串行NOR Flash执行性能的究极模式 - QPI/OPI

撞上电子

大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是在FDCB里使能串行NOR Flash的QPI/OPI模式。
2 [. r5 j& k* \# G3 K我们知道 Flash 读时序里有五大子序列 CMD + ADDR + MODE + DUMMY + READ，前面的文章中痞子衡讲过《串行NOR Flash的Continuous read模式》，Continuous read 模式是为了在适当的情况下精简掉连续读访问里的后续 CMD 子序列，它可以进一步提高 Flash 访问性能，这已经是极限了吗？其实没有，还差最后一招，那就是痞子衡今天要讲的 QPI/OPI 模式。
( O1 O) d2 H! T一、什么是QPI/OPI模式？截至到目前为止，不管是四线 Flash 还是 八线 Flash，痞子衡讲的所有 Flash 传输时序中的 CMD 子序列都是以 1 线形式发送的（即只通过 IO0 来发送），我想你肯定也曾经觉得奇怪过，为何其他子序列都有 1/2/4/8 线模式可选，偏偏这个 CMD 子序列总是 1 线模式？其实这也不能怨 CMD，毕竟所有的 Flash 传输时序都从 CMD 子序列开始的，后续子序列的 Pad 模式都是靠 CMD 命令码来区分的，为了保证 CMD 值能被正确获取，只能牺牲 CMD 序列的灵活性，就固定以 1 线形式发送，这也就是所谓的 SPI 模式。
为了不让 CMD 子序列太委屈，Flash 厂商也为了它单独做了设计，四线 Flash 可以切换到 4 线模式来发送 CMD 子序列（即 QPI 模式），八线 Flash 可以切换到 8 线模式来发送 CMD 子序列（即 OPI 模式），默认上电是 SPI 模式，然后在 SPI 模式下做指定设置可以切换到 QPI/OPI 模式，在 QPI/OPI 模式下做指定设置或者复位也能再回到 SPI 模式。
: k6 X0 o* x; Z  W1.1 四线Flash的QPI模式下面是一款典型的四线 Flash（芯成 IS25WP128） 在 QPI 模式下的 Fast Read Quad I/O 传输时序，此时 CMD 子序列仅在 2 个 CLK 内就完成了传输，因为 IO[3:0] 均参与了 CMD 发送，效率是 SPI 模式下的 4 倍。后面的子序列与 SPI 模式下一模一样。