中科蓝讯主控AB5690F驱动SDNAND例程

使用中科蓝讯主控 AB5690F 驱动 SD NAND 以单线 SD 模式的方案，硬件接线与软件代码实现需要详细考虑接口配置和驱动逻辑。以下是从硬件接线到软件代码的详细指导：

1. 硬件接线

AB5690F 支持单线 SD 模式，具体连接到 SD NAND 的引脚如下：

• VCC (电源引脚)：连接到 SD NAND 的供电引脚，通常为 3.3V 或 1.8V，取决于 SD NAND 芯片的工作电压要求。

• GND (地)：连接到 SD NAND 的地引脚。

• SD_CLK (时钟引脚)：连接到 SD NAND 的时钟引脚，负责传输时钟信号。

• SD_CMD (命令引脚)：连接到 SD NAND 的 CMD 引脚，用于发送命令和接收响应数据。

• SD_DATA (数据引脚)：单线模式下只使用一个数据线，连接到 SD NAND 的数据引脚，传输数据。

• Pull-up 电阻：根据 SD 协议，通常需要在 SD_CMD 和 SD_DATA 引脚上接 10kΩ 的上拉电阻，确保稳定的信号电平。

以下是一个基于中科蓝讯主控 AB5690F 驱动 SD NAND 的单线 SD 模式连接示意图：

接线图说明：

• AB5690F 引脚：表示主控芯片上的接口引脚。

• SD NAND 引脚：表示 SD NAND 存储器芯片上的接口引脚。

• 连接线：表示主控与存储器芯片的信号线连接。

  

• 详细说明：

• VCC：SD NAND 的工作电压可以是 3.3V 或 1.8V。确保为 SD NAND 提供稳定的供电电压，并连接到主控芯片的 VCC 引脚。

• GND：两者的地线（GND）需要连在一起，确保电气接地一致性。

• SD_CLK（时钟信号）：主控芯片 AB5690F 的 SD_CLK 引脚连接到 SD NAND 的 CLK 引脚，提供同步时钟信号。

• SD_CMD（命令信号）：主控芯片 AB5690F 的 SD_CMD 引脚连接到 SD NAND 的 CMD 引脚，传递命令和接收响应数据。

• SD_DATA（数据线）：在单线模式下，只使用一个数据线，主控芯片 AB5690F 的 SD_DATA 引脚连接到 SD NAND 的 DAT0 引脚，进行数据传输。

• 上拉电阻：为了符合 SD 协议，在 SD_CMD 和 SD_DATA 引脚上各接一个 10kΩ 的上拉电阻到 VCC，确保信号稳定，避免悬空状态。

需要特别注意的事项：

• 电源电压选择：SD NAND 的工作电压应根据芯片规格书选择合适的 3.3V 或 1.8V 电压。

• 上拉电阻配置：CMD 和 DATA 线上的上拉电阻必须正确连接，保证数据传输稳定。

• 时钟频率：时钟频率在初始化阶段应设置为较低值（如 400KHz），然后在数据传输阶段提升到 SD NAND 支持的最高时钟频率（如 25MHz）。

2. 软件驱动代码

驱动代码分为以下几步：初始化、命令发送、数据传输和错误处理。

2.1 SD NAND 初始化代码

初始化部分需要设置正确的时钟频率、工作模式和检测卡的准备状态。

c复制代码void SDNAND_Init() {    // 配置时钟
    SetSDClock(SD_CLOCK_400KHZ);  // 初始化时用低速时钟
    
    // 初始化引脚配置
    SD_PIN_Init();    
    // 发送初始化命令
    SD_SendCommand(SD_CMD_GO_IDLE_STATE, 0x0);    
    // 检查卡是否进入IDLE状态
    if(SD_GetResponse() != SD_R1_IDLE) {        // 处理初始化失败
    }    
    // 切换到高速模式
    SetSDClock(SD_CLOCK_25MHZ);    
    // 初始化完成}

2.2 发送命令函数

与 SD NAND 进行通信时，通过 CMD 引脚发送命令并读取响应。

c复制代码void SD_SendCommand(uint8_t cmd, uint32_t arg) {    // 发送命令格式：起始位 + 命令索引 + 参数 + CRC + 停止位
    uint8_t command[6];
    command[0] = (cmd & 0x3F) | 0x40;  // 命令码
    command[1] = (arg >> 24) & 0xFF;   // 参数高字节
    command[2] = (arg >> 16) & 0xFF;
    command[3] = (arg >> 8) & 0xFF;
    command[4] = arg & 0xFF;           // 参数低字节
    command[5] = 0x95;                 // CRC 校验值

    // 通过命令线发送命令
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        SD_SendByte(command[i]);
    }
}

2.3 读取数据

读取数据时要考虑页大小，SD NAND 一般使用 512 字节或更大的页大小。

c复制代码uint8_t SD_ReadData(uint8_t* buffer, uint32_t length) {    // 等待数据起始标志 0xFE
    if (SD_WaitForDataStart() != 0xFE) {        return SD_ERROR;  // 数据开始标志未收到
    }    // 读取数据
    for (uint32_t i = 0; i < length; i++) {
        buffer[i] = SD_ReceiveByte();
    }    
    // 读取完数据后，接收 CRC 字节（忽略）
    SD_ReceiveByte();  // CRC 高字节
    SD_ReceiveByte();  // CRC 低字节
    
    return SD_OK;
}

2.4 写入数据

写入数据时，类似读取操作，需要按照特定的数据格式和对齐要求进行。

c复制代码uint8_t SD_WriteData(uint8_t* data, uint32_t length) {    // 发送数据起始标志 0xFE
    SD_SendByte(0xFE);    
    // 发送数据
    for (uint32_t i = 0; i < length; i++) {
        SD_SendByte(data[i]);
    }    
    // 发送 CRC（可忽略）
    SD_SendByte(0xFF);  // CRC 高字节
    SD_SendByte(0xFF);  // CRC 低字节
    
    // 检查写入响应
    uint8_t response = SD_ReceiveByte();    if ((response & 0x1F) != 0x05) {        return SD_ERROR;  // 写入失败
    }    
    return SD_OK;
}

2.5 错误处理和重试机制

为了确保操作稳定，必须加入错误处理和重试机制。例如：

c复制代码uint8_t SD_WaitForDataStart() {    uint32_t timeout = 10000;  // 设置超时时间
    uint8_t response;    
    // 循环等待数据起始位 0xFE
    do {
        response = SD_ReceiveByte();
        timeout--;
    } while ((response != 0xFE) && (timeout > 0));    
    if (timeout == 0) {        return SD_ERROR;  // 超时错误
    }    
    return response;
}

3. 总结

• 硬件接线：确保引脚正确连接，特别是时钟、命令和数据引脚，以及上拉电阻的配置。

• 软件驱动：初始化 SD NAND，设置正确的时钟频率，使用合适的命令进行读写操作。处理好初始化、命令发送、数据读写等步骤中的错误，并引入必要的错误重试机制。

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