GD25Qxx芯片解读

NOR Flash是一种非易失闪存技术，是Intel在1988年创建。NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码，这时NOR闪存更适合一些，而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。

NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecuteIn Place)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高，在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。NAND结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理需要特殊的系统接口。目前全球90%市场在前5大NOR FLASH公司，他们是：美光、旺宏、华邦、CYPRESS（已收购台湾宜扬科技）、兆易创新。其它百分之十的市场被国内的XMC（武汉新芯）、PUYA（普冉）、BOYA（博雅）、YICHU（易储）、XTX（芯天下）和其他品牌等占有。NOR FLASH目前的晶圆厂有：台积电、华润上华、联华电子、和舰科技、华虹NEC、华力微电子、武汉新芯、中芯国际等，前几大封装测试厂有：日月光、安靠封测、矽品科技、京隆科技、南通富士通、华润安盛、天水华天等。1,一般描述
先记住下面的参数：

•Page：256 Bytes•Sector：16 Pages（4KB）•Block：16 Sector（64KB）
GD25Q80•8M-bit(1024K Bytes）•4096个Page•256个Sector•16个Block
GD25Q16•16M-bit(2048K Bytes）•8192个Page•512个Sector•32个Block

数据写入的时候只能按照Page来写入，最多一次只能写256个字节，也就是一个页的空间。每次写入都要先擦除。数据擦除只能按扇区擦除或按块擦除。可以按 16 页一组（4KB 扇区擦除）、128 页一组（32KB 块擦除）、256 页一组（64KB 块擦除）或者整片擦除（chip erase）。支持标准的 SPI（Serial Peripheral Interface），也支持高性能的 Dual/Quad I/O SPI。支持的 SPI 时钟频率高达 120MHz，以及当使用快速读 Dual/Quad I/O 指令时，Dual I/O 模式的等效时钟频率 240MHz（120MHz * 2）和 Quad I/O 模式的 480MHz（120MHz * 2）。这样的传输速率超过标准的异步 8 位和 16 位的并行 Flash 存储器。Hold 管脚和 Write Protect 管脚提供了更进一步的控制灵活性。此外，设备支持 128 位唯一UID号。数据保存时间20年，而EEPROM的数据保存时间有100年。

2,管脚描述

写保护（Write Protect）管脚用于预防状态寄存器被写，该功能需要结合状态寄存器的块保护（Block Protect）位（CMP，SEC，TB，BP2，BP1 和 BP0）以及状态寄存器的保护位（SRP0）一起使用。小至 4KB 的扇区，大致整个存储阵列都能被硬件保护。/WP 管脚低电平有效，如果状态寄存器2 的 QE 位被置为 Quad I/O，/WP 管脚的功能不再是写保护，而是 IO2。
HOLD（/HOLD）
/HOLD 管脚允许设备被选中后能够暂停，当 /HOLD 管脚被拉低且 /CS 为低电平时，DO 管脚将变成高阻抗，而 DI 和 CLK 管脚将会被忽略。当 /HOLD 被拉高，设备操作恢复。在多个设备共享同一个 SPI 信号时，/HOLD 功能就很有用了。/HOLD 管脚低电平有效，当状态寄存器2 的 QE 位被置为 Quad I/O 时，/HOLD 管脚功能失效，而变成 IO3。Serial Clock（CLK）SPI 串行时钟输入管脚为串行输入和输出操作提供时序。双倍SPI指令使用”Fast Read Dual Output and Dual I/O(3B和BBhex)”指令支持双倍速SPI操作。这些指令允许数据以正常速度的两到三倍的在设备间传输。双倍读指令适用于 上电时快速加载代码到RAM 或者 直接从SPI总线上执行代码(XIP) 的情形。当使用双倍速SPI指令时，DI和DO引脚将充当 IO 0和IO 1.四倍速SPI指令使用”Fast Read Quad Output”、” Fast Read Quad I/O” 、”Word Read Quad I/O” 和 “Octal Word Quad I/O”指令(6B、EB、E7、E3)支持四倍速SPI操作。这些指令允许数据以正常速度的四到六倍的在设备间传输。四倍读指令显著提升连续和随机访问传输速度，这速度满足将代码快速加载到RAM或者直接在SPI总线上执行(XIP)。使用四倍速SPI指令时，DI和DO引脚将充当 IO 0和IO 1 ，WP和HOLD充当IO2 和IO 3。四倍速SPI指令要求状态寄存器2中的QE功能位打开。3，内存区分类GD25Q32的容量是32Mbit，也就是32/8=4MB字节=4*1024=4096KB字节。GD25Q32规定每64KB字节作为一个块，所以该芯片总共分成了 4096K/64K=64个块。GD25Q32还规定每4KB字节作为一个扇区，所以每一块总共分成了 64K/4K=16个扇区。GD25Q32还规定每456字节作为一页，所以每一扇区总共分成了4*1024/256/4K=16个扇区。