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nand flash 控制器编程问题

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leonlais|  楼主 | 2009-4-22 11:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
flash, NAND, 编程, 控制器, TI
这是一个NAND访问的实验。小弟有一些问题请教给位，希望大家赐教一下。具体问题已经代码相应的位置标出。谢谢

@******************************************************************************
@ File：head.s
@ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行
@******************************************************************************       
  
.text
.global _start
_start:
                                            @函数disable_watch_dog, memsetup, init_nand, nand_read_ll在init.c中定义
            ldr     sp, =4096               @设置堆栈 。设置在这里那里有空间呢?
            bl      disable_watch_dog       @关WATCH DOG
            bl      memsetup                @初始化SDRAM
            bl      nand_init               @初始化NAND Flash

                                            @将NAND Flash中地址4096开始的1024字节代码(main.c编译得到)复制到SDRAM中
                                            @nand_read函数需要3个参叔(这3个参数是怎样和nand_read函数联系在一起?可以怎样传递参数？)：
            ldr     r0,     =0x30000000     @1. 目标地址=0x30000000，这是SDRAM的起始地址
            mov     r1,     #4096           @2.  源地址   = 4096，连接的时候，main.c中的代码都存在NAND Flash地址4096开始处
            mov     r2,     #1024           @3.  复制长度= 1024(bytes)，对于本实验的main.c，这是足够了
            bl      nand_read               @调用C函数nand_read，
            
            ldr     sp, =0x34000000         @设置栈
            ldr     lr, =halt_loop          @设置返回地址
            ldr     pc, =main               @在b指令和bl指令只能前后跳转32M的范围，所以这里使用向pc赋值的方法进行跳转
halt_loop:
            b       halt_loop         @ 它的作用应该和while(1)一样，它是怎么一个工作方式。死循环?那程序不是卡在这里?  


nand.c

#define GSTATUS1        (*(volatile unsigned int *)0x560000b0)
#define BUSY            1

typedef unsigned int S3C24X0_REG32;   //typedef并不创建新的类型,它仅仅为现有类型添加一个别名。此处为unsigned int新建一个叫做S3C24X0_REG32的别名。


/* NAND FLASH (see S3C2410 manual chapter 6) */
typedef struct {                  //定义一个结构体，没有命名
    S3C24X0_REG32   NFCONF;     
    S3C24X0_REG32   NFCMD;
    S3C24X0_REG32   NFADDR;
    S3C24X0_REG32   NFDATA;
    S3C24X0_REG32   NFSTAT;
    S3C24X0_REG32   NFECC;
} S3C2410_NAND;        //S3C2410_NAND为之前定义的结构体的一个别名

/* NAND FLASH (see S3C2440 manual chapter 6, www.100ask.net) */
typedef struct {
    S3C24X0_REG32   NFCONF;
    S3C24X0_REG32   NFCONT;
    S3C24X0_REG32   NFCMD;
    S3C24X0_REG32   NFADDR;
    S3C24X0_REG32   NFDATA;
    S3C24X0_REG32   NFMECCD0;
    S3C24X0_REG32   NFMECCD1;
    S3C24X0_REG32   NFSECCD;
    S3C24X0_REG32   NFSTAT;
    S3C24X0_REG32   NFESTAT0;
    S3C24X0_REG32   NFESTAT1;
    S3C24X0_REG32   NFMECC0;
    S3C24X0_REG32   NFMECC1;
    S3C24X0_REG32   NFSECC;
    S3C24X0_REG32   NFSBLK;
    S3C24X0_REG32   NFEBLK;
} S3C2440_NAND;


