SDNAND支持多块读写功能,其操作流程遵循SD协议规范,通过特定的命令序列实现连续数据块的批量传输。以下是具体操作机制及流程解析:
命令发送
主机通过发送CMD17(单块读)或CMD18(多块读)命令启动读取流程。其中,CMD18用于多块连续读取,命令参数中需指定起始地址。
在接收命令后,SDNAND控制器从指定地址开始传输数据块,每个数据块后附加CRC校验位,供主机验证传输完整性。
数据传输与终止
数据块以连续流的形式传输,主机可通过发送CMD12(停止传输)命令终止读取过程。传输过程中,若检测到CRC错误,SDNAND会通过DAT0线返回错误状态(如负CRC状态'101'),主机需重试或处理错误。
预擦除优化(可选)
主机可在多块写入前发送ACMD23(设置预擦除块数),预先擦除目标区域,减少写入延迟。若实际写入块数超过预设值,SDNAND会在接收数据时动态擦除剩余块,但可能导致性能波动。
写入流程
主机通过CMD25(多块写)启动写入,发送起始地址后,连续传输数据块。每个数据块末尾附加CRC校验位,SDNAND接收后校验数据完整性,并通过DAT0线返回状态(如'010'表示校验通过,开始编程)。
若发生编程错误(如NAND闪存损坏),SDNAND会忽略后续数据块并停止响应,主机需通过状态寄存器检测错误。
终止与异常处理
写入过程中,主机可通过CMD12终止传输。若传输中断(如意外断电),未完成编程的块会被标记为无效,SDNAND内置的异常断电保护机制可通过冗余数据或日志恢复部分内容。
顺序写入优势
多块顺序写入可减少闪存擦除次数,避免随机写入导致的垃圾回收频繁触发,从而提升吞吐量。建议对大文件或连续数据采用批量写入策略。
缓冲区管理
SDNAND内部缓冲区满时,会通过拉低DAT0线提示主机等待。主机可通过增大缓冲区或减少小文件频繁写入来缓解此问题。
接口模式影响
SDNAND支持SDIO(4线高速模式)和SPI(兼容低速设备)两种接口。SDIO模式下,4条并行数据线可显著提升多块读写速度(如SDR104模式达104MB/s)。
嵌入式系统:如工业设备日志记录,通过多块写入批量存储传感器数据,减少主控负担。
媒体存储:高清视频录制时,连续写入大文件可避免卡顿,利用预擦除(ACMD23)进一步优化性能。
SDNAND的多块读写功能通过标准化的命令集(如CMD18、CMD25、CMD12)实现高效数据传输,结合预擦除、CRC校验和异常恢复机制,兼顾速度与可靠性。开发时需根据实际场景选择接口模式及优化策略,例如批量处理减少随机操作、合理设置缓冲区等,以充分发挥其性能潜力。