SDNAND在SPI模式下SD卡引脚连接方案

问题描述：sdnand只用1bit数据  其他的SDD1～SDD3是悬空吗？没有上拉电阻！

问题解答：在SPI模式下，当您只使用1-bit数据线（即SDDAT0/DATA）时，SDDATA1、SDDATA2、SDDATA3 确实应该被悬空（不连接），但强烈建议通过一个上拉电阻（例如10kΩ - 100kΩ）连接到VCC（3.3V）。

下面是详细的解释和原因：

1. SD卡的两种通信模式

SD卡支持两种通信协议：

• SD总线模式： 使用4条并行数据线（SDDAT0-3）、命令线和时钟线。速度快，但需要更多IO口。

• SPI模式： 使用标准的SPI总线接口（MOSI, MISO, SCK, CS）。数据线是单线、半双工的。SDDAT0 用作 MISO（主机输入，从机输出），SDDAT1 用作 MOSI（主机输出，从机输入）。而SDDAT2和SDDAT3在此模式下有特殊用途或不使用。

2. SPI模式下各引脚的职责

当SD卡被切换到SPI模式后（通过发送CMD0并拉低CS引脚）：

• SDDAT0 (Pin 7): 作为 MISO，这是卡返回数据和响应给主机的唯一数据线。这是您必须使用的“1-bit”数据线。

• SDDAT1 (Pin 8): 在SPI模式下，此引脚被用作数据输入（MOSI）的备选。但绝大多数情况下，主机通过 CMD 引脚（Pin 2）发送命令和数据给卡，因此SDDAT1在标准SPI协议中是未使用的。为了避免冲突，必须将其设置为高阻态或上拉。

• SDDAT2 (Pin 9): 在SD总线模式下是数据线2，在SPI模式下未使用。同上，需要处理。

• SDDAT3 (Pin 1): 这个引脚非常特殊。它有两个功能：

• 在SD总线模式下，它是数据线3。

• 在所有模式下，它都是片选信号（CS或DAT3）。在SPI模式下，主机必须通过一个GPIO控制此引脚，以选择/取消选择SD卡。因此，此引脚绝对不能悬空！ 必须由主机的GPIO直接驱动。

3. 为什么SDDAT1-3需要上拉电阻（尤其是DAT1和DAT2）？

1. 防止未定义状态和额外功耗： 如果这些引脚悬空且处于高阻抗状态，它们很容易受到板级噪声的影响，电平在0和1之间浮动。这可能导致SD卡内部逻辑混乱，消耗不必要的电流，甚至可能意外触发某些测试模式。

2. 确保正确识别模式： SD卡在上电初期会检测DAT0-DAT3的电压状态，以确定进入SD模式还是SPI模式。将未使用的DAT线通过上拉电阻拉到高电平，有助于卡稳定地识别并进入预期的工作模式。

3. 符合规范要求： SD物理层规范强烈建议对所有数据线（包括未使用的）使用上拉电阻，以确保信号的确定性和系统的稳定性。

4. DAT3的特殊性： 虽然DAT3在SPI模式下作为片选，但在上电初期，卡会通过检测DAT3上的电平（需搭配上拉电阻和50kΩ-100kΩ的下拉）来判断是否有卡插入。因此，DAT3的上拉电阻（通常47kΩ - 100kΩ）是设计中的一部分，主机GPIO需要能克服这个上拉将其拉低。

推荐的连接方案（SPI模式，1-bit数据）

总结：
在1-bit SPI模式下，SDDAT1和SDDAT2确实“逻辑上悬空”（不与主机数据线连接）。但从硬件设计的稳定性和可靠性角度出发，必须为SDDAT1、SDDAT2以及作为CS的SDDAT3添加上拉电阻到3.3V。这是专业设计与业余尝试的一个重要区别，能避免很多难以调试的通信问题。

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