求助：Mega128 外部扩展SRAM，Nand Flash 问题

windy__xp · 发表于 2008-3-4 22:13:15

现在一个项目，需要使用外部SRAM，外部Flash，外部SRAM挂总线上，使用没有问题，请问，怎样同时把 Flash 也挂在总线上？

1. SRAM 使用 32KB
2. Flash使用 K9F1208。大家帮我想想办法，明天再自已看看总线的读写时序，我也继续实验。

zxq6 · 发表于 2008-3-4 22:59:04

flash好像不能挂到总线上吧？如果是nor flash好像才行。

erxun · 发表于 2008-3-5 08:34:41

nor flash可以的吧，

windy__xp · 发表于 2008-3-5 22:49:21

没办法了，从Flash读数据到外部SRAM时，从时序上看有问题，如果不使用外部SRAM，Flash是可以挂总线上的。

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-5 23:04:01

将SRAM和K9F1208统一编址，k9f1208占用3个地址口,不要去模拟它的时序...
可以任意使用.......

windy__xp · 发表于 2008-3-6 13:56:05

是么？
有没有实际使用过？

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-6 16:34:57

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-6 16:36:52

#ifndef __K9F1208U0M_H
#define __K9F1208U0M_H

#define FLASH_ADDR_DATA (*(volatile unsigned char *)0x8000)
#define FLASH_ADDR_COMMAND (*(volatile unsigned char *)0x8001)
#define FLASH_ADDR_ADDRESS (*(volatile unsigned char *)0x8002)

unsigned long NF_ReadID(void);
unsigned char NF_EraseBlock(unsigned long Block);
void NF_ReadPage(unsigned long Block, unsigned char Page, unsigned char *Buff);
unsigned char NF_WritePage(unsigned long Block, unsigned char Page, unsigned char *Buff);

#endif

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-6 16:38:43

//*
//*********************************************************************************************************
//* Function : static void NF_Reset(void)
//* Describe : NF Reset
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Author :
//* Date    :
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Mender :
//* Date    :
//* Describe :
//*********************************************************************************************************
//*
void NF_Reset(void)
{
unsigned char  Status;

FLASH_ADDR_COMMAND = 0xFF;//Reset Command

//Read Staus Register
while(1)
{//Device Operation --- BIT6
      FLASH_ADDR_COMMAND = 0x70;
Status = FLASH_ADDR_DATA;
if(Status & (1<<6))
{//Busy : "0" Ready : "1"
      break;
}
}
}

//*
//*********************************************************************************************************
//* Function : void NF_ReadID(void)
//* Describe : 读取NAND Flash ID
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Author :
//* Date    :
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Mender :
//* Date    :
//* Describe :
//*********************************************************************************************************
//*
unsigned long NF_ReadID(void)
{
unsigned char Buff[4];

FLASH_ADDR_COMMAND = 0x90;
FLASH_ADDR_ADDRESS = 0x00;
__no_operation();
Buff[0] = FLASH_ADDR_DATA;
Buff[1] = FLASH_ADDR_DATA;
Buff[2] = FLASH_ADDR_DATA;
Buff[3] = FLASH_ADDR_DATA;

return(*((unsigned long *)Buff));
}
//*
//*********************************************************************************************************
//* Function : unsigned char NF_EraseBlock(unsigned long Block)
//* Describe : 擦除指定块
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Author :
//* Date    :
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Mender :
//* Date    :
//* Describe :
//*********************************************************************************************************
//*
unsigned char NF_EraseBlock(unsigned long Block)
{
unsigned char cpu_sr;
unsigned char  Status;
unsigned long  BlockPage;

BlockPage = Block<<5;

//读写NAND的时候,总线不可以变化,中断读写特殊寄存器可能引起总线跳变
cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();//关中断

FLASH_ADDR_COMMAND = 0x60;
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage & 0xFF);
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage>>8 & 0xFF);
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage>>16 & 0xFF);
FLASH_ADDR_COMMAND = 0xD0;

