嵌入式 Nand 中oob、bbt、ecc含義小結(jié)

芯片內(nèi)部存儲布局及存儲操作特點(diǎn):

一片Nandflash為一個(gè)設(shè)備(device), 其數(shù)據(jù)存儲分層為:

1 (Device) =4096 (Blocks)

1 (Block) -= 32 (Pages/Rows)頁與行是相同的意思,叫法不一樣

1(Page) = 528 (Bytes) =數(shù)據(jù)塊大小(512Bytes) + OOB 塊大小(16Bytes)

在每一頁中,最后16個(gè)字節(jié)(又稱OOB)用于NandFlash命令執(zhí)行完后設(shè)置狀態(tài)用,剩余512個(gè)字節(jié)又分為前半部分和后半部分。可以通過NandFlash命令00h/01h/50h分別對前半部、后半部、OOB進(jìn)行定位通過

Nand Flash內(nèi)置的指針指向各自的首地址。

存儲操作特點(diǎn):

1.擦除操作的最小單位是塊。

2. NandFlash芯片每一位(bit)只能從1變?yōu)?,而不能從0變?yōu)?,所以在對其進(jìn)行寫入操作之前要一定將相應(yīng)塊擦除(擦除即是將相應(yīng)塊得位全部變?yōu)?).

3.OOB部分的第六字節(jié)(即517字節(jié))標(biāo)志是否是壞塊,如果不是壞塊該值為FF,否則為壞塊。

4.除OOB第六字節(jié)外,通常至少把OOB的前3個(gè)字節(jié)存放Nand Flash硬件ECC碼。

BBT：bad blocktable，即壞塊表。各家對nand的壞塊管理方法都有差異。比如專門用nand做存儲的，會把bbt放到block0，因?yàn)榈?塊一定是好的塊。但是如果nand本身被用來boot，那么第0塊就要存放程序，不能放bbt了。

有的把bbt放到最后一塊，當(dāng)然，這一塊不能為壞塊。

有的bbt中用2個(gè)bits表示1個(gè)block的狀態(tài),所以1個(gè)字節(jié)可以表示4個(gè)blocks。

bbt的大小跟nand大小有關(guān)，nand越大，需要的bbt也就越大。

所以具體代碼具體分析。

ECC:

NANDFlash出錯(cuò)的時(shí)候一般不會造成整個(gè)Block或是Page不能讀取或是全部出錯(cuò)，而是整個(gè)Page(例如512Bytes)中只有一個(gè)或幾個(gè)bit出錯(cuò)。一般使用一種比較專用的校驗(yàn)——ECC。ECC能糾正單比特錯(cuò)誤和檢測雙比特錯(cuò)誤，而且計(jì)算速度很快，但對1比特以上的錯(cuò)誤無法糾正，對2比特以上的錯(cuò)誤不保證能檢測。

ECC一般每256字節(jié)原始數(shù)據(jù)生成3字節(jié)ECC校驗(yàn)數(shù)據(jù)，這三字節(jié)共24比特分成兩部分：6比特的列校驗(yàn)和16比特的行校驗(yàn)，多余的兩個(gè)比特置1.

當(dāng)往NANDFlash的page中寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候，每256字節(jié)我們生成一個(gè)ECC校驗(yàn)和，稱之為原ECC校驗(yàn)和，保存到PAGE的OOB(out-of-band)數(shù)據(jù)區(qū)中。其位置就是eccpos[]。

校驗(yàn)的時(shí)候，根據(jù)上述ECC生成原理不難推斷：將從OOB區(qū)中讀出的原ECC校驗(yàn)和新ECC校驗(yàn)和按位異或，若結(jié)果為0，則表示不存在錯(cuò)(或是出現(xiàn)了ECC無法檢測的錯(cuò)誤);若3個(gè)字節(jié)異或結(jié)果中存在11個(gè)比特位為1，表示存在一個(gè)比特錯(cuò)誤，且可糾正;若3個(gè)字節(jié)異或結(jié)果中只存在1個(gè)比特位為1，表示OOB區(qū)出錯(cuò);其他情況均表示出現(xiàn)了無法糾正的錯(cuò)誤。