4.4 NandFlash控制器的设计

4.4.1 NandFlash控制器的方框图

最基本的NandFlash控制器只完成NandFlash的操作中的基本子操作，包括命令周期、地址周期、地址结束周期、读周期，将其他操作留给软件。

更加复杂一点的NandFlash控制器能够完成NandFlash的硬件前向纠检错功能，如图4-8所示。写操作中，整个页的数据被写到2048B的缓存中，同时硬件生成前向纠错校验字节，并将所有数据存储到NandFlash中。在读数据的过程中，整个页被读出，同时前向纠错逻辑负责检测读取的数据是否有效。若数据有效，则主处理器或DMA可以将数据进一步使用，否则主处理器进行相应的错误处理。可以根据设计者的喜好进一步设计DMA请求和应答逻辑。

图4-8 NandFlash控制器的方框图

4.4.2 NandFlash控制器的前向纠错原理

NandFlash控制器的前向纠错可以自由设计，三星公司给出了一个参考设计，可以纠正1比特错误，检测多比特错误。

在该算法中，每2048个比特生成22比特校验码，包括16比特的行奇校验和6比特的列奇校验。数据安排如表4-2所示，生成的校验位如表4-3所示。

表4-2 数据安排

表4-3 生成的校验位

校验位的初值为0，生成方法如图4-9所示。

图4-9 校验位生成方法

经过观察可以发现，若只发生了1比特错误，则该比特的位置为

( P1024,P512,P256,P128,P64,P32,P16,P8,P4,P2,P1)。

当读取了256节的数据，新生成的校验码和存储的校验码进行比较，如果两者相等，则数据无错误，若有新生成的校验码和存储的校验码异或后，可出现如下几种情况。

（1）有11个1，则该错误为可纠正错误；

（2）为1个比特，则校验比特发生错误，数据本身无错误；

（3）出现其他情况，代表多个错误，不可纠正。如图4-10所示。

图4-10 数据校验