATA_ADDRESS=(unsigned char)AddressNow;/*4th cycle A20-A27*/
  175. AddressNow = AddressNow >> 8;
  176. DATA_ADDRESS=(unsigned char)(AddressNow&0x03);/*5th cycle A28-A29*/
  177. }
  179. /*----------------------------------------------------------------------
  180. *                       AddressInput_3Cycle
  181. *功能:将18位页号分3个周期输入到flash中
  182. *参数:PageNo 页号
  183. *时序参考k9f4g08的芯片资料。
  184. *20070130
  185. ----------------------------------------------------------------------*/
  186. int AddressInput_3Cycle(unsigned int PageNo )
  187. {
  188. DATA_ADDRESS=(unsigned char)PageNo;             /*1st cycle A12-A19*/
  189. DATA_ADDRESS=(unsigned char)(PageNo>>8);        /*2nd cycle A20-A27*/
  190. DATA_ADDRESS=(unsigned char)((PageNo>>16)&0x03);/*3rd cycle A28-A29*/
  191. }
  193. /*----------------------------------------------------------------------
  194. *               ReadStatusForError
  195. *功能:读状态寄存器.
  196. *返回:TRUE-Error FAULT-NoError.
  197. *20070202
  198. ----------------------------------------------------------------------*/
  199. int ReadStatusForError(void)
  200. {
  201. unsigned char chipStatus;/*芯片状态*/
  203. FLASH_COMMAND = READ_STATUS;/*读芯片状态命令*/
  204. chipStatus=FLASH_DATA;/*读取状态*/
  206. if( chipStatus&1 )/*I/O0不等于0 Error*/
  207. {
  208. return ERROR;/*Error*/
  209. }
  210. return NO_ERROR;/*NoError*/
  211. }
  213. /*----------------------------------------------------------------------
  214. *               WaitForReady
  215. *功能:等待芯片就绪.
  216. *参数:无
  217. *返回:flOK flTimeOut
  218. *20080519
  219. ----------------------------------------------------------------------*/
  220. int WaitForReady(void)
  221. {
  222.   unsigned long i=0;
  223. for(i=0;i<0xff;i++)
  224. {
  225.   if(BUSY_IO == 1)
  226.   {
  227.     return flOK;
  228.   }
  229. }
  230. return flTimeOut;
  231. }
  233. /*----------------------------------------------------------------------
  234. *                NandMTDRead
  235. *功能:从flash中读取数据。该程序将作为MTD读函数。
  236. *参数:Address-读地址 buffer-写数据指针 Length-长度(字节) 
  237.       modes-EXTRA：读扩展区；其他：读数据区
  238. *返回:成功返回flOK 失败返回flReadFault
  239. *20070315
  240. ----------------------------------------------------------------------*/
  241. int NandMTDRead( unsigned long Address, unsigned char *buffer, unsigned int Length, unsigned int modes)
  242. {
  243. unsigned char *temp;
  244. unsigned char AddressAvailableFlag;/*地址有效标志*/
  245. unsigned int LeftToRead;/*一个页面中偏移地址之后的空间大小，能表示现在读的位置*/
  246. unsigned int ReadStatus;/*读状态*/
  247. unsigned int PageSize;
  249. /*根据modes参数 设定所读区域大小 是读数据区 还是空闲区 并判断地址是否有效*/
  250. if(modes&EXTRA)/*空闲区 页地址大于等于PAGE_SIZE且小于PAGE_SIZE+SPARE_SIZE有效*/
  251. {
  252. PageSize = SPARE_SIZE;
  253. if( ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) >= PAGE_SIZE)
