测试Nand位反转方案.docVIP

测试Nand Flash位反转方案 Nand Flash由于本身硬件的内在特性，极其偶尔的会导致出现位反转的现象。所谓的位反转，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：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。Nand Flash位反转的现象，希望通过对Nand Flash的某一块或者几块的区域频繁的进行erase、write和read操作，以这种频繁的操作程度对Nand Flash的影响可以增加Nand Flash产生位反转的机会，从而可以对Nand Flash造成的上述的几个位反转的原因进行进一步的研究。为了发现Nand Flash位反转的现象，测试此问题需要解决几个问题：1、操作flash区域应该是多大，使这个选择的区域既能代表Nand Flash的典型应用，又能很容易的实现测试功；2、erase、write和写功能的实现，Nand Flash 在write前需要以块为单位进行擦除，而write后又需要对写入的数据进行验证；3、是否出现位反转现象后问题分析分析。 三 方案确定 1 确定测试Nand Flash块的大小 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，Nand Flash位反转的现象也会造成整个系统的瘫痪。Nand Flash的块就以存储的uboot、kernel或者文件系统的大小来确定。一般ubl和uboot它们是开发板最早启动的两个阶段，它们的重要地位可想而知。ubl和uboot的一共大小也就500K左右，也就是4个块的大小，所以测试的大小就初步定为4块。还有一个问题就是确保测试时间是可以被我们所接受的，通过阅读H27U1G8F2BR的datasheet发现此芯片的块擦除时间为2ms,块写的时间是12.8ms，块读的时间是1.6ms，也就是一个块完成块erase、write和read的理论需要时间是（2+12.8+1.6）ms=16.4ms。那四个块完成一次完整的erase、write和read的操作需要的时间是65.6ms。理论上时间是可以接受的。 2 块erase、write和read函数的实现 为了完成对测试块多次重复性的进行erase、write和read的操作，以增加对nand flash位反转的几率。需要完成一个综合功能的函数，而这一个函数需要包含erase、write和read的总体功能。对确定的测试块继续上万次的重复操作。初步确定这样的还是还是通过增加uboot下命令来实现，只是这样的一个命令需要完成的是以前三个命令的工作。 3 是否出现位反转结果分析 这一步其实的第二考虑环节的一个组成部分，之所以拿出来单独分析，是因为这部分很重要。其实这一项是我们本方案的重要部分，也是整个测试的目的。如果出现位反转的现象，我们就可以通过这些现象找到出现位反转的原因，从而可以进一步的制定出应对问题的解决方法。所以对出现位反转的问题分析的过程是一个需要全反面考虑和重要考虑的环节。首先我们对操作的结果进行两种分析，一种就是操作都是正常的，不存在位反转的现象，还有一种就是出现了位反转的现象。不出现位反转的现象比较好解决，就是整个操作继续进行，直到完成需要擦除的次数为止，接下来重点分析出现位反转的情况。 ★出现位反转 一旦这种体现nand flash不稳定的现象出现了，首先就是要记录此次出现位反转的nand flash的位置，如