NAND Flash是采用NAND結構技術的非易失存儲器，具有ROM存儲器的特點。NAND FLASH 存儲器將數據線與地址線復用為8條線，另外還分別提供了命令控制信號線，因此，NAND FLASH 存儲器不會因為存儲容量的增加而增加引腳數目。從而極大方便了系統設計和產品升級。

　　1 元件介紹

　　1.1 MSP430芯片

　　MSP430系列單片機是TI公司推出的16位RISC系列單片機，該系列是一組超低功耗微控制器，供電電壓范圍為1.8V—3.6V。考慮到本系統有微體積、低功耗的要求，在此選用MSP430F149，它具有60KB Flash Memory、2kb RAM、有8個通道采樣率為200K的12位A/D轉換器、硬件乘法器、2個帶有大量捕獲/比較寄存器的16位定時器、看門狗等，為系統的進一步開發擴展提供了良好的基礎，特別適用于較復雜的系統開發。

　　1.2 NAND Flash

　　NAND結構Flash是Sumsung公司隆重推出并著力開發的新一代數據存儲器件,在此選用芯片K9F1G08U0M，電源電壓2.7V—3.6V，與MSP430F149一致，功耗低，容量可達128M×8Bit，按頁進行讀寫，按塊擦除，通過I/O口分時復用作為命令引腳/地址引腳/數據引腳。有很高的可靠性。

　　2 硬件設計

　　本系統中，K9F1G08U0M的數據輸入輸出口與單片機的P6端口相連。片選信號與單片機的P2.4相連， CLE(命令鎖存控制端)、ALE(地址鎖存控制端)、WE(寫操作控制端)、RE(讀操作控制端)分別通過控制單片機P3.3、P2.3、P2.6、P2.5引腳的電平，決定對FLASH

　　進行控制字操作、地址操作、寫操作還是讀操作。在此不使用寫保護功能，所以WP接高電平。FLASH與單片機的部分連接組成電路如圖1所示。

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　　圖1 MSP430F149與K9F1G08U0M的連接

　　3 軟件設計

　　MSP430的開發軟件較多，本文采用IAR公司的集成開發環境—IAR Embedded workbench 嵌入式工作臺，利用C430(MSP430系列的C語言)編寫調試。單片機對FLASH的操作主要有寫、讀、擦除。

　　3.1 寫操作

　　向FLASH內部寫數據是基于頁的，K9F1G08U0M的命令字、地址和數據都是通過并行口線I/O0—I/O7在控制信號的作用下分時操作。地址A0—A10，A11—A26通過I/O0—I/O7分4次送入。同時K9F1G08U0M芯片提供了一根狀態指示信號線 ，當該信號為低電平時，表示FLASH可能正處于擦除、編程或讀操作的忙狀態;而當其為高電平時，則表示為準備好狀態，此時可以對芯片進行各種操作。本系統須寫入126M數據寫操作流程圖如圖2。

　　3.2 讀操作

　　讀操作有串行頁讀、連續行讀、隨機讀3種類型。在此選用串行頁讀取。首先將讀操作控制字00h輸入，再寫入地址，寫入控制字30h，待 信號變高后，將本頁數據依次讀出。隨后再改變頁地址讀出其它頁內數據。操作流程圖如圖3。

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　　圖2 寫操作流程圖

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　　圖3 讀FLASH數據程序流程圖

　　3.3 擦除操作

　　任何FLASH器件的寫入操作都必須在空的或已擦除的單元內進行，因此在進行下一次存儲數據之前都必須對FLASH進行擦除操作。

　　擦除操作基于塊，K9F1G08U0M內有1024塊，塊地址的輸入需要兩個周期，塊操作的地址只有A18—A27有效，A12—A17備忽略。在地址后被送入的塊擦除命令(D0h)啟動塊擦除操作，待 信號變高后，送入命令字70h，讀出I/O0的值來判斷數據擦除是否成功。圖4為塊擦除流程圖。

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　　圖4 擦除FLASH程序流程圖

　　4 程序設計

　　在此給出寫操作部分程序，讀操作和擦除操作均可參考文中流程圖來編程，值得注意的是其它具體寫地址操作應仔細閱讀

　　K9F1G08U0M芯片資料。

　　#include

　　#define CLE BIT3

　　#define ALE BIT3

　　#define WE BIT6

　　#define CE BIT4

　　#define RE BIT5

　　#define RB BIT7

　　void ReadFlash(); //讀FLASH子程序

　　void WriteFlash(); //寫FLASH子程序

　　void inituart(void); //初始化異步串行通信

　　void Write10h(); //寫控制字10h子程序

　　void WriteCommand(); //寫命令字寫地址

　　void ClrFlash(); //擦除FLASH子程序

　　unsigned int k,i,a

　　void main ()

　　{

　　WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;

　　BCSCTL1 &= ~XT2OFF;

　　do

　　{

　　IFG1 &= ~OFIFG;

　　for (iq0=0x05; iq0>0; iq0--);

　　} //檢驗晶振是否起振

　　while ((IFG1 & OFIFG)!= 0);

　　BCSCTL2 = SELM_2 + SELS + DIVS0;

　　//SMCLK選擇2分頻后的4M

　　While(k<0xFC00) //頁數<64512時執行

　　{

　　WriteCommand(); //調用寫控制字寫地址子程序

　　While(i<2048) //字節數<2048時執行循環

　　{

　　WriteFlash(); //調用寫數據子程序,

　　32個字節

　　i=i+32; //字節數+32

　　}

　　i=0; //一頁寫完后,字節數置0

　　Write10h(); //調用寫10h子程序

　　while(!(P2IN & RB)); //等待RB信號變高

　　k++; //頁數+1

　　}

　　k=0; //頁數置0

　　LPM4; //全部寫完后，MSP430進入低功耗模式4

　　5 結束語

　　實驗表明： 整個系統簡單可靠、功能完善、運行穩定，具有實用價值。本文完成了對FLASH的寫操作、讀操作及擦除操作，達到了系統的微體積和低功耗特性。