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编写uboot下Nor Flash驱动的注意事项

已有 1837 次阅读| 2010-6-14 23:11 |个人分类:u-boot

编写uboot下Nor Flash驱动的注意事项

Version: 0.8

Date:20090823

Author：crifan

Mail:green-waste(At)163.com

最近工作遇到的，走了点弯路，记录下来，也许能给其他人点帮助。也算是自己记录点东西，万一需要，以备后查。

【Nor Flash中的一些术语】

1.
Bottom/Top Boot Sect(底部/顶部 启动块)
所谓的boot sect，是指的是Nor Flash和Nand Flash不太一样。Nand Flash从开始到最后，都是由同样大小的page所组成的。
而Nor Flash，一般都是有个boot sect，好像是由于历史原因，常将Nor Flash用于作为存储启动代码的设备，也就是从Nor Flash启动，所以，这个boot sect块，专门设计出来，用于存放启动代码。如果详细解释，按照datasheet中的描述就是，第一个或最后一个，此处是bottom sect，所以是最后一个64KB大小的块，被分为4个独立的块。第一个16KB，用于少量的系统初始化代码。而2个8KB的块用于存储参数，余下的32KB的块叫做Main Block，用于存储应用程序的代码。

2.
Sector(扇区)
此处的sector（扇区）也就是flash里面的最小的擦除单位：块（block）。
所以sector count，也就是有多少个block。

3.
Sector Count (扇区数)和Sector List
此处的Nor Flash，M29W320DB，一共有正常的63个64KB的block，加上上面提到的原先是正常的1个64KB分成的4个小块，所以是63+4=67个。
而所谓的驱动中的sector list，也就是block list，代码注释写的也很清楚了：

ulong
start[CFG_MAX_FLASH_SECT];
/* physical sector start addresses */
用于存储每一个块的起始地址的。也是需要你驱动初始化的。对于这里的M29W320DB，也很简单了，从开始顺序加上块大小64K，直到最后3个，计算一下对应地址，填进去就可以了。

4.
Protect(写保护)
Nor Flash从软件的寄存器配置和硬件上，都提供了对应的保护机制，目的是，防止有意或无意间，把那些不希望被改动/删除的数据破坏了。比如有些机制把Flash的一些系统启动参数存储Nor Flash，或者是其他某种原因，只允许你使用部分Nor Flash的空间，所以，把这类需要保护的部分，在uboot的flash_info_t的结构体中，把对应的位设置成1：

uchar
protect[CFG_MAX_FLASH_SECT]; /* sector protection status
*/
这样，之后程序就可以避免有意无意的擦除有用的数据了。

【写Nor Flash驱动时的一些注意事项】
1.
位宽（bitwidth，X8/X16/X32）
在Nor Flash控制器，此处我这里用的是，ARM的PromeCell PL172，MPMC（MultiPort Memory Controller），可以接多种不同的存储设备，比如SRAM（Static Memory），Nor Flash，而其中又可以分别设置是否支持Page Mode，Extended wait和写保护（启用写保护，就可以看出是ROM了）等。
在硬件上MPMC和Nor Flash连接好了之后。在使用Nor Flash之前，要初始化MPMC。
这里说的，要注意位宽，是因为我开始就没注意到，所以，在开始初始化MPMC的时候，设置MPMCStaticConfig寄存器的时候，设置成了X16（16位），但是，后来去uboot中找到别人的Nor Flash的驱动（参考的是\board\oxc\flash.c），发出的命令去读ID，也都是X8（8位）的：

addr[0x0AAA] = 0xAA;

addr[0x0555] = 0x55;

addr[0x0AAA] = 0x90;
所以，导致读取Manufacture ID 和Device ID，都无法读正确，读的都是0xFF。后来重新去确认，在配置MPMCStaticConfig的时候，是配置的X16模式，然后再发命令，也对应的是按照X16模式发命令，可以参考：\board\mvs1\flash.c中的代码，读取ID时是：

addr[0x0555] = 0x00AA;

addr[0x02AA]= 0x0055;

addr[0x0555] = 0x0090;
才能正确读取到期望出的ID：

value = addr[0];
/* manufacturer ID
*/
读出来的是0x20h。

value = addr[1];
/* device ID
*/
读出来的是0x22CB
和datasheet中的匹配：
– Manufacturer Code: 0020h
– Bottom Device Code M29W320DB: 22CBh

2.
不同位宽对应不同的时序
此处说的时序，也就是上面提到的，X8和X16发的地址，是不一样的，而且顺序也不同。
而且还有一小点要注意的是，记得转换地址成对应的类型：
X8是vu_char *
X16是 vu_short *
这样再写入对应的地址和数值，就可以了。

3.
reset命令
看了uboot中的代码，好像是其他设备，多数的reset命令，都是0xFF。
而这里用到的是STM(STMicroelectronics，后来好像改成Intel和ST合资的恒忆(Numonyx)了。。。)的 Nor Flash，M29W320DB (32 M, bottom boot sect)
,比较特殊些，是0xF0。

4.
boot sector的位置
刚刚看了下datasheet，很汗的是，本以为bottom sect是底部的sect，是地址最大的那个，结果datasheet中的是倒叙计算开始处的，也就是地址最大的那个块，是第一个块，所以，此处的boot sector 是块0-3：
# Size (KByte/KWord) Address Range(x8 ）/ Address Range (x16)
66 64/32 3F0000h-3FFFFFh
1F8000h-1FFFFFh
。。。。。
。。。。。
3 32/16 008000h-00FFFFh
004000h-007FFFh
2 8/4
006000h-007FFFh
003000h-003FFFh
1 8/4
004000h-005FFFh
002000h-002FFFh
0 16/8 000000h-003FFFh
000000h-001FFFh