  254. &&  ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) < PAGE_SIZE+SPARE_SIZE) 
  255. &&  ( Address+Length <= MAX_ADDRESS ) )
  256. {
  257. AddressAvailableFlag = 1;/*地址有效*/
  258. }
  259. else
  260. {
  261. AddressAvailableFlag = 0;/*地址无效*/
  262. }
  263. }
  264. else/*modes!=EXTRA 数据区 页地址大于等于0且小于PAGE_SIZE有效*/
  265. {
  266. PageSize = PAGE_SIZE;
  267. if( ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) >= 0)
  268. &&  ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) < PAGE_SIZE)
  269. &&  ( Address+Length <= (MAX_ADDRESS-SPARE_SIZE) ) )
  270. {
  271. AddressAvailableFlag = 1;/*地址有效*/
  272. }
  273. else
  274. {
  275. AddressAvailableFlag = 0;/*地址无效*/
  276. }
  277. }
  279. /*越界错误*/
  280. if(!AddressAvailableFlag)    /* 越界 */
  281. {
  282. ERROR_PRINT("NandMTDRead:OutOfBoundary Address = 0x%x, Length = %dn",Address, Length);
  283. return flBadParameter;
  284. }
  286. /*计算一个页面中偏移地址之后的空间大小*/
  287. LeftToRead = PageSize - ( (unsigned short)Address & (PageSize - 1) );
  288. /*将buffer指针赋给temp*/
  289. temp = buffer;
  291. DEBUG_PRINT("NandMTDRead: Address = 0x%x, Length = %dn", Address, Length);
  293. for ( ; Length > 0 ; )
  294. {
  295. if( Length < LeftToRead )   /* 如果要读的长度小于一个页面中偏移地址之后的空间大小 */
  296. {
  297. LeftToRead = Length;    /* 那要读的就是该长度*/
  298. }
  299. /* 如果要读的长度大于一个页面的大小，就先读一个页面 *//* turn off EDC on partial block read*/
  300. ReadStatus=ReadOnePage(Address,LeftToRead,temp);
  301. if(ReadStatus!=flOK)/*如果读取错误，返回flReadFault*/
  302. {
  303. ERROR_PRINT("NandMTDRead:ReadErrorn");
  304. return flReadFault;
  305. }
  306. Length = Length - LeftToRead;/*更新长度*/
  307. if(Length>0)
  308. {
  309. if(PageSize==PAGE_SIZE)/*如果是读数据区*/
  310. {
  311. Address = (Address&CHIP_MASK)+(PAGE_SIZE*2);/*页地址加1，地址变为下一页的数据区*/
  312. }
  313. else if( PageSize==SPARE_SIZE)/*如果是读空闲区*/
  314. {
  315. Address = (Address&CHIP_MASK)+(PAGE_SIZE*3);/*地址变为下一页的空闲区*/
  316. }
  317. temp = temp + LeftToRead;/*移动指针*/
  318. LeftToRead = PageSize;/*新的一页 更新LeftToRead*/
  319. }
  320. }
  321. return flOK;
  322. }
  324. /*----------------------------------------------------------------------
  325. *                NandMTDWrite
  326. *功能:对flash写入数据。该程序将作为MTD写函数。
  327. *参数:Address-写地址 buffer-读数据指针 Length-长度(字节) 
  328.       modes-EXTRA：写扩展区；其他：写数据区
  329. *返回:成功返回flOK 失败返回flWriteFault
  330. *20070315
  331. ----------------------------------------------------------------------*/
  332. int NandMTDWrite( unsigned long Address,unsigned char *buffer,unsigned int Length, unsigned int modes)
  333. {
  334. unsigned char *temp;
  335. unsigned char AddressAvailableFlag;/*地址有效标志*/
  336. unsigned int LeftToWrite;/*一个页面中偏移地址之后的空间大小,能表示现在写的位置*/
  337. unsigned int WriteStatus;/*写状态*/
  338. unsigned int PageSize = PAGE_SIZE;
  340. /*根据modes参数 设定所读区域大小 是读数据区 还是空闲区 并判断地址是否有效*/
