本文主要是關(guān)于SPI FLASH與NOR FLASH的相關(guān)介紹，并著重對(duì)SPI FLASH與NOR FLASH的區(qū)別進(jìn)行了詳細(xì)的區(qū)分。

　　SPI FLASH

　　首先它是個(gè)Flash，F(xiàn)lash是什么東西就不多說了（非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)），分為NOR和NAND兩種（NOR和NAND的區(qū)別本篇不做介紹）。SPI一種通信接口。那么嚴(yán)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(xiàn)在大部分情況默認(rèn)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(shù)據(jù)線和地址線并排與IC的管腳連接。但是后來發(fā)現(xiàn)不同容量的Norflash不能硬件上兼容（數(shù)據(jù)線和地址線的數(shù)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(shí)不同容量的SPI Norflash管腳也兼容封裝也更小。，至于現(xiàn)在很多人說起NOR flash直接都以SPI flash來代稱。

　　NorFlash根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈粩?shù)可以分為并行（Parallel，即地址線和數(shù)據(jù)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(qū)別主要就是：1、SPI NorFlash每次傳輸一bit位的數(shù)據(jù)，parallel連接的NorFlash每次傳輸多個(gè)bit位的數(shù)據(jù)（有x8和x16bit兩種）； 2、SPI NorFlash比parallel便宜，接口簡(jiǎn)單點(diǎn)，但速度慢。

　　NandFlash是地址數(shù)據(jù)線復(fù)用的方式，接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)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(duì)產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)的封裝也小很多，故節(jié)省了PCB板的空間。

　　今天主要說下SPI NorFlash。

　　二、有毛用啊

　　節(jié)省成本，減小封裝，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　三、怎么用啊

　　怎么用說白了對(duì)于Flash就是讀寫擦，也就是實(shí)現(xiàn)flash的驅(qū)動(dòng)。先簡(jiǎn)單了解下spi flash的物理連接。

　　之前介紹SPI的時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的SPI接口（這種方式肯定不會(huì)出現(xiàn)在連接外設(shè)是SPI Flash上，這玩意沒必要全雙工），對(duì)于SPI Flash來說，主要就是Dual和Qual這兩種方式。具體項(xiàng)目具體看了，理論上在CLK一定的情況下， 線數(shù)越多訪問速度也越快。我們項(xiàng)目采用的Dual SPI方式，即兩線。

　　當(dāng)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(cè)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(gè)是WSON封裝的管腳定義，其他詳細(xì)信息參考datasheet。

　　硬件驅(qū)動(dòng)的話也是和芯片強(qiáng)相關(guān)的，因?yàn)樽x寫擦都是和硬件時(shí)序相關(guān)的，所以必須得參考硬件datasheet手冊(cè)。

　　上面的datasheet都詳細(xì)說明了每個(gè)操作的時(shí)序周期發(fā)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(duì)應(yīng)的指令有關(guān)。帶括號(hào)的字節(jié)內(nèi)容為flash向主機(jī)返回的字節(jié)數(shù)據(jù)，不帶括號(hào)則是主機(jī)向flash發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)。

　　A0~A23：flash內(nèi)部存儲(chǔ)器地址；MID0~MID7：制造商ID；ID0~ID15：flash芯片ID；D0~D7：flash內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；dummy：指任意數(shù)據(jù)。

　　比如獲取deviceID：

　　表示該命令由這四個(gè)字節(jié)組成，其中dummy意為任意編碼，即這三個(gè)字節(jié)必須得發(fā)數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)是任意的，上圖命令列表中帶括號(hào)的字節(jié)數(shù)據(jù)表示由FLASH返回給主機(jī)的響應(yīng)，可以看到deviceID命令的第5個(gè)字節(jié)為從機(jī)返回的響應(yīng)，（ID7~ID0），即返回設(shè)備的ID號(hào)。

　　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(shù)，是Intel在1988年創(chuàng)建。

　　是現(xiàn)在市場(chǎng)上兩種主要的非易失閃存技術(shù)之一。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR Flash 技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM（Erasable Programmable Read-Only-Memory電可編程序只讀存儲(chǔ)器）和EEPROM（電可擦只讀存儲(chǔ)器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory）一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND Flash 結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)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(jí)。NOR Flash 的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP ，eXecute In Place），這樣應(yīng)用程序可以直接在Flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR 的傳輸效率很高，在1~4MB的小容量時(shí)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(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于Flash的管理需要特殊的系統(tǒng)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(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮這些情況。——《ARM嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)從入門到精通》 李亞峰 歐文盛 等編著 清華大學(xué)出版社 P52 注釋 API Key

　　性能比較

　　flash閃存是非易失存儲(chǔ)器，可以對(duì)稱為塊的存儲(chǔ)器單元塊進(jìn)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(nèi)進(jìn)行，所以大多數(shù)情況下，在進(jìn)行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡(jiǎn)單的，而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為0。

　　由于擦除NOR器件時(shí)是以64～128KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個(gè)寫入/擦除操作的時(shí)間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。

　　執(zhí)行擦除時(shí)塊尺寸的不同進(jìn)一步拉大了NOR和NAND之間的性能差距，統(tǒng)計(jì)表明，對(duì)于給定的一套寫入操作（尤其是更新小文件時(shí)），更多的擦除操作必須在基于NOR的單元中進(jìn)行。這樣，當(dāng)選擇存儲(chǔ)解決方案時(shí)，設(shè)計(jì)師必須權(quán)衡以下的各項(xiàng)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(yuǎn)比NOR的5s快。

　　4 、大多數(shù)寫入操作需要先進(jìn)行擦除操作。

　　5 、NAND的擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少。

　　此外，NAND的實(shí)際應(yīng)用方式要比NOR復(fù)雜的多。NOR可以直接使用，并可在上面直接運(yùn)行代碼；而NAND需要I/O接口，因此使用時(shí)需要驅(qū)動(dòng)程序。不過當(dāng)今流行的操作系統(tǒng)對(duì)NAND結(jié)構(gòu)的Flash都有支持。此外，Linux內(nèi)核也提供了對(duì)NAND結(jié)構(gòu)的Flash的支持。

　　詳解

　　NOR和NAND是現(xiàn)在市場(chǎng)上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND flash結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)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(jí)。但是經(jīng)過了十多年之后，仍然有相當(dāng)多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。

　　像“flash存儲(chǔ)器”經(jīng)常可以與相“NOR存儲(chǔ)器”互換使用。許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對(duì)于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下閃存只是用來存儲(chǔ)少量的代碼，這時(shí)NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的理想解決方案。

　　NOR的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP， eXecute In Place），這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時(shí)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(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于flash的管理需要特殊的系統(tǒng)接口。

　　SPI FLASH與NOR FLASH的區(qū)別

　　1、SPI Flash （即SPI Nor Flash）是Nor Flash的一種；

　　2、NOR Flash根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈粩?shù)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(gè)bit位的數(shù)據(jù)，parallel Nor Flash每次傳輸多個(gè)bit位的數(shù)據(jù)（有x8和x16bit兩種）；

　　4、SPI Nor Flash比parallel便宜，接口簡(jiǎn)單點(diǎn)，但速度慢。

　　SPI FLASH是指外接口符合SPI協(xié)議，也就是串口。

　　NOR FLASH與NAND 是相對(duì)的，指的是芯片內(nèi)部的串型和并行。

　　SPI FLASH是NOR FLASH的一種。

　　結(jié)語

　　關(guān)于SPI FLASH與NOR FLASH的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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