Добавить переносимый драйвер parallel NAND

2026-09-04 12:22:21 +03:00
parent e163d9ba55
commit 20850b26df
22 changed files with 1430 additions and 0 deletions
--- a/c/parallel-nand/docs/EMPTY_BOARD_PINOUT.md
+++ b/c/parallel-nand/docs/EMPTY_BOARD_PINOUT.md
@@ -0,0 +1,81 @@
+# Подключение parallel NAND на пустой плате
+
+Документ рассчитан на асинхронную NAND x8 `MT29F1G08ABADA` 3,3 В в корпусе
+TSOP-48 (суффикс `WP`). На второй фотографии NAND — длинная микросхема справа
+с маркировкой `29F1G08ABADA`. Микросхема Micron `D9MDK` сверху — DDR2 SDRAM,
+не NAND. На первой фотографии `AM29LV800BT` — parallel NOR, а не NAND.
+
+Уточнение по ёмкости с фотографий:
+
+- `K6R4008V1D` — SRAM 4 Mbit (512 KiB), не Flash;
+- `AM29LV800BT` — parallel NOR 8 Mbit (1 MiB);
+- `MT29F1G08ABADA` — parallel NAND 1 Gbit, то есть 128 MiB main area.
+
+Поэтому текущий NAND-профиль рассчитан на 1-Gbit чип со второй платы. Для
+другой плотности меняется `parallel_nand_geometry_t`; GAS и GUI-команды
+остаются теми же.
+
+Не переносите номера выводов TSOP-48 на вариант `H4` VFBGA-63. Для BGA нужно
+использовать ball map конкретного полного part number.
+
+## TSOP-48, x8
+
+| NAND | Вывод | Назначение |
+|---|---:|---|
+| `R/B#` | 7 | open-drain Ready/Busy, подтяжка 4,7–10 кОм к 3,3 В |
+| `RE#` | 8 | строб чтения от МК |
+| `CE#` | 9 | выбор кристалла от МК |
+| `VCC` | 12, 37 | питание 3,3 В |
+| `VSS` | 13, 36 | земля |
+| `CLE` | 16 | фиксация команды |
+| `ALE` | 17 | фиксация адреса |
+| `WE#` | 18 | строб команды/адреса от МК |
+| `WP#` | 19 | для read-only 10 кОм на GND; для записи — GPIO и pull-down |
+| `I/O0` | 29 | двунаправленная шина, бит 0 |
+| `I/O1` | 30 | двунаправленная шина, бит 1 |
+| `I/O2` | 31 | двунаправленная шина, бит 2 |
+| `I/O3` | 32 | двунаправленная шина, бит 3 |
+| `I/O4` | 41 | двунаправленная шина, бит 4 |
+| `I/O5` | 42 | двунаправленная шина, бит 5 |
+| `I/O6` | 43 | двунаправленная шина, бит 6 |
+| `I/O7` | 44 | двунаправленная шина, бит 7 |
+| `VCC1` | 34, 39 | соединить с 3,3 В для совместимости корпуса/ONFI |
+| `VSS1` | 25, 48 | соединить с GND для совместимости корпуса/ONFI |
+| `DNU` | 38, 47 | оставить неподключёнными |
+| `NC` | остальные | не подключать |
+
+У каждого VCC/VCC1 поставить 100 нФ на ближайший VSS/VSS1; рядом с NAND —
+общий 1–4,7 мкФ. Сигналы не должны превышать питание NAND. Для трасс длиннее
+нескольких сантиметров предусмотреть последовательные резисторы 22–47 Ом у
+источника на `WE#`, `RE#`, `CLE`, `ALE` и при необходимости на данных.
+
+## Соединение с МК
+
+| NAND | TMS320F2812 | STM32F407VET6 | STM32G474CEU6 |
+|---|---|---|---|
+| `I/O0..7` | `XD0..XD7` | `PD14,PD15,PD0,PD1,PE7..PE10` | `PB0..PB7` |
+| `CLE` | `XA0` | `PD11/FSMC_A16` | `PA0` |
+| `ALE` | `XA1` | `PD12/FSMC_A17` | `PA1` |
+| `WE#` | `XWE` | `PD5/FSMC_NWE` | `PA2` |
+| `RE#` | `XRD` | `PD4/FSMC_NOE` | `PA3` |
+| `CE#` | `XZCS6AND7` | `PD7/FSMC_NE2` | `PA4` |
+| `WP#` | GND через 10 кОм | GND через 10 кОм | `PA5` и pull-down 10 кОм |
+| `R/B#` | `GPIOE0` | `PD6/FSMC_NWAIT` | `PA6` |
+
+Подробные номера выводов корпуса МК и ограничения находятся в README каждого
+каталога `ports/`. Перед изготовлением платы нужно сверить выбранный корпус и
+полный part number NAND с актуальным datasheet.
+
+## Первый запуск
+
+1. Не устанавливать NAND и проверить 3,3 В, отсутствие КЗ и уровни `CE#/WE#/RE#`.
