FLASH代換升級(jí)手冊(cè)(適用MPN和U盤)默認(rèn)分類 2010-11-08 14:24:02 閱讀31 評(píng)論0 字號(hào):大中小 訂閱 FLASH代換升級(jí)在MPN維修和U盤DIY中是經(jīng)常要用到 的,比如維修MP4的時(shí)候懷疑固件問(wèn)題,想刷FW,但是手上沒(méi)有確定正確的固件的時(shí)候,常常會(huì)焊下原機(jī)FLASH,焊上代用的FLASH來(lái)刷固件,以避免故障擴(kuò)大。而如果是懷疑FLASH損壞,那代換FLASH更是必不可少了。但是我發(fā)現(xiàn)論壇里面不少朋友對(duì)FLASH代換升級(jí)都不是很了解,甚至不少老手都在代換中遇到不少問(wèn)題,所以專門把我的經(jīng)驗(yàn)寫下來(lái),希望對(duì)大家有所幫助。 描述:圖1,TSOP48封裝的FLASH 圖片: 描述:圖2,8位和16位FLASH對(duì)比 圖片: 描述:圖3,FLASH引腳說(shuō)明 圖片: 一,基礎(chǔ)知識(shí) 現(xiàn)在數(shù)碼設(shè)備上常用的FLASH基本都是TSOP48封裝,其引腳比較密,焊接的時(shí)候最好用尖頭的烙鐵。見(jiàn)圖1, 閃存芯片,不同容量是Pin to Pin 的,即芯片的封裝、引腳的功能、外圍電路都是基本相同的??梢哉f(shuō)是硬件間的兼容,這為FLASH代換提供了基礎(chǔ)。 常用的FLASH都屬于并行FLASH,是同時(shí)可以傳輸多位數(shù)據(jù) ,分為8位和16位,8位就是說(shuō) FLASH有8個(gè)數(shù)據(jù)腳(I/O0-I/O7)也有的是標(biāo)為(D0-D7),一次可以同時(shí)傳輸8位數(shù)據(jù)。16位以此類推。常用設(shè)備中用8位的較多,占到9成以上。在圖2中 可以看到,除了數(shù)據(jù)腳,8位和16位的FLASH其他引腳是一致的。在圖2中我們發(fā)現(xiàn),F(xiàn)LASH的48個(gè)引腳中很多都是空的(NC),特別是8位的FLASH(因?yàn)?6位FLASH用得很少,所以下面的說(shuō)明都是以8位的FLASH作為例子),一共才用了19個(gè)腳,這其中我們需要了解的只有2個(gè),CE和R/B腳。這2個(gè)腳對(duì)FLASH代換升級(jí)有較大影響。 CE是片選,和主控的CE腳相連,只有CE被主控相連選中,F(xiàn)LASH才能工作。 R/ B:就緒/忙輸出,R/ B的輸出能夠顯示設(shè)備的操作狀態(tài)。R/ B處于低電平時(shí),表示有編程、擦除或隨機(jī)讀操作正在進(jìn)行。操作完成后,R/ B會(huì)自動(dòng)返回高電平。由于該端是漏極開(kāi)路輸出,所以即使當(dāng)芯片沒(méi)有被選中或輸出被禁止時(shí),它也不會(huì)處于高阻態(tài)。 描述:圖4,4CE的FLASH 圖片: 描述:圖5,2CE的FLASH 圖片: 描述:圖6,1CE的FLASH 圖片: 前面提到,閃存芯片,不同容量是Pin to Pin 的,即芯片的封裝、引腳的功能、外圍電路都是基本相同的。為什么說(shuō)是基本相同呢?因?yàn)椴煌萘縁LASH可能采用的管芯數(shù)量不同,從而造成引腳的細(xì)微差別。 什么是管芯呢?這要從閃存 起源說(shuō)起。 1984年,東芝發(fā)明閃存技術(shù),直接催生出多種產(chǎn)品問(wèn)世:MP3播放器、PDA,數(shù)碼相機(jī),智能手機(jī)等。作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者,2000年,東芝倡導(dǎo)成立SD協(xié)會(huì),衍生出包括:SD卡、mini sd卡、TF/MICRO SD卡等,被各種電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用。