WinCE中nandflash驅(qū)動開發(fā)介紹 收藏
先來談一下flash，flash是一種非易失存儲器，一般flash存儲設(shè)備分為Nandflash和Norflash。這兩種flash各有優(yōu)缺點。在讀寫速度上，norflash的讀速度快一些，nandflash的寫速度會快一些。Nandflash的容量一般都比Norflash大很多，而且相比價格比較便宜。但是Norflash支持XIP，而nandflash不支持，而且Nandflash可能有壞塊。相關(guān)的比較，網(wǎng)上很多文章都有介紹，這里就說這么多了。
這里介紹nandflash驅(qū)動，在WinCE中，有專門針對flash存儲設(shè)備驅(qū)動的支持，一般傳統(tǒng)采用FAL+FMD的架構(gòu)。在WinCE最新的版本中，也就是Windows CE6.0 R2中，還支持MDD+PDD的架構(gòu)。在FAL+FMD架構(gòu)中，F(xiàn)AL層由微軟來實現(xiàn)，我們需要實現(xiàn)FMD層的相關(guān)接口函數(shù)。在MDD+PDD的架構(gòu)中，MDD替換了原來架構(gòu)中的FAL，而PDD相當(dāng)于原來的FMD，只要實現(xiàn)PDD層就可以了。如果你的系統(tǒng)已經(jīng)升級到WinCE6.0 R2，那么你應(yīng)該可以在\WINCE600\Public\COMMON\OAK\DRIVERS目錄下面找到這兩種架構(gòu)驅(qū)動的源代碼。 由于MDD+PDD的架構(gòu)在WinCE6.0 R2中才有支持，本人也沒有實現(xiàn)過。所以這里只介紹基于FAL+FMD架構(gòu)下，nandflash驅(qū)動的開發(fā)，這也是目前大家都采用的開發(fā)flash驅(qū)動的架構(gòu)。
如上面所說，我們需要實現(xiàn)FMD層的相關(guān)接口，下面來介紹一下各個接口函數(shù)：
1. PVOID FMD_Init(LPCTSTR lpActiveReg, PPCI_REG_INFO pRegIn, PPCI_REG_INFO pRegOut)： 這個是Flash設(shè)備的初始化函數(shù)。在WinCE啟動的時候，要加載Flash驅(qū)動時，首先調(diào)用這個函數(shù)對flash設(shè)備進(jìn)行初始化。如果你的系統(tǒng)中有nandflash的controller，那么你需要在這里對你的nandflash controller進(jìn)行初始化。如果沒有的話，你需要針對你的硬件設(shè)計進(jìn)行相關(guān)的片選，時序等進(jìn)行配置。返回一個handle表示成功，這個handle將被FMD_Deinit(..)函數(shù)用到，如果返回NULL表示失敗。
2. BOOL FMD_Deinit(PVOID hFMD)： 這個函數(shù)在nandflash驅(qū)動卸載的時候被調(diào)用，參數(shù)就是FMD_Init函數(shù)返回的Handle.一般在這個函數(shù)里面，你可以釋放一些用到的資源，然后關(guān)閉nandflash controller。
3. BOOL FMD_ReadSector(SECTOR_ADDR startSectorAddr, LPBYTE pSectorBuff, PSectorInfo pSectorInfoBuff, DWORD dwNumSectors)： 這個函數(shù)用于讀nandflash的一個扇區(qū)。對于nandflash來說，分大page和小page，大page是2048個bytes一頁，小page是512個bytes一頁。所以大page每個扇區(qū)有2048 bytes，小page每個扇區(qū)有512 bytes。
startSectorAddr： nandflash物理扇區(qū)的起始地址，對于nandflash來說，就是nandflash中從哪個page開始。
pSectorBuff：扇區(qū)數(shù)據(jù)buffer，從nandflash中讀出的每一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)都存放在這個buffer中。
pSectorInfoBuff：扇區(qū)信息buffer，一般每個扇區(qū)的信息會被保存在nandflash的帶外數(shù)據(jù)中，針對小page，帶外數(shù)據(jù)有16 bytes，大page有64 bytes。從nandflash的帶外數(shù)據(jù)將該扇區(qū)的相關(guān)信息讀出來，存放在這個buffer中。
dwNumSectors：讀取多少個扇區(qū)，對于nandflash來說相當(dāng)于讀取多少個page。
4. BOOL FMD_WriteSector(SECTOR_ADDR startSectorAddr, LPBYTE pSectorBuff, PSectorInfo pSectorInfoBuff, DWORD dwNumSectors)： 該函數(shù)用于寫nandflash的一個扇區(qū)。參數(shù)和上面的FMD_ReadSector的參數(shù)意思一樣，就不多說了。
