Files
templates/c/parallel-nand/docs/MEMORY_GAS.md

178 lines
9.9 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
# 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.