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CFI(Common Flash Interface)简介

news 2025/9/16 6:39:58

CFI定义了符合CFI规则设备的基本Query接口，包括已知或待拟定的flash Read/Write/Program/Erase控制接口。Query接口以结构体形式定义与flash设备相关的关键参数，但是CFI不会对单个flash设备厂家指定详细的指令集、状态轮询模式以及软件算法。

1.操作概要

设备接收到Query command code后进入Query模式，允许对CFI Query数据结构进行访问。CFI Query data structure包含16bit指令集、Control Interface ID code(控制接口)、通用flash内存参数和算法指定的数据域。

上述信息主要用于给指定的flash提供读写、擦除等操作。

2. 硬件接口

2.1 Query command interface

CFI Query结构的访问与NVM现有的”ID Mode”或”JEDEC ID”访问类似，但是使用不同的指令代码。Query 访问指令为98h，JEDEC ID 模式访问为90h。

上电后，假设NvM处于制度模式，Query 结构的内容必须能够在单个系统写周期的特定地址位置读取：1）98h被写入到设备地址空间内55h的地址位置(以最大设备总线宽度)，2)设备处于任何有效的读状态，如“读阵列”或“读ID数据”。其他设备状态可能存在于一长串命令或数据输入中;在编写98h Query命令代码产生有效的Query数据结构输出之前，必须先完成或终止这些序列。

设备驱动程序应该始终在地址总线上提供55h，在数据总线上提供98h以进入查询模式;或者Flash设备可以选择忽略地址总线并进入查询模式，如果98h只在数据总线上看到。

Flash供应商必须为其他模式访问定义其他命令序列。

2.2 Query structure output

Query 数据只在数据输出(D7 - D0)上显示。

因此，对于字节宽(x8)设备，Query结构的前两个字节，即ASCII中的“Q”和“R”，出现在设备地址10h和11h处，这与绝对字节地址相同。相同逻辑应用到x16、x32设备。下表Query数据输出的示例：

3 Query Structure

3.1 Query结构总览

Offset	Section名称	描述
00h	Reserved	指令算法信息
10h	CFI Query Identification	命令集ID和算法数据偏移量
1Bh	System Interface Information	设备时间、电压信息
27h	Device Geomerty Definition	Flash设备的layout
P	主算法的特定扩展	主算法的特定扩展
A	备选算法的特定扩展	备选算法的特定扩展

3.2 CFI Query Identification

Offset	Length （bytes）	Description
10h	03h	三字节的“QRY”查询结构标记
13h	02h	两字节的主算法命令集和控制接口ID码
15h	02h Value=P	主算法扩展表的地址P
17h	02h	备选算法命令集和控制接口ID码
19h	02h Value=A	备选算法扩展表的地址A

3.3 System Interface Information

Offset	Length（Bytes）	含义	举例（Intel 28 F800BVT）
10H	03H	查询ASCII字符串“QRY”	10:0051H ‘Q’ 11:0052H ‘R’ 12:0059H ‘Y’
13H	02H	制造商命令集和控制接口识别码ID	13:0003H 14:0000H
1BH	01H	逻辑供电Vcc最小电压。位7-4：BCD伏位3-0：BCD100毫伏	1B:0030H（3伏）
1CH	01H	逻辑供电Vcc最大电压。位7-4：BCD伏位3-0：BCD100毫伏	1C:0055H（5.5伏）
1DH	01H	编程/擦除供电Vpp最小电压。位7-4：HEX伏位3-0：BCD100毫伏	1D:0045H（4.5伏）
1EH	01H	编程/擦除供电Vpp最大电压。位7-4：HEX伏位3-0：BCD100毫伏	1E:00C6H（12.6伏）
1FH	01H	典型单字节/字写周期定时时间，2Nus	1F:0003H（3.8us）
21H	01H	典型单块擦除定时时间，2Nms	21:000AH（1.024s）
22H	01H	典型整片擦除定时时间，2Nms	22:0000H（不支持）
23H	01H	单字节/字写周期最大定时时间，2Nx典型单字节/字写周期定时时间	23:0004H（24x8us）
25H	01H	单块擦除最大定时时间，2Nx典型单块擦除定时时间	25:0004H（24x1.024s）
26H	01H	整片擦除最大定时时间，2Nx典型整片擦除定时时间	26:0000H（不支持）

3.4 Device geometry definition

Offset	Length（Bytes）	含义	举例（Intel 28 F800BVT）
28H	02H	Flash器件接口识别码ID	28:0002H 29:0000H
2CH	01H	器件可擦除块区域个数。Bit7-0=可擦除块个数	2C:0004H 4个擦除块
2DH	04H	擦除块信息域1。Bit31-16=z（高两字节表示擦除块大小对于256字节的倍数，0表示128B）。Bit15-0=y（低两字节+1表示擦除块的个数，0表示没有块）	2D:0006H 2E:0000H 7个擦除块 2F:0000H 30:0002H 256x200H=128K字节
31H	04H	擦除块信息域2。	31:0000H 32:0000H 33:0080H 34:0001H
35H	04H	擦除块信息域3。	35:0001H 36:0000H 37:0020H 38:0001H
39H	04H	擦除块信息域4。	39:0000H 3A:0000H 3B:0040H 3C:0000H

3.5 主算法的特定扩展

如下表所示：

Offset	Length （bytes）	Description
Ph	03h	主算法扩展查询表标记字符串“PRI”
（P+3）h	01h	主版本号
（P+4）h	01h	次版本号
（P+5）h	Variable	主算法扩展查询结构内容

3.6 备用算法的特定扩展

如下表所示

Offset	Length （bytes）	Description
Ah	03h	备用算法扩展查询表标记字符串“ALT”
（A+3）h	01h	主版本号
（A+4）h	01h	次版本号
（A+5）h	Variable	备用算法扩展查询结构内容

4. CFI代码示例

Std_ReturnType Fls_HwCfiQuery(uint32 CfiBaseAddr,uint8 CfiCmd, _CfiValueType *CfiValueBuf)
{Std_ReturnType retVal = E_NOT_OK;uint16 i=0;/* #10 Handle CFI query cmd */Fls_lCmdProcessing((_FLS_CFI_BASE_ADDRESS + CfiBaseAddr),CfiCmd);/* #20  Check that the CFI interface is operable */if ((Fls_lCfiReadValue(_FLS_CFI_BASE_ADDRESS + _FLS_CFI_QUERY_OFFSET_ONE)   != 0x51U)||(Fls_lCfiReadValue(_FLS_CFI_BASE_ADDRESS + _FLS_CFI_QUERY_OFFSET_TWO)   != 0x52U)||(Fls_lCfiReadValue(_FLS_CFI_BASE_ADDRESS + _FLS_CFI_QUERY_OFFSET_THREE) != 0x59U)){retVal = E_NOT_OK;}else{/* #30: Read the required CFI Info */for(i = 0; i < 256; i++){CfiValueBuf[i] = Fls_lCfiReadValue(_FLS_CFI_BASE_ADDRESS + (uint32)i);}retVal = E_OK;}return retVal;