+2. Установить NAND, оставить `WP#` в нуле и выполнить RESET `FFh`.
+3. Прочитать ID `90h`: ожидаемые первые байты для профиля — `2C F1`.
+4. Считать одну страницу два раза и сравнить main/OOB побайтно.
+5. Только после устойчивого чтения запускать полный дамп через GAS.
+
+## Источники для проверки footprint
+
+- [Micron: каталог SLC NAND](https://www.micron.com/products/storage/nand-flash/slc-nand/part-catalog)
+- [MT29F1G08ABADA: signal assignments и геометрия](https://helpdesk.trx.pl/pliki/SERWER/Micron-MT29F1G08ABADAWP-IT%20D-datasheet.pdf)
+- [Micron FBGA part decoder](https://in.micron.com/sales-support/design-tools/fbga-parts-decoder)
--- a/c/parallel-nand/docs/MEMORY_GAS.md
+++ b/c/parallel-nand/docs/MEMORY_GAS.md
@@ -0,0 +1,177 @@
+# Работа с parallel NAND через GAS
+
+## Архитектура
+
+Внешняя NAND значительно больше общего адресного пространства GAS. Например,
+`MT29F1G08ABADA` содержит 128 МиБ main area, а GAS имеет только 65536
+16-битных регистров. Поэтому NAND представлена не линейным диапазоном, а
+банковым окном одной физической страницы.
+
+```text
+SETGUI
+  │ GUI protocol v1: READ_REGISTERS / WRITE_REGISTERS
+  ▼
+карта GAS 0x0000..0xFFFF
+  │ 0xE000: управление, 0xE100: main, 0xE500: OOB
+  ▼
+parallel_nand_gas
+  ▼
+общее ядро parallel_nand
+  ├─ TMS320F2812: XINTF
+  ├─ STM32F407VE: FSMC
+  └─ STM32G474CE: GPIO
+```
+
+GUI работает одинаково со всеми МК. Тип процессора влияет только на выбранный
+файл из `ports/`.
+
+Встроенный проект должен направлять весь диапазон `0xE000..0xE51F` в
+`parallel_nand_gas_read()` и `parallel_nand_gas_write()`. Их аргументы имеют
+тип `unsigned int`: на C28x это нативное 16-битное слово, а на ARM функции
+явно оставляют только младшие 16 бит. Так карта и wire-формат совпадают без
+предположения, что C `char` всегда восьмибитный.
+
+Для STM32, использующего карту `pcan_gas`, готов адаптер:
+
+```c
+#include "parallel_nand_pcan_gas.h"
+
+static pcan_gas_region_t nand_region;
+parallel_nand_pcan_gas_region_init(&nand_region, &nand_gas);
+```
+
+Для TMS320F2812 переносимый обработчик вызывается прямо из существующего GAS
+диспетчера:
+
+```c
+if (address >= nand_gas.base &&
+    address < nand_gas.base + PNAND_GAS_REGION_REGS) {
+    return parallel_nand_gas_read(&nand_gas, address, value);
+}
+```
+
+Если тип результата диспетчера отличается, статусы `PNAND_GAS_OK`,
+`PNAND_GAS_NO_REG`, `PNAND_GAS_READ_ONLY` и `PNAND_GAS_REJECTED`
+преобразуются в его локальные статусы так же, как это сделано в
+`parallel_nand_pcan_gas.c`.
+
+## Транспорт до GUI
+
+Карта GAS не привязана к физическому каналу. Рекомендуемый путь для полного
+дампа — используемые SETGUI сообщения `WRITE_REGISTERS (0x0A)` и
+`READ_REGISTERS (0x09)`: они позволяют передавать крупные блоки поверх USB,
+UART, RS-485 или Ethernet. Адаптер `pcan_gas` нужен, когда теми же регистрами
+обмениваются по classic CAN; там один кадр несёт только четыре регистра, и
+полный 128-MiB дамп будет значительно медленнее.
+
+Устройство не должно собирать весь дамп в RAM. Буферизуется только одна
+страница. Из-за переносимости на C28x каждый octet хранится в `unsigned short`,
+поэтому статические буферы GAS занимают примерно 4,2 KiB RAM и на TMS, и на
+ARM.
+
+## Карта GAS
+
+Базовый адрес по умолчанию — `0xE000`. Его можно изменить при вызове
+`parallel_nand_gas_init()`; все смещения ниже останутся прежними.