  341. if(modes&EXTRA)/*空闲区 页地址大于等于PAGE_SIZE且小于PAGE_SIZE+SPARE_SIZE有效*/
  342. {
  343. PageSize = SPARE_SIZE;
  344. if( ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) >= PAGE_SIZE)
  345. &&  ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) < PAGE_SIZE+SPARE_SIZE) 
  346. &&  ( Address+Length <= MAX_ADDRESS ) )
  347. {
  348. AddressAvailableFlag = 1;/*地址有效*/
  349. }
  350. else
  351. {
  352. AddressAvailableFlag = 0;/*地址无效*/
  353. }
  354. }
  355. else/*modes!=EXTRA 数据区 页地址大于等于0且小于PAGE_SIZE有效*/
  356. {
  357. PageSize = PAGE_SIZE;
  358. if( ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) >= 0)
  359. &&  ( ( (unsigned short)Address & PAGE_MASK ) < PAGE_SIZE)
  360. &&  ( Address+Length <= (MAX_ADDRESS-SPARE_SIZE) ) )
  361. {
  362. AddressAvailableFlag = 1;/*地址有效*/
  363. }
  364. else
  365. {
  366. AddressAvailableFlag = 0;/*地址无效*/
  367. }
  368. }
  370. /*越界错误*/
  371. if(!AddressAvailableFlag)    /* 越界 */
  372. {
  373. ERROR_PRINT("NandMTDWrite:OutOfBoundary Address = 0x%x, Length = %dn",Address, Length);
  374. return flBadParameter;
  375. }
  377. /*是否开启写后校验*/
  378. #undef VERIFY_AFTER_WRITE
  380. #ifdef VERIFY_AFTER_WRITE
  381.  unsigned long  saveAddress = Address;
  382.  unsigned char flReadback[BLOCKS_PER_CHIP * PAGE_SIZE / sizeof(unsigned short)];
  383. #endif/*是否开启写后校验*/
  385. /*计算一个页面中偏移地址之后的空间大小*/
  386. LeftToWrite = PageSize - ( (unsigned short)Address & (PageSize - 1) );
  387. /*将buffer指针赋给temp*/
  388. temp = buffer;
  390. DEBUG_PRINT("NandMTDWrite: Address = 0x%x, Length = %dn", Address, Length);
  392. for( ; Length > 0 ; )
  393. {
  394. if( Length < LeftToWrite ) /* 如果要写的长度小于一个页面中偏移地址之后的空间大小 */
  395. {
  396. LeftToWrite = Length;  /* 那要写的就是该长度*/
  397. }
  398. /* 如果要读的长度大于一个页面的大小，就先读一个页面 *//* turn off EDC on partial block write*/
  399. WriteStatus = WriteOnePage(Address,LeftToWrite,temp);
  401. if(WriteStatus != flOK)/*如果写错误，返回flWriteFault*/
  402. {
  403. ERROR_PRINT("NandMTDWrite:WriteErrorn");
  404. return flWriteFault;
  405. }
  407. /*写后校验*/
  408. #ifdef VERIFY_AFTER_WRITE
  409. WriteStatus = ReadOnePage (Address,flReadback,LeftToWrite));
  411. if( (WriteStatus != flOK) || ( tffscmp(temp, flReadback, LeftToWrite ) != 0) )/*校验数据*/
  412. {
  413. ERROR_PRINT("NandMTDWrite:VerifyErrorn");
  414. return flWriteFault;
  415. }
  416. #endif/*VERIFY_AFTER_WRITE*/
  417. /*写后校验*/
  419. Length = Length - LeftToWrite;/*更新长度*/
  420. if(Length > 0)
  421. {
  422. if(PageSize==PAGE_SIZE)/*如果是写数据区*/
  423. {
  424. Address = (Address&CHIP_MASK)+(PAGE_SIZE*2);/*页地址加1，地址变为下一页的数据区*/
  425. }
  426. else if( PageSize==SPARE_SIZE)/*如果是写空闲区*/
  427. {
  428. Address = (Address&CHIP_MASK)+(PAGE_SIZE*3);/*地址变为下一页的空闲区*/
  429. }
  430. temp = temp + LeftToWrite;/*移动指针*/
  431. LeftToWrite = PageSize;/*新的一页 更新LeftToWrite*/
  432. }
  433. }
