剖析NAND Flash的編程結(jié)構(gòu)

上一篇文章我們介紹了NAND Flash和NOR Flash的區(qū)別，從結(jié)構(gòu)及原理上看，NOR Flash這種類似ROM的結(jié)構(gòu)方式，使得他編程簡(jiǎn)單，所以使用的工程師也很多，要不是成本太高，NAND Flash根本無(wú)法生存。

NAND Flash由于價(jià)格低廉，存儲(chǔ)容量大，越來(lái)越受到消費(fèi)者的喜愛(ài)，特別是需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的消費(fèi)者。那NAND Flash的編程又要注意哪些呢？

定義分區(qū)的實(shí)質(zhì)是定義數(shù)據(jù)會(huì)如何寫(xiě)入NAND Flash，不同內(nèi)容的數(shù)據(jù)寫(xiě)到對(duì)應(yīng)的地址中。一般用戶會(huì)有多個(gè)區(qū)，比如boot、kernel、fs、user等分區(qū)。

分區(qū)的描述：分區(qū)的地址范圍（起始?jí)K、結(jié)束塊），鏡像文件大小（Image Size）。

分區(qū)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：鏡像文件是從分區(qū)的起始?jí)K開(kāi)始存放，如果分區(qū)中有壞塊，將使用壞塊處理策略替換壞塊，直到鏡像文件結(jié)束，如果分區(qū)中不夠好塊存放鏡像文件，則燒錄失敗。

如下圖是跳過(guò)壞塊的鏡像文件分區(qū)燒寫(xiě)示意圖：

ECC 存在于NAND 每頁(yè)的備用區(qū)（Spare Area）中，它允許外部系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)主區(qū)的數(shù)據(jù)是否有誤。在大多數(shù)情況下，ECC 算法可以糾正誤碼，NandFlash在使用中也可能會(huì)出現(xiàn)壞塊，所以ECC是非常有必要的。

不同的用戶會(huì)可能會(huì)使用不同的ECC算法，一般來(lái)說(shuō)ECC算法由處理器供應(yīng)商提供，如果編程器軟件中無(wú)這個(gè)ECC算法，則需要用戶提供ECC算法源代碼。

如果用戶不使用調(diào)入文件，而是使用讀母片的方式燒錄，并且無(wú)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，則可以不考慮ECC算法，因?yàn)槟钙械膫溆脜^(qū)已計(jì)算好ECC，直接將母片的備用區(qū)拷貝至其他芯片即可。

壞塊處理策略定義了在遇到壞塊時(shí)算法應(yīng)該如何處理，基本的壞塊處理策略有：跳過(guò)壞塊、替換表（預(yù)留塊區(qū)Reserve BlockArea，RBA）等等。

硬拷貝其實(shí)就是遇到壞塊什么都不處理，不管好塊還是壞塊直接燒寫(xiě)，即使校驗(yàn)數(shù)據(jù)不一致也不報(bào)錯(cuò)；

跳過(guò)壞塊就是遇到壞塊跳到下一個(gè)好塊燒；

就是預(yù)留一些塊作為保留塊，是用于替換壞塊用，當(dāng)遇到壞塊時(shí)，在保留區(qū)中選一個(gè)塊來(lái)替換，將原來(lái)寫(xiě)到壞塊的數(shù)據(jù)寫(xiě)到替換塊中。

其實(shí)就是使用跳過(guò)壞塊，然后在Nand閃存指定位置寫(xiě)入一個(gè)壞塊表（Bad block table），下圖是BBT的結(jié)構(gòu)圖。