29---Nor Flash电路设计

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NOR FLASH电路设计

1、NOR FLASH介绍

NOR Flash最早是由Intel公司于1988年开发出的。

NOR Flash虽容量小但速度快,最大特点是支持芯片内执行（XIP），即程序可以直接在NOR flash的片内执行，不必再把代码读到系统RAM中。

鉴于NOR Flash 擦写速度慢，成本高等特性，NOR Flash主要应用于小容量、内容更新少的场景，嵌入式系统中经常将NOR芯片做启动芯片使用。例如启动程序的bootloader,PC主板BIOS、路由器系统存储等。

NOR Flash根据与CPU端接口的不同，可以分为Parallel NOR Flash和Serial NOR Flash两类。

Serial NOR Flash的成本比Parallel NOR Flash低，主要通过SPI接口与 Host连接。

主要厂家：三星、美光、赛普拉斯、华邦（台企）、旺宏以及兆易创新。

2、串行SPI NOR闪存VS并行NOR闪存区别

NOR闪存由于其可靠的数据存储且在嵌入式设备中广泛使用了很长时间。对于某些低功耗应用，串行SPI NOR闪存变得比并行NOR闪存设备更受欢迎。

与串行SPI NOR闪存相比，并行NOR闪存具有并行性，因此吞吐量更高。

3、NOR Flash与FPGA的配置

NOR闪存广泛用作FPGA的配置设备,主要常用于系统启动代码的存储。

上电后的FPGA会立即加载已存储在NOR器件中的配置位流。传输完成后的FPGA转换为活动（已配置）状态。FPGA包含许多配置接口选项，通常包括并行的NOR总线和串行外围设备接口（SPI）总线。

4、NOR FLASH介绍（整版以S29WS512P为例）

4.1、Nor Flash命名规范

4.2、Nor Flash封装（不同厂家封装、结构尺寸都不一样的）

对于选用一款芯片来说，同样可以实现的功能，优先选用可以手工焊接的，尽量避免选用BGA封装。

注意：不同的厂家封装都是不一样的

下面两个是旺宏的。

5、Nor Flash框图

6、NOR FLASH管脚定义

电源线

管脚符号	类型	描述
VCC	Supply	Device Power Supply
VCCQ	Supply	Device Input/Output Power Supply (Must be ramped simultaneously with VCC) (必须与VCC同步提升)
VSS	Supply	Ground

信号线、地址线、控制线

管脚符号	类型	描述
DQ0~15	I/O	Data input/output. 输入/输出。
Amax-A0	Input	Address lines 址线地；地址信号，表示要读写数据的地址信息不同厂家的地址线也是不一样的（注意看手册）
CE#	Input	Chip Enable. Asynchronous relative to CLK. 芯片使能。相对于CLK是异步的。 CE#为低电平时，芯片被选中，后续执行的操作才会有效。
OE#	Input	Output Enable. Asynchronous relative to CLK. 输出使能。相对于CLK是异步的。
WE#	Input	Write Enable
WP#	Input	Write Protect：At VIL, disables program and erase functions in the four outermost sectors. Should be at VIH for all other conditions. 写保护。在VIL，在最外面的四个扇区禁用程序和擦除功能。如有其他情况，应在VIH。（硬件写保护引脚，低电平有效）
RY/BY	Output	Ready/Busy. Indicates when valid burst data is ready to be read. 就绪/繁忙。指示何时可以读取有效的突发数据。
RESET#	Input	Hardware Reset. Low = device resets and returns to reading array data. 硬件复位。
ACC	Input	Acceleration Input. At VHH, accelerates programming; automatically places device in unlock bypass mode. At VIL, disables all program and erase functions. Should be at VIH for all other conditions. 加速输入。在VHH，加速编程;自动将设备置于解锁旁路模式。在VIL，禁用所有程序和擦除功能。其他情况应该在VIH
RFU	Reserved	Reserved for future use
NC		No Connect

有的芯片有，有的芯片没有

ADV#

Input

Address Valid. Indicates to device that the valid address is present on the address inputs.

When low during asynchronous mode, indicates valid address; when low during burst mode,causes starting address to be latched at the next active clock edge.

When high, device ignores address inputs.

CLK

Input

Clock Input. In burst mode, after the initial word is output, subsequent active edges of CLK increment the internal address counter.

BYTE#

Input

字或字节选择输入；当其为高电平时，数据输出为16bit模式；低电平时，数据输出为8bit模式

DAT[15:0] 16根

Amax[24:0] 25根

CE: 1根

OE: 1根

WE: 1根

WP: 1根

RDY: 1根

CLK: 1根

ADV: 1根

RESET: 1根

ACC: 1根

BYTE: 1根

7、NOR FLASH硬件电路设计要点

8、硬件实战设计

8.1 ZYNQ7020硬件电路实战

8.2 其他

9、NAND Flash和NOR Flash的区别

特性	Nor	Nand
XIP(代码可以直接运行)	支持	不支持
性能(擦除)	非常慢(5s)	快(3ms)
可靠性	较高，位反转的比例小于NAND Flash的10%	比较低，位反转比较常见，必须有校验措施，比如TNR必须有坏块管理措施
可擦除次数	10000 ~ 100000	100000 ~ 1000000
生命周期	低于NAND Flash的10%	是Nor Flash的10倍以上
接口	与RAM接口相同	I/O接口
易用性	容易	复杂
主要用途	常用于保存代码和关键数	用于保存数据
价格	高	低
集成度	较低	较高
地址线和数据线	独立分开	共用
擦除单元	以“扇区/块”擦除	以“扇区/块”擦除
坏块	较少	较多
读写单元	可以基于字节读写	必须以“块”为单元读写
性能(写)	较低	较高
性能(读)	较高	较低