ECC功能简述及其原理-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了ECC功能简述及其原理。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一 NOR FLASH 和 NAND FLASH的区别

1、NOR的特点是芯片内执行(XIP,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。优点是可以直接从FLASH中运行程序,但是工艺复杂,价格比较贵,NOR的传输效率很高,在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。

NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。优点：大存储容量,而且便宜。缺点,就是无法寻址直接运行程序,只能存储数据。另外NAND FLASH 非常容易出现坏区,所以需要有校验的算法。

任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行
（1）NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为1。
（2）擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,NORFLASHSECTOR擦除时间视品牌、大小不同而不同,比如,4MFLASH,有的SECTOR擦除时间为60ms,而有的需要最大6S。与此相反,擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms
（3）当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。
　　●NOR的读速度比NAND稍快一些。
　　●NAND的写入速度比NOR快很多。
　　●NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
　　●大多数写入操作需要先进行擦除操作。
　　●NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。

二导致nandflash反转的原因

Bit Flip/Bit Flipping/Bit-Flip/Bit twiddling of Nand Flash

Nand Flash由于本身硬件的内在特性，会导致（极其）偶尔的出现位反转的现象。
所谓的位反转，bit flip，指的是原先Nand Flash中的某个位，变化了，即要么从1变成0了，要么从0变成1了。
Nand Flash的位反转现象，主要是由以下一些原因/效应所导致：

1. 漂移效应（Drifting Effects）

漂移效应指的是，Nand Flash中cell的电压值，慢慢地变了，变的和原始值不一样了。

2.编程干扰所产生的错误（Program-Disturb Errors）

此现象有时候也叫做，过度编程效应（over-program effect）。
对于某个页面的编程操作，即写操作，引起非相关的其他的页面的某个位跳变了。

3.读操作干扰产生的错误（Read-Disturb Errors）

此效应是，对一个页进行数据读取操作，却使得对应的某个位的数据，产生了永久性的变化，即Nand Flash上的该位的值变了。

如果只是对于单个位的跳变，也许问题看起来并不是很严重。然而，如果恰巧是某个重要文件的某位变化了，那么问题就严重了。
如果位反转，只是读取数据出来时候报告出来的位反转，那么很简单，只需要重新再去读取一次数据，即可解决此问题。
但是，如果是Nand Flash物理上的某个位真正的翻转了，那么需要通过对应的ECC校验去解决。

相对Nor Flash来说，Nand Flash中，位反转的现象，相对更加容易发生。因此，Nand Flash厂家都推荐，在使用Nand Flash的时候，最好要应用ECC算法。
当Nand Flash应用于多媒体信息，比如存储音视频文件，那么位反转所造成的问题，并不严重。
当用于存储操作系统，配置文件和其他敏感信息的时候，必须要用ECC，以实现数据的校验，保证数据的正确性

三 NAND FLASH ECC 校验

在芯片手册中得到K9F2G08U0M=2048块Block=128K页Pages=256MB=2Gb

1个设备=2048块Block

1块Block=64页Pages

1页=(2K+64)B (因为每个地址里都存放了一个字节,所以用B表示 )

其中64B是存放ECC的OOB地址,(ECC:存放判断位反转的校验码)

ECC功能简述及其原理

Nand Flash 缺点:

读数据容易位反转

可以通过ECC编码器值来判断读数据是否位反转，若位反转则重新读数据

写过程:

1)写页数据
2)然后生成ECC
3)将ECC写入到OBB页地址里(写数据是不会出现位反转)

读过程:

1)读出页数据,然后生成临时ECC(此时ECC可能有错)
2)然后读出OOB页地址里的ECC
3)比较两个ECC,判断是否出现位反转

读OOB方法:

读整个Nand Flash时，是读不出页里面的OBB地址,比如读2049这个地址数据时,是读的第二页上的第2个地址:
ECC功能简述及其原理
只有读某一页时，才能读出这个页里面的OOB地址, 比如读第0页的2049这个地址数据时,才是读的第0页OOB的第2个地址:
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