资料介绍
引言
NOR Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Flash因为具有非易失性及可擦除性,在数码相机、手机、个人数字助理( PDA)、掌上电脑、MP3播放器等手持设备中得到广泛的应用。NAND Flash相对于NOR Flash具有更小的体积、更快的写入速度、更多次的可擦除次数以及更低廉的价格而得到了迅速发展。大容量的NAND Flash特别适合现在数码设备中大数据量的存储携带,可以降低成本,提高性能[1]。
1 系统设计
1.1 NAND Flash和NOR Flash的区别
1.1.1 接口差别
NOR Flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以直接和CPU相连,CPU可以直接通过地址总线对NOR Flash进行访问,可以很容易地存取其内部的每一个字节。
NAND Flash器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,只能通过I/O接口发送命令和地址,对NAND Flash内部数据进行访问。各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND Flash读/写操作采用512或2 048字节的页。
NOR Flash是并行访问,NAND Flash是串行访问,所以相对来说,前者的速度更快些。
1.1.2 容量和成本
NOR Flash的成本相对高,容量相对小,常见的有128 KB、256 KB、1 MB、2 MB等;优点是读写数据时,不容易出错。所以在应用领域方面,NOR Flash比较适合应用于存储少量的代码。
NAND Flash的单元尺寸几乎是NOR Flash器件的一半,由于生产过程更为简单,也就相应地降低了价格。容量比较大,由于价格便宜,更适合存储大量的数据。
1.1.3 可靠性和耐用性
采用Flash介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR Flash和NAND Flash的可靠性。寿命(耐用性)在NAND Flash闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR Flash的擦写次数是十万次。NAND Flash除了具有10∶1的块擦除周期优势,典型的NAND Flash块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND Flash块在给定的时间内的删除次数要少一些。
1.1.4 位反转
NAND Flash和NOR Flash都可能发生比特位反转(但NAND Flash反转的几率远大于NOR Flash),因此这两者都必须进行ECC操作;NAND Flash可能会有坏块(出厂时厂家会对坏块做标记),在使用过程中也还有可能会出现新的坏块,因此NAND Flash驱动必须对坏块进行管理。
位反转对于用NAND Flash存储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。坏块处理NAND Flash器件中的坏块是随机分布的。NAND Flash器件需要对介质进行初始化扫描来发现坏块,并将坏块标记为不可用。
1.1.5 易于使用
NAND Flash不能在片内运行程序,而NOR Flash可以。但目前很多CPU都可以在上电时以硬件的方式先将NAND Flash的第一个Block中的内容(一般是程序代码,也许不足一个Block,如2 KB大小)自动拷贝到RAM中,然后再运行。因此,只要CPU支持,NAND Flash也可以当成启动设备。由于需要I/O接口,NAND Flash要复杂得多。各种NAND Flash器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND Flash器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。
1.2 NAND Flash的存储结构
大多数的NAND Flash都大同小异,所不同的只是该NAND Flash芯片的容量大小和读写速度等基本特性。
块Block是NAND Flash的擦除操作的基本/最小单位。页是读写操作的基本单位。
每一个页,对应还有一块区域,叫做空闲区域/冗余区域,而在Linux系统中,一般叫做OOB(Out Of Band)[2]。这个区域最初基于NAND Flash的硬件特性,数据在读写时候相对容易出错,所以为了保证数据的正确性,必须要有对应的检测和纠错机制,此机制被叫做EDC(Error Detection Code)/ECC(Error Code Correction)。所以设计了多余的区域,用于放置数据的校验值。OOB的读写操作一般是随着页的操作一起完成的,即读写页的时候,对应地就读写了OOB。OOB的主要用途: 标记是否是坏块,存储ECC数据,存储一些和文件系统相关的数据。
1.3 NAND Flash的接口控制设计
系统中选用的NAND Flash为海力士半导体公司(Hynix)的H27U1G8F2B[3],它是一个1 GB的内存,每页的大小为2 112字节(2048+64备用),每个块的大小为128K+4K备用字节。H27U1G8F2B的8个I/O引脚是地址复用的,这样可以减少引脚数,并方便系统升级,闪存的电源为33 V。NAND Flash H27U1G8F2B的接口控制电路如图1所示。
图1 NAND Flash控制电路
由于NAND Flash只有8个I/O引脚,而且是复用的,既可以传数据,也可以传地址、命令。设计命令锁存使能(Command Latch Enable, CLE) 和 地址锁存使能(Address Latch Enable,ALE),就是先要发一个CLE(或ALE)命令,告诉NAND Flash的控制器一声,下面要传的是命令(或地址)。这样,NAND Flash内部才能根据传入的内容,进行对应的动作。相对于并口的NOR Flash的48或52个引脚来说,大大减小了引脚数目,这样封装后的芯片体积小。同时,减少了芯片接口,使用此芯片的相关的外围电路会更简化,避免了繁琐的硬件连线。
