CS创世SD NAND的存储芯片应用方案
前言: 很感谢深圳雷龙发展有限公司为博主提供的两片SD NAND的存储芯片，在这里博主记录一下自己的使用过程以及部分设计。 深入了解该产品： 拿到这个产品之后，我大致了解了下两款芯片的性能。CSNP4GCR01-AMW是一种基于NAND闪存和SD控制器的4Gb密度嵌入式存储；而CSNP32GCR01-AOW是一种基于NAND闪存和SD控制器的32Gb密度嵌入式存储。与原始NAND相比其具有嵌入式坏块管理和更强的嵌入式ECC。即使在异常断电，它仍然可以安全地保存数据。作为一个存储芯片，它确实做到了小巧，LGA-8的封装对比我之前用到过的TF卡，只占到了其面积的三分之一，这样对于一些嵌入式的设计就方便了很多。https://i1.go2yd.com/image.php?url=YD_cnt_100_01S74cotZJkP编辑
雷龙官方还很贴心的提供了样品的测试板，在这款测试板上，我焊接了4GB的CSNP4GCR01-AMW上去，并且跑了一下分，对于一款小的存储芯片而言，实在难得。https://i1.go2yd.com/image.php?url=YD_cnt_100_01S74cwNmGXa
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（上图为测试板焊接图） 博主日前在设计基于H616与NB-IOT的嵌入式智能储物柜的时候考虑过存储方面的问题，当时在SD NAND和EMMC与TF卡中徘徊，以下是几个存储类型的对比。https://i1.go2yd.com/image.php?url=YD_cnt_100_01S74ct8xcnT
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https://i1.go2yd.com/image.php?url=YD_cnt_100_01S74cuFWRNL
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经过多方对比，本着不需要频繁更换的原则，同时也为了更好的防水和成本考虑，最终决定使用雷龙公司的SD NAND 作为设计样品的存储部分。 此外，SD NAND还具有不用写驱动程序自带坏块管理的NAND FLASH（贴片式TF卡），不标准的SDIO接口，也同时兼容SPI/SD接口，10万次的SLC晶圆擦写寿命，通过一万次的随机掉电测试耐高低温，经过跑分测得，速度级别Class10。标准的SD2.0协议，普通的SD卡可以直接驱动，支持TF卡启动的SOC都可以用SD NAND，而且雷龙官方还贴心的提供了STM32参考例程和原厂技术支持，这对于刚上手的小白而言，十分友好。 设计理念： 使用H616作为主控CPU并搭配NB-IOT来向申请下来的云端传输数据，当WIFI正常时，储物数据每搁两小时向云端传输一次，当有人取出物品时再次向云端发送一次数据（不保留在SD NAND中）；一旦系统检测到WIFI出现问题，储物数据转而存储到SD NAND中，取物时输入的物品ID和取出时间一并放入SD NAND中（我也是看中了SD NAND与原始NAND相比其具有嵌入式坏块管理和更强的嵌入式ECC。即使在异常断电，它仍然可以安全地保存数据这一点）。 部分SD NAND的参考设计 根据官方数据手册提供的SD NAND参考设计，只占用8个GPIO，对于H616来说，确实很友好https://i1.go2yd.com/image.php?url=YD_cnt_100_01S74csjjIkc
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这里为了不泄露他人的劳动成果，我也就不粘PCB设计了。https://i1.go2yd.com/image.php?url=YD_cnt_100_01S74cvEChCC
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采用H616驱动SD NAND的示例代码 下面是关于H616驱动SD NAND的示例代码，这里记录一下自己当初的学习过程（注：这个代码不能直接拿过来就用，而是要根据自己的需求修改）
[*]#include
[*]#include
[*]#include
[*]#include
[*]#include "h616_sdio.h"
[*]
[*]// 定义SDIO引脚
[*]#define SDIO_CMD_PIN 0
[*]#define SDIO_CLK_PIN 1
[*]#define SDIO_D0_PIN 2
[*]#define SDIO_D1_PIN 3
[*]#define SDIO_D2_PIN 4
[*]#define SDIO_D3_PIN 5
[*]
[*]// 定义NAND芯片命令
[*]#define CMD_READ 0x00
[*]#define CMD_WRITE 0x80
[*]#define CMD_ERASE 0x60
[*]#define CMD_STATUS 0x70
[*]#define CMD_RESET 0xff
[*]
[*]// 定义NAND芯片状态
[*]#define STATUS_READY 0x40
[*]#define STATUS_ERROR 0x01
[*]
[*]// 初始化SDIO控制器
[*]void sdio_init()
[*]{
[*]// 设置SDIO引脚模式和速率
[*]h616_sdio_set_pin_mode(SDIO_CMD_PIN, H616_SDIO_PIN_MODE_SDIO);
[*]h616_sdio_set_pin_mode(SDIO_CLK_PIN, H616_SDIO_PIN_MODE_SDIO);
