[发明专利]一种NAND闪存自适应启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及数码产品中使用闪存的系统，特别是一种NAND闪存自适应启动方法。 

背景技术

嵌入式系统的使用在电子行业越来越普遍，系统软件代码的容量也越来越大，需要的存储空间也增大。传统的系统代码都是用NOR闪存存储的，NOR有很多优点：地址访问方便，读数据速度快，几乎没有坏道等等，使用也相当广泛。但是NOR也有很大的缺点，容量与NAND相比普遍偏小，价格也高出很多，在系统代码容量逐渐增大需求下，NAND闪存在很多应用上逐渐取代NOR。目前在使用NAND闪存启动的设计上，都是同时最多支持一种NAND闪存，小页面或者大页面，这就限制了NAND的使用。 

NAND闪存，其存储单元结构和与非门有关，英文翻译为NAND，优点在于容量大，最大单片16G字节，读写速度快，价格低廉。当然它也有缺点，就是种类繁多，地址访问不如NOR方便，会有坏道。这也是NAND大量应用的几个技术难点。 

NAND闪存的种类有很多，按照页的大小分有小页面、大页面、4K页、8K页，按照存储单元结构来分有SLC(每个存储单元存储2个信息)和MLC(每个存储单元存储3个信息)及QLC(每个存储单元存储4个信息)等。NAND的地址访问方式和NOR不同，NAND使用串行方式，将地址分成行地址和列地址两种，对于不同种类和容量的NAND闪存行列地址是不同。传统的NAND启动设计只能在其中一种结构上实现，要兼容所有的NAND闪存就要有自动识别NAND种类的方法。 

NAND闪存存储包括字节、页、块3种组成部分，一个块内有若干个页，一个页内有若干个字节。按照页的大小又分为小页面和大页面。NAND的地址是串行的，分为行和列地址2种，大小页面的地址是不同的。列地址是指闪存一个页内的地址，小页面一个页是512字节，因此列地址只有一个8位(即一个周期)，行地址则是指闪存包含多少块和多少页，根据容量的不同，会有2个周期地址或者3个周期地址，如表1-2所示： 

表1 1个周期列地址2个周期行地址 

表2 1个周期列地址3个周期行地址 

大页面一个页有2048字节或者4096字节或者8192字节，因此需要2个周期的列地址来表示，而行地址则根据闪存容量的大小有2个周期或者3个周期，如表3-4所示： 

表3 2个周期列地址2个周期行地址 

表4 2个周期列地址3个周期行地址 

NAND闪存的操作时序，一般是先发命令码和行列地址，然后看RB的信号的状态，来判断该命令执行是否正确。RB信号是闪存的控制信号之一，R表示“Ready”，B表示“Busy”。 

在正确收到一个命令以后，RB信号会由Ready状态变为Busy状态，表示闪存在准备执行该命令，然后再变回Ready状态，表示闪存已经准备好执行该命令，如图1所示。 

图1是对2个列地址3个行地址类型的闪存的读操作，如果对同样的闪存发送给它的地址是1个列地址2个行地址，RB的反应如图2所示。 

可以看出，RB信号始终为高，即闪存对和自身不匹配的行列地址操作的反应是RB始终为高，不进行命令准备阶段。 

发明内容

本发明为解决上述问题提供了一种NAND闪存自适应启动方法，用NAND闪存控制线RB的不同响应自动识别NAND闪存的行列地址周期的方法，并利用NAND读操作的通用性来读取系统配置数据，从而达到正确读取系统代码，启动系统。 

一种NAND闪存自适应启动方法，其特征在于：将不同的行列地址组合依次发送给NAND闪存，然后检测RB的反应，当RB反应为正常的行列地址，则是NAND闪存的行列地址信息，得到所述行列地址信息后，再从NAND中读取包含全部信息的系统配置信息，启动系统。 

所述发送是通过函数Read_NandFlash()向NAND闪存发送地址和命令。Read_NandFlash()函数主要是按照闪存的地址要求，将行列地址及命令按顺序发送到闪存，命令主要是读命令，该函数一般是用来从闪存里面读数据，这里借用来帮助检测闪存对读命令的反应。 

所述检测RB的反应是检测RB信号是否为高，即闪存和行列地址是否匹配；当RB信号始终为Ready状态时，闪存和行列地址不匹配；当RB信号由Ready状态变为Busy状态，表示闪存在准备执行命令，然后再变回Ready状态，表示闪存已经准备好执行命令，则说明闪存和行列地址匹配。