  434. return flOK ;
  435. }
  437. /*----------------------------------------------------------------------
  438. *                NandMTDErase
  439. *功能:对flash进行擦除操作。该程序将作为MTD擦除函数。
  440. *参数:vol-设备指针 BlockNo-块号 BlocksToErase—需要擦除的块的总数
  441. *返回:成功返回flOK 失败返回其他
  442. *20070202
  443. ----------------------------------------------------------------------*/
  444. int NandMTDErase(unsigned int BlockNo,unsigned int BlocksToErase)
  445. {
  446. unsigned int iBlock;
  447. unsigned int PageNo;
  449. if( BlockNo + BlocksToErase > BLOCKS_PER_CHIP )    /* 越界 */
  450. {
  451. ERROR_PRINT("NandMTDErase:OutOfBoundary BlockNo = %d BlocksToErase = %dn",BlockNo, BlocksToErase);
  452. return flBadParameter;
  453. }
  455. DEBUG_PRINT("firstBlock = %d, numOfBlock = %dn", BlockNo, BlocksToErase);
  457. for ( iBlock=0; iBlock < BlocksToErase; iBlock++, BlockNo++ )
  458. {
  459. PageNo = BlockNo*PAGES_PER_BLOCK;/*计算页号*/
  460. FLASH_COMMAND=BLOCK_ERASE_START;/*输入擦除命令*/
  461. AddressInput_3Cycle(PageNo);/*将擦除地址输入*/
  462. FLASH_COMMAND=BLOCK_ERASE_END;/*执行擦除*/
  463. /*等待芯片就绪*/
  464. if( WaitForReady() != flOK )
  465. {
  466. ERROR_PRINT("NandMTDErase: TimeOutn");
  467. return flTimeOut;
  468. }
  469. /*检查写操作是否成功*/
  470. if(ReadStatusForError()==ERROR)
  471. {
  472. ERROR_PRINT("NandMTDErase:EraseErrorn");
  473. return flEarseFault;
  474. }
  475. DEBUG_PRINT("ERASE: BlockNo = %d Erased!n", BlockNo);
  476. }
  477. return flOK;
  478. }
  480. /*----------------------------------------------------------------------
  481. *                NoDEBUG_PRINT
  482. *功能:不需要打印信息时将printf指向这个空函数
  483. *参数:空
  484. *返回:无
  485. *20070305
  486. ----------------------------------------------------------------------*/
  487. void NoDEBUG_PRINT( const char *fmt, ... )
  488. {}
  490. /*----------------------------------------------------------------------
  491. *                BusyGPIOInit
  492. *功能:初始化busy管脚所连接的GPIO
  493. *参数:空
  494. *返回:无
  495. *20080519
  496. ----------------------------------------------------------------------*/
  497. void BusyGPIOInit(void)
  498. {
  499.   MCF_GPIO_PAR_ETPU  = MCF_GPIO_PAR_ETPU & 0xfe;//LTPUODIS为GPIO功能
  500.   MCF_GPIO_PDDR_ETPU = MCF_GPIO_PDDR_ETPU & 0xfe;//LTPUODIS为GPIO输入
  501. }
  503. /*----------------------------------------------------------------------
  504. *                NandFlashCSConfig
  505. *功能:配置片选，建议将函数内容复制到hwinit.c的mcf523x_cs_init()函数中
  506. *参数:空
  507. *返回:无
  508. *20080519
  509. ----------------------------------------------------------------------*/
  510. void NandFlashCSConfig(void)
  511. {
  512.   MCF_CS_CSAR1 = MCF_CS_CSAR_BA(0x30000000);
  513. MCF_CS_CSCR1 = (0
  514. | MCF_CS_CSCR_IWS(6)
  515. | MCF_CS_CSCR_AA
  516. | MCF_CS_CSCR_PS_8);
  517. MCF_CS_CSMR1 = MCF_CS_CSMR_BAM_1M | MCF_CS_CSMR_V;
  518. }