ESP32-S3确实支持SD NAND 。这是一种贴片式存储芯片,内部集成了NAND Flash和控制器,通过SD协议与主控芯片通信,非常适合为ESP32-S3项目扩展可靠的大容量存储
选择SD NAND而非传统SD卡,主要在于其高可靠性和节省空间的特点。它采用贴片式封装,直接焊接在PCB上,能有效避免震动导致的接触不良。一些SD NAND芯片(如MK米客方德的产品)基于SLC或pSLC技术,提供了更长的擦写寿命(可达5-10万次)和更高的数据可靠性,适合工业等要求苛刻的环境。
ESP32-S3可以通过SDIO或SPI两种总线模式与SD NAND通信。
SDIO模式(推荐):这是首选模式,通常使用4位或1位数据线宽,支持更高的数据传输速率。SPI模式采用简洁的4线制通信架构。在SDIO模式下,ESP32-S3的SDIO主机控制器与SD NAND连接。
SPI模式:如果项目中对接口资源紧张且对速度要求不高,或者主控芯片的SDIO接口已被占用,可以考虑使用SPI模式,SPI模式采用简洁的4线制通信架构。
下面的表格展示了在4位SDIO模式下,ESP32-S3与SD NAND的一种典型引脚连接方式:


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软件驱动乐鑫官方提供的ESP-IDF已经包含了对SD/SDIO设备的支持,这使得SD NAND的软件驱动变得相对简单。
初始化代码示例:你可以使用ESP-IDF中的sdmmc_host_t和sdmmc_slot_config_t进行配置。以下是一个基本的初始化代码示例
#include "driver/sdmmc_host.h"
#include "driver/sdspi_host.h"
#include "sdmmc_cmd.h"
void sd_nand_init() {
sdmmc_host_t host = SDMMC_HOST_DEFAULT();
sdmmc_slot_config_t slot = SDMMC_SLOT_CONFIG_DEFAULT();
// 修改点1:禁用卡检测引脚(SDNAND 无需检测)
slot.gpio_cd = GPIO_NUM_NC;
// 修改点2:调整总线宽度为 4-bit(若需要)
slot.width = 4;
// 修改点3:可以提升时钟频率
host.max_freq_khz = SDMMC_FREQ_HIGHSPEED;
// 挂载文件系统
esp_vfs_fat_sdmmc_mount("/sdcard", &host, &slot, &mount_config, &card);
}
文件系统操作:成功初始化后,你就可以使用标准的文件操作函数(如fopen、fread、fwrite)来读写SD NAND中的文件。
SD NAND与ESP32-S3的组合在多种应用中表现出色:
飞行控制器黑匣子:利用SD NAND记录飞行数据日志,其高可靠性确保了数据在振动环境下的安全
穿戴式设备:例如智能手环持续记录用户的皮肤电反应(GSR)数据。ESP32-S3的低功耗特性结合SD NAND的稳定存储,能有效延长设备续航。
GUI图像存储:对于带有显示屏的项目,SD NAND可以存储界面所需的图片、字体等资源。
替代传统SD卡座:在空间受限或要求高可靠性的设计中,可以用SD NAND直接替换传统的插卡式SD卡座,硬件改动小,软件适配快。
总的来说,ESP32-S3支持SD NAND,为你提供了一种可靠、高效且节省空间的大容量存储解决方案。无论是在工业自动化、智能穿戴还是其他物联网设备中,它都能满足你对数据存储的严格要求。
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