在 DSP（数字信号处理器）上实现对 SD NAND 的读写操作，需要结合 DSP 的硬件特性和 SD NAND 的通信协议进行设计。以下是针对 DSP 平台的实现方案：
DSP 通常支持以下几种接口方式与 SD NAND 通信：
以 TI 的 TMS320C6748 DSP 为例，使用 SPI 接口连接 SD NAND：
MS320C6748 SD NAND ------------------------- SPI0_CLK CLK SPI0_SIMO CMD SPI0_SOMI DATA0 GPIO CS (片选) 3.3V VCC GND GND
spi_sdnand.c
#include "spi_sdnand.h"
#include "c6748_gpio.h"
#include "c6748_spi.h"
/* SPI初始化 */
void SPI_Init(void) {
// 配置SPI控制器
SPI_Config();
// 配置GPIO用于CS引脚
GPIO_SetDir(CS_PIN, GPIO_DIR_OUTPUT);
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1); // 初始状态为高（不选中）
}
/* 通过SPI发送并接收一个字节 */
uint8_t SPI_SendByte(uint8_t data) {
// 等待发送缓冲区为空
while (!(SPI0->SPICTL & SPI_SPICTL_TXBUFEMPTY));
// 发送数据
SPI0->SPIDAT = data;
// 等待接收完成
while (!(SPI0->SPICTL & SPI_SPICTL_RXBUFREADY));
// 返回接收的数据
return SPI0->SPIDAT;
}
/* 发送SD命令 */
uint8_t SD_SendCommand(uint8_t cmd, uint32_t arg) {
uint8_t response, retry = 0;
// 拉低CS引脚选中SD卡
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 0);
// 发送命令前先发送8个时钟周期
SPI_SendByte(0xFF);
// 发送命令字节 (0x40 | 命令号)
SPI_SendByte(0x40 | cmd);
// 发送参数 (4字节)
SPI_SendByte((arg >> 24) & 0xFF);
SPI_SendByte((arg >> 16) & 0xFF);
SPI_SendByte((arg >> 8) & 0xFF);
SPI_SendByte(arg & 0xFF);
// 发送CRC（CMD0使用0x95，CMD8使用0x87，其他命令CRC无效）
if (cmd == 0) {
SPI_SendByte(0x95);
} else if (cmd == 8) {
SPI_SendByte(0x87);
} else {
SPI_SendByte(0xFF);
}
// 等待响应
while ((response = SPI_SendByte(0xFF)) == 0xFF) {
if (retry++ > 0x1F) break; // 超时退出
}
return response;
}
/* 初始化SD卡 */
uint8_t SD_Init(void) {
uint8_t i, response;
uint32_t timeout;
// 发送至少74个时钟周期
for (i = 0; i < 10; i++) {
SPI_SendByte(0xFF);
}
// 发送CMD0复位SD卡
response = SD_SendCommand(CMD0, 0);
if (response != 0x01) {
return 1; // 初始化失败
}
// 发送CMD8检查电压支持
response = SD_SendCommand(CMD8, 0x000001AA);
if (response != 0x01) {
// 不支持CMD8，可能是SDv1或MMC卡
// 此处省略旧版卡的初始化流程
} else {
// 读取CMD8的响应参数
for (i = 0; i < 4; i++) {
SPI_SendByte(0xFF); // 忽略参数
}
}
// 发送ACMD41初始化卡
timeout = 0xFFFFFF;
do {
SD_SendCommand(CMD55, 0); // 发送CMD55作为ACMD的前缀
response = SD_SendCommand(ACMD41, 0x40000000); // HCS=1，表示支持高容量
if (timeout-- == 0) return 1; // 超时
} while (response != 0x00);
// 发送CMD16设置块大小为512字节
SD_SendCommand(CMD16, 512);
// 释放CS引脚
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1);
SPI_SendByte(0xFF);
return 0; // 初始化成功
}
/* 读取单个块 */
uint8_t SD_ReadBlock(uint32_t blockAddr, uint8_t *buffer) {
uint8_t response;
uint16_t i;
// 拉低CS引脚
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 0);
// 发送CMD17读取单块命令
response = SD_SendCommand(CMD17, blockAddr);