5. BOOL FMD_EraseBlock(BLOCK_ID blockID)： 該函數(shù)用于擦出nandflash的一個block，參數(shù)為要擦除nandflash的block地址，也就是第幾個block。
6. DWORD FMD_GetBlockStatus(BLOCK_ID blockID)： 該函數(shù)獲得nandflash中某一個block的狀態(tài)。參數(shù)為nandflash的block地址。由于nandflash中可能有壞塊，所以針對nandflash，這個函數(shù)首先會檢查當(dāng)前塊是否是壞塊，這個一般通過讀取當(dāng)前block的第0個page和第1個page的帶外數(shù)據(jù)。對于小page nandflash一般是讀取第5個byte，對于大page nandflash一般讀取第0個byte，如果不為0xff表示該塊是壞塊。當(dāng)然，至于具體該讀哪個byte，最好還是看一下所用nandflash的datasheet，確認(rèn)一下，不同的廠家可能有所不同。如果發(fā)現(xiàn)該塊是壞塊，應(yīng)該返回BLOCK_STATUS_BAD。如果不是壞塊，需要讀取這個塊的起始扇區(qū)的扇區(qū)信息。如果讀該扇區(qū)信息出錯，應(yīng)該返回BLOCK_STATUS_UNKNOWN，否則，判斷獨到的信息，返回相應(yīng)結(jié)果。
7. BOOL FMD_SetBlockStatus(BLOCK_ID blockID, DWORD dwStatus)： 該函數(shù)設(shè)置nandflash某個block的狀態(tài)，第一個參數(shù)是nandflash的block地址，第二個是要設(shè)置的狀態(tài)。在這個函數(shù)中，首先檢查dwStatus是不是BLOCK_STATUS_BAD，如果是就對nandflash作壞塊標(biāo)記，然后返回FALSE。如果不是，就將dwStatus寫到該block的第0個page的扇區(qū)info中。這個函數(shù)和上面的函數(shù)正好是相反的。
8. BOOL FMD_GetInfo(PFlashInfo pFlashInfo)： 該函數(shù)用于返回flash的信息。其中pFlashInfo是一個包含flash信息的結(jié)構(gòu)。
pFlashInfo->flashType：flash的類型，對于nandflash來說，應(yīng)該是NAND。
pFlashInfo->wDataBytesPerSector：一個扇區(qū)多少個bytes，對于大page是2048，對于小page是512。
pFlashInfo->dwNumBlocks：flash中總共有多少個block，查一下所用的nandflash的datasheet就知道了。
pFlashInfo->wSectorsPerBlock：每個block中包含多少個扇區(qū)。
pFlashInfo->dwBytesPerBlock：每個block中包含多少個bytes。
9. VOID FMD_PowerDown()和VOID FMD_PowerUp()： 這兩個函數(shù)用于電源管理。FMD_PowerDown()用于關(guān)閉flash設(shè)備電源，F(xiàn)MD_PowerUp()用于恢復(fù)flash設(shè)備電源。根據(jù)你所用處理器和相關(guān)硬件環(huán)境，去實現(xiàn)這兩個函數(shù)。不實現(xiàn)也不會影響nandflash的使用。
10. BOOL FMD_OEMIoControl(..)： 就像很多的IOControl函數(shù)一樣，根據(jù)不同的case，實現(xiàn)相應(yīng)的功能。針對nandflash來說，這里面的case不一定都需要實現(xiàn)。事實上，如果什么都沒有實現(xiàn)，也不影響nandflash的使用。在WinCE的文檔中，定義了一些需要實現(xiàn)的case，你可以實現(xiàn)，也可以不去實現(xiàn)。
對于nandflash來說，實現(xiàn)上述函數(shù)就可以了。在nandflash出廠的時候，廠家已經(jīng)對nandflash中的壞塊進(jìn)行了標(biāo)記。所以第一次對nandflash操作的時候，不要隨便擦除nandflash，因為這樣可能會把壞塊標(biāo)記擦掉，這樣你就判斷不出哪個塊是壞塊了。
關(guān)于ECC校驗，目前很多處理帶有nandflash controller，而且nandflash controller帶有硬件ECC功能。如果沒有硬件ECC，也可以使用軟件ECC，軟ECC的代碼可以在\WINCE600\PUBLIC\COMMON\OAK\DRIVERS\BLOCK\MSFLASHFMD\ECC下找到。一般來說，ECC校驗會對512個BYTE產(chǎn)生3個字節(jié)的校驗碼，也就是說對小PAGE來說，每個PAGE有3個字節(jié)的ecc校驗碼；對于大PAGE來說，有12個字節(jié)。這些校驗碼應(yīng)該在寫扇區(qū)數(shù)據(jù)的時候，被寫在扇區(qū)的帶外數(shù)據(jù)里面。當(dāng)讀扇區(qū)數(shù)據(jù)時，會先把數(shù)據(jù)讀出來，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算ecc，再和讀出來的ecc進(jìn)行比較，如果一致，則表示正確。
