flash連接CPU時(shí)，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)寬度，比如16位的NOR FLASH (A0-A19)，處理器的地址線要(A1-A20)左移偏1位。為什么要偏1位?

從軟件和CPU的角度而言，一個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)，就是8位數(shù)據(jù)。這是肯定的，不要懷疑這點(diǎn)。

對(duì)于具體器件而言，它的位寬是一定的，所謂位寬，指的是“讀/寫操作時(shí)，最小的數(shù)據(jù)單元”──別說最小單元是“位”，一般設(shè)備上沒有單獨(dú)的“位操作”，修改位時(shí)通過把整個(gè)字節(jié)、字或雙字讀出來、修改，再回寫。

CPU的地址線(A0-A20)對(duì)應(yīng)的最小數(shù)據(jù)單元是字節(jié)，即8位;

而位寬為16的NOR FLASH的地址線(A0-A19)對(duì)應(yīng)的最小數(shù)據(jù)單元是16位。

這兩個(gè)怎么對(duì)應(yīng)起來?

如果說外設(shè)的位寬是16，難道我們寫程序時(shí)會(huì)“特意”以16位進(jìn)行操作嗎?不用的，我們寫程序時(shí)根本不用管外設(shè)位寬是8、16還是32。

仔細(xì)想想，其實(shí)是可以想通的：既然CPU、外設(shè)NOR FLASH的最小讀/寫單元已經(jīng)固定，那么肯定就是CPU與NOR FLASH之間有個(gè)中間層，它來做處理：

這個(gè)中間層被稱為“Memory Controller”，CPU要進(jìn)行讀寫操作時(shí)，“Memory Controller”根據(jù)NOR FLASH的位寬，每次總是讀/寫16位數(shù)據(jù)。

以讀操作為例：

CPU想進(jìn)行8位操作時(shí)，它選擇其中的8位返回給CPU;

CPU想進(jìn)行16位操作時(shí)，它直接把這16位數(shù)據(jù)返回給CPU;

CPU想進(jìn)行32位操作時(shí)，它發(fā)起2次讀/寫，把結(jié)果組合成32位返回給CPU。

現(xiàn)在的連線是：CPU的(A1-A20)接到 16位的NOR FLASH (A0-A19)，即CPU的A0不接──這說明：不管A0是0還是1，NOR FLASH接收到的地址是一樣的。

CPU發(fā)出地址0bxxxxxxxxx0、0bxxxxxxxxx1時(shí)，NOR FLASH看到的都是0bxxxxxxxxx，返回給“Memory Controller”的都是同一個(gè)16位數(shù)據(jù)。

再由“Memory Controller”選擇其中的低8位或高8位給CPU。

“Memory Controller”會(huì)幫助我們做這些事情，舉例為證：

1. 軟件要讀取地址0上的8位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000000的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000000

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第1個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”把這個(gè)16位數(shù)據(jù)的低8位返回給CPU，這就是一個(gè)8位數(shù)據(jù)。

軟件要讀取地址1上的8位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000001的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000000

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第1個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”把這個(gè)16位數(shù)據(jù)的高8位(注意，前面的低8位)返回給CPU，這就是一個(gè)8位數(shù)據(jù)。

軟件要讀取地址2上的8位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000010的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000001

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第2個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”把這個(gè)16位數(shù)據(jù)的低8位返回給CPU，這就是一個(gè)8位數(shù)據(jù)。

軟件要讀取地址3上的8位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000011的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000001

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第2個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”把這個(gè)16位數(shù)據(jù)的高8位(注意，第3點(diǎn)是低8位)返回給CPU，這就是一個(gè)8位數(shù)據(jù)。

軟件要讀取地址0和1上的16位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000000的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000000

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第1個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”把這個(gè)16位數(shù)據(jù)返回給CPU

軟件要讀取地址2和3上的16位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000010的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000001

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第2個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”把這個(gè)16位數(shù)據(jù)返回給CPU

軟件要讀取地址0、1、2、3上的32位數(shù)據(jù)時(shí)，硬件是這樣進(jìn)行的：

① “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000000的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000000

② NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第1個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

③ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

④ “Memory Controller”發(fā)出0b000000000000000000010的地址信號(hào)，NOR FLASH的A0-A19線上的信號(hào)是：0b00000000000000000001

⑤ NOR FLASH在數(shù)據(jù)總線D0～D15上提供一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，這是NOR FLASH中的第2個(gè)“最小數(shù)據(jù)單元”

⑥ “Memory Controller”讀入這個(gè)16位數(shù)據(jù)

⑦ “Memory Controller”把兩個(gè)16位的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)32位的數(shù)據(jù)，返回給CPU。

從1～7可知：

① 對(duì)于軟件而言，它不知道底下發(fā)生了什么事，它只管結(jié)果：

讀取地址0的8位數(shù)據(jù)，就得到了一個(gè)8位數(shù)據(jù);讀取地址1的8位數(shù)據(jù)，就得到另一個(gè)緊挨著的8位數(shù)據(jù)

讀取地址0開始的16位數(shù)據(jù)，就得到了一個(gè)16位數(shù)據(jù);讀取地址2開始的16位數(shù)據(jù)，就得到另一個(gè)緊挨著的16位數(shù)據(jù)

讀取地址0開始的32位數(shù)據(jù)，就得到了一個(gè)32位數(shù)據(jù);讀取地址4開始的32位數(shù)據(jù)，就得到另一個(gè)緊挨著的32位數(shù)據(jù)

② 對(duì)于NOR FLASH，它只按照A0-A19地址線，提供16位數(shù)據(jù)，才不管軟件要的是8位、16位，還是32位呢。

③ “Memory Controller”完成了這些位寬之間的數(shù)據(jù)選擇、合并。

所以：

外設(shè)位寬是8時(shí)，CPU的A0～AXX與外設(shè)的A0～AXX直接相連

外設(shè)位寬是16時(shí)，CPU的A1～AXX與外設(shè)的A0～AYY直接相連，表示不管CPU的A0是0還是1，外設(shè)看到的都是同一個(gè)地址，對(duì)應(yīng)16位的數(shù)據(jù)，“Memory Controller”對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇或組合，再提供給CPU。

外設(shè)位寬是32時(shí)，CPU的A2～AXX與外設(shè)的A0～AZZ直接相連，表示不管CPU的A0A1是00，01，10還是11，外設(shè)看到的都是同一個(gè)地址，對(duì)應(yīng)32位的數(shù)據(jù)，“Memory Controller”對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇或組合，再提供給CPU。

但是也不是所有位寬16bit的flash與cpu的連接 都是像上述那樣錯(cuò)開一位的，與具體的flash芯片設(shè)計(jì)有關(guān)系，所以需要查看其datsheet，下文以芯片士通的29LV650和intel的E29F128為例進(jìn)行說明

這里看來intel nor flash在位寬為16bit時(shí)(由VPEN選擇)，把A0忽略掉了(需要查手冊(cè)查證)

下面研究一下系統(tǒng)總線地址(cpu_addr)、寬度(bus_width)與nor flash設(shè)備總線地址(device_addr)、位度(device_width)的區(qū)別與聯(lián)系：

一、對(duì)于nor flash設(shè)備來說

1、nor flash設(shè)備的位寬視芯片廠商而定，有x8、x16兩總方式(雖然現(xiàn)在主要使用x16的方式，不過內(nèi)核于啟動(dòng)代碼里面仍然保留著對(duì)x8和x16兩種方式的支持);把多片nor flash并起來使用可以擴(kuò)大位寬(比如兩片x8的nor flash并起來使用位寬擴(kuò)大為x16)。

2、nor flash設(shè)備的總線地址(尋址)范圍視具體芯片以及其采用的位寬而定：

以富士通的29LV650為例:

(29LV650的容量是8Mbyte,共128個(gè)sector，每個(gè)sector的大小是64 kbyte)

1)如果選擇位寬為x8，設(shè)備總線的每個(gè)地址代表了一個(gè)byte的存儲(chǔ)單元，固其總線地址范圍為8M(0x000000~0x7fffff);