if (response != 0x00) {
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1);
return 1; // 命令失败
}
// 等待数据开始令牌 (0xFE)
while (SPI_SendByte(0xFF) != 0xFE) {
// 超时检测
}
// 读取数据
for (i = 0; i < 512; i++) {
buffer[i] = SPI_SendByte(0xFF);
}
// 读取CRC（忽略）
SPI_SendByte(0xFF);
SPI_SendByte(0xFF);
// 释放CS引脚
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1);
SPI_SendByte(0xFF);
return 0; // 读取成功
}
/* 写入单个块 */
uint8_t SD_WriteBlock(uint32_t blockAddr, const uint8_t *buffer) {
uint8_t response;
// 拉低CS引脚
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 0);
// 发送CMD24写入单块命令
response = SD_SendCommand(CMD24, blockAddr);
if (response != 0x00) {
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1);
return 1; // 命令失败
}
// 发送数据开始令牌 (0xFE)
SPI_SendByte(0xFE);
// 发送数据
for (uint16_t i = 0; i < 512; i++) {
SPI_SendByte(buffer[i]);
}
// 发送伪CRC
SPI_SendByte(0xFF);
SPI_SendByte(0xFF);
// 检查响应
response = SPI_SendByte(0xFF);
if ((response & 0x1F) != 0x05) {
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1);
return 1; // 写入失败
}
// 等待写入完成
while (SPI_SendByte(0xFF) == 0x00);
// 释放CS引脚
GPIO_SetOutput(CS_PIN, 1);
SPI_SendByte(0xFF);
return 0; // 写入成功
}
spi_sdnand.h
#ifndef __SPI_SDNAND_H
#define __SPI_SDNAND_H
#include <stdint.h>
/* SD命令定义 */
#define CMD0 0 // 复位卡
#define CMD1 1 // 初始化卡
#define CMD8 8 // 检查支持的电压
#define CMD9 9 // 读取CSD寄存器
#define CMD10 10 // 读取CID寄存器
#define CMD12 12 // 停止数据传输
#define CMD16 16 // 设置块大小
#define CMD17 17 // 读取单块
#define CMD18 18 // 读取多块
#define CMD24 24 // 写入单块
#define CMD25 25 // 写入多块
#define CMD55 55 // 应用命令前缀
#define ACMD41 41 // 应用命令：初始化SD卡
/* 函数声明 */
void SPI_Init(void);
uint8_t SPI_SendByte(uint8_t data);
uint8_t SD_SendCommand(uint8_t cmd, uint32_t arg);
uint8_t SD_Init(void);
uint8_t SD_ReadBlock(uint32_t blockAddr, uint8_t *buffer);
uint8_t SD_WriteBlock(uint32_t blockAddr, const uint8_t *buffer);
#endif /* __SPI_SDNAND_H */
对于需要更高读写性能的场景，可以使用 DSP 的 EMIF 接口：
TMS320C6748 SD NAND ------------------------- EMIF_D0-D7 DATA0-D7 EMIF_ADDR0 CMD EMIF_ADDR1 CLK EMIF_WE 写使能 EMIF_OE 读使能 EMIF_CS0 片选
/* EMIF初始化示例 */void EMIF_Init(void) {
// 配置EMIF时钟
EMIF->ECLKCR = 0x00000001; // 使能EMIF时钟
// 配置异步存储器空间
EMIF->AMGCR = 0x00000001; // 使能异步存储器
// 配置CS0空间（片选0）
EMIF->CS0_CONFIG = 0x00000100; // 8位数据宽度，异步模式
// 配置时序参数
EMIF->ASYNC_CONFIG = 0x00020202; // 设置读写时序}/* 通过EMIF模拟SD命令 */void SD_SendCommand_EMIF(uint8_t cmd, uint32_t arg) {
// 设置地址线和数据线发送命令
// ...}通过以上方案，DSP 可以高效地实现对 SD NAND 的读写操作，满足数据存储和处理的需求。
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