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NOR Flash、NAND Flash和iNAND Flash的不同点

专家
2014-12-04 12:12:36     打赏
sdram:主要用于程序执行时的程序存储、执行或计算,类似内存。 
nor flash:适合小容量的程序或数据存储,类似小硬盘;
nand flash:适合大容量数据存储,类似硬盘;
inand flash:是SanDisk公司研发的存储芯片,可以简单的看成SD卡或MMC卡芯片化。


 Nor flash的有自己的地址线和数据线,可以采用类似于memory的随机访问方式,在nor flash上可以直接运行程序,所以nor flash可以直接用来做boot,采用nor flash启动的时候会把地址映射到0x00上。


Nand flash是IO设备,数据、地址、控制线都是共用的,需要软件区控制读取时序,所以不能像nor flash、内存一样随机访问,不能EIP(片上运行),因此不能直接作为boot。


NANDFlash启动: NANDFlash控制器自动把nandflash存储器的前4K载到Steppingstone(内部SRAM缓冲器),并把0x00000000S设置为内部SRAM的起始地址,cpu从内部SRAM的0x00000000开始启动,这个过程不需要程序干涉。(cpu会自动从NAND flash中读取前4KB的数据放置在片内SRAM里(s3c2440是soc),同时把这段片内SRAM映射到nGCS0片选的空间(即0x00000000)。cpu是从0x00000000开始执行,也就是NAND flash里的前4KB内容。因为NAND FLASH连地址线都没有,不能直接把NAND映射到0x00000000,只好使用片内SRAM做一个载体。通过这个载体把nandflash中大代码复制到RAM(一般是SDRAM)中去执行)。程序员要完成的工作是把最核心的代码放在nandflash的前4K中。4K代码要完成S3C2440的核心配置以及启动代码(U-boot)的剩余部分拷贝到SDRAM中。 这4K的启动代码需要将NANDFlash中的内容复制到SDRAM中执行。NANDFlash的前4K空间放启动代码,SDRAM速度较快,用来执行主程序的代码。ARM一般从ROM或Flash启动完成初始化,然后将应用程序拷贝到RAM,然后跳到RAM执行。
NORflash启动:支持XIP即代码直接在NOR Flash上执行,无需复制到内存中。这是由于NORFlash的接口与RAM完全相同,可随机访问任意地址数据。NORflash速度快,数据不易失,可作为存储并执行起到代码和应用程序的存储器,norflash可像内存一样读操作,但擦初和写操作效率很低,远不及内存,一般先在代码的开始部分使用汇编指令初始化外接的的内存部件(外存SDRAM),最后跳到外存中继续执行。对于小程序一般把它烧到NANDflash中,借助cpu内部RAM(SRAM)直接云行。 nor flash被映射到0x00000000地址(就是nGCS0,这里就不需要片内SRAM来辅助了,所以片内SRAM的起始地址还是0x40000000). 然后cpu从0x00000000开始执行(也就是在Norfalsh中执行)。 NORflash速度快,数据不易失,可作为存储并执行起到代码和应用程序的存储器,norflash可像内存一样读操作,但擦初和写操作效率很低,价格很昂贵。SDRAM和nandflash的价格比较适中。根据这些特点,一些人产生了这样一种想法:外部nandflash中执行启动代码,SDRAM中执行主程序。NANDFlash控制器自动把nandflash存储器的前4K载到Steppingstone(内部SRAM缓冲器),并把0x00000000S设置为内部SRAM的起始地址,cpu从内部SRAM的0x00000000开始启动,这个过程不需要程序干涉。这4K的启动代码需要将NANDFlash中的内容复制到SDRAM中执行。NANDFlash的前4K空间放启动代码,SDRAM速度较快,用来执行主程序的代码。ARM一般从ROM或Flash启动完成初始化,然后将应用程序拷贝到RAM,然后跳到RAM执行。   


总结: Arm的启动都是从0地址开始,所不同的是地址的映射不一样。在arm开电的时候,要想让arm知道以某种方式(地址映射方式)运行,不可能通过你写的某段程序控制,因为这时候你的程序还没启动,这时候arm会通过引脚的电平来判断。   
1当引脚OM0跟OM1有一个是高电平时,这时地址0会映射到外部nGCS0片选的空间,也就是Norflash,程序就会从Norflash中启动,arm直接取Norflash中的指令运行。   
2当OM0跟OM1都为低电平,则0地址内部bootbuf(一段4k的SRAM)开始。系统上电,arm会自动把NANDflash中的前4K内容考到bootbuf(也就是0地址),然后从0地址运行。这时NANDFlash中的前4K就是启动代码(他的功能就是初始化硬件然后在把NANDFlash中的代码复制到RAM中,再把相应的指针指向该运行的地方)为什么会有这两种启动方式,关键还是两种flash的不同特点造成,NOR FLASH容量小,速度快,稳定性好,输入地址,然后给出读写信号即可从数据口得到数据,适合做程序存储器。NAND FLASH 总容量大,但是读写都需要复杂的时序,更适合做数据存储器。这种不同就造成了NORflash可以直接连接到arm的总线并且可以运行程序,而NANDflash必须搬移到内存(SDRAM)中运行。在实际的开发中,一般可以把bootloader烧入到Norflash,程序运行可以通过串****互,进行一定的操作,比如下载,调试。这样就很可以很方便的调试你的一些代码。Norflash中的Bootloader还可以烧录内核到Norflash等等功能




关于为什么NAND Flash不能直接运行程序的说明:


Nand Flash的命令、地址、数据都通过I/O口发送,管脚复用,这样做做的好处是,可以明显减少NAND FLASH的管脚数目,将来如果设计者想将NAND FLASH更换为更高密度、更大容量的,也不必改动电路板。
 NAND FLASH不能够执行程序,本人总结其原因如下 :
1. NAND FLASH本身是连接到了控制器上而不是系统总线上。CPU启动后是要取指令执行的,如果是SROM、NOR FLASH 等之类的,CPU 发个地址就可以取得指令并执行,NAND FLASH不行,因为NAND FLASH 是管脚复用,它有自己的一套时序,这样CPU无法取得可以执行的代码,也就不能初始化系统了。
 2. NAND FLASH是顺序存取设备,不能够被随机访问,程序就不能够分支或跳转,这样你如何去设计程序。


高工
2014-12-09 21:19:00     打赏
2楼

随着芯片自身的容量越来越大,很多时候都不需要扩展了,但是有特殊需要还是很有用的


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