SPI NAND 闪存是一种基于 SPI(串行外设接口)协议的非易失性存储器件,结合了 NAND 闪存的大容量特性和 SPI 接口的简单性。以下是其引脚定义、功能及典型应用的详细说明:
SPI NAND 通常采用8 引脚封装(如 SOIC-8、WSON-8 等),核心引脚包括:
引脚名称 | 功能描述 |
---|---|
CS# | 片选信号(Chip Select,低电平有效),用于选择特定器件(支持多设备级联)。 |
CLK | 时钟信号,主设备控制数据传输时序(频率可达 133MHz 甚至更高)。 |
MOSI | 主出从入(Master Out Slave In),主设备发送数据到从设备。 |
MISO | 主入从出(Master In Slave Out),从设备返回数据到主设备。 |
WP# | 写保护(Write Protect),低电平时禁止对特定区域或整个芯片的写操作。 |
HOLD# | 暂停(Hold),低电平时暂停当前操作,保持总线状态(用于多任务场景)。 |
VCC | 电源(通常为 1.8V 或 3.3V)。 |
GND | 地。 |
部分 SPI NAND 支持双线 SPI(Dual SPI)或四线 SPI(Quad SPI),通过复用引脚实现更高带宽:
引脚名称 | 功能描述(标准 SPI 模式) | 功能描述(增强模式) |
---|---|---|
IO0 | 复用为 MISO(输入) | 双向数据 IO 线 0(支持 Dual/Quad SPI) |
IO1 | 复用为 MOSI(输出) | 双向数据 IO 线 1(支持 Dual/Quad SPI) |
IO2 | 复用为 WP#(写保护) | 双向数据 IO 线 2(仅 Quad SPI 模式) |
IO3 | 复用为 HOLD#(暂停) | 双向数据 IO 线 3(仅 Quad SPI 模式) |
以 Arduino 连接 SPI NAND 为例(标准 SPI 模式):
Arduino SPI NAND D10 (CS) ----> CS# D13 (SCK) ----> CLK D11 (MOSI) ---> MOSI D12 (MISO) <--- MISO D9 ----> WP# (可选,接VCC允许写操作) D8 ----> HOLD# (可选,接VCC禁用暂停功能) 3.3V ----> VCC GND ----> GND
特性 | SPI NAND | SDIO NAND | Parallel NAND |
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接口引脚数 | 4~8(标准 SPI) | 6~9(含数据线) | 8~20(地址 / 数据复用) |
最高带宽 | 133MB/s(Quad SPI) | 104MB/s(4 线 SDIO) | 200MB/s+(8 位并行) |
典型容量 | 128MB~8GB | 4GB~128GB | 8GB~2TB |
优势 | 引脚少、成本低、功耗低 | 带宽高、兼容性好 | 超高带宽、大容量支持 |
适用场景 | 小体积设备(如 IoT、可穿戴) | 消费电子(如相机、手机) | 企业级存储(如 SSD 主控) |
SPI NAND 通过简化的 SPI 接口提供了大容量存储解决方案,适合对引脚数和功耗敏感的应用。与 SDIO 相比,它牺牲了部分带宽但降低了硬件复杂度;与并行 NAND 相比,它大幅减少了引脚数量但限制了最高数据传输速率。选择时需根据实际需求权衡性能、成本和空间限制。