基于NAND Flash的大容量立体封装芯片在嵌入式系统中的应用

　　芯片擦除操作

NANDFlash的擦除操作是以块为基础进行的。只有已擦除的块才能编程，因为NANDFlash芯片的工艺特性决定了，芯片的CELL只能由1写成0，而不能由0写成1。芯片的擦除操作有2个命令周期和3个地址周期构成，其中列地址不需要输入，并且行地址的页地址也不会影响块擦除效果，即块擦除地址只有块地址有效，操作时序及流程图如图5所示。

　　芯片页读操作

　　页读操作通过将00h指令写入指令寄存器，接着写入5个地址(2个列地址，3个行地址)，最后写入30h指令来启动。一旦页读指令被器件锁存，下面的页读操作就不需要再重复写入指令了。

　　写入指令和地址后，处理器可以通过对信号线R/ 的分析来判断该操作是否完成。如果信号为低电平，表示器件正“忙”;为高电平，说明器件内部操作完成，要读取的数据被送入了数据寄存器。外部控制器可以在以50ns为周期的连续 脉冲信号的控制下，从I/O口依次读出数据。

　　连续页读操作中，输出的数据是从指定的列地址开始，直到该页的最后一个列地址的数据为止。操作时序及流程图如图6所示。

　　芯片页编程操作

　　VDNF64G08芯片的写入操作也以页为单位。写入之前必须先擦除，否则写入将出错。

　　页写入周期总共包括3个步骤：写入串行数据输入指令(80h)，然后写入5个字节的地址信息，最后串行写入数据。

　　串行写入的数据最多为4096字节，它们首先被写入器件内的页寄存器，接着器件进入一个内部写入过程，将数据从页寄存器写入存储宏单元。

　　串行数据写入完成后，需要写入“页写入确认”指令10h，这条指令将初始化器件的内部写入操作。如果单独写入10h而没有前面的步骤，则10h不起作用。10h写入之后，内部写控制器将自动执行内部写入和校验中必要的算法和时序，这是系统控制器就可以去做别的事了。

　　内部写入操作开始后，器件自动进入“读状态寄存器”模式，在这一模式下，当RE/CE为低电平时，系统就可以读取状态寄存器。系统可以通过检测R/B 的输出，或读状态寄存器的状态位(I/O7)来判断内部写入是否结束。在器件进行内部写入操作时，只有读状态寄存器指令和复位指令会被响应。当页写入操作完成，应该检测写状态位(I/O1)的电平。

　　内部写校验只对1没有成功地写为0的情况进行检测。指令寄存器始终保持着读状态寄存器模式，直到其它有效的指令写入指令寄存器为止。操作时序及流程图如图7所示。

结束语

　　VDNF64G08是一个快速、高存储密度的随机访问存储器。整个模块采用堆叠技术，它们之间的互相连接线非常短，寄生电容小。在研发初期理论论证和生产之后的实验数据表明，这种芯片非常适用于高速、高性能、高容量的嵌入式系统中，并得到用户的好评。

参考文献：
　　[1] 珠海欧比特控制工程股份有限公司.VDNF64G08-F使用说明书[Z].2013
　　[2] H M Peitel,P J Deitel.C How to program,second Edition.蒋才鹏等译.C程序设计教程[M].北京:机械工业出版社.2000
　　[3] 珠海欧比特控制工程股份有限公司.VDNF64D08-K使用说明书[Z].2013
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　　[5] 夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003
　　[6] SPARC International Inc . The SPARC Architecture Manual[K].Version 8