//Read Staus Register
while(1)
{//Device Operation --- BIT6
      FLASH_ADDR_COMMAND = 0x70;
Status          = FLASH_ADDR_DATA;
if(Status & (1<<6))
{//Busy : "0" Ready : "1"
      break;
}
}
//Read Staus Register
//Total Pass/Fail -- BIT0
FLASH_ADDR_COMMAND = 0x70;
Status = FLASH_ADDR_DATA;
if(Status & (1<<0))
{//Fail : "1"
      OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);//开中断
return 0;
}
else
{//Pass : "0"
      OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);//开中断
return 1;
}
}
//*
//*********************************************************************************************************
//* Function : void NF_ReadPage()
//* Describe : 读取NAND Flash 指定块指定页
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Author :
//* Date    :
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Mender :
//* Date    :
//* Describe :
//*********************************************************************************************************
//*
void NF_ReadPage(unsigned long  Block,
               unsigned char  Page,
               unsigned char *Buff)
{
unsigned char cpu_sr;
unsigned short j;
unsigned long  BlockPage;

//每块32页,每页512字节
Page    &= 0x1F;             //[Page  = A9,A10,A11,A12,A13]
//计算实际地址
BlockPage = (Block<<5) + Page; //[Block = A14 ...]

//读写NAND的时候,总线不可以变化,中断读写特殊寄存器可能引起总线跳变
cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();//关中断

FLASH_ADDR_COMMAND = 0x00;

FLASH_ADDR_ADDRESS = 0x00;
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage & 0xFF);
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage>>8 & 0xFF);
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage>>16 & 0xFF);

//The 528 bytes of data within the selected page are
//transferred to the data registers in less than 12us(tR).
for(j=0; j<25; j++);

for(j=0; j<(32 + 1); j++)
{//提高数据吞吐速度
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//1
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//2
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//3
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//4
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//5
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//6
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//7
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//8
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//9
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//10
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//11
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//12
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//13
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//14
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//15
*Buff++ = FLASH_ADDR_DATA;//16
}

OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);//开中断
}

//*
//*********************************************************************************************************
//* Function : void NF_WritePage()
//* Describe : 写NAND Flash 指定块指定页
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Author :
//* Date    :
//*--------------------------------------------------------------------------------------------------------
//* Mender :
//* Date    :
//* Describe :
//*********************************************************************************************************
//*
unsigned char NF_WritePage(unsigned long  Block,
                        unsigned char  Page,
                       unsigned char *Buff
   )
{
unsigned char cpu_sr;
unsigned char  Status;
unsigned short j;
unsigned long  BlockPage;

//每块32页,每页512字节
Page    &= 0x1F;             //[Page  = A9,A10,A11,A12,A13]
//计算实际地址
BlockPage = (Block<<5) + Page; //[Block = A14 ...]

//读写NAND的时候,总线不可以变化,中断读写特殊寄存器可能引起总线跳变
cpu_sr = OS_CPU_SR_Save();//关中断

FLASH_ADDR_COMMAND = 0x80;

FLASH_ADDR_ADDRESS = 0x00;
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage & 0xFF);
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage>>8 & 0xFF);
FLASH_ADDR_ADDRESS = (unsigned char)(BlockPage>>16 & 0xFF);

for(j=0; j<(32 + 1); j++)
{//数据块区域
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//1
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//2
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//3
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//4
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//5
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//6
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//7
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//8
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//9
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//10
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//11
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//12
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//13
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//14
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//15
FLASH_ADDR_DATA = *Buff++;//16
}

FLASH_ADDR_COMMAND = 0x10;

//Read Staus Register
while(1)
{//Device Operation --- BIT6
FLASH_ADDR_COMMAND = 0x70;
Status = FLASH_ADDR_DATA;
if(Status & (1<<6))
{//Busy : "0" Ready : "1"
      break;
}
}
//Read Staus Register
//Total Pass/Fail -- BIT0
FLASH_ADDR_COMMAND = 0x70;
Status = FLASH_ADDR_DATA;
if(Status & (1<<0))
{//Fail : "1"
OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);//开中断
return 0;
}
else
{//Pass : "0"
OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr);//开中断
return 1;
}
}

windy__xp · 发表于 2008-3-6 22:41:16

非常感谢，我在研究一下先。

windy__xp · 发表于 2008-3-6 23:16:05

很小很强大，非常感谢ATMEGA_007。
是我对Flash读写时序理解有误。

另外请教一个问题：Flash 坏块怎么处理？
上面的程序读取Flash时，没有判断读取是否成功，没有判断块是否无效。

windy__xp · 发表于 2008-3-6 23:33:39

1

我的疑惑在这里，在数据读取期间，CE需要一直为0吗？
如果每读一个字节，而该字节写入外部SRAM，那么在写外部
SRAM时，Flash 的 CE 应该是1。

windy__xp · 发表于 2008-3-7 07:41:11

这个函数让我一夜没睡好。
unsigned long NF_ReadID(void)
{
unsigned char Buff[4];

