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   -> 系统运维 -> Linux下nandflash驱动 -> 正文阅读

[系统运维]Linux下nandflash驱动

基本的问题

问1. 原理图上NAND FLASH和S3C2440之间只有数据线,怎么传输地址?
答1.在DATA0~DATA7上既传输数据,又传输地址,当ALE为高电平时传输的是地址,

问2. 从NAND FLASH芯片手册可知,要操作NAND FLASH需要先发出命令
怎么传入命令?
答2.在DATA0~DATA7上既传输数据,又传输地址,也传输命令
当ALE为高电平时传输的是地址,
当CLE为高电平时传输的是命令
当ALE和CLE都为低电平时传输的是数据

问3. 数据线既接到NAND FLASH,也接到NOR FLASH,还接到SDRAM、DM9000等等
那么怎么避免干扰?
答3. 这些设备,要访问之必须"选中",没有选中的芯片不会工作,相当于没接一样

问4. 假设烧写NAND FLASH,把命令、地址、数据发给它之后,NAND FLASH肯定不可能瞬间完成烧写的,怎么判断烧写完成?
答4. 通过状态引脚RnB来判断:它为高电平表示就绪,它为低电平表示正忙

问5. 怎么操作NAND FLASH呢?
答5. 根据NAND FLASH的芯片手册,一般的过程是:
发出命令
发出地址
发出数据/读数据

发命令?? NAND FLASH?????????????*** flash
????? 选中芯片
????? CLE设为高电平????????????NFCMMD=命令值
????? 在DATA0~DATA7上输出命令值
????? 发出一个写脉冲

发地址 ??选中芯片 ???????????????NFADDR=地址值
????? ALE设为高电平
????? 在DATA0~DATA7上输出地址值
????? 发出一个写脉冲

发数据 ?? 选中芯片 ???????????????NFDATA=数据值
????? ALE,CLE设为低电平
????? 在DATA0~DATA7上输出数据值
????? 发出一个写脉冲

读数据 ?? 选中芯片 ???????????????val=NFDATA
????? 发出读脉冲
????? 读DATA0~DATA7的数据

驱动步骤

nand flash驱动
1)设置mtd_info结构体成员
2)设置nand_chip结构体成员
3)设置硬件相关(设置nand控制器时序等)
4)通过nand_scan()来扫描nand flash
5)通过add_mtd_partitions()来添加分区,创建MTD字符/块设备
在这里插入图片描述

/* 参考 
 * drivers\mtd\nand\s3c2410.c
 */
#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/clk.h> 
#include <linux/mtd/mtd.h>
#include <linux/mtd/nand.h>
#include <linux/mtd/nand_ecc.h>
#include <linux/mtd/partitions.h> 
#include <asm/io.h> 
#include <asm/arch/regs-nand.h>
#include <asm/arch/nand.h>

struct s3c_nand_regs {
	unsigned long nfconf  ;
	unsigned long nfcont  ;
	unsigned long nfcmd   ;
	unsigned long nfaddr  ;
	unsigned long nfdata  ;
	unsigned long nfeccd0 ;
	unsigned long nfeccd1 ;
	unsigned long nfeccd  ;
	unsigned long nfstat  ;
	unsigned long nfestat0;
	unsigned long nfestat1;
	unsigned long nfmecc0 ;
	unsigned long nfmecc1 ;
	unsigned long nfsecc  ;
	unsigned long nfsblk  ;
	unsigned long nfeblk  ;
};
static struct nand_chip *s3c_nand;
static struct mtd_info *s3c_mtd;
static struct s3c_nand_regs *s3c_nand_regs;

static struct mtd_partition s3c_nand_parts[] = {
	[0] = {
        .name   = "bootloader",
        .size   = 0x00040000,
		.offset	= 0,
	},
	[1] = {
        .name   = "params",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size   = 0x00020000,
	},
	[2] = {
        .name   = "kernel",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,
        .size   = 0x00200000,
	},
	[3] = {
        .name   = "root",
        .offset = MTDPART_OFS_APPEND,//紧跟上一项地址
        .size   = MTDPART_SIZ_FULL,//剩下的所有
	}
};

