SD NAND启动卡住问题排查指南

SD NAND在启动文件系统时卡住是一个比较常见的问题，通常与硬件、固件或文件系统本身有关。别担心，我们可以按照从易到难的顺序进行系统性排查。

以下是一份详细的排查指南，你可以逐步尝试：

第一阶段：基础快速检查（首先尝试）

电源问题（非常常见！）

• 症状： 在启动挂载文件系统时，系统需要更大的电流来初始化NAND闪存控制器和读取数据，如果电源容量不足，会导致电压瞬间跌落，使芯片工作异常甚至复位，从而卡住。

• 排查方法：

• 使用性能更好的电源适配器，确保输出电流（如5V/2A以上）足够。

• 在SD NAND的VCC和GND之间并联一个100μF的电解电容和一个0.1μF的瓷片电容，用于滤波和缓冲瞬间大电流需求。这是解决此类问题最有效的方法之一。

物理连接问题

• 症状： 接触不良会导致通信失败，在尝试访问时卡住。

• 排查方法：

• 检查SD NAND模块是否完全插入底板座子，有无歪斜。

• 检查底板上SD卡座子的焊点是否有虚焊、连锡。

• 尝试用酒精棉签轻轻擦拭SD NAND的金手指，去除氧化层。

镜像文件写入问题

• 症状： 如果系统镜像（如Linux的rootfs）没有正确烧录，启动时无法识别到有效的文件系统就会卡住。

• 排查方法：

• 重新烧录镜像： 使用专业的烧录工具（如balenaEtcher、Win32DiskImager）。

• 验证烧录： 烧录完成后，有些工具（如Etcher）会自动验证。确保验证通过。

• 检查镜像源： 确保下载的系统镜像是完整且未损坏的。

第二阶段：软件与配置排查（需要一些技术知识）

1. 内核驱动与配置

• 症状： 内核没有正确配置对SD/MMC主机控制器和NAND芯片的支持。

排查方法：

• 查看内核启动日志（最关键的一步！）：通过串口调试工具（如USB-TTL）连接你的主板，在启动过程中查看完整的日志输出。卡住的地方之前的最后几行信息是至关重要的线索。

• 你可能会看到 Waiting for root device /dev/mmcblk0p2... 之类的信息然后卡住，这说明内核没找到设备。

• 或者看到一些错误信息，如 mmc0: error -110 whilst initialising SD card，这指向硬件通信问题。

• 也可能看到 VFS: Cannot open root device “(null)” or unknown-block(0,0)，这指向内核命令行参数（cmdline）错误。

• 确保内核配置：确保你的内核编译时开启了正确的驱动：

• CONFIG_MMC (MMC/SD卡支持)

• CONFIG_MMC_SDHCI (你的SoC平台对应的SDHCI主机控制器驱动，如CONFIG_MMC_SDHCI_IPROC for Raspberry Pi)

• CONFIG_MMC_BLOCK (块设备支持)

内核命令行参数（cmdline）

• 症状： 内核不知道从哪里去挂载根文件系统。

• 排查方法：

• 如果你的系统使用cmdline.txt（如树莓派）或U-Boot环境变量传递启动参数，请检查 root= 参数是否正确。

• 例如：root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 rootwait rw

• rootwait 参数非常重要，它告诉内核一直等待直到root设备就绪，对于慢速设备是必需的。

• 确认 /dev/mmcblk0p2 确实是你根文件系统所在的分区（有些镜像可能是p1或p3）。

文件系统损坏

• 症状： 内核能识别到块设备，但在挂载时尝试读取超级块（superblock）时失败卡住。

• 排查方法：

• 将SD NAND插入一个Linux电脑（使用读卡器），或者通过网络挂载到主机上。

• 运行文件系统检查命令：sudo fsck /dev/sdXY（请将sdXY替换为实际的分区，如sdb2）。注意：操作前最好先备份数据！

第三阶段：深入硬件与兼容性排查

1. SD NAND与主板的兼容性

• 症状： 主板SDIO控制器时钟频率或时序与SD NAND不兼容。

• 排查方法：

• 降低时钟频率： 在U-Boot或内核启动早期，强制降低SDIO的时钟频率（例如降到25MHz或更低）。这可以通过修改设备树（Device Tree）或内核代码实现，比较复杂，需要查阅你的主板和SD NAND的 datasheet。

• 上拉电阻： SDIO协议要求CMD和DATA线有上拉电阻。检查你的底板原理图，是否在CMD、DAT0-DAT3线上配备了4.7K-10KΩ的上拉电阻。缺少上拉电阻会导致信号完整性差，在高频率下无法正常工作。

SD NAND本身问题

• 症状： 排除以上所有问题后，可能是模块本身故障。

• 排查方法：

• 交叉测试： 将这张SD NAND拿到另一个确认正常的主板上测试，或者将另一张确认正常的SD卡/SD NAND拿到你的主板上测试。这是判断硬件谁坏谁好的黄金标准。

总结与排查流程建议

推荐步骤：

1. 接上串口调试线：这是最重要的第一步，没有日志就是盲人摸象。

2. 根据串口日志的错误代码，优先检查电源（并联大电容）和物理连接。

3. 如果日志显示找不到设备或分区，检查镜像烧录和内核cmdline参数。

4. 如果以上都无效，尝试降低SDIO时钟频率并检查上拉电阻。

5. 最后进行交叉测试，确定是否是硬件本身损坏。

请提供一下你的主板型号（例如：树莓派4B，全志H616开发板等）和从串口日志中看到的卡住之前最后几行错误信息，这样可以更精准地帮你分析问题。

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