NXP LPC55系列驱动SDNAND贴片式TF卡贴片式SD卡例程

以下是针对 NXP LPC55系列主控驱动SD NAND 的详细技术指南，涵盖硬件接线（SDIO/SPI）和软件驱动代码实现，并附参考文档资源：

一、硬件接线方案

1. SDIO模式（4-bit总线，高速）

适用于需要高性能的场景（如大文件连续读写）。
LPC55系列引脚配置（以LPC55S69为例）：

注意事项：

• 确保SDIO电源域电压匹配（LPC55的VDDIO为3.3V）。

• 在CLK和数据线附近并联22pF电容以减少高频噪声。

2. SPI模式（兼容模式，低速）

适用于资源受限或需要简化设计的场景。

注意事项：

• SPI模式下仅使用DAT0单线传输。

• CS引脚需通过GPIO手动控制（非硬件SPI片选）。

二、软件驱动实现

1. SDIO模式驱动代码（基于NXP SDK）

初始化SDIO控制器

// 使用Flexcomm Interface 8 (SDIO)void SDIO_Init() {
  CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Sdio);
  CLOCK_SetClkDiv(kCLOCK_DivSdioClk, 1); // SDIO时钟=主频(150MHz)/1=150MHz

  // 配置SDIO引脚复用
  IOPORT_AttachPin(PIO0_24, 1); // SD0_CLK
  IOPORT_AttachPin(PIO0_23, 1); // SD0_CMD
  IOPORT_AttachPin(PIO0_20, 1); // SD0_D0
  IOPORT_AttachPin(PIO0_21, 1); // SD0_D1
  IOPORT_AttachPin(PIO0_22, 1); // SD0_D2
  IOPORT_AttachPin(PIO0_25, 1); // SD0_D3

  // 初始化SDIO控制器
  sdif_config_t config;
  SDIF_GetDefaultConfig(&config);
  config.busWidth = kSDIF_Bus4Bit; // 4位总线
  config.enableSuspendResume = false;
  SDIF_Init(SDIF, &config);

  // 设置SD卡时钟频率（初始化阶段400kHz）
  SDIF_SetCardClock(SDIF, 150000000, 400000);}

发送CMD命令并接收响应

status_t SD_SendCommand(uint32_t cmd, uint32_t arg, uint32_t responseType) {
  sdif_command_t command;
  command.index        = cmd;
  command.argument    = arg;
  command.responseType = responseType;

  return SDIF_SendCommand(SDIF, &command);}// 示例：发送CMD0（复位）status_t status = SD_SendCommand(0, 0, kSDIF_ResponseTypeNone);

读取数据块

status_t SD_ReadBlock(uint32_t sector, uint8_t *buffer) {
  sdif_data_t dataConfig;
  dataConfig.blockSize  = 512;
  dataConfig.blockCount = 1;
  dataConfig.rxData     = buffer;
  dataConfig.enableAutoCmd12 = true;

  // 发送CMD17（读单块）
  status_t status = SD_SendCommand(17, sector, kSDIF_ResponseTypeR1);
  if (status != kStatus_Success) return status;

  // 启动数据传输
  return SDIF_ReadData(SDIF, &dataConfig);}

2. SPI模式驱动代码

初始化SPI控制器

void SPI_Init() {
  CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Spi0);
  CLOCK_SetClkDiv(kCLOCK_DivSpi0Clk, 2); // SPI时钟=主频(150MHz)/2=75MHz

  // 配置SPI引脚复用
  IOPORT_AttachPin(PIO1_10, 1); // SCK
  IOPORT_AttachPin(PIO1_8, 1);  // MOSI
  IOPORT_AttachPin(PIO1_9, 1);  // MISO
  IOPORT_AttachPin(PIO1_11, 0); // CS (GPIO)

  // SPI配置
  spi_master_config_t config;
  SPI_MasterGetDefaultConfig(&config);
  config.baudRate_Bps = 400000; // 初始化阶段400kHz
  SPI_MasterInit(SPI0, &config, CLOCK_GetFreq(kCLOCK_MainClk));}

SPI命令传输函数

uint8_t SD_SPI_Transfer(uint8_t data) {
  uint8_t rxData;
  spi_transfer_t xfer;
  xfer.txData = &data;
  xfer.rxData = &rxData;
  xfer.dataSize = 1;
  SPI_MasterTransferBlocking(SPI0, &xfer);
  return rxData;}// 发送CMD0（复位）void SD_SendCMD0() {
  GPIO_WritePinOutput(GPIO, 1, 11, 0); // CS拉低
  SD_SPI_Transfer(0x40); // CMD0
  SD_SPI_Transfer(0x00);
  SD_SPI_Transfer(0x00);
  SD_SPI_Transfer(0x00);
  SD_SPI_Transfer(0x00);
  SD_SPI_Transfer(0x95); // CRC
  GPIO_WritePinOutput(GPIO, 1, 11, 1); // CS拉高}

三、关键参考文档

1. NXP官方资料

2. SD协议规范

3. 第三方资源

• GitHub参考代码库：

• LPC55S69 SDIO驱动示例 https://github.com/NXPmicro/lpcxpresso55s69_sdio_example
  

• SPI模式SD卡驱动库（需适配SD NAND）https://github.com/adafruit/Adafruit_SPIFlash

4. 调试工具建议

• 逻辑分析仪配置：
  使用Saleae Logic Pro 16抓取SDIO/SPI信号，配置解码器为“SD/MMC”或“SPI”。

• J-Link调试：
  通过LPC-Link2调试器连接LPC55S69，使用MCUXpresso IDE进行单步调试。

四、常见问题排查

1. SDIO模式初始化失败

• 症状：CMD0无响应（返回0xFF）。

• 解决步骤：

1. 检查CLK信号是否输出（示波器测量PIO0_24）。

2. 确认VCC电压稳定（3.3V±5%）。

3. 降低初始时钟频率至100kHz（修改SDIF_SetCardClock参数）。

2. SPI模式数据错误

• 症状：读取的数据全为0x00或0xFF。

• 解决步骤：

1. 检查MISO/MOSI接线是否反接。

2. 在CS信号切换后添加1us延时（SDK_DelayAtLeastUs(1)）。

3. 确认SPI模式设置为CPOL=0, CPHA=0。

通过以上方案，您可快速在LPC55系列主控上实现SD NAND的驱动。建议结合官方SDK中的fsl_sdif.c（SDIO驱动）和fsl_spi.c（SPI驱动）进行深度定制。

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