FLASH_ADDR_COMMAND = 0x90;
FLASH_ADDR_ADDRESS = 0x00;
__no_operation();
Buff[0] = FLASH_ADDR_DATA;
Buff[1] = FLASH_ADDR_DATA;
Buff[2] = FLASH_ADDR_DATA;
Buff[3] = FLASH_ADDR_DATA;

return(*((unsigned long *)Buff));
}
现在仔细看了才放心。
Buff在栈上分配，模模糊糊记得是 return 指针了，
所以一早起来看看，还好，返回的是unsigned long型数据。

windy__xp · 发表于 2008-3-7 07:53:45

ATMEGA_007，再次非常感谢你的解答，
但是处于小心敬慎，麻烦您给我一个明确的答复：
你这样的使用方式，是否成功的引用于实际项目？

我今天就要确定方案，昨天画的原理图没有挂总线上，都准备画PCB了，
看了您的解答，很受启发，
如果挂总线上可行，我还是希望把Flash挂总线上。

另外，这种挂接，外部SRAM将浪费掉 4K的低地址空间，可以另外搭地址译码电路解决这个问题。

非常感谢，期待您的答复。
我的QQ：19950770

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-7 09:32:17

这是我做的产品，已经成型了

这样连接的确浪费的4KB RAM，系统优先使用内部4ＫＢ　ＲＡＭ，所以低４ＫＢＲＡＭ的速度最高，超出４ＫＢ时候系统自动切换外部
如果吝啬这4K RAM，可以用GAL(比较便宜PLD，)编址，解决这个问题。

写程序要注意的是：
1.读写NAND的时候,总线不可被中断干其他事情，中断其他程序读写特殊寄存器可能引起总线跳变 ,读写的时候要关闭总中断

2. //The 528 bytes of data within the selected page are
//transferred to the data registers in less than 12us(tR).
for(j=0; j<25; j++);
这段小延时也很关键，一定要用避免影响外部总线延时

这些问题都是AVR的弊端决定的，因为他的寄存器和RAM统一编址的，读写一个特殊寄存器都会导致外部地址线跟着乱跳.........

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-7 09:42:48

还有就是NAND Flash 大容量的特点决定，

NAND Flash 出厂的时候，允许有坏的数据块，一个块有32页，只要有一个页是坏的，就认为这个块坏了，因为擦出的时候，NAND Flash 提示这个Block已经无法擦除了,所以使用的时候，要标记这个坏的块

但是 NAND Flash 厂家给出，可以保证第0个BLOCK肯定是好的,这就是让你标注坏块和分区使用用的，以K9F1208为例，在不使用FAT的时候，自己分配使用方法，NAND Flash 使用率比FAT高很多，但是向那1G，2G的SD卡最好使用FAT

windy__xp · 发表于 2008-3-7 12:15:50

ATMEGA_007 ，再请教一点细节问题：
在你给出的电路图中，
SRAM的读信号为（/RD），而Flash的读信号为（RD），那么电路中是否还加了一个反向器？
还是 SRAM 与 FLADH 使用相同的读取信号？

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-7 13:10:26

SRAM和Flash的读信号都是（/RD）直接连接M128的PIN34
SRAM和Flash的写信号都是（/WR）直接连接M128的PIN33

windy__xp · 发表于 2008-3-7 13:38:31

哦，好的，非常感谢。
我看你原理图两个的网络标签不一样，所以问问。

windy__xp · 发表于 2008-3-7 22:19:25

1

我画的原理图，希望没有问题。

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-7 22:30:53

哈哈，错了。。

A15和A13颠倒了，这样的话，编址就有问题了

windy__xp · 发表于 2008-3-8 21:30:36

嗯，检查出来了
还有电源也错了。

Feeling_MCU · 发表于 2008-3-13 11:25:42

顶一下

在GCC里面怎么样才能把占用的4K RAM也利用起来呢?有没有朋友知道?

