是的,SD NAND 的通信引脚(主要是 CLK、CMD、DAT0-DAT3)有明确的电压要求,并且这个要求取决于 SD 卡的工作模式(主要是总线速度模式)。
关键点如下:
默认/传统模式 (Default Speed, High Speed 等):
通信引脚的电平标准是 3.3V。
这是 SD 卡上电后的初始状态。
主控制器(Host)的 IO 电压必须提供 3.3V 电平的信号。
UHS-I 模式 (SDR12, SDR25, SDR50, SDR104, DDR50):
初始化阶段: 上电和初始化命令仍然使用 3.3V 电平。
切换阶段: 在初始化过程中,如果主控制器和 SD NAND 都支持 UHS-I 模式,主控制器会发送一个特殊的切换命令 (CMD11
+ ACMD41
协商)。
UHS-I 工作阶段: 成功切换到 UHS-I 模式后,通信引脚(CLK, CMD, DAT0-DAT3)的电平标准切换到 1.8V。
主控制器必须有能力在初始化后将 IO 电压切换到 1.8V 并提供该电平的信号。
SPI 模式:
在 SPI 模式下,SD 协议规定通信引脚的电平标准也是 3.3V。
总结与重要注意事项:
核心要求: 主控制器必须提供与 SD NAND 当前工作模式相匹配的 IO 电压电平(3.3V 或 1.8V)。
电平切换: 要使用高速的 UHS-I 模式,主控制器必须支持动态 IO 电压切换(从初始 3.3V 切换到工作时的 1.8V)。如果主控制器不支持电压切换,SD NAND 将只能工作在较低速的 3.3V 模式(如 High Speed)。
兼容性: 大多数现代主控制器芯片(如应用处理器、MCU 的 SDIO 接口、专用的 SD 卡控制器)都支持电压切换以启用 UHS-I。设计电路时务必确认主控的能力。
电源引脚 (VDD/VSS): 虽然通信引脚电压会切换,但给 SD NAND 模块供电的 VDD 引脚电压范围通常是 2.7V - 3.6V。这个供电电压是相对恒定的,不随通信电平切换(内部有电压转换电路给 1.8V 通信部分供电)。
上电/复位状态: 在刚上电或复位后,无论最终会使用什么模式,SD NAND 都只响应 3.3V 电平的命令。
电气特性: 具体的 VIH (输入高电平)、VIL (输入低电平)、VOH (输出高电平)、VOL (输出低电平) 等参数,需要参考 SD 物理层规范(如 SD Physical Layer Specification)和具体 SD NAND 芯片的数据手册。但核心的接口电平标准就是 3.3V 或 1.8V。
设计建议:
确认主控能力: 你的主控制器是否支持 SD UHS-I?是否支持 1.8V IO 电压切换?
检查电源设计: 确保能提供稳定、符合规格的 VDD (2.7V-3.6V) 和所需的 IO 电压(3.3V 和/或 1.8V)。
电平转换 (如果需要): 如果主控的 IO 电压固定且与 SD NAND 所需模式不匹配(例如主控只有 1.8V IO,但需要支持传统模式 SD 卡;或者主控不支持切换,但你想用 UHS-I),则需要在通信线上添加双向电平转换器。
仔细阅读 Datasheet: 务必查阅你选用的具体 SD NAND 芯片的数据手册,确认其支持的电压模式(是否支持 UHS-I 1.8V)和详细的电气参数。
简单来说:通信脚电压要么是 3.3V(传统/高速模式或SPI模式),要么是 1.8V(UHS-I模式),具体取决于工作模式,并且主控制器必须提供正确的电压。 支持 UHS-I 高速模式是使用 1.8V 的主要原因。
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