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NAND的基本操作

每壹個頁均包含壹個2048字節的數據區和64字節的空閑區,總***包含2,112字節。空閑區通常被用於ECC、耗損均衡(wear leveling)和其它軟件開銷功能,盡管它在物理上與其它頁並沒有區別。NAND器件具有8或16位接口。通過8或16位寬的雙向數據總線,主數據被連接到NAND存儲器。在16位模式,指令和地址僅僅利用低8位,而高8位僅僅在數據傳輸周期使用。

擦除區塊所需時間約為2ms。壹旦數據被載入寄存器,對壹個頁的編程大約要300μs。讀壹個頁面需要大約25μs,其中涉及到存儲陣列訪問頁,並將頁載入16,896位寄存器中。

接口由6個主要控制信號構成

除了I/O總線,NAND接口由6個主要控制信號構成:

1.芯片啟動(Chip Enable, CE#):如果沒有檢測到CE信號,那麽,NAND器件就保持待機模式,不對任何控制信號作出響應。

2.寫使能(Write Enable, WE#): WE#負責將數據、地址或指令寫入NAND之中。

3.讀使能(Read Enable, RE#): RE#允許輸出數據緩沖器。

4.指令鎖存使能(Command Latch Enable, CLE): 當CLE為高時,在WE#信號的上升沿,指令被鎖存到NAND指令寄存器中。

5.地址鎖存使能(Address Latch Enable, ALE):當ALE為高時,在WE#信號的上升沿,地址被鎖存到NAND地址寄存器中。

6.就緒/忙(Ready/Busy, R/B#):如果NAND器件忙,R/B#信號將變低。該信號是漏極開路,需要采用上拉電阻。

數據每次進/出NAND寄存器都是通過16位或8位接口。當進行編程操作的時候,待編程的數據進入數據寄存器,處於在WE#信號的上升沿。在寄存器內隨機存取或移動數據,要采用專用指令以便於隨機存取。

數據寄存器輸出數據的方式

數據寄存器輸出數據的方式與利用RE#信號的方式類似,負責輸出現有的數據,並增加到下壹個地址。WE#和RE#時鐘運行速度極快,達到30ns的水準。當RE#或CE#不為低的時候,輸出緩沖器將為三態。這種CE#和RE#的組合使能輸出緩沖器,容許NAND閃存與NOR、SRAM或DRAM等其它類型存儲器***享數據總線。該功能有時被稱為“無需介意芯片啟動(chip enable don't care)”。這種方案的初衷是適應較老的NAND器件,它們要求CE#在整個周期為低(譯註:根據上下文改寫)。

輸入寄存器接收到頁編程(80h)指令時,內部就會全部重置為1s,使得用戶可以只輸入他想以0位編程的數據字節

帶有隨機數據輸入的編程指令。該指令只需要後面跟隨著數據的2個字節的地址

指令周期

所有NAND操作開始時,都提供壹個指令周期

當輸出壹串WE#時鐘時,通過在I/O位7:0上設置指令、驅動CE#變低且CLE變高,就可以實現壹個指令周期。註意:在WE#信號的上升沿上,指令、地址或數據被鎖存到NAND器件之中。如表1所示,大多數指令在第二個指令周期之後要占用若幹地址周期。註意:復位或讀狀態指令例外,如果器件忙,就不應該發送新的指令。

註意:因為最後壹列的位置是2112,該最後位置的地址就是08h(在第二字節中)和3Fh(在第壹字節中)。PA5:0指定區塊內的頁地址,BA16:6指定區塊的地址。雖然大多編程和讀操作需要完整的5字節地址,在頁內隨機存取數據的操作僅僅用到第壹和第二字節。塊擦除操作僅僅需要三個最高字節(第三、第四和第五字節)來選擇區塊。

總體而言,NAND的基本操作包括:復位(Reset, FFh)操作、讀ID(Read ID, 00h)操作、讀狀態(Read Status, 70h)操作、編程(Program)操作、隨機數據輸入(Random data input, 85h)操作和讀(Read)操作等。

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