SD NAND FLASH 是 NAND 闪存芯片 + SD 控制器 的集成化封装(LGA-8 或 BGA 等贴片式封装),直接兼容标准 SD 2.0 协议,可视为 “贴片式 TF 卡”。
核心结构:
┌───────────────────────┐ │ SD NAND FLASH │ │ ┌────────┬─────────┐ │ │ │ SD 控制器 │ NAND 颗粒 │ │ <-- 单芯片集成 │ └────────┴─────────┘ │ └───────────────────────┘
特性 | 说明 |
---|---|
接口协议 | 原生支持 SDIO / SPI 模式(无需额外控制器) |
封装尺寸 | 超小型(常见 6x8mm LGA-8),适合空间受限设备(如无人机、穿戴设备) |
寿命与可靠性 | 工业级 SLC/MLC 颗粒,擦写次数 10万次+(远高于 TLC TF 卡) |
兼容性 | 直接替代 TF 卡,省去卡槽占用的 2~3mm 高度 |
功耗 | 待机电流 <100μA,读写功耗 <50mA(低功耗 IoT 场景友好) |
温度范围 | -40℃ ~ +85℃(工业级标准) |
典型型号示例:
XCZSDNAND64GAS(64Gb,读75.7MB/s,写34.5MB/s)
SD NAND 引脚 | 功能 | 连接 ESP32 引脚 |
---|---|---|
CLK | 时钟 | GPIO14 (SDIO_CLK) |
CMD | 命令/响应 | GPIO15 (SDIO_CMD) |
DAT0 | 数据线0 | GPIO2 (SDIO_DATA0) |
DAT1 | 数据线1 | GPIO4 (SDIO_DATA1) |
DAT2 | 数据线2 | GPIO12 (SDIO_DATA2) |
DAT3 | 数据线3 | GPIO13 (SDIO_DATA3) |
VCC | 3.3V电源 | 3.3V 电源轨 |
GND | 地 | GND |
硬件注意:
上拉电阻:CMD/DAT0~DAT3 需 10kΩ 上拉(部分芯片内部已集成)。
电源滤波:VCC 靠近引脚处加 0.1μF 陶瓷电容。
#include "driver/sdmmc_host.h" #include "sdmmc_cmd.h" void init_sd_nand() { sdmmc_host_t host = SDMMC_HOST_DEFAULT(); host.max_freq_khz = SDMMC_FREQ_HIGHSPEED; // 40MHz sdmmc_slot_config_t slot_config = SDMMC_SLOT_CONFIG_DEFAULT(); slot_config.width = 4; // 4-bit 模式 slot_config.flags |= SDMMC_SLOT_FLAG_INTERNAL_PULLUP; // 启用内部上拉 esp_vfs_fat_sdmmc_mount_config_t mount_config = { .format_if_mount_failed = false, .max_files = 5 }; sdmmc_card_t* card; esp_err_t ret = esp_vfs_fat_sdmmc_mount("/sdnand", &host, &slot_config, &mount_config, &card); if (ret != ESP_OK) { ESP_LOGE("SDNAND", "挂载失败! 错误码: 0x%x", ret); } }
FILE* log_file = fopen("/sdnand/sensor.log", "a"); if (log_file != NULL) { fprintf(log_file, "Temp:%.1f, Hum:%.1f ", temperature, humidity); fclose(log_file); // 每次写完后关闭以降低数据丢失风险 }
启用高速模式:
配置 host.max_freq_khz = SDMMC_FREQ_HIGHSPEED
(40MHz)。
确保 PCB 走线长度差 <5mm(减少信号抖动)。
写入加速技巧:
批量写入:累积 512B~4KB 数据后一次性写入(减少文件系统开销)。
禁用实时时钟同步:
mount_config = { .allocation_unit_size = 64 * 1024, // 64KB 簇大小(减少碎片) .disk_status_check_enable = false // 关闭状态检查(提升速度) };
SD NAND FLASH 是嵌入式存储的革新方案:
✅ 极致紧凑:LGA-8 封装节省 70% 空间 vs TF 卡槽。
✅ 工业级可靠:SLC 颗粒 + 宽温支持,适应严苛环境。
✅ 即插即用:标准 SD 协议无需额外驱动开发。
适用场景:
无人机黑匣子
工业设备数据日志
医疗设备固件存储
物联网边缘计算缓存
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