typedef struct {            
    void (*nand_reset)(void);    //nand_reset前面的＊表示nand_reset是一个指针变量，而nand_reset是一个函数，函数名代表该函数的入口地址。
    void (*wait_idle)(void);        //因此，nand_reset是一个函数指针。一个函数在编译的时候会被分配一个入口地址，这个入口地址就是称为函数的指针，
    void (*nand_select_chip)(void);//可以用一个指针变量指向函数，然后通过该指针变量调用此函数。
    void (*nand_deselect_chip)(void);
    void (*write_cmd)(int cmd);
    void (*write_addr)(unsigned int addr);
    unsigned char (*read_data)(void);
}t_nand_chip;
                                    //一个结构体变量的指针就是该变量所占据的内存段的起始地址。可以设置一个指针变量，用来
                                    //指向一个结构体变量，此时该指针变量的值就是该结构体变量的起始地址。
                                    //s3c2410nand是指向一个S3C2410_NAND类型的指针变量。
static S3C2410_NAND * s3c2410nand = (S3C2410_NAND *)0x4e000000; //0x4e000000为某一个S3C2410_NAND类型变量的起始地址。
static S3C2440_NAND * s3c2440nand = (S3C2440_NAND *)0x4e000000; //该语句表示设置指针变量s3c2410nand所占据的内存起始地址为0x4e000000
                                    //s3c2410nand是一个静态外部变量。只限于该文件内（nand.c）的函数调用。其他文件不能
                                    //调用。
static t_nand_chip nand_chip;//nand_chip,静态全局变量，变量类型为t_nand_chip（结构体），只局限于本文件有效。

/* 供外部调用的函数 */
void nand_init(void);
void nand_read(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size);

/* NAND Flash操作的总入口, 它们将调用S3C2410或S3C2440的相应函数 */
static void nand_reset(void);        //静态函数，又称内部函数，该类型函数只局限于所在文件，若其他文件中有同名的内部函数，互不干扰。复位
static void wait_idle(void);            //idle空闲。等待就绪
static void nand_select_chip(void);//片选
static void nand_deselect_chip(void);//取消片选
static void write_cmd(int cmd);//写命令
static void write_addr(unsigned int addr);//写地址
static unsigned char read_data(void);//读数据

/* S3C2410的NAND Flash处理函数 */
static void s3c2410_nand_reset(void);
static void s3c2410_wait_idle(void);
static void s3c2410_nand_select_chip(void);
static void s3c2410_nand_deselect_chip(void);
static void s3c2410_write_cmd(int cmd);
static void s3c2410_write_addr(unsigned int addr);
static unsigned char s3c2410_read_data();

/* S3C2440的NAND Flash处理函数 */
static void s3c2440_nand_reset(void);
static void s3c2440_wait_idle(void);
static void s3c2440_nand_select_chip(void);
static void s3c2440_nand_deselect_chip(void);
static void s3c2440_write_cmd(int cmd);
static void s3c2440_write_addr(unsigned int addr);
static unsigned char s3c2440_read_data(void);

/* S3C2410的NAND Flash操作函数 */

/* 复位 */
static void s3c2410_nand_reset(void)
{
    s3c2410_nand_select_chip();
    s3c2410_write_cmd(0xff);  // 复位命令
    s3c2410_wait_idle();
    s3c2410_nand_deselect_chip();
}

/* 等待NAND Flash就绪 */
static void s3c2410_wait_idle(void)
{
    int i;
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2410nand->NFSTAT;//&s3c2410nand->NFSTAT返回NFSTAT的地址，由于
                                            //s3c2410nand的数据类型是结构体S3C2410_NAND，所以要进行
                                            //地址转换——unsigned char *
    while(!(*p & BUSY))    //*P返回NFSTAT的值                            
        for(i=0; i<10; i++);
}

/* 发出片选信号 */
static void s3c2410_nand_select_chip(void)
{
    int i;
    s3c2410nand->NFCONF &= ~(1<<11);
    for(i=0; i<10; i++);    
}

/* 取消片选信号 */
static void s3c2410_nand_deselect_chip(void)
{
    s3c2410nand->NFCONF |= (1<<11);
}

/* 发出命令 */
static void s3c2410_write_cmd(int cmd)
{
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2410nand->NFCMD;
    *p = cmd;
}

/* 发出地址 */
static void s3c2410_write_addr(unsigned int addr) //addr为地址序列
{
    int i;
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2410nand->NFADDR;
    
    *p = addr & 0xff;//第一个地址序列A0～A7
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 9) & 0xff;//第二个地址序列A9～A16
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 17) & 0xff;//第三个地址序列A17～A24
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 25) & 0xff;//第四个地址序列A25
    for(i=0; i<10; i++);
}

/* 读取数据 */
static unsigned char s3c2410_read_data(void)
{
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2410nand->NFDATA;
    return *p;
}

