SD NAND 芯片(也称为贴片式 SD 卡、eSD 芯片)本质上就是将标准 SD 卡的功能集成到一个表面贴装 (SMT) 的芯片封装中。因此,其引脚定义与标准 SD 卡(特别是 SD 模式下的引脚)完全一致。
标准的 SD 卡(SD 模式)有 9 个引脚。SD NAND 芯片通常提供 8 引脚或 24 引脚(或其他)的封装形式,但只有其中的 9 个引脚是实际连接功能信号的,其他引脚通常是空脚 (NC)、接地 (GND) 或电源 (VCC) 的重复引脚,用于增强机械强度、散热或电气连接可靠性。
以下是标准的 9 个功能引脚定义(按功能分组):
电源 & 地线:
VDD / VCC (Pin 4): 供电电压引脚。通常为 3.3V (范围一般是 2.7V - 3.6V,具体需查阅器件数据手册)。
VSS1 / GND (Pin 3): 接地引脚 1。
VSS2 / GND (Pin 6): 接地引脚 2。两个 GND 引脚在内部是相连的,提供更好的接地回路。
时钟:
CLK (Pin 5): 串行时钟输入引脚。由主机控制器产生,用于同步数据传输。
命令/响应:
CMD (Pin 2): 双向命令/响应线。主机通过此线发送命令到 SD NAND,SD NAND 通过此线发送响应给主机。
数据线 (DAT0-DAT3):
DAT0 (Pin 7): 双向数据线 0。在 1-bit SD 模式下,这是唯一使用的数据线。在 4-bit SD 模式下,这是最低位 (LSB) 数据线。
DAT1 (Pin 8): 双向数据线 1。在 4-bit SD 模式下使用。在 1-bit 模式下通常可忽略(内部可能上拉)。
DAT2 (Pin 9): 双向数据线 2。在 4-bit SD 模式下使用。在 1-bit 模式下通常可忽略(内部可能上拉)。
DAT3 (Pin 1): 双向数据线 3。在 4-bit SD 模式下使用。在初始化过程中,此引脚还用作 SD 卡的片选 (CS) 信号(拉低有效)。初始化完成后切换到数据线功能。
卡检测 (可选):
CD/DAT3 (功能复用): 如前所述,DAT3 在初始化阶段用作片选。标准 SD 卡槽有一个单独的卡检测开关引脚 (CD),但对于贴片式的 SD NAND,由于它是永久焊接在板上的,通常不需要物理卡检测功能。DAT3 的片选功能足以让主机知道设备的存在。
8 引脚封装 (常见): 通常采用 153mil 宽度的 SOP-8 或类似封装。并非所有 8 个引脚都连接功能信号。常见的布局是:
Pin 1: DAT3/CS
Pin 2: CMD
Pin 3: VSS1 (GND)
Pin 4: VDD (3.3V)
Pin 5: CLK
Pin 6: VSS2 (GND)
Pin 7: DAT0
Pin 8: DAT1 (DAT2 可能未引出或与 DAT1 复用/NC,取决于具体型号)
*注意:8 脚封装通常只引出 DAT0 和 DAT1,意味着它通常只支持 1-bit 或 2-bit 模式(4-bit 模式需要 DAT2 和 DAT3)。DAT3/CS 是必须的。DAT2 功能可能缺失或不连接。务必查阅具体型号的数据手册!*
24 引脚封装 (常见): 提供更多引脚,但核心功能引脚仍然是上面定义的 9 个。多余的引脚通常是:
额外的 GND 引脚(增强接地)。
额外的 VDD 引脚(增强供电)。
空脚 (NC / No Connect)。
可能预留 SPI 模式引脚(虽然 SD NAND 主要设计工作在 SD 模式)。
物理布局会清晰地标出 DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, CMD, CLK, VDD, VSS1, VSS2。请参考具体芯片的数据手册 (Datasheet) 或 引脚分布图 (Pinout Diagram)。
核心引脚: VDD (1), VSS (2), CLK (1), CMD (1), DAT0 (1), DAT1 (1), DAT2 (1), DAT3/CS (1) - 共 9 个功能信号。
电压: 3.3V 是绝对主流,务必确认具体型号的电压范围。
模式: 设计用于 SD Bus 模式 (1-bit 或 4-bit)。虽然底层是 NAND Flash,但接口协议是 SD。
卡检测: 通过初始化时拉低 DAT3/CS 来实现逻辑检测,无需物理检测引脚。
封装差异: 引脚编号因封装形式(8-pin, 24-pin 等)而异,但功能定义是统一的(符合 SD 物理层规范)。
数据手册至上: 最准确、最权威的信息来源永远是您所使用的特定 SD NAND 芯片型号的官方数据手册 (Datasheet)。 上面列出的引脚功能是标准定义,但具体封装哪个物理引脚对应哪个功能信号,必须查阅手册确认。
确保 VDD 供电电压稳定且在芯片规格范围内(通常 3.3V±10%)。
所有 VSS/GND 引脚必须良好连接到系统地平面。
CLK 线是时钟信号,走线尽量短,避免干扰。
CMD 和 DAT0-DAT3 是数据/命令线,注意信号完整性,特别是当使用高速模式或较长走线时。是否需要串联匹配电阻取决于具体设计和速度。
上电初始化时,主机控制器需要先将 DAT3/CS 拉低,然后通过 CMD 线发送命令序列进行初始化和识别。
再次强调:在具体设计和使用时,务必找到您购买的 SD NAND 芯片的具体型号(通常印在芯片表面),并下载其官方数据手册以获取精确的引脚排列图、电气特性和使用说明。