static void  (struct mtd_info *mtd, int chipnr)
{
	if (chipnr == -1) {
		/* 取消选中: NFCONT[1]设为1 */
		s3c_nand_regs->nfcont |= (1<<1);		
	} else {
		/* 选中: NFCONT[1]设为0 */
		s3c_nand_regs->nfcont &= ~(1<<1);
	}
}

static void s3c2440_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int dat, unsigned int ctrl)
{
	if (ctrl & NAND_CLE) {
		/* 发命令: NFCMMD=dat */
		s3c_nand_regs->nfcmd = dat;
	} else {
		/* 发地址: NFADDR=dat */
		s3c_nand_regs->nfaddr = dat;
	}
}

static int s3c2440_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
{
	return (s3c_nand_regs->nfstat & (1<<0));
}


static int s3c_nand_init(void)
{
	struct clk *clk;
	
	/* 1. 分配一个nand_chip结构体 */
	s3c_nand = kzalloc(sizeof(struct nand_chip), GFP_KERNEL);
	s3c_nand_regs = ioremap(0x4E000000, sizeof(struct s3c_nand_regs));
	
	/* 2. 设置nand_chip */
	/* 设置nand_chip是给nand_scan函数使用的, 如果不知道怎么设置, 先看nand_scan怎么使用 
	 * 它应该提供:选中,发命令,发地址,发数据,读数据,判断状态的功能
	 */
	s3c_nand->select_chip = s3c2440_select_chip;
	s3c_nand->cmd_ctrl    = s3c2440_cmd_ctrl;
	s3c_nand->IO_ADDR_R   = &s3c_nand_regs->nfdata;
	s3c_nand->IO_ADDR_W   = &s3c_nand_regs->nfdata;
	s3c_nand->dev_ready   = s3c2440_dev_ready;
	s3c_nand->ecc.mode    = NAND_ECC_SOFT;
	
	/* 3. 硬件相关的设置: 根据NAND FLASH的手册设置时间参数 */
	/* 使能NAND FLASH控制器的时钟 */
	clk = clk_get(NULL, "nand");
	clk_enable(clk);              /* CLKCON'bit[4] */
	
	/* HCLK=100MHz
	 * TACLS:  发出CLE/ALE之后多长时间才发出nWE信号, 从NAND手册可知CLE/ALE与nWE可以同时发出,所以TACLS=0
	 * TWRPH0: nWE的脉冲宽度, HCLK x ( TWRPH0 + 1 ), 从NAND手册可知它要>=12ns, 所以TWRPH0>=1
	 * TWRPH1: nWE变为高电平后多长时间CLE/ALE才能变为低电平, 从NAND手册可知它要>=5ns, 所以TWRPH1>=0
	 */
#define TACLS    0
#define TWRPH0   1
#define TWRPH1   0
	s3c_nand_regs->nfconf = (TACLS<<12) | (TWRPH0<<8) | (TWRPH1<<4);

	/* NFCONT: 
	 * BIT1-设为1, 取消片选 
	 * BIT0-设为1, 使能NAND FLASH控制器
	 */
	s3c_nand_regs->nfcont = (1<<1) | (1<<0);
	
	/* 4. 使用: nand_scan */
	s3c_mtd = kzalloc(sizeof(struct mtd_info), GFP_KERNEL);
	s3c_mtd->owner = THIS_MODULE;
	s3c_mtd->priv  = s3c_nand;	
	nand_scan(s3c_mtd, 1);  /* 识别NAND FLASH, 构造mtd_info */
	
	/* 5. add_mtd_partitions */
	add_mtd_partitions(s3c_mtd, s3c_nand_parts, 4);
	
	//add_mtd_device(s3c_mtd);
	return 0;
}

static void s3c_nand_exit(void)
{
	del_mtd_partitions(s3c_mtd);
	kfree(s3c_mtd);
	iounmap(s3c_nand_regs);
	kfree(s3c_nand);
}

module_init(s3c_nand_init);
module_exit(s3c_nand_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
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