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SD NAND接线指南:SDIO模式引脚定义、SPI模式复用原理

SD NAND-贴片式TF卡-贴片式SD卡-免费测试2025-07-1020

对于SDIO模式:SDIO模式下SD NAND通常需要连接6-7根线。根据1,在4位SDIO模式下,需要连接CMD、CLK、DAT0-DAT3这6根信号线,再加上VCC和GND两根电源线。在1位SDIO模式下,只需要连接CMD、CLK、DAT0以及VCC和GND6。所有数据线都需要10kΩ上拉电阻以确保信号稳定。

对于SPI模式:SPI模式下SD NAND需要连接4根信号线:CS(片选)、SCLK(时钟)、MOSI(主机输出从机输入)和MISO(主机输入从机输出)。SPI模式不支持热插拔,需要特别注意初始化和时序问题。

关于复用问题:SPI模式可以复用SDIO的部分引脚,但不是全部。DAT3线在SDIO模式下是数据线,在SPI模式下则用作片选线(CS)。DAT0在两种模式下都用作数据线(SDIO中为D0,SPI中为MISO),DAT1在SDIO中是数据线,在SPI中可以作为中断线。CLK在两种模式下都是时钟信号线。

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SD NAND在不同工作模式下的接线方式有显著差异,具体如下:

一、SDIO模式接线(高速模式)

  1. 4-bit SDIO模式

    • CMD(命令/响应线)

    • CLK(时钟线)

    • DAT0DAT1DAT2DAT3(4条双向数据线)

    • 信号线(6根)

    • 电源线(2根)VCC(3.3V)、GND

    • 上拉电阻:所有信号线需加 10kΩ上拉电阻 确保空闲电平稳定。

  2. 1-bit SDIO模式(简化版)

    • 仅需 CMDCLKDAT0 + VCC/GND,其余数据线可悬空。

二、SPI模式接线(低速但节省IO)

  1. 必需信号线(4根)

    • CS(片选线,对应SDIO的 DAT3 引脚)

    • SCLK(时钟线,与SDIO的 CLK 相同)

    • MOSI(主机输出,对应SDIO的 CMD 引脚)

    • MISO(主机输入,对应SDIO的 DAT0 引脚)。

  2. 电源线VCCGND 与SDIO模式一致。

  3. 其他引脚处理

    • DAT1DAT2 在SPI模式下通常悬空或接地。

三、SPI模式是否复用SDIO引脚?

  • 是,部分复用:SPI模式可复用SDIO的物理引脚,但功能需重新定义:

    引脚名称SDIO模式功能SPI模式功能是否复用
    DAT3数据线3片选(CS✅ 是
    CMD命令线主机输出(MOSI✅ 是
    DAT0数据线0主机输入(MISO✅ 是
    CLK时钟时钟(SCLK✅ 是
    DAT1数据线1中断(可选)⚠️ 部分复用
    DAT2数据线2悬空❌ 不复用

关键区别

  • SDIO模式无片选线,SPI模式依赖 CS 选择从设备;

  • SPI模式下 DAT1 可作为中断信号线(非必需),但SDIO中它是数据线

四、两种模式对比与选择建议

特性SDIO模式SPI模式
速度高速(4-bit模式达 50MHz)低速(通常 ≤25MHz)
接线复杂度6-7根信号线仅4根信号线
适用场景需高速读写的场景(如视频存储)IO资源紧张或低速调试
热插拔支持不支持
上拉电阻必需(所有数据线)可选(仅 MISO 建议上拉)

设计建议

  • 若主控支持SDIO且需高性能,优先选择 4-bit SDIO

  • 若主控无SDIO接口或IO受限,改用 SPI模式,并复用SDIO物理引脚(需软件重新配置)

总结

  • SDIO模式:最少4根线(1-bit),标准6根线(4-bit);

  • SPI模式:固定4根线,可复用SDIO的 CLKCMDDAT0DAT3

  • 硬件调整:切换模式时需重新配置引脚功能,并注意上拉电阻的匹配

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