windy__xp · 发表于 2008-3-18 22:30:23

没办法吧，硬件地址编码决定了。
如果总线上不挂其他东东，A15不接，SRAM片选接地，那么低4K是可以用的，直接用高地址访问，例如:
unsigned char * p ;
p = (unsigned char * ) (0x8000);
这时候，p指向外部SRAM的0x0000了。

PaulDE · 发表于 2008-3-18 22:50:51

macao老师那本书上有一小节提到如何可以不浪费内部的4k RAM，用到一个138和一个与门

windy__xp · 发表于 2008-3-19 21:41:12

本来准备用与非门做地址译码的，我查了一些资料，但发现HC系列的与非门速度跟不上。找了很久也没找到合适的。速度快，工作电压3.3V，温度-40 到 +70 度，我是没找到。

ATMEGA_007 · 发表于 2008-3-19 22:00:58

程序出来了吗？等你使用经验呢

我发现在AVR下，用程序读取 R/B 引脚测试芯片BUSY，芯片无法干活，主要是读取这个脚状态，A0,A1地址线有变化，这2个线是NAND的控制线，后来我图纸没改，用软件读取就可以了，反而省了条线,所以以后的实验一直没做

如果你读取线状态，建议CLE和ALE接到地址线A9 A8上，因为AVR内部寄存器在低地址范围，这样读取端口不会影响CLE和ALE

windy__xp · 发表于 2008-3-24 20:47:08

今天板子回来了，其他事情还比较多，估计还要等几天才能调这部分。

windy__xp · 发表于 2008-3-24 20:51:38

哦，是可能有这个问题，我实验过后再看看。

windy__xp · 发表于 2008-4-26 14:58:09

ATMEGA_007

有新问题请教: 用上面的原理图, 读ID正确,但是读写数据不正确,写保护开了, RB脚也断开拉,我仔细读了一下PDF文档,越读越觉得程序没问题,搞得很郁闷.

请问一下, 你程序用的是什么编译器编译的? 我用GCC加-O2级优化时, buff++ 会被优化掉, 也就是说,指针不加1.

cctnt · 发表于 2008-4-26 16:22:06

为何一定选74HC138的Y0当Nand Flash 片选?
不选Y0就可以使用那4K SRAM了

windy__xp · 发表于 2008-4-26 17:18:53

Nand_Flash 读写调试成功啦， MEGA_007的程序就一个问题: 读取数据时的延迟问题，在延迟期间，必须保证 Flash 的CE脚为低, 否则读取会被打断,导致读取数据无效。

所以，在读取Flash的15us的延迟期间，不能对 SRAM 进行操作，否者CE会跳变，我延迟通过插入汇编指令实现。

MEGA_007的读取函数，使用下面的程序延时，这是不正确的，如果可用，那只是以外，这可能与编译器有关。

unsigned short j;
for(j=0; j<25; j++);

另外，这个延时程序，一开优化，肯定会被优化掉。

好啦，最后再次感谢 MEGA_007 。

ATMEGA_007 · 发表于 2008-4-28 10:45:14

再提醒兄弟几点：

1.NANDFlash 坏块是非常常见的（我是经常遇到），也是允许的，所以一定要做好坏块的标注和处理

我的处理方式：
经坏块标注的数组，然后通过映射函数,将逻辑地址映射到物理地址
如：物理块1坏了，逻辑地址块1就对应物理地址2了
如：物理块1,2坏了，逻辑地址块1就对应物理地址3了
.....