閃存盤應(yīng)該是在2000年首次面市,當(dāng)時(shí)全球共有5家企業(yè)擁有自有閃存盤品牌的銷售,這5家主要是以色列的M-system、新加坡Track、朗科優(yōu)盤、魯文易盤和韓國(guó)FlashDriver。 可以說(shuō),閃存和U盤的商業(yè)應(yīng)用是在2000年,當(dāng)時(shí)由于工藝限制,推出的多是8-32M小容量閃存。隨著技術(shù)發(fā)展,閃存很快進(jìn)入G時(shí)代,容量超出了管腳的尋址范圍。還好設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)考慮到這個(gè)問(wèn)題,采用了類似CPU多核心這樣的方法,在FLASH內(nèi)部集成多個(gè)核心,由主控通過(guò)CE腳選擇相應(yīng)的核心來(lái)工作,同一時(shí)間只有1-2個(gè)核心在工作(雙通道同時(shí)有2個(gè)核心在工作,單通道是1個(gè))?,F(xiàn)在常見(jiàn)的FLASH最多內(nèi)部集成了4核心,也就是4管芯,多是用在4G以上的大容量FLASH上。2管芯的FLASH是最常用的,從512M到8G都有。單管芯FLASH多是小容量,為1G以下,三星和鎂光有部分2G的也采用單管芯。 所以簡(jiǎn)單的說(shuō),管芯是為了解決容量問(wèn)題而生的,管芯越多,容量越大。 每個(gè)管芯對(duì)應(yīng)一個(gè)CE腳,4管芯的FLASH就有4個(gè)CE腳 ,工作的時(shí)候,主控通過(guò)程序選中不同CE腳,對(duì)應(yīng)的管芯則進(jìn)入工作狀態(tài)。圖4-圖6是不同管芯的FLASH的引腳對(duì)比,我們可以看都除了CE腳,R/B腳也不同。每個(gè)管芯除了對(duì)應(yīng)一個(gè)CE腳,還對(duì)應(yīng)一個(gè)R/B腳,所以4管芯的FLASH就有4個(gè)R/B腳,以此類推。因?yàn)镽/B腳是管芯工作狀態(tài)的標(biāo)志,這個(gè)腳不連,F(xiàn)LASH工作也會(huì)不正常。所以FLASH某個(gè)管芯正常工作的條件是1,對(duì)應(yīng)的CE腳被選中,2,R/B腳狀態(tài)正確。我們?cè)贔LASH代換升級(jí)注意這2點(diǎn)就可以了。 描述:圖7,FLASH參數(shù) 圖片: 我們拿到一個(gè)數(shù)碼設(shè)備的時(shí)候,先要看原機(jī)FLASH參數(shù)。在FlashGenius.exe中輸入FLASH型號(hào),就能拿到基本參數(shù)。FlashGenius現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)比較全,如果查不到,多半FLASH是黑片。在FLASH的參數(shù)中,我們要注意4個(gè)。見(jiàn)圖7.第一“存儲(chǔ)介質(zhì)類別”,這個(gè)說(shuō)明FLASH是SLC還是MLC,內(nèi)部有幾個(gè)管芯。第二,“I/O接口位寬”,這個(gè)說(shuō)明閃存是8位還是16位FLASH,代換的時(shí)候要相同,8位換8位,16位用16位的換。第三,“存儲(chǔ)密度”,這個(gè)就是FLASH容量。第四,“芯片特征”,這個(gè)說(shuō)明FLASH有幾個(gè)CE和R/B腳。 描述:圖8,ATJ2091主控 圖片: 描述:圖9,SK6211主控 圖片: 描述:圖10,AU6983連接 圖片: 描述:圖11,HY27UU08AG5M 圖片: 二,主控和FLASH的關(guān)系 FLASH并不是單獨(dú)存在的,必須和主控配合使用,所以主控功能大小決定了采用何種閃存 。下面我用幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。圖8是ATJ2091 MP3主控,圖9是SK6211 U盤主控。 