2)如果選擇位寬為x16，設(shè)備總線的每個(gè)地址代表了兩個(gè)byte的存儲(chǔ)單元，固其總線地址范圍為4M(0x000000~0x3fffff);

再來看看intel的E29F128：

(E29F128的容量為16Mbyte,共128個(gè)sector,每個(gè)sector的大小是128Kbyte)

1)如果選擇位寬為x8,設(shè)備總線的每個(gè)地址代表了一個(gè)byte的存儲(chǔ)單元，固其總線地址范圍為16M(0x000000~0xffffff);

2)如果選擇位寬為x16,情況和富士通的29LV650不同，這時(shí)候設(shè)備的A0腳不可用，所以你不能訪問到奇地址的存儲(chǔ)單元，而只能0、2、4…地址的來訪問，其總線地址范圍為8M(0x000000~0xffffff的偶地址)

二、對(duì)于系統(tǒng)來說

以S3C2410為例，cpu總線寬度是32位，可以通過8、16、32位的總線寬度來訪問nor flash設(shè)備，視設(shè)備的位寬和是否并起來使用而定：

注：

buswidth=device_width*interleave：

然而，在cpu的眼里，每一個(gè)地址代表1byte的存儲(chǔ)單元，不像nor flash設(shè)備那樣，還有byte、word之分。

三、好了，了解了系統(tǒng)總線地址、寬度與nor flash設(shè)備總線地址、位寬后的區(qū)別后，

現(xiàn)在討論一下cpu與nor flash的接法問題(通過舉例來說明)：

1、對(duì)于富士通的29LV650

1)選擇x8方式，cpu的A0~A22接nor flash的A0~A22

2)選擇x16方式，cpu的A1~A22接nor flash的A0~A21

注意：

cpu的A1接nor flash的A0，cpu只能訪問偶地址，cpu的一次操作訪問了2byte大小的存儲(chǔ)單元。

2、對(duì)于intel的E29F128

1)選擇x8方式，cpu的A0~A23接nor flash的A0~A23

2)選擇x16方式，由于這時(shí)候地址線A0不再有效(這點(diǎn)與富士通的29LV650不同)，

intel E29F128的A1等價(jià)于富士通的29LV650的A0,所以系統(tǒng)總線A1~A23接nor flash的A1~A23

四、在cpu對(duì)nor flash尋址方面

1、對(duì)于富士通的29LV650

1)在x8模式，系統(tǒng)總線和nor flash總線一一對(duì)應(yīng)，直接訪問

2)在x16模式，nor flash的對(duì)外總線縮小一半，一個(gè)地址可尋址的存儲(chǔ)單元由原來的1 byte變?yōu)? word(1 sector的地址范圍由原來的1<<16變?yōu)?<<15)，所以我們對(duì)其進(jìn)行尋址的時(shí)候，需要把所要尋址的存儲(chǔ)單元地址>>1位

注意：

我這里說的是以byte為單位的存儲(chǔ)單元地址

由于系統(tǒng)總線的A1接nor flash的A0，固系統(tǒng)總線地址等于nor flash總線地址<<1位12

注意：

我這里說的是nor flash的總線地址，對(duì)于x8方式以byte為單位，對(duì)于x16方式以word為單位

2、對(duì)于intel的E29F128

1)在x8模式，系統(tǒng)總線和nor flash總線一一對(duì)應(yīng)，直接訪問

2)在x16模式，nor flash總線的A0不再使用，有效的總線為A1~A23,所以我們對(duì)其尋址的時(shí)候，不必像富士通的29LV650那樣需要把所要訪問的存儲(chǔ)單元地址>>1位(因?yàn)锳0不再有效，等于奇地址自動(dòng)被忽略，只有偶地址起作用)

同樣：

由于nor flash總線的A0不起作用，系統(tǒng)總線的A1接nor flash的A1，所以我們只要直接給出存儲(chǔ)單元的地址即可，不比對(duì)其進(jìn)行<<1位操作(不過由于設(shè)備總線A0不起作用，所以系統(tǒng)只能訪問到偶地址的存儲(chǔ)單元，奇地址將會(huì)被忽略)