【貼片SD Card介紹】貼片式tf卡/SD NAND/SD2.0協(xié)議

申請到雷龍發(fā)展代理的CS創(chuàng)世 貼片 SD Card (SD NAND) 樣品，做出測試，分享一下。

型號(hào)：CSNP32GCR01-BOW；CSNP4GCR01-BOW

生產(chǎn)方：CS創(chuàng)世半導(dǎo)體

總代理官方網(wǎng)站：深圳市雷龍發(fā)展有限公司

目前雷龍發(fā)展代理的 SD NAND 已可在立創(chuàng)商城搜索到，其詳情頁也附有手冊。

芯片簡介

芯片外觀及封裝

實(shí)拍圖：

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根據(jù)官方文檔介紹，此款芯片采用 LGA-8 封裝，標(biāo)準(zhǔn)SDIO接口，兼容SPI/SD接口。

標(biāo)準(zhǔn)的SD 2.0協(xié)議可以直接移植標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)代碼，支持TF卡啟動(dòng)的SOC都可以用SD NAND。

芯片主要參數(shù)(以CSNP32GCR01-BOW手冊為準(zhǔn))

Interface: Standard SD Specification Version 2.0 with 1-I/O and 4-I/O.

Default mode: Variable clock rate 0 - 25 MHz, up to 12.5 MB/sec interface speed (using 4 parallel data lines)

High-Speed mode: Variable clock rate 0 - 50 MHz, up to 25 MB/sec interface speed (using 4 parallel data lines)

高速模式下，可達(dá)到 25MB/s 的傳輸速度，在普通模式下也有 12.5MB/s 的傳輸速度。

端口信息對比

SD NAND 接口信息

SD Card 接口信息

micro SD：

SD：

可以對比，除引腳分布外，在引腳功能上SD NAND 和 SD Card 并無明顯差別。

參考設(shè)計(jì)電路圖

從所給的參考電路來看，與設(shè)計(jì) SD卡托 所需外圍電路基本一致，不用修改外圍器件或原理圖，只需少量修改 PCB 布局即可實(shí)現(xiàn)替換。

NAND Flash Menory

介紹 NAND Flash 有關(guān)資料均來自 KIOXIA 官網(wǎng) 。

存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)

下圖為閃存的內(nèi)部存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)（橫截面）。存儲(chǔ)單元是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位。通過將電子移入或者移出封閉在絕緣體中的電荷存儲(chǔ)膜來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

寫入擦除操作

當(dāng)高壓（Vcg(++)）施加到控制柵極(control gate)時(shí)，電子穿過絕緣體(Insulator)并從硅襯底(Silocon substrate)進(jìn)入電荷存儲(chǔ)膜(Charge storage film)（如圖a）。當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，此存儲(chǔ)電子的狀態(tài)仍會(huì)存在。當(dāng)在硅襯底側(cè)施加高電壓（Vw(++)）時(shí)，電子穿過絕緣體并從電荷存儲(chǔ)膜離開到硅襯底側(cè)（如圖b）。這就是存儲(chǔ)單元寫入數(shù)據(jù)和擦除數(shù)據(jù)的操作。

數(shù)據(jù)0和數(shù)據(jù)1判定

當(dāng)向控制柵極施加恒定電壓（讀出電壓Vcg(+)）時(shí)，數(shù)據(jù)”0“和”1“取決于電流是否在存儲(chǔ)單元內(nèi)橫向流動(dòng)。當(dāng)電壓逐漸施加到控制柵極時(shí)，電流開始在存儲(chǔ)單元中流動(dòng)的控制柵電壓被稱為閾值電壓?！?“和”1“的判斷是利用該閾值電壓根據(jù)電荷存儲(chǔ)膜中是否存在電子而變化的事實(shí)來執(zhí)行的。在電荷存儲(chǔ)膜中有電子的狀態(tài)下（數(shù)據(jù)”0“），閾值電壓高于讀出電壓Vcg(+)，所以電流不流動(dòng)（如圖a）。在電荷存儲(chǔ)膜中沒有電子的狀態(tài)下（數(shù)據(jù)”1“），閾值電壓低于讀出電壓Vcg(+)，因此電流流動(dòng)。

即使是電源關(guān)閉，狀態(tài)仍然會(huì)保留，即斷電不丟失。

NAND Flash

存儲(chǔ)單元串聯(lián)排列的結(jié)構(gòu)稱為 NAND Flash，NAND Flash的一個(gè)特點(diǎn)是可以高密度排列存儲(chǔ)單元。

NAND Flash 相比較于 NOR Flash 容量更大，擦寫速度更快。作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是不錯(cuò)的選擇。

傳輸速度測量

以 CSNP4GCR01-BOW 為例子：

這個(gè)芯片又不往電腦上用，測速就略微看看，做個(gè)參考就得了。

SD卡控制

對于 NAND SD卡的控制，官方有提供基于 STM32 的測試程序，這里由于篇幅原因，不做過多介紹，其與普通 SD Card 基本相同。

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【本文轉(zhuǎn)載自CSDN，作者：喜暖知寒】