NOR Flash

NOR Flash是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術之一。Intel于1988年首先開發出NOR Flash 技術，徹底改變了原先由EPROM（Erasable Programmable Read-Only-Memory電可編程序只讀存儲器）和EEPROM（電可擦只讀存儲器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory）一統天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發表了NAND Flash 結構，強調降低每比特的成本，有更高的性能，并且像磁盤一樣可以通過接口輕松升級。NOR Flash 的特點是芯片內執行（XIP ，eXecute In Place），這樣應用程序可以直接在Flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。NOR 的傳輸效率很高，在1~4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響到它的性能。NAND的結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在于Flash的管理需要特殊的系統接口。

性能比較

flash閃存是非易失存儲器，可以對稱為塊的存儲器單元塊進行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內進行，所以大多數情況下，在進行寫入操作之前必須先執行擦除。NAND器件執行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進行擦除前先要將目標塊內所有的位都寫為0。

由于擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的，執行一個寫入/擦除操作的時間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的，執行相同的操作最多只需要4ms。

執行擦除時塊尺寸的不同進一步拉大了NOR和NAND之間的性能差距，統計表明，對于給定的一套寫入操作（尤其是更新小文件時），更多的擦除操作必須在基于NOR的單元中進行。這樣，當選擇存儲解決方案時，設計師必須權衡以下的各項因素。

l 、NOR的讀速度比NAND稍快一些。

2、 NAND的寫入速度比NOR快很多。

3 、NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。

4 、大多數寫入操作需要先進行擦除操作。

5 、NAND的擦除單元更小，相應的擦除電路更少。

此外，NAND的實際應用方式要比NOR復雜的多。NOR可以直接使用，并可在上面直接運行代碼；而NAND需要I/O接口，因此使用時需要驅動程序。不過當今流行的操作系統對NAND結構的Flash都有支持。此外，Linux內核也提供了對NAND結構的Flash的支持。

詳解

NOR和NAND是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。Intel于1988年首先開發出NOR flash技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發表了NAND flash結構，強調降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。但是經過了十多年之后，仍然有相當多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。

像“flash存儲器”經常可以與相“NOR存儲器”互換使用。許多業內人士也搞不清楚NAND閃存技術相對于NOR技術的優越之處，因為大多數情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數據存儲密度的理想解決方案。

NOR的特點是芯片內執行（XIP， eXecute In Place），這樣應用程序可以直接在flash閃存內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。

NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在于flash的管理需要特殊的系統接口。

接口差別

NOR flash帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內部的每一個字節。

NAND器件使用復雜的I/O口來串行地存取數據，各個產品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數據信息。

NAND讀和寫操作采用512字節的塊，這一點有點像硬盤管理此類操作，很自然地，基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設備。

容量成本

NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產過程更為簡單，NAND結構可以在給定的模具尺寸內提供更高的容量，也就相應地降低了價格。

NOR flash占據了容量為1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的產品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲介質中，NAND適合于數據存儲，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC（多媒體存儲卡Multi Media Card）存儲卡市場上所占份額最大。

可靠耐用

采用flash介質時一個需要重點考慮的問題是可靠性。對于需要擴展MTBF（平均故障間隔時間Mean Time Between Failures）的系統來說，Flash是非常合適的存儲方案。可以從壽命（耐用性）、位交換和壞塊處理三個方面來比較NOR和NAND的可靠性。

壽命（耐用性）

在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數是一百萬次，而NOR的擦寫次數是十萬次。NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優勢，典型的NAND塊尺寸為NOR器件的八分之一，每個NAND存儲器塊在給定的時間內的刪除次數要少一些。

Nor Flash具有其獨特的數據保護機制，它可以像內存一樣讀，但是它不可以像內存一樣寫，這就會導致我們在向Nor Flash中寫數據時會稍顯麻煩。這篇文章介紹Nor Flash 的一般操作，適合大多數的Nor Flash芯片，筆者使用的芯片是MX29LV160D T/B，容量為2MB。

拿到一款Nor Flash芯片，我們首先簡明扼要的瀏覽數據手冊上芯片的特性（FEATURES），做到一個大概的了解，接著看相關操作的命令介紹及文字說明，一般來說，芯片手冊上的 NOTE內容很重要。至于相關操作的時序，如果你使用的微控制器內部集成有內存控制器，那么你在操作之前，必須嚴格遵守相關時序來配置內存控制器的寄存器；如果你使用的微控制器內部沒有集成內存控制器，那么相關操作中，嚴格按照時序來編程。

圖1 相關操作指令

從圖1中可以看出，像Nor Flash芯片發送數據或者是讀取數據有兩種方式，一種是2字節方式（發送的數據和讀取的數據都是2字節，short），一種是1字節方式（發送的數據和讀取的數據都是1字節，char）。這個特點在編程的時候一定注意，即數據的類型不要搞錯了。

舉個例子，進入CFI（COMMON FLASH MEMORY INTERFACE）模式，我們首先向地址為55H的地方寫入數據98H即可。

對于芯片的讀寫操作，一般都是先編寫基本讀、寫函數。

/*寫一個字，微控制器的A1-》nor的A0，故需要左移一位*/

#define NOR_FLASH_BASE 0X0

void write_word_nor_flash（unsigned int base，unsigned int offset，unsigned int word）

{

Volatile unsigned short * p=（volatile unsigned short *）（base+（offset《《1））;

*p=word;

}

/*寫命令*/

void nor_command（unsigned int offset，unsigned int command）

{

write_word_nor_flash（NOR_FLASH_BASE，offset，command）;

}

/* 讀數據 */

unsigned int read_data_nor_flash（unsigned int base，unsigned int offset）

{

volatile unsigned short * p=（volatile unsigned short *）（base+（offset《《1））;

return *p;

}

unsigned int nor_dat（unsigned int offset）

{

return read_data_nor_flash（NOR_FLASH_BASE， offset）;

}

想要進入某種模式，輸入對應的命令即可。注意，像芯片寫數據時，所對應的扇區的初始值一定要是0XFFFF，否則，寫無效 。擦除操作或者是寫操作時，一定要結合狀態位來判斷芯片是否擦除或者是寫完成。