原创 NAND Flash的寻址方式

    NAND Flash的寻址方式和NAND Flash的memory组织方式紧密相关。NAND Flash的数据是以bit的方式保存在memory cell，一般来说，一个cell中只能存储一个bit。这些cell以8个或者16个为单位，连成bit line，形成所谓的byte(x8)/word(x16)，这就是NAND Device的位宽。
    这些Line会再组成Page，通常是528Byte/page或者264Word/page。然后，每32个page形成一个Block，Sizeof (block)=16kByteBlock是NAND Flash中最大的操作单元，擦除就是按照block为单位完成的，而编程/读取是按照page为单位完成的。所以，按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址：

-Block Address
-Page Address
-Column Address

    首先，必须清楚一点，对于NAND Flash来讲，地址和命令只能在I/O[7:0]上传递，数据宽度可以是8位或者16位，但是，对于x16的NAND Device，I/O[15:8]只用于传递数据。清楚了这一点，我们就可以开始分析NAND Flash的寻址方式了。

->以528Byte/page 总容量512Mbit+512kbyte的NAND器件为例：
因为1 block="16kbyte"，512Mbit=64Mbyte，Numberof(block)=1024
1block=32page, 1page=528byte=512byte(Main Area)+16byte(Spare Area)
用户数据保存在main area中。512byte需要9bit来表示，对于528byte系列的NAND，这512byte被分成1st half和2nd half,各自的访问由所谓的pointer operation命令来选择，也就是选择了bit8的高低。因此A8就是halfpage pointer（这是我给出的一个名字），A[7:0]就是所谓的column address。32个page需要5bit来表示，占用A[13:9]，即该page在块内的相对地址Block的地址是由A14以上的bit来表示，例如512Mb的NAND，共4096block，因此，需要12个bit来表示，即A[25:14]，如果是1Gbit的528byte/page的 NAND Flash，则block address用A[26:24]表示。而page address就是blcok address│page address in block
NAND Flash的地址表示为：
Block Address│Page Address in block│halfpage pointer│Column Address
地址传送顺序是Column Address,Page Address,Block Address。
由于地址只能在I/O[7:0]上传递，因此，必须采用移位的方式进行。
例如，对于512Mbit x8的NAND flash，地址范围是0~0x3FF_FFFF，只要是这个范围内的数值表示的地址都是有效的。

以NAND_ADDR为例：
第1步是传递column address，就是NAND_ADDR[7:0]，不需移位即可传递到I/O[7:0]上而halfpage pointer即bit8是由操作指令决定的，即指令决定在哪个halfpage上进行读写，而真正的bit8的值是don't care的。
第2步就是将NAND_ADDR右移9位，将NAND_ADDR[16:9]传到I/O[7:0]上
第3步将NAND_ADDR[24:17]放到I/O上
第4步需要将NAND_ADDR[25]放到I/O上
因此，整个地址传递过程需要4步才能完成，即4-step addressing。
如果NAND Flash的容量是256Mbit以下，那么，block adress最高位只到bit24，因此寻址只需要3步。

下面，就x16的NAND flash器件稍微进行一下说明。
由于一个page的main area的容量为256word，仍相当于512byte。但是，这个时候没有所谓的1st halfpage和2nd halfpage之分了，所以，bit8就变得没有意义了，也就是这个时候bit8完全不用管，地址传递仍然和x8器件相同。除了，这一点之外，x16的 NAND使用方法和x8的使用方法完全相同。

Written on Mar 17,2004
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