+
+| Адрес | Доступ | Название | Значение |
+|---:|:---:|---|---|
+| `E000` | R | `SIGNATURE` | `0x4E44` (`ND`) |
+| `E001` | R | `VERSION` | версия окна, сейчас 1 |
+| `E002` | R | `STATUS` | состояние операции |
+| `E003` | R | `ERROR` | код `PNAND_*`, 0 = нет ошибки |
+| `E004` | W | `COMMAND` | команда окна |
+| `E005` | R/W | `PAGE_LO` | младшие 16 бит физической страницы |
+| `E006` | R/W | `PAGE_HI` | старшие 16 бит физической страницы |
+| `E007` | R | `PAGE_MAIN` | main bytes, для MT29 = 2048 |
+| `E008` | R | `PAGE_OOB` | OOB bytes, для MT29 = 64 |
+| `E009` | R | `PAGES_PER_BLOCK` | для MT29 = 64 |
+| `E00A` | R | `BLOCKS` | для MT29 = 1024 |
+| `E00B` | R | `MANUFACTURER_ID` | ожидается `0x2C` |
+| `E00C` | R | `DEVICE_ID` | ожидается `0xF1` |
+| `E00D` | R | `BAD_BLOCK` | 1 для физически плохого блока |
+| `E00E` | R | `GENERATION_LO` | счётчик загруженных страниц, low |
+| `E00F` | R | `GENERATION_HI` | счётчик загруженных страниц, high |
+| `E100..E4FF` | R | `PAGE_DATA` | 1024 регистра main, два байта LE |
+| `E500..E51F` | R | `PAGE_OOB` | 32 регистра OOB, два байта LE |
+
+Между управляющими регистрами и окнами данных есть зарезервированные адреса.
+Чтение блока через них не выполняется: каждый запрос должен начинаться внутри
+существующего участка.
+
+## STATUS
+
+| Бит | Маска | Смысл |
+|---:|---:|---|
+| 0 | `0x0001` | `READY` |
+| 1 | `0x0002` | `BUSY` |
+| 2 | `0x0004` | `PAGE_VALID` |
+| 3 | `0x0008` | `BAD_BLOCK` |
+| 15 | `0x8000` | `ERROR`, подробность в `E003` |
+
+GUI читает окно данных только при `READY=1`, `PAGE_VALID=1`, `ERROR=0`.
+
+## COMMAND
+
+| Значение | Команда | Результат |
+|---:|---|---|
+| 1 | `RESET` | сброс NAND и ожидание Ready |
+| 2 | `READ_ID` | обновляет `E00B/E00C` |
+| 3 | `READ_PAGE` | загружает main/OOB выбранной страницы |
+
+Запись номера страницы и запуск — две отдельные операции. Сначала GUI пишет
+`PAGE_LO/PAGE_HI`, затем записывает `READ_PAGE` в `COMMAND`. Нельзя отправлять
+один блок, начинающийся с `COMMAND`: команда выполнилась бы до обновления номера
+страницы.
+
+## Последовательность полного дампа
+
+1. Прочитать `E000..E00F`, проверить подпись, версию и геометрию.
+2. Выполнить `READ_ID`; для микросхемы с фотографии проверить `2C F1`.
+3. Рассчитать `page_count = PAGES_PER_BLOCK * BLOCKS`.
+4. Для каждой физической страницы от 0 до `page_count - 1`:
+   - записать номер страницы в `E005/E006`;
+   - записать `3` в `E004`;
+   - опрашивать `E002`, пока не установлен `READY`;
+   - проверить `ERROR`, `BAD_BLOCK` и изменение `GENERATION`;
+   - прочитать `E100..E4FF`;
+   - прочитать `E500..E51F`;
+   - сразу дописать данные и метаданные в файлы.
+5. Не пропускать bad-блоки: иначе файл потеряет соответствие физическим
+   страницам микросхемы.
+
+GUI protocol v1 допускает payload до 512 байт. Ответ `READ_REGISTERS` содержит
+четырёхбайтовый заголовок диапазона, поэтому за один запрос следует читать не
+более 254 GAS-регистров. Страница main читается пятью запросами: четыре раза по
+254 регистра и последний раз 8 регистров. OOB читается одним запросом на 32
+регистра.
+
+## Возобновление
+
+GUI хранит номер последней полностью записанной страницы. После разрыва связи
+он повторно проверяет подпись/ID/геометрию и продолжает со следующей страницы.
+Страница считается готовой только после записи main, OOB и записи её статуса в
+метаданные.
+
+Рекомендуемые выходные файлы:
+
+- `dump.bin` — 2048 байт main каждой физической страницы;
+- `dump.oob` — 64 байта OOB каждой физической страницы;
+- `dump.json` — ID, геометрия, bad-блоки, ошибки и последняя готовая страница.
+
+Для `MT29F1G08ABADA` размеры завершённого дампа: `dump.bin` = 134217728 байт,
+`dump.oob` = 4194304 байта.
+
+## ECC
+
+Текущая версия шаблона отдаёт raw main/OOB и не заявляет исправление ошибок.
+Статус bad-блока определяется по первому байту OOB первых двух страниц блока.
+Перед использованием дампа как рабочего образа нужно добавить ECC-политику для
+точного чипа и формата OOB. Само окно GAS при этом менять не требуется: можно
+добавить новые флаги состояния в свободные биты `STATUS`.
+
+## PROGRAM/ERASE
+
+Запись и стирание не включены намеренно. Они требуют отдельного разрешения,
+проверки ECC, защиты загрузочных блоков и двухфазного подтверждения через GAS.
+До добавления этих функций `WP#` удерживается активным аппаратным портом.