是的,SD NAND(贴片式TF卡/嵌入式存储芯片)的通信引脚(CMD, CLK, DAT0-DAT3)对电压有明确的要求。 这主要取决于它遵循的SD协议标准和当前的工作模式。
以下是关键点:
标准电压范围 (默认/传统模式):
绝大多数SD NAND在初始化和基础数据传输模式下,其I/O接口(CMD和DAT线)工作在3.3V 电平。
这是SD规范(SD 2.0 / SDSC / SDHC)定义的标准电压。
重要提示: 这意味着你的主控制器(MCU、SoC、专用SD卡控制器)必须能够在这些引脚上提供和容忍3.3V 的信号电平。
低电压模式 (高速模式):
为了支持更高的传输速度(如UHS-I模式),SD规范引入了低电压信号。
在完成初始化和协商之后,支持UHS-I(SDR104, SDR50, DDR50, SDR25, SDR12)的SD NAND可以将其I/O接口切换到 1.8V 电平运行。
切换过程: 主控制器需要通过特定的SD命令(CMD11
- Voltage Switch)来请求SD NAND切换到1.8V模式。切换成功后,主控制器也必须将其接口切换到1.8V。
兼容性与设计要求:
3.3V 主控: 如果你的主控制器只能输出3.3V信号,那么SD NAND将只能工作在标准模式(最高通常到25MHz或50MHz DDR,具体看芯片),无法使用UHS-I的高速率模式。通信引脚电压始终为3.3V。
1.8V/3.3V 主控 (支持电压切换): 如果你的主控制器支持电压切换(能输出3.3V和1.8V),那么它可以与支持UHS-I的SD NAND配合,在初始化后用CMD11
切换到1.8V模式以获得更高速度。通信引脚电压在初始化阶段是3.3V,切换成功后变为1.8V。
电平转换器: 如果你的主控制器是较低电压(如1.8V)且不支持 SD卡电压切换功能,或者你的主控制器是3.3V但SD NAND只支持1.8V模式(罕见),那么你必须在通信引脚(CMD, CLK, DAT0-DAT3)上使用双向电平转换器,以确保双方电平兼容且不会损坏器件。直接连接不同电压的I/O口是非常危险的!
上拉电阻: 通信线上通常需要上拉电阻(例如10K-100K欧姆),这些电阻应该连接到与当前通信电压相同的电源(VDDIO_SD,可以是3.3V或1.8V)。在电压切换设计中,这些上拉电阻的电源也需要被切换到相应的电压。
电源引脚 (VCC/VDD):
虽然通信引脚电压可变,但电源引脚(VCC/VDD) 通常有固定的要求。
大多数SD NAND的核心供电电压是 3.3V (±10%)。必须严格按照数据手册提供的电压范围供电。
有些芯片可能也支持1.8V核心电压(更省电),但这需要明确查看数据手册并按要求配置。切勿随意更改VCC电压!
总结:
通信引脚电压不是固定的,它取决于协议模式和协商结果。
初始化和标准模式: 通常为 3.3V。
UHS-I高速模式: 可切换到 1.8V (需主控和SD NAND都支持并通过CMD11
切换)。
主控必须匹配: 主控制器接口必须能提供并容忍SD NAND通信引脚在当前模式下的工作电压(3.3V或1.8V)。不匹配时需要电平转换器。
电源电压 (VCC): 通常是 3.3V,必须严格遵循数据手册要求。
查阅数据手册: 最重要的一点! 具体到你使用的特定型号的SD NAND芯片,务必查阅其官方数据手册,里面会明确规定:
支持的SD协议版本和速度模式。
支持的I/O电压范围(如 3.3V 或 1.8V/3.3V)。
核心供电电压(VCC)要求。
电压切换(如果支持)的具体流程和要求。
上拉电阻建议值及其连接方式。
在设计电路时,绝对不能忽视通信引脚和电源引脚的电压要求,否则可能导致通信失败、数据错误,甚至永久损坏芯片。 仔细阅读数据手册是成功设计的关键。
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