读写SDNAND芯片通常涉及一系列步骤,包括初始化、发送命令、数据读写、CRC校验和错误处理等。以下是一个详细的指南,介绍如何在嵌入式系统中读写SDNAND芯片:
确保连接正确:
将SDNAND芯片与微控制器(MCU)之间的连接确保正确,通常使用SPI或SD模式。
在SD模式下,SD卡共使用到SCLK、CMD、SDD[3:0]六根信号线。
在SPI模式下,SD卡共使用到CS、SCLK、DI(MISO)、DO(MOSI)四根信号线。
复位SDNAND:
发送CMD0命令来复位SDNAND。
等待SDNAND的响应,直到它准备好进行后续的读写操作。
配置工作参数:
设置SPI或SD模式的工作频率、时序等,确保微控制器和SDNAND之间的通信能够正常进行。
在STM32、ESP32等微控制器上,使用库函数或底层驱动配置SD接口。
选择命令:
SDNAND支持多种命令,如CMD17(读单块)和CMD24(写单块),用于执行基本的读写操作。
根据需要选择相应的命令。
发送命令并等待响应:
通过CMD信号线发送48bit的命令。
等待SDNAND的响应,确认命令是否被执行。
读取数据:
在发送读命令并得到响应后,等待起始字节(0xFE)。
然后读取指定数量的字节(通常是512字节)。
接收并处理两个字节的CRC校验。
写入数据:
在发送写命令并得到响应后,发送起始字节。
然后写入数据。
最后发送两个字节的CRC校验。
SDNAND接收完数据块后会返回一个数据响应及忙碌标志,当SDNAND把接收到的数据写入到内部存储单元完成后,会停止发送忙碌标志。
读取时的CRC校验:
接收并处理两个字节的CRC校验,以检测数据传输过程中的错误。
写入时的CRC校验:
在数据末尾发送两个字节的CRC,以确保数据的完整性。
检测错误:
在读写过程中,检查响应是否正确,以及CRC校验是否通过。
处理错误:
如果出现错误,如响应不正确或CRC校验失败,需要进行相应的错误处理。
这可能包括重新发送命令、重新初始化SDNAND或采取其他措施来恢复操作。
选择文件系统:
如果需要在SDNAND上实现文件系统,如FATFS,可以选择集成第三方文件系统库。
挂载文件系统:
通过实现块读写接口将文件系统与SDNAND集成。
使用f_mount函数挂载SDNAND设备上的文件系统。
文件操作:
使用f_open、f_write、f_read等函数进行文件的打开、写入和读取操作。
大多数 SDNAND 芯片都需要相应的驱动程序来进行读写操作。这些驱动程序可以帮助简化通信流程,包括命令的发送、数据的读取/写入、错误处理等。如果主控芯片支持 SDNAND,通常可以直接使用现有的文件系统或存储控制器库来与 SDNAND 芯片进行交互。
以下是一个简单的伪代码示例,用于读取和写入 SDNAND:
c复制代码#define SDNAND_READ_CMD 0x03 // 假设读取命令为 0x03#define SDNAND_WRITE_CMD 0x02 // 假设写入命令为 0x02void SDNAND_Read(uint32_t address, uint8_t *buffer, uint32_t length) { // 选择芯片
SPI_SelectChip();
// 发送读命令和地址
SPI_Write(SDNAND_READ_CMD);
SPI_Write((address >> 8) & 0xFF); // 高字节地址
SPI_Write(address & 0xFF); // 低字节地址
// 读取数据
for (uint32_t i = 0; i < length; i++) {
buffer[i] = SPI_Read();
}
// 取消选择芯片
SPI_DeselectChip();
}void SDNAND_Write(uint32_t address, uint8_t *data, uint32_t length) { // 选择芯片
SPI_SelectChip();
// 发送写命令和地址
SPI_Write(SDNAND_WRITE_CMD);
SPI_Write((address >> 8) & 0xFF); // 高字节地址
SPI_Write(address & 0xFF); // 低字节地址
// 写入数据
for (uint32_t i = 0; i < length; i++) {
SPI_Write(data[i]);
}
// 取消选择芯片
SPI_DeselectChip();
}
擦除操作:写操作前需要擦除目标区域,SDNAND 的擦除通常是按块进行的,因此每次写入时,确保目标区域已经擦除。
电源管理:确保在进行读写操作时,芯片的电源稳定,避免中途断电导致数据丢失。
时序和协议:不同的 SDNAND 芯片可能有不同的命令和时序要求,确保参考芯片的 datasheet 或用户手册,严格按照要求实现读写操作。