【贴片SD Card介绍】贴片式tf卡/SD NAND/SD2.0协议

申请到雷龙发展代理的CS创世 贴片 SD Card (SD NAND) 样品，做出测试，分享一下。

型号：CSNP32GCR01-BOW；CSNP4GCR01-BOW

生产方：CS创世半导体

总代理官方网站：深圳市雷龙发展有限公司

目前雷龙发展代理的 SD NAND 已可在立创商城搜索到，其详情页也附有手册。

芯片简介

芯片外观及封装

实拍图：

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根据官方文档介绍，此款芯片采用 LGA-8 封装，标准SDIO接口，兼容SPI/SD接口。

标准的SD 2.0协议可以直接移植标准驱动代码，支持TF卡启动的SOC都可以用SD NAND。

芯片主要参数(以CSNP32GCR01-BOW手册为准)

Interface: Standard SD Specification Version 2.0 with 1-I/O and 4-I/O.

Default mode: Variable clock rate 0 - 25 MHz, up to 12.5 MB/sec interface speed (using 4 parallel data lines)

High-Speed mode: Variable clock rate 0 - 50 MHz, up to 25 MB/sec interface speed (using 4 parallel data lines)

高速模式下，可达到 25MB/s 的传输速度，在普通模式下也有 12.5MB/s 的传输速度。

端口信息对比

SD NAND 接口信息

SD Card 接口信息

micro SD：

SD：

可以对比，除引脚分布外，在引脚功能上SD NAND 和 SD Card 并无明显差别。

参考设计电路图

从所给的参考电路来看，与设计 SD卡托 所需外围电路基本一致，不用修改外围器件或原理图，只需少量修改 PCB 布局即可实现替换。

NAND Flash Menory

介绍 NAND Flash 有关资料均来自 KIOXIA 官网 。

存储单元结构

下图为闪存的内部存储单元结构（横截面）。存储单元是数据存储的最小单位。通过将电子移入或者移出封闭在绝缘体中的电荷存储膜来存储数据。

写入擦除操作

当高压（Vcg(++)）施加到控制栅极(control gate)时，电子穿过绝缘体(Insulator)并从硅衬底(Silocon substrate)进入电荷存储膜(Charge storage film)（如图a）。当电源关闭时，此存储电子的状态仍会存在。当在硅衬底侧施加高电压（Vw(++)）时，电子穿过绝缘体并从电荷存储膜离开到硅衬底侧（如图b）。这就是存储单元写入数据和擦除数据的操作。

数据0和数据1判定

当向控制栅极施加恒定电压（读出电压Vcg(+)）时，数据”0“和”1“取决于电流是否在存储单元内横向流动。当电压逐渐施加到控制栅极时，电流开始在存储单元中流动的控制栅电压被称为阈值电压。”0“和”1“的判断是利用该阈值电压根据电荷存储膜中是否存在电子而变化的事实来执行的。在电荷存储膜中有电子的状态下（数据”0“），阈值电压高于读出电压Vcg(+)，所以电流不流动（如图a）。在电荷存储膜中没有电子的状态下（数据”1“），阈值电压低于读出电压Vcg(+)，因此电流流动。

即使是电源关闭，状态仍然会保留，即断电不丢失。

NAND Flash

存储单元串联排列的结构称为 NAND Flash，NAND Flash的一个特点是可以高密度排列存储单元。

NAND Flash 相比较于 NOR Flash 容量更大，擦写速度更快。作为存储数据是不错的选择。

传输速度测量

以 CSNP4GCR01-BOW 为例子：

这个芯片又不往电脑上用，测速就略微看看，做个参考就得了。

SD卡控制

对于 NAND SD卡的控制，官方有提供基于 STM32 的测试程序，这里由于篇幅原因，不做过多介绍，其与普通 SD Card 基本相同。