SPI NAND FLASH小結

1 SPI NAND接口

一般來說，SPI的接口就是6個IO，CS, CLK, SI, SO, WP, HOLD。

IO位數	輸入	輸出
Single	SI	SO
Dual	SI	SI(IO0), SO(IO1)
Quad	SI	SI(IO0), SO(IO1), WP(IO2), HOLD(IO3)

基本上接口跟Quad SPI FLASH是一樣的。支持一根線，兩根線和四根線的模式。

下面是MX35LF1GE4AB 這片SPI NAND 的verilog module的定義

module MX35LF1GE4AB(  SCK,
                     CSB,
                     SI,
                     SO,
                     WPB,
                     HOLDB  );
....
// *==============================================================================================
// * Declaration of ports (input, output, inout)
// *==============================================================================================
    input  SCK;         //Clock input
    input  CSB;         //Chip select
    inout  SI;          //Serial data input(for 1xI/O) or Serial data input & output(for 2xI/O or 4xI/O read mode) SIO0
    inout  SO;          //Serial data output(for 1xI/O) or Serial data input & output(for 2xI/O or 4xI/O read mode) SIO1
    inout  WPB;         //Write protection or Serial data input & output(for 4xI/O read mode) SIO2
    inout  HOLDB;       //Hold or Serial data input & output(for 4xI/O read mode) SIO3
...
endmodule

2 尋址

SPI NAND最大存儲單元是PLANE，一個PLANE有多個block，一個block有多個PAGE，PAGE是SPI NAND最小的存儲單元。
這裏以MX35LF1GE4AB爲例,

• 一個PLANE有2048個block。
• 一個block有64個page
• 一個page中2111個byte。
  
  RA是行地址，行地址的16:6位用來尋址Block，行地址的5:0位用來尋址PAGE。CA爲列地址，一共12位，尋址空間是4096。但是SPI NAND中只有一部分是可用的，這裏只有0到2112個byte是可用的，其餘的地址空間都是out of bound。

常用型號

型號	Page Size	內置ECC	支持Quad 模式	vendor
MX35LFxGE4AB	2k	Y	Y	Macronix
GD5F4GQ4xC	4k	Y	Y	Gigadevice

3 Feature寄存器

Feature寄存器每個芯片的定義都不一樣，這裏以MX35LFxGE4AB爲例

MX35LFxGE4AB一共有三個feature寄存器。

• A0 寄存器用做一些Block的寫保護
• B0寄存器是Secure OTP。QE表示使能Quad模式, ECC表示使能ECC。
• C0寄存器是狀態寄存器，一般用於查詢以下
  • OIP： FLASH是否處於操作模式，1: Busy, 0: Ready
  • WEL: 是否寫使能，1: write enable, 0: not write enable
  • E_FAIL: 擦除錯誤，0: Passed, 1: Failed
  • P_FAIL:編程錯誤， 0: Passed, 1: Failed
  • ECC_S0, ECC_S1，ECC狀態，00b = 0 bit error，01b = 1 to 4 bits error corrected，10b = More than 4-bit error not corrected，11b = Reserved

時序

4 讀時序