2. NAND的位翻转也很常见的(不过我没遇到过)...
我的处理方式:
采用YAFFS的ECC校验:
点击此处下载 ourdev_261622.rar(文件大小:3K) (原文件名:ECC.rar)

3.NANDFlash 价格才考：
我常用的芯片：
K9F1208 ：64M 17/片
K9F5608 : 32M 11/片

这都是三星电子大规模生产的芯片，可以放心使用

plantniu · 发表于 2008-4-28 13:44:31

两位有总线相关的原理图和程序能公布一部分就好了，我对总线方式也很感兴趣。

ATMEGA_007 · 发表于 2008-4-28 15:50:01

LS的看清楚没有？

上面的贴难道没有图纸和程序？

windy__xp · 发表于 2008-4-29 20:31:30

这两天搞坏块标注的问题，真的还挺麻烦的。

1. 坏块检测方法：
按照数据手册，我的理解是，块擦除的时候，读取每块的0或1页，然后判断地址 517 byte 是不是 0xFF, 如果不是，表示坏块。这好像不稳妥吧。如果意外擦除了坏块，就可能会有漏网之鱼；
我想这样做：第一次使用，先擦除，然后再全部写0，然后再读出，看是否全部为0x00；如果是，那么表示所以bit都可以编程，这样就没漏网之鱼了。在以后的使用中，如果出现读写异常的，再添加坏块标记；

2. 坏块标识表保存问题：
一般来说，坏块标识，都保存在0块中的，有个问题是，如果有新的坏块添加，这时需要擦除块0，然后写入新的数据，在写数据的时候掉电了怎么办呢？数据全错啦，问题很严重啊。我想，在其他有效块，多做两个备份。

3. 逻辑地址到物理地址映射：
MEGA_007的这个方法很好，我开始想了很多方法，感觉用起来都不方便，使用这个方法可以把函数库的封装性做得很好，不错。

4. 掉电问题，如果写数据的时候，掉电啦，这个问题怎么解决呢？

5. ECC问题:
看了点资料，ECC好像是用来数据纠错的，一般的算法能纠错1bit（如：汉明码），这里有个疑问：这个很有必要吗？对ECC的理解还不够多，我目前的应用都不想加这个功能，我想简单做个CRC，对每页的数据校验一下就OK啦，不想搞纠错。

windy__xp · 发表于 2008-4-30 08:43:06

还有一个坏块数目的问题, 文档上说, 保证 4026块有效, 一共4096块, 也就是说,最大坏块数目为70,是么? 现在我设计的结构,允许最大坏块为255. 不知道够不够?

zcdyyu · 发表于 2008-6-20 00:03:20

学习学习...

hjssnoopy168 · 发表于 2008-6-20 06:30:18

好样的,学习先,

34480016 · 发表于 2008-6-20 08:47:27

请教lz和ls的高手：
我现在做考勤机，
里面数据存储器用什么方案好：
1. nor flash(sst39sf040) 太小了,一片存字库，一片存数据
2. nand flash 容量大
3. sd卡坏了容易换. 会不会出现坏块？
4. 其他?

wodetianmyday · 发表于 2009-10-23 17:18:05

mark

ZHENGYANYUAN · 发表于 2009-11-22 17:00:47

mark

chilton · 发表于 2009-11-22 21:43:07

好文章,,mark

potatoES · 发表于 2009-11-22 21:55:36

avr 也扩展

hui3700 · 发表于 2009-11-23 13:33:38

mark

wzxavr · 发表于 2009-12-2 18:41:19

学习了

fy024 · 发表于 2010-3-27 11:26:58

mark

chenfzg · 发表于 2010-3-29 21:11:54

记号~！

hephi · 发表于 2010-3-29 22:47:27

记下

szwangyan · 发表于 2010-3-30 12:23:41

学习学习。。

smartzou · 发表于 2010-3-30 12:38:21

mark

keilc · 发表于 2010-4-22 18:01:11

mark

cooller · 发表于 2010-8-8 16:58:21

学习一下

yondyanyu · 发表于 2010-8-11 13:50:09

学习一下！

551908540 · 发表于 2010-9-1 11:32:42

正在学习当中

tyqhaha · 发表于 2010-12-13 12:47:11

学习

hnsw · 发表于 2011-5-13 11:54:45

好文章,留个记号.

chaled · 发表于 2011-6-2 23:11:17

mark

xufei08 · 发表于 2011-6-2 23:31:11

MARK

rafd · 发表于 2011-6-2 23:42:34

支持

guohuoping · 发表于 2011-6-4 11:16:33

mark

ADOOR06 · 发表于 2012-7-4 17:20:16

ATMEGA_007 发表于 2008-3-6 16:38
//*
//********************************************************************************************** ...

标记mark

masai1985 · 发表于 2013-4-3 16:21:45

MARK

求助：Mega128 外部扩展SRAM，Nand Flash 问题

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