SD NAND 使用 SPI 和 SDIO 接口的区别主要体现在协议架构、性能、硬件复杂度和软件实现等方面。以下是详细对比：
| 特性 | SPI 接口 | SDIO 接口 |
|---|---|---|
| 信号数量 | 4 线（SCK、MOSI、MISO、CS） | 4/8 线（CLK、CMD、DATA0-3/7） |
| 通信方向 | 半双工（单向数据线） | 全双工（独立命令和数据线） |
| 时钟极性 | 可配置（CPOL/CPHA） | 固定上升沿采样 |
| 寻址单位 | 字节（需软件转换为块） | 块（直接支持块寻址） |
| 硬件复杂度 | 简单（仅需 GPIO） | 复杂（需要专用 SDIO 控制器） |
| 电气标准 | 无统一标准，依赖主机驱动能力 | 符合 SD 协会标准（HS-SDR50/104） |
| 指标 | SPI 接口 | SDIO 接口 |
|---|---|---|
| 理论最大速率 | 约 20-50MHz（受限于 SPI 控制器） | 最高 104MHz（HS-SDR104 模式） |
| 实际吞吐量 | 5-15MB/s（受协议开销影响） | 30-60MB/s（4 线模式） |
| 数据宽度 | 1 位 | 1/4/8 位（可动态切换） |
| 命令响应 | 需软件解析 SD 协议响应 | 硬件自动处理响应（如 R1、R2） |
| 突发传输 | 支持但效率低 | 高效突发模式（块连续传输） |
| 功能 | SPI 接口 | SDIO 接口 |
|---|---|---|
| 协议实现 | 完全由软件实现（命令封装、CRC） | 硬件辅助（控制器处理命令格式） |
| 初始化流程 | 需手动实现 SD 协议初始化序列 | 调用 HAL 库函数自动完成 |
| 中断处理 | 需 GPIO 模拟（如 DATA1 作为中断线） | 硬件支持专用中断引脚 |
| DMA 支持 | 部分 MCU 支持 SPI-DMA | 原生支持 SDIO-DMA（高效数据传输） |
| 场景 | SPI 接口适用 | SDIO 接口适用 |
|---|---|---|
| MCU 资源限制 | 无专用 SDIO 控制器时 | 有 SDIO 控制器且需高性能时 |
| 通信距离 | 较长距离（抗干扰能力强） | 短距离（PCB 板内通信） |
| 开发难度 | 低（仅需 GPIO 操作） | 高（需配置复杂控制器） |
| 数据量需求 | 小数据量（如配置文件读写） | 大数据量（如视频流存储） |
| 兼容性 | 支持所有 SD 卡（包括旧版 MMC 卡） | 仅支持 SD 协议卡（不兼容 MMC） |
例如，在 STM32F407 上：
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