SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速、全双工、同步的通信总线，非常适合与 SDNAND 这种存储设备通信。下面详细介绍如何使用 SPI 与 SDNAND 建立通信：
SPI 与 SDNAND 的典型连接需要 4 根线：
此外，还需要连接电源（VCC、GND）和可选的 WP（写保护）、CD（卡检测）引脚。
与 SDNAND 通信时，SPI 通常配置为：
SDNAND 在 SPI 模式下使用 SD 协议的子集，主要通过命令 - 响应机制进行通信：
SDNAND 命令格式为 6 字节：
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ | 字节1 | 字节2 | 字节3 | 字节4 | 字节5 | 字节6 | +--------+--------+--------+--------+--------+--------+ | 0x40+CMD| 参数1 | 参数2 | 参数3 | 参数4 | CRC7 | +--------+--------+--------+--------+--------+--------+
SDNAND 响应有多种类型，常见的有：
以下是 SPI 与 SDNAND 通信的核心代码示例（基于 STM32 HAL 库，可根据实际平台调整）：
/* SPI初始化函数 */void SDNAND_SPI_Init(void){
/* 配置SPI参数 */
hspi.Instance = SPI1;
hspi.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
hspi.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW; /* 模式0 */
hspi.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE; /* 模式0 */
hspi.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
hspi.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_256; /* 低速初始化 */
hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
HAL_SPI_Init(&hspi);
/* 使能SPI */
__HAL_SPI_ENABLE(&hspi);}/* 发送命令到SDNAND */uint8_t SDNAND_SendCommand(uint8_t cmd, uint32_t arg){
uint8_t response;
uint8_t cmd_buffer[6];
uint8_t i;
/* 构建命令 */
cmd_buffer[0] = 0x40 | cmd; /* 命令字节 */
cmd_buffer[1] = (arg >> 24) & 0xFF; /* 参数1 */
cmd_buffer[2] = (arg >> 16) & 0xFF; /* 参数2 */
cmd_buffer[3] = (arg >> 8) & 0xFF; /* 参数3 */
cmd_buffer[4] = arg & 0xFF; /* 参数4 */
/* 计算CRC7 (简化版本，仅处理关键命令) */
if (cmd == 0) {
cmd_buffer[5] = 0x95; /* CMD0的CRC */
} else if (cmd == 8) {
cmd_buffer[5] = 0x87; /* CMD8的CRC */
} else {
cmd_buffer[5] = 0x01; /* 其他命令不关心CRC */
}
/* 选中SDNAND */
SDNAND_CS_LOW();
/* 发送命令 */
for (i = 0; i < 6; i++) {
SPI_SendByte(cmd_buffer[i]);
}
/* 等待响应 */
for (i = 0; i < 10; i++) {
response = SPI_ReceiveByte();
if ((response & 0x80) == 0) { /* 响应的最高位为0 */
break;
}
}
return response;}/* 初始化SDNAND */uint8_t SDNAND_Init(void){
uint8_t response;
uint32_t timeout;
/* 发送至少74个时钟周期的空闲时钟 */
SDNAND_CS_HIGH();
for (uint8_t i = 0; i < 10; i++) {
SPI_SendByte(0xFF);
}
/* 发送CMD0: 复位SD卡 */
response = SDNAND_SendCommand(0, 0);
if (response != 0x01) {
return 1; /* 初始化失败 */
}
/* 发送CMD8: 检查电压支持 */
response = SDNAND_SendCommand(8, 0x01AA);
if (response != 0x01) {
return 2; /* 不支持CMD8，可能是旧版SD卡 */
}
/* 读取CMD8的4字节响应 */
for (int i = 0; i < 4; i++) {
SPI_ReceiveByte();
}
/* 发送ACMD41: 初始化SD卡 */
timeout = 0;
do {
/* 发送CMD55: 告诉SD卡下一个命令是应用命令 */
response = SDNAND_SendCommand(55, 0);
if (response != 0x01) {
return 3;
}
/* 发送ACMD41 */
response = SDNAND_SendCommand(41, 0x40000000); /* HCS位设置为1 */
timeout++;
} while (response != 0x00 && timeout < 1000);
if (timeout >= 1000) {
return 4; /* 初始化超时 */
}
/* 发送CMD58: 读取OCR寄存器 */
response = SDNAND_SendCommand(58, 0);
if (response != 0x00) {
return 5;
}
/* 读取OCR寄存器值 */
uint32_t ocr = 0;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
ocr = (ocr << 8) | SPI_ReceiveByte();
}
/* 发送CMD16: 设置块大小为512字节 */
response = SDNAND_SendCommand(16, 512);
if (response != 0x00) {
return 6;
}
/* 初始化成功，提高SPI速度 */
__HAL_SPI_DISABLE(&hspi);
hspi.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_8; /* 高速传输 */
HAL_SPI_Init(&hspi);
__HAL_SPI_ENABLE(&hspi);
return 0; /* 初始化成功 */}/* 读取单个数据块 */uint8_t SDNAND_ReadBlock(uint32_t block_addr, uint8_t *buffer){
uint8_t response;
uint16_t i;
/* 发送CMD17: 读取单块 */
response = SDNAND_SendCommand(17, block_addr);
if (response != 0x00) {
SDNAND_CS_HIGH();
return 1;
}
/* 等待数据开始令牌 (0xFE) */
do {
response = SPI_ReceiveByte();
} while (response != 0xFE);
/* 读取512字节数据 */
for (i = 0; i < 512; i++) {
buffer[i] = SPI_ReceiveByte();
}
/* 读取2字节CRC (忽略) */
SPI_ReceiveByte();
SPI_ReceiveByte();
/* 释放SDNAND */
SDNAND_CS_HIGH();
SPI_SendByte(0xFF); /* 额外的时钟周期 */
return 0; /* 读取成功 */}通过以上步骤，你可以成功使用 SPI 接口与 SDNAND 建立通信，并实现数据的读写操作。实际应用中，还需要根据具体的 SDNAND 型号和应用场景调整参数和流程。
