SDNAND引脚 | AC6966B引脚 | 功能 | 硬件要求 |
---|---|---|---|
CLK | GPIOA0 (SDIO_CLK) | 时钟 | 串联22Ω电阻,线长≤50mm |
CMD | GPIOA1 (SDIO_CMD) | 命令/响应线 | 4.7kΩ上拉电阻,靠近SDNAND |
DAT0 | GPIOA2 (SDIO_D0) | 数据线0 | 等长处理(与CLK差异≤5mm) |
DAT1 | GPIOA3 (SDIO_D1) | 数据线1 | 同组数据线间距≥2倍线宽 |
DAT2 | GPIOA4 (SDIO_D2) | 数据线2 | 避免与蓝牙天线并行走线 |
DAT3 | GPIOA5 (SDIO_D3) | 数据线3 | 上电后默认作为卡检测引脚 |
VCC | VDD_3V3 | 3.3V电源 | 100nF+10μF电容并联 |
GND | GND | 地 | 多点接地,降低阻抗 |
SDIO模式优势:
理论速度可达 25MB/s(4-bit总线 @ 50MHz)
支持热插拔检测(通过DAT3引脚)
SDNAND引脚 | AC6966B引脚 | 功能 | 硬件要求 |
---|---|---|---|
CLK | GPIOB0 (SPI_CLK) | SPI时钟 | 线长≤30mm,远离射频信号 |
DI (CMD) | GPIOB1 (SPI_MOSI) | 主出从入 | 4.7kΩ上拉电阻(靠近SDNAND) |
DO (DAT0) | GPIOB2 (SPI_MISO) | 主入从出 | 4.7kΩ上拉电阻 |
CS | GPIOB3 | 片选信号 | 传输期间严格保持低电平 |
VCC | VDD_3V3 | 3.3V电源 | 同SDIO模式 |
GND | GND | 地 | 同SDIO模式 |
SPI模式特点:
最大速度 12.5MB/s(全双工 @ 25MHz)
占用GPIO资源少,适合引脚受限设计
// AC6966B SDK中的SDIO控制器初始化void sdio_init() {
// 使能SDIO时钟
CLK_EnableModuleClock(SDIOM_MODULE);
// 配置GPIO复用为SDIO功能
GPIO_SetMode(PA, BIT0, GPIO_MODE_AF5); // CLK
GPIO_SetMode(PA, BIT1, GPIO_MODE_AF5); // CMD
GPIO_SetMode(PA, BIT2, GPIO_MODE_AF5); // DAT0
GPIO_SetMode(PA, BIT3, GPIO_MODE_AF5); // DAT1
GPIO_SetMode(PA, BIT4, GPIO_MODE_AF5); // DAT2
GPIO_SetMode(PA, BIT5, GPIO_MODE_AF5); // DAT3
// SDIO控制器参数设置
SDIO_Open(SDIO_PORT_0, SDIO_BUS_WIDTH_4BIT, SDIO_CLK_25MHZ);
SDIO_SetClock(25000000); // 25MHz时钟}// SDNAND初始化流程uint8_t sdnand_init() {
// 1. 发送CMD0复位
SDIO_SEND_CMD(SD_CMD_GO_IDLE_STATE, 0, SDIO_RESPONSE_NO);
if (SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1) != 0x01) return 0xFF;
// 2. 发送CMD8检查电压
SDIO_SEND_CMD(SD_CMD_SEND_IF_COND, 0x1AA, SDIO_RESPONSE_SHORT);
if ((SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1) & 0xFFF) != 0x1AA) return 0xFE;
// 3. 循环发送ACMD41初始化
for (int i = 0; i < 100; i++) {
SDIO_SEND_CMD(SD_CMD_APP_CMD, 0, SDIO_RESPONSE_SHORT);
SDIO_SEND_CMD(SD_CMD_SD_APP_OP_COND, 0x40000000, SDIO_RESPONSE_SHORT);
if ((SDIO_GetResponse(SDIO_RESP1) & 0x80000000) != 0) break;
delay_ms(10);
}
// 4. 设置总线宽度为4-bit
SDIO_SEND_CMD(SD_CMD_APP_CMD, 0, SDIO_RESPONSE_SHORT);
SDIO_SEND_CMD(SD_CMD_SET_BUS_WIDTH, 0x2, SDIO_RESPONSE_SHORT); // 4-bit模式
return 0; // 初始化成功}
// SPI控制器初始化void spi_init() {
SPI_Open(SPI_MASTER, SPI_MODE_0, 25000000, SPI_PORT_0); // 模式0, 25MHz
GPIO_SetMode(PB, BIT3, GPIO_MODE_OUTPUT); // CS引脚}// SPI模式SDNAND初始化uint8_t sdnand_spi_init() {
GPIO_WriteBit(PB, BIT3, 1); // CS拉高
// 发送80个CLK脉冲
for (int i = 0; i < 10; i++) SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0xFF);
// CMD0复位
GPIO_WriteBit(PB, BIT3, 0);
SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0x40); // CMD0
SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0x00);
SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0x00);
SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0x00);
SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0x00);
SPI_WRITE_TX(SPI_PORT_0, 0x95); // CRC
while (SPI_IS_BUSY(SPI_PORT_0));
uint8_t response = SPI_READ_RX(SPI_PORT_0);
GPIO_WriteBit(PB, BIT3, 1);
if (response != 0x01) return 0xFF;
// ...后续CMD8、ACMD41流程与SDIO类似}
现象 | 可能原因 | 解决措施 | 工具/验证方法 |
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初始化失败(CMD0无响应) | 1. 电源电压不足 2. CS信号异常 3. CLK频率过高 | 1. 测量VCC≥3.0V 2. 检查CS时序 3. 降低CLK至400kHz初始化 | 示波器抓取CMD/CLK波形 |
读写数据CRC错误 | 1. 信号干扰 2. SPI相位错误 | 1. 添加22Ω串联电阻 2. 检查CPOL/CPHA设置(应为0/0) | 逻辑分析仪查看MOSI/MISO时序 |
文件系统无法识别 | 1. 未格式化 2. 分区表损坏 | 1. 使用DiskGenius格式化为FAT32(簇大小4K) 2. 重建MBR | WinHex检查扇区0数据 |
传输速度慢 | 1. DMA未启用 2. 块大小设置错误 | 1. 启用SDIO DMA传输 2. 设置块大小为512字节 | SDK性能分析工具 |
电源设计:
使用独立LDO(如RT9193-33)为SDNAND供电,避免蓝牙射频干扰。
电源走线宽度≥0.3mm,过孔数量≤2个。
信号完整性:
SDIO模式下,CLK与DATA线长度差控制在±5mm内。
在信号线起始端放置33Ω电阻,抑制反射。
软件优化:
启用AC6966B的 DMA传输(参考SDK中的SDIO_DMACmd()
函数)。
文件系统使用 缓存机制,减少物理读写次数。
热插拔处理:
监测DAT3电平变化(SDIO模式):
if (GPIO_ReadBit(PA, BIT5) == 0) { // 卡拔出
sdio_deinit();
// 执行安全卸载流程}
硬件工具:
示波器:测量CLK上升时间(应<5ns)
逻辑分析仪:解码SDIO/SPI协议(推荐使用Saleae Logic Pro 8)
软件工具:
AC6966B SDK Debugger:查看SDIO寄存器状态
FATFS Check工具:验证文件系统完整性
参考设计:
通过以上步骤,可实现AC6966B对128MB SDNAND的稳定驱动。若遇到复杂问题,建议通过示波器捕获完整命令序列,并与SD协议标准对比分析。