所謂Flash，是內存（Memory）的一種，但兼有RAM和ROM 的優點，是一種可在系統（In-System）進行電擦寫，掉電後信息不丟失的存儲器，同時它的高集成度和低成本使它成爲市場主流。
Flash 芯片是由內部成千上萬個存儲單元組成的，每個單元存儲一個bit。具有低功耗、大容量、擦寫速度快、可整片或分扇區在系統編程（燒寫）、擦除等特點，並且可由內部嵌入的算法完成對芯片的操作，因而在各種嵌入式系統中得到了廣泛的應用。
作爲一種非易失性存儲器，Flash在系統中通常用於存放程序代碼、常量表以及一些在系統掉電後需要保存的用戶數據等。
常用的Flash爲8位或16位的數據寬度，編程電壓爲單3.3V。主要的生產廠商爲INTEL、ATMEL、AMD、HYUNDAI等。Flash 技術根據不同的應用場合也分爲不同的發展方向，有擅長存儲代碼的NOR Flash和擅長存儲數據的NAND Flash。一下對NOR Flash和NAND Flash的技術分別作了相應的介紹。
一．NOR Flash
1.市場介紹
隨着技術的發展，愈來愈多的電子產品需要更多的智能化，這也對這些產品的程序存儲提出了更高的要求。Flash 作爲一種低成本、高集成度的存儲技術在電子產品領域的應用非常廣泛。今天90%的PC、超過90%的手機、超過50%的Modem，都是用了Flash，如今Flash市場規模已經超過了100億美元。
如此巨大的市場規模，也導致市場上的Flash 品牌層出不窮。在NOR Flash市場中，Intel公司是非常重要的一家生產廠商。Intel公司生產的Flash芯片多年來佔據着市場的很大份額，而它的芯片封裝形式和接口也成爲業界標準，從而爲不同品牌的Flash帶來了兼容的方便。
2.NOR Flash 的硬件設計和調試
首先，Flash 要通過系統總線接在處理器上，即保持一個高速的數據交換的通道。那麼就必須瞭解一下Flash在系統總線上的基本操作。
1）先了解一下處理器存儲空間BANK的概念。以32位處理器S3C2410爲例，理論上可以尋址的空間爲4GB，但其中有3GB的空間都預留給處理器內部的寄存器和其他設備了，留給外部可尋址的空間只有1GB，也就是0X00000000~0X3fffffff，總共應該有30根地址線。這1GB的空間，2410處理器又根據所支持的設備的特點將它分爲了8份，每份空間有128MB，這每一份的空間又稱爲一個BANK。爲方便操作，2410獨立地給了每個BANK一個片選信號（nGCS7~nGCS0）。其實這8個片選信號可以看作是2410處理器內部30根地址線的最高三位所做的地址譯碼的結果。正因爲這3根地址線所代表的地址信息已經由8個片選信號來傳遞了，因此2410處理器最後輸出的實際地址線就只有A26~A0（如下圖1）
圖1 2410內存BANK示意圖
2）以圖2(帶nWAIT信號)爲例，描述一下處理器的總線的讀操作過程，來說明Flash整體讀、寫的流程。第一個時鐘週期開始，系統地址總線給出需要訪問的存儲空間地址，經過Tacs時間後，片選信號也相應給出（鎖存當前地址線上地址信息），再經過Tcso時間後，處理器給出當前操作是讀（nOE爲低）還是寫（nWE爲低），並在Tacc時間內將數據數據準備好放之總線上，Tacc時間後（並查看nWAIT信號，爲低則延長本次總線操作），nOE 拉高，鎖存數據線數據。這樣一個總線操作就基本完成
圖2 帶nWAIT 信號的總線讀操作
3）NOR Flash的接口設計（現代的29LV160芯片）
29LV160存儲容量爲8M字節，工作電壓爲3.3V，採用56腳TSOP封裝或48腳FBGA封裝，16位數據寬度。29LV160僅需單3.3V電壓即可完成在系統的編程與擦除操作，通過對其內部的命令寄存器寫入標準的命令序列，可對Flash進行編程（燒寫）、整片擦除、按扇區擦除以及其他操作。引腳信號描述和接口電路分別如圖3和圖4所示。
圖3 29LV160引腳信號描述
圖4 FLASH（29LV160）接口電路
可以從信號引腳圖3和總線操作圖2看出，NOR Flash的接口和系統總線接口完全匹配，可以很容易地接到系統總線上。
3.NOR Flash的軟件設計
Flash 的命令很多，但常用到的命令就3種：識別、擦除、編程命令。以下就對3種命令作分別的簡要介紹：
1） NOR Flash的識別
29lv160_CheckId()
{
U8 tmp;
U16 manId,devId;
int i;
_RESET();
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(0x555,0x90);
manId=_RD(0x0);
devId=_RD(0x1);
_RESET();
printf("Manufacture ID(0x22C4)=%4x, Device ID(0x2249)=%4x/n",manId,devId);
if(manId == 0x22C4 && devId == 0x2249)
return 1;
else
return 0;
}
NOR Flash 的識別程序由四個讀寫週期就可以完成，在Flash的相關命令表中可以查到相應ID識別的命令。
2） NOR Flash的擦除
要對NOR Flash進行寫操作，就一定要先進性擦除操作。NOR Flash 的擦除都是以塊（sector）爲單位進行的，但是每一種型號的Flash的sector的大小不同，即使在同一片的Flash內，，不同sector的大小也是不完全一樣的。
void 29lv160db_EraseSector(int targetAddr)
{
printf("Sector Erase is started!/n");
_RESET();
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(0x555,0x80);
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(BADDR2WADDR(targetAddr),0x30);
return _WAIT(BADDR2WADDR(targetAddr);
}
圖5 Erase Operation
Int _WAIT(void)
{
unsigned int state，flashStatus，old;
old=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
while(1)
{
flashStatus=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
if( (old&0x40) == (flashStatus&0x40) )
break;
if( flashStatus&0x20 )
{
//printf("[DQ5=1:%x]/n",flashStatus);
old=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
flashStatus=_RD(BADDR2WADDR(0x0));
if( (old&0x40) == (flashStatus&0x40) )
return 0;
else return 1;
}
//printf(".");
old=flashStatus;
} //printf("!/n");
return 1;
}
圖6 Toggle Bit Algorithm
以上的方法爲查詢數據線上的一個特定位Toggle位。此外還有2種檢測方法，一種爲提供額外的Busy信號，處理器通過不斷查詢Busy信號來得知Flash的擦除操作是否完成，一般較少應用；一種爲查詢Polling位。
3） NOR Flash 的編程操作
int 29lv160db_ProgFlash(U32 realAddr,U16 data)
{
_WR(0x555,0xaa);
_WR(0x2aa,0x55);
_WR(0x555,0xa0);
_WR(BADDR2WADDR(realAddr),data);
return _WAIT(BADDR2WADDR(realAddr);
}
對擦除過的Flash進行編程比較簡單，但仍然用到以上提到的查詢算法，速度比較慢，一般爲20uS，最長的達到500uS