关于单片机与SD NAND的关系和应用,以下是清晰的解析:
单片机(MCU)
一种集成CPU、内存、外设接口的微型计算机系统,用于嵌入式控制(如STM32、ESP32)。
SD NAND
贴片式TF卡(也称贴片式微型SD卡),本质是NAND Flash芯片 + SD控制器的集成封装,提供标准SD接口(兼容SPI/SDIO模式)。
物理形态
表面贴装(SMT),无卡槽,直接焊在PCB上(尺寸小,典型6x8mm)。
接口兼容性
支持标准SD协议(与读卡器协议相同),单片机可通过SPI或SDIO驱动。
存储管理
内置FTL层(损耗均衡、坏块管理),对单片机而言等同于操作普通SD卡(无需直接管理NAND)。
容量
常见1GB~64GByte(远大于SPI NOR Flash的MB级容量)。
连接方式 | 协议 | 所需引脚 | 适用场景 |
---|---|---|---|
SPI模式 | SPI协议 | CLK, MISO, MOSI, CS | 低速场景(所有带SPI的单片机) |
SDIO模式 | SD协议 | CLK, CMD, DAT0~3 | 高速读写(需单片机支持SDIO) |
特性 | SD NAND | SPI NOR/NAND Flash |
---|---|---|
容量 | GB级(1GB~64GB) | MB级(通常≤512MB) |
文件系统支持 | 直接支持FAT32/exFAT | 需额外文件系统(如LittleFS) |
易用性 | 标准SD驱动(无需FTL开发) | 需处理坏块/ECC等底层操作 |
读写速度 | SDIO模式下可达10~50MB/s | SPI模式通常1~5MB/s |
大容量数据存储
音频/视频记录(如录音笔、行车记录仪)。
固件升级包存储
存储大型固件(OTA更新)。
替代TF卡座
对振动敏感的设备(工业设备、车载电子)。
低成本Linux系统启动
部分Linux MCU(如全志F1C100s)可从SD NAND启动系统。
驱动支持
使用标准SD卡驱动库(如STM32的HAL库、ESP-IDF的sdmmc
驱动)。
电路设计
电源需稳定(峰值电流可能达100mA),建议加10μF电容。
文件系统
推荐FAT32(兼容性最佳),注意4GB文件大小限制。
焊接
采用回流焊(LGA-8封装),手工焊接难度较高。
Q: 是否需额外控制器?
A: 不需要!SD NAND已集成控制器,单片机直接操作SD接口即可。
Q: 能否替代eMMC?
A: 小容量场景可替代(焊盘少好焊接,兼容性比eMMC更好)。
Q: 寿命如何?
A: 典型擦写次数5~10万次(依赖FTL优化),适合日志类存储。
SD NAND是单片机扩展大容量存储的理想方案:
✅ 即插即用(兼容SD协议)
✅ 省去卡槽空间
✅ 免驱NAND管理
✅ 成本低于eMMC
推荐场景:需存储数百MB以上数据、追求开发便捷性、对物理尺寸敏感的应用(如穿戴设备、IoT终端)。
下一篇:sdnand支持spi