主控我們需要注意3點(diǎn),1,數(shù)據(jù)腳,看看是8位還是16位,16位的主控多半支持雙通道FLASH,8位的則只能支持單通道FLASH。像ATJ2091只有D0-D7(49-57腳),就只能支持單通道FLASH。而SK6211有FD0-FD15共16個(gè)數(shù)據(jù)腳,支持雙通道FLASH。什么是雙通道呢,簡(jiǎn)單的說(shuō),單通道就是主控在同一時(shí)間只能使用FLASH一個(gè)管芯,傳輸8位數(shù)據(jù),雙通道則是主控在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)使用FLASH2個(gè)管芯,一次能傳輸16位數(shù)據(jù),這樣理論是雙通道在單位時(shí)間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)將比單通道快1倍。雙通道一般要求要2片型號(hào)相同的FLASH來(lái)組成。 第2,要看主控的CE腳,主控CE腳決定了主控最多可以接幾片F(xiàn)LASH。在圖8中,ATJ2091有3個(gè)CE腳(35-37),所以最多ATJ2091只能接3管芯的FLASH,注定了不能用4管芯的FLASH來(lái)代換。而圖9中SK6211有4個(gè)CE腳(8,9,28,29腳),所以SK6211在單通道接法中,可以接4管芯FLASH。但是SK6211有16個(gè)數(shù)據(jù)腳,所以在雙通道接法中SK6211最多可以支持8管芯的8位FLASH,下面我們以AU6983的實(shí)際接線來(lái) 說(shuō)明。 圖10是HIT00所著〈超級(jí)混合型U盤【AU6983+HYUT8G x4+HYUT4G x2】〉一文中的接法,http://bbs./read.php?tid=64298&keyword=AU6983,圖10中我們可以看到,AU6983有3個(gè)CE腳,16位數(shù)據(jù)腳,這樣理論上在雙通道的時(shí)候AU6983可以接6管芯的8位 FLASH。HIT00在制作中采用了4片HY27UT088G2A(4*1CE)和2片HY27UT084G2M(2*1CE),HY27UT088G2A在圖7的檢測(cè)中可以看到是1管芯的FLASH,有1個(gè)CE和1個(gè)R/B腳,HY27UT084G2M也是一樣的,6片F(xiàn)LASH加起來(lái)剛好是6管芯。如果HIT00采用的是2管芯的HY27UU08AG5M,見(jiàn)圖11,那么他最多只能上2片HY27UT088G2A(2*2CE)和2片HY27UU08AG5M(2*1CE)的組合.明白了這些,我們?cè)谏?jí)代換FLASH的時(shí)候就不會(huì)選錯(cuò)FLASH了。 第3,要看主控的R/B腳,這個(gè)我們留到后面再講。 描述:圖12,2091N FLASH連線 圖片: 描述:圖13,SK6211FLASH的RB腳連法 圖片: 描述:圖14,ATJ2051的FLASH的RB腳連法,注意,7腳是打叉的 圖片: 三,F(xiàn)LASH代換 1.主控,F(xiàn)LASH代換首先要考慮的是換上去的FLASH主控支持嗎,因?yàn)閾Q了FLASH多半還是要量產(chǎn)的,所以即使PCB硬件支持,還是要考慮主控是否支持,特別是ST,SPECTEK一類的廠家,其生產(chǎn)的閃存很多主控都不支持。 2,PCB兼容性?,F(xiàn)在新的主控基本都支持4CE的FLASH,但是有時(shí)候生產(chǎn)的PCB卻是專門針對(duì)某些FLASH設(shè)計(jì)的,對(duì)其他FLASH并不兼容。像我就見(jiàn)過(guò)一款MXT8208主控的PCB板,上面只有1個(gè)8位 的FLASH空位,并且是2CE的,所以即使MXT8208本身支持4CE的FLASH ,具有雙通道功能,但是你上4管芯的FLASH還是用不了 。 3.代換原則,在圖4-圖6中可以看出,F(xiàn)LASH是向下兼容的,即4CE的兼容2CE,2CE兼容1CE的。