NOR Flash在1988年首先由Intel開發(fā)出來，經(jīng)過這么多年的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各種計算機(jī)、嵌入式產(chǎn)品中。NOR和NAND是目前市場上兩種主要的非易失性存儲器。
NOR的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP,eXecute In Place），所以程序可以直接在NOR中執(zhí)行，無需先把代碼讀到系統(tǒng)RAM中去。NOR的讀取效率很高，并且由于他的XIP特性，所以常用與存儲嵌入式產(chǎn)品的Bootloader等啟動代碼，但是NOR的寫入和擦除速度很低。
NOR和NAND都是使用包含源極、漏極和柵極的三端器件作為存儲單元的，這種三端器件和場效應(yīng)管的工作原理相似，利用電壓控制源極和漏極之間的通斷，柵極的電流消耗極小，不同的是場效應(yīng)管為單柵極結(jié)構(gòu)，而Flash為雙柵極結(jié)構(gòu)，在柵極和硅襯底之間還有一個浮置柵極。浮置柵極由氮化物夾在兩層二氧化硅材料之間構(gòu)成，中間的氮化物是可以存儲電荷的電荷勢阱。上下兩層的氧化物的厚度大于50埃，可避免發(fā)生擊穿。
向電荷勢阱注入電荷的過程就是向存儲單元寫入數(shù)據(jù)的過程，寫入數(shù)據(jù)的技術(shù)有兩種：熱電子注入和F-N隧道效應(yīng)，前者是通過源極給浮柵充電（NOR使用這種方式給浮柵充電），后者是通過硅基層給浮柵充電（NAND使用這種方式給浮柵充電）。
值得注意的是，在寫入新數(shù)據(jù)之前，必須先將原有的數(shù)據(jù)擦除，也就是先要將浮柵的電荷泄放，兩種Flash都是通過F-N隧道效應(yīng)放電。
向浮柵中注入電荷表示寫入了數(shù)據(jù)“0”，沒有注入電荷表示數(shù)據(jù)“1”，所以擦除Flash的數(shù)據(jù)是寫數(shù)據(jù)“1”。對于浮柵中有電荷的單元來說，由于浮柵的感應(yīng)作用，在源極和漏極之間將形成帶正電的空間電荷區(qū)，這時無論控制極上有沒有施加偏置電壓，晶體管都將處于導(dǎo)通狀態(tài)。而對于浮柵中沒有電荷的晶體管來說，只有當(dāng)控制極上施加有適當(dāng)?shù)钠秒妷海诠杌鶎由细袘?yīng)出電荷，源極和漏極才能導(dǎo)通，也就是說在沒有給控制極施加偏置電壓時，晶體管是截止的。
如果晶體管的源極接地而漏極接位線，在無偏置電壓的情況下，檢測晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)就可以獲得存儲單元中的數(shù)據(jù)，如果位線上的電平為低，在說明晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，讀取數(shù)據(jù)“0”；如果位線上為高電平，則說明晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，讀取的數(shù)據(jù)為“1”。又因?yàn)榭刂茤艠O在讀取數(shù)據(jù)的過程中施加的電壓較小或者根本不需要施加電壓，不足以改變浮柵中原有的電荷量，故讀取操作不會改變Flash中原有的數(shù)據(jù)。
NOR的每個存儲單元以并聯(lián)的方式連接到位線，方便對每一位進(jìn)行隨機(jī)存?。痪哂袑Ｓ械牡刂肪€，可以實(shí)現(xiàn)一次性的尋址，flash對處理器指令的執(zhí)行時間較短。
在寫數(shù)據(jù)和擦除數(shù)據(jù)時，NAND支持整塊擦鞋操作，所以速度比NOR快很多；讀數(shù)據(jù)時，由于NAND要先向芯片發(fā)送地址信息進(jìn)行尋址才可以開始讀寫數(shù)據(jù)，且他的地址信息包括塊號、塊內(nèi)頁號和頁內(nèi)字節(jié)號等，要順序選擇才能定位到要操作的字節(jié)；所以每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)訪問需要經(jīng)過三次尋址，至少要三個時鐘周期；而NOR的操作則是以字或者字節(jié)為單位進(jìn)行，直接讀取，所以讀數(shù)據(jù)時NOR比NAND快很多。
NOR的每個存儲單元與位線相連，增加了芯片內(nèi)位線的數(shù)量，不利于存儲密度的提高，所以在面積和工藝相同的情況下，NAND的容量要比NOR的容量大很多，生產(chǎn)成本更低，更容易生產(chǎn)大容量的芯片。
Flash在寫入和擦除數(shù)據(jù)時會導(dǎo)致介質(zhì)的氧化降解，導(dǎo)致芯片老化，尤其是NOR，這個問題尤甚，所以并不適合頻繁地擦寫。
上圖是Spansion公司的S29GLxxxN的讀操作的時序，首先先從地址發(fā)出尋址信號，當(dāng)該信號穩(wěn)定后，CE#（Chip Enalbe，低有效）變?yōu)榈碗娖教幱谟行顟B(tài)，然后是OE#（Output Enable，低有效）變?yōu)榈碗娖教幱谟行顟B(tài)，之后數(shù)據(jù)就可以通過數(shù)據(jù)線輸出。在這個過程中WE#（Write Enabel，低有效）信號始終為高電平處于無效狀態(tài)。
上圖反映了NOR的尋址過程，由Amax-A3選擇頁地址，Ａ２－Ａ０選擇頁內(nèi)陸址。圖中應(yīng)為Ａ２３－Ａ３。
NOR的寫過程和讀過程類似，在寫過程中OE#為高，WE#為低。
談到Flash，不能不提到一個概念CFI（Commen Flash Interface），公共閃存接口。自Flash誕生之后，他的應(yīng)用就越來越廣泛，由于生產(chǎn)Flash的廠家很多，不同廠商的Flash產(chǎn)品的操作命令集合電氣參數(shù)各不相同，這給Flash的開發(fā)和設(shè)計人員和OEM制造商帶來許多不便。為了對現(xiàn)有的Flash產(chǎn)品進(jìn)行升級或者使用其它公司的Flash產(chǎn)品替代，必須對原有的程序代碼和硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。為了解決上述問題，CFI就誕生了，CFI是一個公開的標(biāo)準(zhǔn)，從Flash器件中讀取數(shù)據(jù)的接口。他可以使系統(tǒng)軟件查詢已安裝的Flash器件的各種參數(shù)，包括器件陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)、電氣和時間參數(shù)以及器件支持的功能等。利用CFI可以不用修改系統(tǒng)軟件就可以使用新型的和改進(jìn)的產(chǎn)品代替舊版本的產(chǎn)品。為了確定一個Flash器件是否為CFI使能的，系統(tǒng)軟件首先要通過CUI（命令用戶接口）往Flash器件的地址55H寫入數(shù)據(jù)98H，然后從器件的地址10H開始通過數(shù)據(jù)總線連續(xù)讀取3個存儲單元的內(nèi)容，如果數(shù)據(jù)總線返回的3個存儲單元的字符分別為“Q”“R”“Y”，則該器件是CFI使能的。
