電子發燒友App
本文主要是關于SPI FLASH與NOR FLASH的相關介紹，并著重對SPI FLASH與NOR FLASH的區別進行了詳細的區分。
SPI FLASH
首先它是個Flash，Flash是什么東西就不多說了（非易失性存儲介質），分為NOR和NAND兩種（NOR和NAND的區別本篇不做介紹）。SPI一種通信接口。那么嚴格的來說SPI Flash是一種使用SPI通信的Flash，即，可能指NOR也可能是NAND。但現在大部分情況默認下人們說的SPI Flash指的是SPI NorFlash。早期Norflash的接口是parallel的形式，即把數據線和地址線并排與IC的管腳連接。但是后來發現不同容量的Norflash不能硬件上兼容（數據線和地址線的數量不一樣），并且封裝比較大，占用了較大的PCB板位置，所以后來逐漸被SPI（串行接口）Norflash所取代。同時不同容量的SPI Norflash管腳也兼容封裝也更小。，至于現在很多人說起NOR flash直接都以SPI flash來代稱。
NorFlash根據數據傳輸的位數可以分為并行（Parallel，即地址線和數據線直接和處理器相連）NorFlash和串行（SPI，即通過SPI接口和處理器相連）NorFlash；區別主要就是：1、SPI NorFlash每次傳輸一bit位的數據，parallel連接的NorFlash每次傳輸多個bit位的數據（有x8和x16bit兩種）； 2、SPI NorFlash比parallel便宜，接口簡單點，但速度慢。
NandFlash是地址數據線復用的方式，接口標準統一（x8bit和x16bit），所以不同容量再兼容性上基本沒什么問題。但是目前對產品的需求越來越小型化以及成本要求也越來越高，所以SPI NandFlash漸漸成為主流，并且采用SPI NANDFlash方案，主控也可以不需要傳統NAND控制器，只需要有SPI接口接口操作訪問，從而降低成本。另外SPI NandFlash封裝比傳統的封裝也小很多，故節省了PCB板的空間。
今天主要說下SPI NorFlash。
二、有毛用啊
節省成本，減小封裝，存儲數據。
三、怎么用啊
怎么用說白了對于Flash就是讀寫擦，也就是實現flash的驅動。先簡單了解下spi flash的物理連接。
之前介紹SPI的時候說過，SPI接口目前的使用是多種方式（具體指的是物理連線有幾種方式），Dual SPI、Qual SPI和標準的SPI接口（這種方式肯定不會出現在連接外設是SPI Flash上，這玩意沒必要全雙工），對于SPI Flash來說，主要就是Dual和Qual這兩種方式。具體項目具體看了，理論上在CLK一定的情況下， 線數越多訪問速度也越快。我們項目采用的Dual SPI方式，即兩線。
當前涉及到具體的SPI flash芯片類型了，所以必須也得參考flash的datasheet手冊了。我們以W25Q64JVSSIQ為例。
這是基本信息的介紹，然后看下具體IO的定義
這個是WSON封裝的管腳定義，其他詳細信息參考datasheet。
硬件驅動的話也是和芯片強相關的，因為讀寫擦都是和硬件時序相關的，所以必須得參考硬件datasheet手冊。
上面的datasheet都詳細說明了每個操作的時序周期發送的命令。上圖中，第一列是指令名稱，第二列是指令編碼，第三列及以后的指令功能與對應的指令有關。帶括號的字節內容為flash向主機返回的字節數據，不帶括號則是主機向flash發送字節數據。
A0~A23：flash內部存儲器地址；MID0~MID7：制造商ID；ID0~ID15：flash芯片ID；D0~D7：flash內部存儲的數據；dummy：指任意數據。
比如獲取deviceID：
表示該命令由這四個字節組成，其中dummy意為任意編碼，即這三個字節必須得發數據，但這些數據是任意的，上圖命令列表中帶括號的字節數據表示由FLASH返回給主機的響應，可以看到deviceID命令的第5個字節為從機返回的響應，（ID7~ID0），即返回設備的ID號。
代碼如下：
uint32_t Get_Flash_DeviceID（void）
{
uint8_t deviceID= 0x00;
spiflashReset（）;
spi_write（ 0xAB）;
spi_write（ Dummy）;
spi_write（ Dummy）;
spi_write（ Dummy）;
deviceID = spi_write（ Dummy）;
spi_write（ Dummy）;
spiflashSet（） ;
return deviceID;
}
NOR FLASH
NOR Flash是一種非易失閃存技術，是Intel在1988年創建。
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。通常讀取NOR的速度比NAND稍快一些，而NAND的寫入速度比NOR快很多，在設計中應該考慮這些情況。——《ARM嵌入式Linux系統開發從入門到精通》 李亞峰 歐文盛 等編著 清華大學出版社 P52 注釋 API Key
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。
SPI FLASH與NOR FLASH的區別
1、SPI Flash （即SPI Nor Flash）是Nor Flash的一種；
2、NOR Flash根據數據傳輸的位數可以分為并行（Parallel）NOR Flash和串行（SPI）NOR Flash；
3、SPI Nor Flash每次傳輸一個bit位的數據，parallel Nor Flash每次傳輸多個bit位的數據（有x8和x16bit兩種）；
4、SPI Nor Flash比parallel便宜，接口簡單點，但速度慢。
SPI FLASH是指外接口符合SPI協議，也就是串口。
NOR FLASH與NAND 是相對的，指的是芯片內部的串型和并行。
SPI FLASH是NOR FLASH的一種。
結語
關于SPI FLASH與NOR FLASH的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
工商網監
評論