如果板上原來(lái)是4CE的FLASH,你要用 2CE的FLASH代換,無(wú)需調(diào)整,直接焊上即可。1CE代換2CE的也是一樣。反過(guò)來(lái)當(dāng)用2管芯的FLASH代換1管芯FLASH就需要考慮了,多出的引腳怎么接。我們以ATJ2091為例子來(lái)說(shuō)明。圖12是某款2091N的FLASH連線圖。原機(jī)使用的的HY27UT084G2M,512M,1管芯的閃存,現(xiàn)在要用2G的HY27UU08AG5M,2管芯的閃存來(lái)代換。比較HY27UU08AG5M和HY27UT084G2M,Y27UU08AG5要多出R/B2(6腳),CE2(10腳)。在原機(jī)中,F(xiàn)LASH10腳直接連到2091N的37腳CE2上,這說(shuō)明PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)考慮要兼容2CE閃存了,所以不需要我們?cè)賱?dòng)手改造。再看6腳,原機(jī)是通過(guò)R8接地的。我在前面就說(shuō)到R/B腳是代換升級(jí)FLASH要考慮的 第三個(gè)因素,但是沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明。想在就仔細(xì)的說(shuō)給大家聽(tīng) 。 R/ B:就緒/忙輸出,R/ B的輸出能夠顯示設(shè)備的操作狀態(tài)。R/ B處于低電平時(shí),表示有編程、擦除或隨機(jī)讀操作正在進(jìn)行。當(dāng)R/ B處于低電平時(shí),主控?zé)o法對(duì) FLASH進(jìn)行讀寫操作,只有當(dāng)R/ B處于高電平時(shí),主控才能對(duì) FLASH進(jìn)行讀寫操作。原機(jī)7腳RB1連到2091N的39腳R/B端,并通過(guò)上拉電阻R6連到VCC,保證了RB1始終是高電平。但是原機(jī)6腳RB2通過(guò)R8接地,使得位低電平RB2,原機(jī)用的是1管芯的FLASH,6腳是空腳,接地沒(méi)有影響,現(xiàn)在用2管芯FLASH代換,如果不作電路改動(dòng),那FLASH內(nèi)部有一個(gè)管芯將始終處于忙狀態(tài)而無(wú)法讀寫,論壇里面幾位朋友都是這樣,換了FLASH而無(wú)法刷FW,就是因?yàn)镽B2狀態(tài)不對(duì)導(dǎo)致的。所以在這里,要把6腳R/B2接地取消,焊下R8,焊上R7,把RB2和RB1并聯(lián),一起連到2091N的39腳。 2管芯的FLASH有2個(gè)RB腳,4管芯有4個(gè)RB腳,但是不管有多少個(gè)RB腳,都是一個(gè)連法,所有RB腳應(yīng)該狀態(tài)是一樣的,所以RB腳基本都是并聯(lián)在一起的,見(jiàn)圖13,SK6211FLASH的RB腳連法。SK6211FLASH的4,5,6,74個(gè)RB腳并連到SK6211的30腳。 RB腳目前有3種連法 ,第一是像ATJ2091這樣,F(xiàn)LASH的RB腳和主控RB腳相連 ,但是要連個(gè)上拉電阻到VCC,保持高電平。第二是像SK6211這樣FLASH的RB腳和主控RB腳相連 ,沒(méi)有其他附加元件,U盤主控多是這樣的連法 。第三種是像ATJ2051那樣的,主控上沒(méi)有設(shè)置RB腳,F(xiàn)LASH的RB腳不和主控連接,空著(空著的時(shí)候也是高電平)或者連個(gè)上拉電阻到VCC,保持高電平。見(jiàn)圖14.不管是哪種接法,我們只要把多出的RB腳確保不接地,不7腳RB1并聯(lián)就可以了。 4管芯FLASH代換 2管芯FLASH和 2管芯FLASH代換 1管芯FLASH道理是一樣的 ,只要考慮多出的RB和CE腳就可以了,RB腳前面說(shuō)了,很方便,只要不接地,并聯(lián)在一起就可以了。CE腳要看 PCB上做出走線了嗎,如波沒(méi)有CE3,CE4的走線就只能飛線到 主控了 。 描述:圖15,第二片F(xiàn)LASH多余引腳去掉,剩余的彎成和芯片成90度 圖片:
