S3C2440 nand_flash驱动程序

一、一个简单的nand_flash驱动

1.定义nand_chip、mtd_info两个结构体

如上图所示：

nand_chip 结构体：是给nand_scan函数用的，而nand_scan函数提供了选中nand、发出命令、发出地址、发出数据、读取数据、判断状态等功能，所以nand_chip结构体上必须定义一系列实现上面功能能的函数，包括选中函数，负责发地址与命令的函数，以及判断状态的函数，最重要的就是io读取的虚拟地址。

mtd_info结构体：MTD（Memory Technology Device）即内存技术设在linux内核中，引入mtd层为NOR Flash和NAND Flash设备提供统一的接口，将文件系统于底层Flash存储设备进行了隔离。

MTD设备可以分为四层，从上到下依次为：设备节点层，MTD设备层，MTD原始设备层，Flash硬件驱动层。

Flash硬件驱动层：负责对Flash硬件的读、写和擦除操作。MTD设备的NAND flash芯片的驱动在drivers/mtd/nand目录下，nor flash芯片驱动位于drivers/mtd/chips目录下。

MTD原始设备层：用于描述MTD原始设备的数据结构体是mtd_info ，它定义了大量的关于MTD的数据和操作函数，其中mtdcore.c:实现原始设备接口的相关实现，mtdpart.c：实现mtd分区接口相关实现。

MTD设备层： 基于MTD原始设备，linux系统可以定义出MTD的块设备(主设备号31)和字符设备(设备号90)，其中mtdchar.c实现mtd字符设备接口相关实现，mtdblock.c用于实现块设备接口相关实现。

设备节点层：通过mknode在/dev子目录下建立MTD块设备节点,通过此设备节点即可访问MTD字符设备和块设备。

2.在init函数中初始化结构体

 1 static int lhy_nand_init(void){

 2     

 3     /* 1.分配一个nand_chip结构体 */

 4     lhy_nand = kzalloc(sizeof(struct nand_chip), GFP_KERNEL);

 5     /* 2.设置 */

 6     /* 2.1设置nand_chip是给nand_scan函数用的，如果不知道怎么设置，先看nand_scan怎么用

 7      *         它应该提供：选中，发命令，发地址，发数据，读数据，判断状态等功能

 8      */

 9     lhy_nand->select_chip = lhy_select_chip;      //选中，芯片选择函数

10     lhy_nand->cmd_ctrl       = lhy_nand_cmd_ctrl;        //负责发送地址，命令

11     lhy_nand->IO_ADDR_R   = 'NFDATA 的虚拟地址';

12     lhy_nand->IO_ADDR_R   = 'NFDATA 的虚拟地址';

13     lhy_nand->dev_ready      = lhy_dev_ready;

14     /* 3.硬件相关的操作 */

15     

16     /* 4.使用nand_scan */

17     lhy_mtd = kzalloc(sizeof(struct mtd_info), GFP_KERNEL);

18     lhy_mtd->priv = lhy_nand;            //私有数据为我们的nand_chip结构体

19     lhy_mtd->owner = THIS_MODULE;

20     

21     nand_scan(lhy_mtd,1);        //扫描识别nand flash，并且构造mtd，最大芯片个数为1

22     /* 5.add_mtd_partitions */

23     

24     

25     return 0;

26 }

3.实现上述方法：

 1 /* 芯片选择 */

 2 static void lhy_select_chip(struct mtd_info *mtd,int chipnr)

 3 {

 4     if(chipnr == -1){

 5         /* 取消选中，NFCONT[1]设为0 */

 6     }else{

 7         /* 选中：NFCONT[1]设为1 */

 8     }

 9 }

10 //发送命令，地址，数据

11 static void lhy_nand_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int cmd, unsigned int ctrl)

12 {

13     if (ctrl & NAND_CLE){

14         /* 发命令 ： NFCMMD=dat*/

15         writeb(cmd, host->io_base + (1 << host->board->cle));

16     }else{

17         writeb(cmd, host->io_base + (1 << host->board->ale));

18     }

19 }

20 //判断状态

21 static int lhy_dev_ready(struct mtd_info *mtd)

22 {

23     return 'NFSTAT 的 bit[0]';

24 }

附上驱动程序nand_flash1：

  1 /* 

  2  * 参考：linux-2.6.31driversmtdnands3c2410.c   atmel_nand.c 

  3  */

  4 

  5 #include

  6 #include

  7 #include

  8 #include

  9 #include

 10 #include

 11 #include

 12 #include

 13 #include

 14 #include

 15 #include

 16 

 17 static struct nand_chip *lhy_nand;   

 18 static struct mtd_info *lhy_mtd;    //定义一个mtd_info结构体

 19 

 20 /* 芯片选择 */

 21 static void lhy_select_chip(struct mtd_info *mtd,int chipnr)

 22 {

 23     if(chipnr == -1){

 24         /* 取消选中，NFCONT[1]设为0 */

 25     }else{

 26         /* 选中：NFCONT[1]设为1 */

 27     }

 28 }

 29 //发送命令，地址，数据

 30 static void lhy_nand_cmd_ctrl(struct mtd_info *mtd, int cmd, unsigned int ctrl)

