Flash格式化毕业论文

数据区是真正意义上的数据存储的地方，位于DIR区之后，占据硬盘上的大部分数据空间。

3.3文件系统的实现形式

Flash 文件系统的具体形式是根据系统资源环境和应用需求而定的，因此在具体的应用系统中会有不同的形式，从系统资源环境上大致可以分为以下两种形式：

无操作系统环境下：需要从底层硬件操作到高层管理一一实现文件系统的所有功能，一般需要设计专用的文件系统，设计实现复杂，但是具有很好的灵活性，可以根据不同的应用，对各层功能进行增强和裁减，以达到最优的性能和最低的成本。适合于功能相对简单、资源相对较少的专用性强的应用系统，但是通用性较差。

存在操作系统的环境下：NAND Flash 对于上层应用就和普通磁盘一样，只需根据操作系统的具体接口，实现文件系统功能即可。文件系统无需关心垃圾回收、磨损控制等高级算法设计和具体与硬件相关的细节代码，这些都由闪存转换层来完成。闪存转换层的实现有两种形式：一种是将闪存转换层集成到操作系统的文件系统内，一般需要针对操作系统开发驱动程序或设计Flash 专用文件系统；图3.1 所示的实现形式，上层文件系统由Windows 操作系统的FAT 文件系统实现，并通过USB接口与Flash 存储设备通信。闪存转换层则由存储设备控制器中的控制程序（固件）实现，封装NAND Flash 物理访问接口，向上层文件系统提供块设备的逻辑读写接口，FAT 文件系统像访问磁盘设备一样访问Flash 存储设备。

上层应用 主 机 设 备 操作系统 文件系统 闪存转换层 Flash存储器 图3.1 闪存转换层的实现形式

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3.4本章小结

本章介绍了NAND FLASH文件系统的概念、簇的概念以及FAT16文件系统的格式结构及实现形式。在NAND FLASH上创建FAT文件系统，需要使用闪存转换层将FLASH存储器模拟为磁盘，这样FAT文件系统就可以像访问磁盘一样访问FLASH存储器。

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4、NAND FLASH的驱动程序设计

4.1、FSMC的初始化

4.1.1、FSMC扩展NAND Flash配置

SRAM／ROM、NAND Flash和PSRAM类型的外部存储器都是由FSMC的NAND Flash控制器管理的，扩展方法基本相同，其中NAND Flash最为复杂。通过FSMC扩展外部存储器时，除了传统存储器扩展所需要的硬件电路外，还需要进行FSMC初始化配置。外部存储器能否正常工作的关键在于：用户能否根据选用的存储器型号，对配置寄存器进行合理的初始化配置。 （1）确定映射地址空间

根据选用的存储器类型确定扩展使用的映射地址空间。NAND Flash只能选用BANK1中的4个子BANK。选定映射子BANK后，即可确定：

①硬件电路中用于选中该存储器的片选线FSMC_NEi（i为子BANK号，i=1，…，4）；

②FSMC配置中用于配置该外部存储器的特殊功能寄存器号。

地址 存储块 支持的存储器类型 6000 0000h 块1 NOR/PSRAM 4*64MB 6FFF FFFFh 7000 0000h 块 2 4*64MB 7FFF FFFFh NAND 闪存 8000 0000h 块3 4*64MB 8FFF FFFFh 9000 0000h 块4 4*64MB PC卡 9FFF FFFFh 如图4.1FSMC存储块

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（2）配置存储器基本特征

通过对FSMC特殊功能寄存器FSMC_BCRi（i为子BANK号，i=1，…，4）中对应控制位的设置，FSMC根据不同存储器特征可灵活地进行工作方式和信号的调整。根据选用的存储器芯片确定需要配置的存储器特征，主要包括以下方面：

①存储器类型（MTYPE）是NAND FLASH； ②存储芯片的地址和数据引脚是复用（MUXEN），FSMC可以直接与AD0～AD15复用的存储器相连，不需要增加外部器件； ③存储芯片的数据线宽度（MWID），FSMC支持8位／16位两种外部数据总线宽度，但是本设计中选用的是16位的数据总线宽度。

④对于NAND Flash，采用同步突发访问方式（B URSTEN）；

⑤对于NAND Flash，NWAIT信号的特性说明（WAITEN、WAITCFG、WAITPOL）； ⑥对于该存储芯片的读／写操作，采用相同的时序参数来确定时序关系（EXTMOD）。 4.1.2 FSMC的配置

根据S29GL512P的映射位置，需要对FSMC_BCR2和FSMC_BTR2／BWTR2寄存器进行配置。

（1）FSMC_BCR2：配置S29GL512P的读／写采用统一时间参数，只需要设置时间寄存器FSMC_BTR2。配置存储器类型为NAND Flash，数据总线宽度为16位（字），不采用地址／数据复用，使能BANK2。

（2）FSMC_BTR2由表2可知，异步NAND Flash时序模型Mode2／B需要设置时间参数DATAST和ADDSET。 4.1.3 应用STM32对FSMC进行初始化配置

STM32固件库中提供的FSMC的NAND Flash控制器操作固件，主要包括2个数据结构和3个函数。数据结构FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef对应时间参数寄存器FSMC_BTR和FSMC_BWTR的结构定义；

FSMC_NORSRAMinitTypeDef对应特征配置寄存器FSMC_BCR的结构定义，并包含2个指向对应BANK的FSMC_BTR和FSMC_BWTR寄存器的FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef结构指针。利用固件库进行的主要初始化操作如下：

FSMC_NANDInitTypeDef Init;

FSMC_NAND_PCCARDTimingInitTypeDef Pc; Init.FSMC_Bank=FSMC_Bank2_NAND;

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