让LINUX内核支持大容量NAND Flash

仇洁婷， 陈儒军

    由于嵌入式控制系统使用了1GB容量的NAND Flash，因此采用了较新版本的U-Boot-1.3.4。而相对于早期uboot版本只能支持到512字节的页面大小，U-Boot-1.3.4可支持大页面NAND Flash。
    U-Boot-1.3.4中对NAND Flash的支持有两套代码：/drivers/nand/目录下是新代码，drivers/nand_legacy目录下是旧代码。
   为了能够识别1GB的NAND Flash芯片，需要移植nand新代码。在u-boot-1.3.4/board/atmel/at91rm9200dk/at91rm9200dk.c文档中去掉CFG_NAND_ LEGACY宏定义，uboot则选择新代码支持nand flash。
// #define CFG_NAND_LEGACY
Linux2.6.21在lib_arm/board.c的start_armboot函数调用新代码NAND Flash的初始化入口函数nand_init。nand_init函数调用/drivers/nand/nand.c文件中的nand_init_chip函数；紧接着调用board_nand_init函数初始化，进而识别NAND Flash[62]。然而，board_nand_init函数是与平台相关的函数，U-Boot-1.3.4中并没有提供，需要自己编写。
    新代码对NAND Flash的封装支持很好，只要向上提供底层初始化函数board_nand_init来设置好NAND Flash的底层接口函数即可。本设计在board/atmel/at91rm9200dk目录下新建一个文件nand.c，在里面针对AT91RM9200实现board_nand_init初始化函数。
    首先定义NAND Flash的地址锁存使能ALE和芯片使能CLE，分别是AT91RM9200芯片的A22和A21引脚。
#define MASK_ALE (1 << 22) /* our ALE is A22 */
#define MASK_CLE (1 << 21) /* our CLE is A21 */
NAND Flash的命令和控制采用at91rm9200_nand_hwcontrol函数，有4个选项命令：NAND_CTL_SETCLE（命令锁存使能）、NAND_CTL_SETALE（地址锁存使能）、NAND_CTL_CLRNCE（输出禁止）和NAND_CTL_SETNCE（输出使能）。工作流程是先调用这个函数修改“写地址”，然后才分别发出控制、地址、数据序列命令。
   其中NAND_CTL_CLRNCE命令将芯片使能信号CE#（PC0）拉高，设置为
at91_set_gpio_value(AT91_PIN_PC0, 1);
NAND_CTL_SETNCE命令将CE#拉低，使得可以向NAND Flash写地址和传输数据、命令，其设置是：
at91_set_gpio_value(AT91_PIN_PC0, 0);
    最后，将nand.c文件编入U-Boot1.3.4中，实现对1GB NAND Flash的识别、擦除、读写。