 31 {

 32     if (ctrl & NAND_CLE){

 33         /* 发命令 ： NFCMMD=dat*/

 34         writeb(cmd, host->io_base + (1 << host->board->cle));

 35     }else{

 36         writeb(cmd, host->io_base + (1 << host->board->ale));

 37     }

 38 }

 39 //判断状态

 40 static int lhy_dev_ready(struct mtd_info *mtd)

 41 {

 42     return 'NFSTAT 的 bit[0]';

 43 }

 44 

 45 static int lhy_nand_init(void){

 46     

 47     /* 1.分配一个nand_chip结构体 */

 48     lhy_nand = kzalloc(sizeof(struct nand_chip), GFP_KERNEL);

 49     /* 2.设置 */

 50     /* 2.1设置nand_chip是给nand_scan函数用的，如果不知道怎么设置，先看nand_scan怎么用

 51      *         它应该提供：选中，发命令，发地址，发数据，读数据，判断状态等功能

 52      */

 53     lhy_nand->select_chip = lhy_select_chip;      //选中，芯片选择函数

 54     lhy_nand->cmd_ctrl       = lhy_nand_cmd_ctrl;        //负责发送地址，命令

 55     lhy_nand->IO_ADDR_R   = 'NFDATA 的虚拟地址';

 56     lhy_nand->IO_ADDR_R   = 'NFDATA 的虚拟地址';

 57     lhy_nand->dev_ready      = lhy_dev_ready;

 58     /* 3.硬件相关的操作 */

 59     

 60     /* 4.使用nand_scan */

 61     lhy_mtd = kzalloc(sizeof(struct mtd_info), GFP_KERNEL);

 62     lhy_mtd->priv = lhy_nand;            //私有数据为我们的nand_chip结构体

 63     lhy_mtd->owner = THIS_MODULE;

 64     

 65     nand_scan(lhy_mtd,1);        //扫描识别nand flash，并且构造mtd，最大芯片个数为1

 66     /* 5.add_mtd_partitions */

 67     

 68     

 69     return 0;

 70 }

 71 

 72 static void lhy_nand_exit(void){

 73     if(lhy_nand)

 74         kfree(lhy_nand);

 75     if(lhy_mtd)

 76         kfree(lhy_mtd);

 77 }

 78 

 79 module_init(lhy_nand_init);

 80 module_exit(lhy_nand_exit);

 81 MODULE_LICENSE('GPL');

 82 

 83 

 84 /*

 85 S3C2440 U-BOOT 的NAND操作

 86 

 87 1.读取ID

 88 选中                    NFCONT的bit1设为0    md.1 0x4E000004 1;    mw.1 0x4e000004 1

 89 发出命令0x90            NFCMMD=0X90            mw.b 0x4E000008 0x90

 90 发出地址0x00            NFADD=0X00            mw.b 0x4E00000c 0x00

 91 读出数据得到0XEC          val=NFDATA            md.b 0x4E000010 1

 92 读数据得到device code    val=NFDATA             md.b 0x4E000010 1

 93 退出读ID状态            NFCMMD=0xff            mw.b 0x4E000008 0xff

 94 

 95 2.读内容 读0地址的数据

 96 输入命令： nand dump 0  得到nand

 97 

 98 选中                    NFCONT的bit1设为0    md.1 0x4E000004 1;    mw.1 0x4e000004 1

 99 发出命令0x00            NFCMMD=0X00            mw.b 0x4E000008 0x00

100 

101 发出地址0x00            NFADD=0X00            mw.b 0x4E00000c 0x00

102 发出地址0x00            NFADD=0X00            mw.b 0x4E00000c 0x00

103 发出地址0x00            NFADD=0X00            mw.b 0x4E00000c 0x00

104 发出地址0x00            NFADD=0X00            mw.b 0x4E00000c 0x00

105 发出地址0x00            NFADD=0X00            mw.b 0x4E00000c 0x00

106 

107 发出命令0x30            NFCMMD=0X00            mw.b 0x4E000008 0x30

108 

109 //接下来就是从0地址开始一个字节一个字节的读出数据，和前面nand dump 0 的数据一样

110 读出数据得到0x17          val=NFDATA            md.b 0x4E000010 1

111 读出数据得到0x00          val=NFDATA            md.b 0x4E000010 1

112 读出数据得到0x00          val=NFDATA            md.b 0x4E000010 1

113 

114 退出读状态                NFCMMD=0xff            mw.b 0x4E000008 0xff

115 

116 3.NAND  flash 驱动层次  Atmel_nand.c  Mtdchar.c

117 块设备：        知道怎么优化

118 NAND Flash协议：知道发什么来读写，擦除，识别

119 硬件相关：        知道怎样发命令/地址，读写数据

120 

121 硬件相关：

122 ①分配nand_chip 结构体 

123 ②设置nand_chip 

124 ③硬件相关设备 

125 ④使用 nand_scan / add_mtd_partitions

126 

127 */

二、完善前面的程序

1.定义芯片的内存地址，由于其地址是互相相连的所以我们可以使用结构体来省事。

//寄存器结构体

struct lhy_nand_regs{

    unsigned long NFCONF   ; //偏移地址： S3C2410_NFREG(0x00)