2.2.8 Nandflash
Nandflash也是Flash闪存的一种，其内部采用非线性单元设计模式，为固态大容量闪存的实现提供了廉价有效的解决方案。Nandflash存储器具有容量较大、改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，广泛应用于嵌入式产品中。
由于内部结构相对简单，Nandflash芯片使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。所以不能像Norflash、SDRAM等芯片，可以直接和CPU等设备相连并且寻址到每个存储字节。因此Nandflash芯片需要为它设计专门的控制器才能和其他设备进行通信。
mini2440开发板上有两种Flash闪存，一种是前面说过的Norflash闪存，大小为2MB；另一种是Nandflash，型号为K9F1G08，大小为128MB，旧版本为K9F1208，大小为64MB。Norflash和Nandflash闪存的芯片都存在于mini2440开发板上，前面说过Norflash有足够的地址引脚和数据引脚，因此它可以直接提供类似SRAM接口和CPU相连、通信。而Nandflash闪存则不行，它需要专门的Nandflash控制器，这个Nandflash控制器就存在于S3C2440A这个芯片中。S3C2440A支持这两种Flash启动系统，通过拨动跳线开关，可以选择从Norflash还是从Nandflash启动系统。实际的产品中使用一片Nandflash就够了，因为mini2440开发板是为了方便用户开发学习，所以还保留了Norflash。
要操作Nandflash芯片，从中读取和写入数据。那么就要Nandflash控制器进行操作，对它进行编程，通过Nandflash控制器操作Nandflash芯片。对S3C2440A芯片上的Nandflash控制器的编程步骤如下：
写命令寄存器，向Nandflash控制器写入相关命令，对应于Nandflash芯片的命令周期。
写地址寄存器，向Nandflash控制器写入相关地址，比如上面输入的读写命令是需要读写地址的，对应于Nandflash芯片的地址周期。
读/写数据寄存器，读/写入数据到Nandflash存储器，根据上面相应的命令做相应的动作，可能是读也可能是写数据，对应于Nandflash芯片的读/写周期。
读Nandflash控制器的主ECC寄存器和备份ECC寄存器。对数据进行校验。
等用到Nandflash控制器时，再详细研究其细节。下面介绍Nandflash芯片的结构。
Nandflash芯片的数据是以位的方式保存在存储单元中的，一般来说，一个存储单元中只能存储一个位。这些存储单元以8个或者16个为单位，连接成位行，这些位行会再组成页，这些页面会再组成块。Nandflash芯片有多种结构，笔者使用的Nandflash芯片是K9F1208，它是这样的：每页528B，其中512B用于存放数据，还有16B存放这个页面的数据的校验信息，每32个页面形成一个块，块大小为32×528B。具体一片Flash上有多少个块是根据需要决定的。K9F1208的Nandflash芯片具有4096个块，故总容量为4096×（32×528B）一共是66MB，但是其中的2MB是用来保存ECC校验码等额外数据的，故实际中可使用的空间为64MB，如图2-11所示。
图2-11 Nandflash芯片逻辑视图
Nandflash芯片以页为单位读写数据，所以一次读写最少为512B的数据，不能像Norflash芯片一样可以以字为单位读写数据。而Nandflash芯片是以块为单位擦除数据的。按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址：
1）列地址。
2）页地址。
3）块地址。
对于Nandflash来说，地址和命令只能在I/O[7：0]引脚上传递，数据宽度是8位。
由于Nandflash芯片的工艺不能保证存储单元在其生命周期中保持性能的可靠，所以在Nandflash芯片的生产及使用过程中会产生坏块。为了检测其可靠性，在应用Nandflash芯片的系统中一般都会采用一定的坏区管理策略，而管理坏区的前提是能比较可靠地进行坏区检测。如果操作时序和电路稳定性不存在问题，Nandflash芯片出错的时候一般不会造成整个块或页面不能读取或全部出错，而是整个页面（如512B）中只有一位或几位出错。对数据的校验常用的有奇偶校验、CRC校验等，而在Nandflash芯片处理中，一般使用一种比较专业的ECC校验。ECC能纠正单比特错误和检测双比特错误，而且计算速度很快。
我们只要知道Nandflash芯片就和PC中硬盘一样，只能一次以页面为单位读取数据，最少是512B。CPU要访问Nandflash芯片需要通过专门的Nandflash控制器，其动作是对Nandflash控制器发送相关的命令。Nandflash芯片就说到这里吧，大脑中有个印象即可。