NOR Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Flash因为具有非易失性及可擦除性,在数码相机、手机、个人数字助理( PDA)、掌上电脑、MP3播放器等手持设备中得到广泛的应用。NAND Flash相对于NOR Flash具有更小的体积、更快的写入速度、更多次的可擦除次数以及更低廉的价格而得到了迅速发展。大容量的NAND Flash特别适合现在数码设备中大数据量的存储携带,可以降低成本,提高性能[1]。
1 系统设计
1.1 NAND Flash和NOR Flash的区别
1.1.1 接口差别
NOR Flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以直接和CPU相连,CPU可以直接通过地址总线对NOR Flash进行访问,可以很容易地存取其内部的每一个字节。
NAND Flash器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,只能通过I/O接口发送命令和地址,对NAND Flash内部数据进行访问。各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND Flash读/写操作采用512或2 048字节的页。
NOR Flash是并行访问,NAND Flash是串行访问,所以相对来说,前者的速度更快些。
1.1.2 容量和成本
NOR Flash的成本相对高,容量相对小,常见的有128 KB、256 KB、1 MB、2 MB等;优点是读写数据时,不容易出错。所以在应用领域方面,NOR Flash比较适合应用于存储少量的代码。
NAND Flash的单元尺寸几乎是NOR Flash器件的一半,由于生产过程更为简单,也就相应地降低了价格。容量比较大,由于价格便宜,更适合存储大量的数据。
1.1.3 可靠性和耐用性
采用Flash介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR Flash和NAND Flash的可靠性。寿命(耐用性)在NAND Flash闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR Flash的擦写次数是十万次。NAND Flash除了具有10∶1的块擦除周期优势,典型的NAND Flash块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND Flash块在给定的时间内的删除次数要少一些。
1.1.4 位反转
NAND Flash和NOR Flash都可能发生比特位反转(但NAND Flash反转的几率远大于NOR Flash),因此这两者都必须进行ECC操作;NAND Flash可能会有坏块(出厂时厂家会对坏块做标记),在使用过程中也还有可能会出现新的坏块,因此NAND Flash驱动必须对坏块进行管理。
位反转对于用NAND Flash存储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。坏块处理NAND Flash器件中的坏块是随机分布的。NAND Flash器件需要对介质进行初始化扫描来发现坏块,并将坏块标记为不可用。
1.1.5 易于使用
NAND Flash不能在片内运行程序,而NOR Flash可以。但目前很多CPU都可以在上电时以硬件的方式先将NAND Flash的第一个Block中的内容(一般是程序代码,也许不足一个Block,如2 KB大小)自动拷贝到RAM中,然后再运行。因此,只要CPU支持,NAND Flash也可以当成启动设备。由于需要I/O接口,NAND Flash要复杂得多。各种NAND Flash器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND Flash器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。
1.2 NAND Flash的存储结构
大多数的NAND Flash都大同小异,所不同的只是该NAND Flash芯片的容量大小和读写速度等基本特性。
块Block是NAND Flash的擦除操作的基本/最小单位。页是读写操作的基本单位。
每一个页,对应还有一块区域,叫做空闲区域/冗余区域,而在Linux系统中,一般叫做OOB(Out Of Band)[2]。这个区域最初基于NAND Flash的硬件特性,数据在读写时候相对容易出错,所以为了保证数据的正确性,必须要有对应的检测和纠错机制,此机制被叫做EDC(Error Detection Code)/ECC(Error Code Correction)。所以设计了多余的区域,用于放置数据的校验值。OOB的读写操作一般是随着页的操作一起完成的,即读写页的时候,对应地就读写了OOB。OOB的主要用途: 标记是否是坏块,存储ECC数据,存储一些和文件系统相关的数据。
1.3 NAND Flash的接口控制设计
系统中选用的NAND Flash为海力士半导体公司(Hynix)的H27U1G8F2B[3],它是一个1 GB的内存,每页的大小为2 112字节(2048+64备用),每个块的大小为128K+4K备用字节。H27U1G8F2B的8个I/O引脚是地址复用的,这样可以减少引脚数,并方便系统升级,闪存的电源为33 V。NAND Flash H27U1G8F2B的接口控制电路如图1所示。
图1 NAND Flash控制电路
