沁恒微单片机CH32V307驱动SDNAND的SPI模式Demo

在使用沁恒微单片机 CH32V307 驱动 SDNAND 的SPI模式时，硬件连接和软件代码都需要细致配置。下面是从硬件接线到软件代码的详细参考方案。

1. 硬件接线

CH32V

注意事项:

• SDNAND卡需要稳定的3.3V供电，如果卡的供电不稳，可能会导致初始化失败。

• 通常需要为 CS、CLK、MOSI、MISO 引脚添加适当的上拉电阻（10kΩ 左右），以保证信号稳定。

2. CH32V307 SPI模式配置

CH32V307的SPI接口通常会用于与SDNAND进行通信。在软件层面上，首先要配置SPI接口，接着进行SDNAND卡的初始化、数据读写等操作。

2.1 SPI初始化代码

在使用SPI模式通信之前，首先需要正确配置CH32V307的SPI外设。下面是SPI初始化的代码示例：

#include "ch32v30x_spi.h"
#include "ch32v30x_gpio.h"
#include "ch32v30x_rcc.h"

void SPI_Config(void) {
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能SPI外设和GPIO时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 假设使用GPIOA引脚

    // 配置SPI引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; // SCK, MISO, MOSI
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置片选引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 假设片选使用PA4
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 片选初始为高电平

    // 配置SPI
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8; // 根据SDNAND速度选择
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);

    // 启用SPI
    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

2.2 SPI传输函数

你需要一个基本的SPI读写函数来实现与SDNAND的通信。以下是简单的SPI数据发送和接收函数：

uint8_t SPI_Transfer(uint8_t data) {
    // 发送数据
    SPI_I2S_SendData(SPI1, data);

    // 等待发送完成
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET);

    // 等待接收完成
    while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET);

    // 返回接收的数据
    return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
}

3. SDNAND初始化和通信

SDNAND卡的初始化与标准SD卡的SPI初始化类似，需要按照特定的命令序列进行操作。

3.1 片选控制函数

使用GPIO引脚控制片选（CS引脚）：

void SD_CS_Enable(void) {
    GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 片选拉低
}

void SD_CS_Disable(void) {
    GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 片选拉高
}

3.2 SDNAND初始化流程

初始化SDNAND时，首先需要通过SPI发送复位命令和其他必要的初始化命令。

#include "sdnand_commands.h"  // 包含SDNAND相关命令的头文件

int SDNAND_Init(void) {
    // 片选拉高
    SD_CS_Disable();

    // 发送若干个空闲时钟
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        SPI_Transfer(0xFF);  // 发送空闲字节
    }

    // 片选拉低
    SD_CS_Enable();

    // 发送CMD0 (GO_IDLE_STATE)命令，复位SD卡
    uint8_t response = SD_SendCommand(CMD0, 0);
    if (response != 0x01) {
        // 错误处理
        SD_CS_Disable();
        return -1;
    }

    // 发送其他初始化命令，具体依赖于SDNAND卡的协议
    // 如 CMD8 检查电压，ACMD41 启动初始化等
    // ...

    // 片选拉高
    SD_CS_Disable();

    return 0;  // 初始化成功
}

3.3 发送命令函数

以下是发送命令和接收响应的函数：

uint8_t SD_SendCommand(uint8_t cmd, uint32_t arg) {
    uint8_t response;

    // 发送命令字节（最高位为传输标志）
    SPI_Transfer(cmd | 0x40);

    // 发送参数（4字节）
    SPI_Transfer((arg >> 24) & 0xFF);
    SPI_Transfer((arg >> 16) & 0xFF);
    SPI_Transfer((arg >> 8) & 0xFF);
    SPI_Transfer(arg & 0xFF);

    // 发送校验和（对于CMD0和CMD8是固定的）
    SPI_Transfer(0x95);  // CMD0 校验值

    // 等待响应
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        response = SPI_Transfer(0xFF);
        if (response != 0xFF) {
            break;
        }
    }

    return response;
}

4. 文件系统（可选）

如果你希望使用文件系统访问SDNAND上的数据，可以通过FATFS或其他文件系统库挂载SDNAND卡。一般来说，FATFS需要依赖于正确的读写实现。

5. 调试建议

1. 电压问题：确保电源稳定，特别是SDNAND卡启动时的电压要求。

2. 通信问题：在调试时使用逻辑分析仪或示波器检查SPI总线的信号。

3. 时钟速度：SDNAND在初始化时可能要求较低的SPI时钟频率，可以尝试降低SPI时钟速率进行调试。

通过以上步骤，从硬件接线到软件代码，你可以驱动CH32V307与SDNAND进行SPI通信。如有其他问题请与我们联系。

热门标签：SDNAND贴片式TF卡贴片式SD卡SD FLASHNAND FLASHSLC NAND