/* S3C2440的NAND Flash操作函数 */

/* 复位 */
static void s3c2440_nand_reset(void)
{
    s3c2440_nand_select_chip();
    s3c2440_write_cmd(0xff);  // 复位命令
    s3c2440_wait_idle();
    s3c2440_nand_deselect_chip();
}

/* 等待NAND Flash就绪 */
static void s3c2440_wait_idle(void)
{
    int i;
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFSTAT;
    while(!(*p & BUSY))
        for(i=0; i<10; i++);
}

/* 发出片选信号 */
static void s3c2440_nand_select_chip(void)
{
    int i;
    s3c2440nand->NFCONT &= ~(1<<1);
    for(i=0; i<10; i++);    
}

/* 取消片选信号 */
static void s3c2440_nand_deselect_chip(void)
{
    s3c2440nand->NFCONT |= (1<<1);
}

/* 发出命令 */
static void s3c2440_write_cmd(int cmd)
{
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFCMD;
    *p = cmd;
}

/* 发出地址 */
static void s3c2440_write_addr(unsigned int addr)
{
    int i;
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFADDR;
    
    *p = addr & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 9) & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 17) & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
    *p = (addr >> 25) & 0xff;
    for(i=0; i<10; i++);
}

/* 读取数据 */
static unsigned char s3c2440_read_data(void)
{
    volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFDATA;
    return *p;
}


/* 在第一次使用NAND Flash前，复位一下NAND Flash */
static void nand_reset(void)
{
    nand_chip.nand_reset();
}

static void wait_idle(void) 
{
    nand_chip.wait_idle(); 
}

static void nand_select_chip(void)
{
    int i;
    nand_chip.nand_select_chip();
    for(i=0; i<10; i++);
}

static void nand_deselect_chip(void)
{
    nand_chip.nand_deselect_chip();
}

static void write_cmd(int cmd)
{
    nand_chip.write_cmd(cmd);
}
static void write_addr(unsigned int addr)
{
    nand_chip.write_addr(addr);
}

static unsigned char read_data(void)
{
    return nand_chip.read_data();
}


/* 初始化NAND Flash */
void nand_init(void)
{
#define TACLS   0
#define TWRPH0  3
#define TWRPH1  0

    /* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
    if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
    {
        nand_chip.nand_reset         = s3c2410_nand_reset;
        nand_chip.wait_idle          = s3c2410_wait_idle;
        nand_chip.nand_select_chip   = s3c2410_nand_select_chip;
        nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2410_nand_deselect_chip;
        nand_chip.write_cmd          = s3c2410_write_cmd;
        nand_chip.write_addr         = s3c2410_write_addr;
        nand_chip.read_data          = s3c2410_read_data;

        /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选, 设置时序 */
        s3c2410nand->NFCONF = (1<<15)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRPH1<<0);//访问结构体里面的NFCONF成员。等价于
                                                   //*s3c2410nand.NFCONF，结构体变量.NFCONF

    }
    else
    {
        nand_chip.nand_reset         = s3c2440_nand_reset;
        nand_chip.wait_idle          = s3c2440_wait_idle;
        nand_chip.nand_select_chip   = s3c2440_nand_select_chip;
        nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2440_nand_deselect_chip;
        nand_chip.write_cmd          = s3c2440_write_cmd;
        nand_chip.write_addr         = s3c2440_write_addr;
        nand_chip.read_data          = s3c2440_read_data;

        /* 设置时序 */
        s3c2440nand->NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);
        /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */
        s3c2440nand->NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);
    }
    
    /* 复位NAND Flash */
    nand_reset();
}


#define NAND_SECTOR_SIZE    512
#define NAND_BLOCK_MASK     (NAND_SECTOR_SIZE - 1)

/* 读函数 */
void nand_read(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size)
{
    int i, j;
    
    if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) { //地址或长度不对齐。 判断依据是什么?  
        return ;   
    }

    /* 选中芯片 */
    nand_select_chip();

    for(i=start_addr; i < (start_addr + size);) {
      /* 发出READ0命令 */
      write_cmd(0);

      /* Write Address */
      write_addr(i);
      wait_idle();

      for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++, i++) {
          *buf = read_data();
          buf++;
      }
    }

    /* 取消片选信号 */
    nand_deselect_chip();
    
    return ;
}

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