由于NAND Flash只有8个I/O引脚,而且是复用的,既可以传数据,也可以传地址、命令。设计命令锁存使能(Command Latch Enable, CLE) 和 地址锁存使能(Address Latch Enable,ALE),就是先要发一个CLE(或ALE)命令,告诉NAND Flash的控制器一声,下面要传的是命令(或地址)。这样,NAND Flash内部才能根据传入的内容,进行对应的动作。相对于并口的NOR Flash的48或52个引脚来说,大大减小了引脚数目,这样封装后的芯片体积小。同时,减少了芯片接口,使用此芯片的相关的外围电路会更简化,避免了繁琐的硬件连线。
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- Nand Flash工作原理 32次下载
- 如何为系统选择合适的NAND FLASH 2次下载
- SPI Nand Flash简介 33次下载
- NAND Flash主机接口控制器技术研究 12次下载
- Nand Flash文件系统解决方案 9次下载
- NAND Flash控制器的设计与验证 19次下载
- 如何从NAND闪存启动达芬奇EVM 9次下载
- Hynix NAND flash型号指南 25次下载
- NAND FLASH在WINCENET系统中的应用设计 2次下载
- STM32F2技术培训_片上闪存Flash 0次下载
- 基于DDR NAND闪存的高性能嵌入式接口设计 51次下载
- NAND和NOR flash详解 112次下载
- NOR和NAND闪存技术 183次下载
- NOR和NAND Flash存储器的区别 79次下载
- 嵌入式系统中Nand Flash写平衡的研究 17次下载
- NAND Flash和NOR Flash的区别 738次阅读
- 一文了解SPI NAND Flash和SPI NOR Flash的区别 4898次阅读
- 常见NAND闪存有哪些?5G的出现会使QLC大规模使用吗 3413次阅读
- 你知道NAND闪存的种类和对比? 5463次阅读
- NAND FLASH驱动程序实现的三个具体方面分析 2718次阅读
- 浅谈EEPROM和flash的区别 及 nor flash和nand flash 2.3w次阅读
- nand和nor区别 Linux-Nor Flash驱动分析 9546次阅读
- 深入解析NAND闪存 9848次阅读
- DRAM、NAND FLASH、NOR FLASH三大存储器分析 10.9w次阅读
- 指定了SDRAM却烧写到了Nand flash的详细分析 7371次阅读
- 基于NAND Flash的闪存转译层设计 1946次阅读
- Nand-flash存储器工作原理及其操作实例(以K9F1208UOB为例) 2.1w次阅读
- flash存储器的类型 8295次阅读
- 内存颗粒涨价狂潮,来了解一下MLC NAND闪存下的技术细节 3802次阅读
- NAND闪存深入解析 1473次阅读
下载排行
本周
- 1TC358743XBG评估板参考手册
- 1.36 MB | 330次下载 | 免费
- 2开关电源基础知识
- 5.73 MB | 6次下载 | 免费
- 3100W短波放大电路图
- 0.05 MB | 4次下载 | 3 积分
- 4嵌入式linux-聊天程序设计
- 0.60 MB | 3次下载 | 免费
- 5基于FPGA的光纤通信系统的设计与实现
- 0.61 MB | 2次下载 | 免费
- 6基于FPGA的C8051F单片机开发板设计
- 0.70 MB | 2次下载 | 免费
- 751单片机窗帘控制器仿真程序
- 1.93 MB | 2次下载 | 免费
- 8基于51单片机的RGB调色灯程序仿真
- 0.86 MB | 2次下载 | 免费
本月
- 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234315次下载 | 免费
- 2555集成电路应用800例(新编版)
- 0.00 MB | 33564次下载 | 免费
- 3接口电路图大全
- 未知 | 30323次下载 | 免费
- 4开关电源设计实例指南
- 未知 | 21548次下载 | 免费
- 5电气工程师手册免费下载(新编第二版pdf电子书)
- 0.00 MB | 15349次下载 | 免费
- 6数字电路基础pdf(下载)
- 未知 | 13750次下载 | 免费
- 7电子制作实例集锦 下载
- 未知 | 8113次下载 | 免费
- 8《LED驱动电路设计》 温德尔著
- 0.00 MB | 6653次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935054次下载 | 免费
- 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
- 78.1 MB | 537796次下载 | 免费
- 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
- 未知 | 420026次下载 | 免费
- 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234315次下载 | 免费
- 5Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233046次下载 | 免费
- 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191185次下载 | 免费
- 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183278次下载 | 免费
- 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
- 未知 | 138040次下载 | 免费
评论
查看更多