描述:圖16 圖片:
四,F(xiàn)LASH的升級(jí) FLASH的升級(jí)主要目的就是擴(kuò)容,當(dāng)然也有 的是用SLC替代MLC閃存,提升速度,在這里我們不考慮先。FLASH的升級(jí)有2種情況,1,單芯片改單芯片,就是用大容量的閃存替代原機(jī)小容量的閃存,這就是我上面提到的FLASH代換,這里就不多說(shuō)了。2,單芯片改雙芯片,即用2片F(xiàn)LASH代換原機(jī)單獨(dú)的FLASH。這里面又分單芯片改雙通道和單芯片改單通道2種情況。 單芯片改單通道,多用在數(shù)碼設(shè)備上。 前面圖4-圖6的FLASH引腳圖可以看出,1管芯的FLASH有19個(gè)有用腳,2管芯的FLASH有21個(gè)有用腳,僅僅比1管芯的FLASH多2腳,正常應(yīng)該是19*2=38腳才對(duì)呀。其他腳哪里去了呢?事實(shí)上2個(gè)管芯的引腳,除了RB和CE,其他腳都是兩兩對(duì)應(yīng)并聯(lián)在一起的。這也是數(shù)碼設(shè)備擴(kuò)容的原理和基礎(chǔ)。如果你注意看有2片F(xiàn)LASH的數(shù)碼設(shè)備就會(huì)發(fā)現(xiàn),2片F(xiàn)LASH除了CE腳,其他有用的引腳都是兩兩對(duì)應(yīng)并聯(lián)。也就是說(shuō),1片2管芯FLASH是把2個(gè)管芯作在 內(nèi)部,而我們現(xiàn)在擴(kuò)容則是把 2個(gè)管芯拆開(kāi),一個(gè)管芯作為一片F(xiàn)LASH 焊接在外面。 單芯片改單通道,2片F(xiàn)LASH的I/O(數(shù)據(jù)腳),VCC,VSS,WE,WP,ALE,CLE,RE,除了CE腳,其他都是兩兩對(duì)應(yīng)并聯(lián)在一起的。CE腳各自獨(dú)立連接到主控。 單芯片改單通道,如果PCB板上有2個(gè)FLASH位置,那考慮完FLASH代換條件后,直接上 2片F(xiàn)LASH即可,2片F(xiàn)LASH可以是不同型號(hào)。注意:如果PCB板上2個(gè)FLASH的數(shù)據(jù)腳不是并聯(lián),而是分別接主控D0-D15,那屬于單芯片改雙通道范疇。 單芯片改單通道,如果PCB板上只有1個(gè)FLASH位置,那只能采用疊加法了。 把第一片F(xiàn)LASH焊好 在PCB 板上,把第二片F(xiàn)LASH多余引腳去掉,剩余的彎成和芯片成90度。見(jiàn)圖15。然后把2片F(xiàn)LASH 對(duì)應(yīng)的腳(除了CE腳)焊接在一起。見(jiàn)圖16.最后把第二片F(xiàn)LASH的CE腳飛線到主控相應(yīng)的CE端。 單芯片改雙通道,多是用在U盤上 在U盤中我們經(jīng)??梢钥吹竭@樣的情況,PCB板的一面有一片F(xiàn)LASH,反面留有一個(gè)空FLASH位置,2片F(xiàn)LASH的數(shù)據(jù)腳并不相連,正面FLASH的數(shù)據(jù)腳連到主控D0-D7,反面FLASH的數(shù)據(jù)腳連到主控D8-D15,這樣的2片F(xiàn)LASH必須是成對(duì)的,型號(hào)要完全一樣。也是考慮完FLASH代換條件后,直接焊接上去家可以了。 如果PCB板上沒(méi)有留有一個(gè)空FLASH位置(很多小廠這么作),又想改雙通道,可以參考單芯片改單通道疊加法,但是,第二片F(xiàn)LASH的數(shù)據(jù)腳不能焊到第一片F(xiàn)LASH上,而是要飛線到主控,整個(gè)改造要飛9-10條線,比較麻煩。見(jiàn)圖17.也可以參考http://bbs./read.php?tid=100453一文。 描述:圖17 圖片: |
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