[*]h616_sdio_set_pin_mode(SDIO_D0_PIN, H616_SDIO_PIN_MODE_SDIO);
[*]h616_sdio_set_pin_mode(SDIO_D1_PIN, H616_SDIO_PIN_MODE_SDIO);
[*]h616_sdio_set_pin_mode(SDIO_D2_PIN, H616_SDIO_PIN_MODE_SDIO);
[*]h616_sdio_set_pin_mode(SDIO_D3_PIN, H616_SDIO_PIN_MODE_SDIO);
[*]h616_sdio_set_clock(H616_SDIO_CLOCK_FREQ_25MHZ);
[*]
[*]// 初始化SDIO控制器
[*]h616_sdio_init();
[*]}
[*]
[*]// 发送NAND芯片命令
[*]void nand_send_cmd(uint8_t cmd)
[*]{
[*]// 设置SDIO控制器传输模式和命令码
[*]h616_sdio_set_transfer_mode(H616_SDIO_TRANSFER_MODE_WRITE);
[*]h616_sdio_set_command_code(cmd);
[*]
[*]// 发送命令
[*]h616_sdio_send_command();
[*]}
[*]
[*]// 发送NAND芯片地址
[*]void nand_send_addr(uint32_t addr)
[*]{
[*]// 设置SDIO控制器传输模式和地址
[*]h616_sdio_set_transfer_mode(H616_SDIO_TRANSFER_MODE_WRITE);
[*]h616_sdio_set_address(addr);
[*]
[*]// 发送地址
[*]h616_sdio_send_address();
[*]}
[*]
[*]// 读取NAND芯片数据
[*]void nand_read_data(uint8_t *data, uint32_t size)
[*]{
[*]// 设置SDIO控制器传输模式
[*]h616_sdio_set_transfer_mode(H616_SDIO_TRANSFER_MODE_READ);
[*]
[*]// 读取数据
[*]h616_sdio_read_data(data, size);
[*]}
[*]
[*]// 写入NAND芯片数据
[*]void nand_write_data(const uint8_t *data, uint32_t size)
[*]{
[*]// 设置SDIO控制器传输模式
[*]h616_sdio_set_transfer_mode(H616_SDIO_TRANSFER_MODE_WRITE);
[*]
[*]// 写入数据
[*]h616_sdio_write_data(data, size);
[*]}
[*]
[*]// 读取NAND芯片状态
[*]uint8_t nand_read_status()
[*]{
[*]uint8_t status;
[*]
[*]// 发送读取状态命令
[*]nand_send_cmd(CMD_STATUS);
[*]
[*]// 读取状态
[*]nand_read_data(&status, 1);
[*]
[*]return status;
[*]}
[*]
[*]// 等待NAND芯片准备就绪
[*]void nand_wait_ready()
[*]{
[*]uint8_t status;
[*]
[*]// 循环读取状态，直到NAND芯片准备就绪
[*]do {
[*]status = nand_read_status();
[*]} while ((status & STATUS_READY) == 0);
[*]}
[*]
[*]// 读取NAND芯片数据
[*]void nand_read(uint32_t page, uint32_t column, uint8_t *data, uint32_t size)
[*]{
[*]// 发送读取命令和地址
[*]nand_send_cmd(CMD_READ);
[*]nand_send_addr(column | (page << 8));
[*]
[*]// 等待NAND芯片准备就绪
[*]nand_wait_ready();
[*]
[*]// 读取数据
[*]nand_read_data(data, size);
[*]}
[*]
[*]// 写入NAND芯片数据
[*]void nand_write(uint32_t page, uint32_t column, const uint8_t *data, uint32_t size)
[*]{
[*]// 发送写入命令和地址
[*]nand_send_cmd(CMD_WRITE);
[*]nand_send_addr(column | (page << 8));
[*]
[*]// 写入数据
[*]nand_write_data(data, size);
[*]
[*]// 等待NAND芯片准备就绪
[*]nand_wait_ready();
[*]}
[*]
[*]// 擦除NAND芯片块
[*]void nand_erase(uint32_t block)
[*]{
[*]// 发送擦除命令和地址
[*]nand_send_cmd(CMD_ERASE);
[*]nand_send_addr(block << 8);
[*]
[*]// 等待NAND芯片准备就绪
[*]nand_wait_ready();
[*]}
[*]
[*]// 复位NAND芯片
[*]void nand_reset()
[*]{
[*]// 发送复位命令
[*]nand_send_cmd(CMD_RESET);
[*]
[*]// 等待NAND芯片准备就绪
[*]nand_wait_ready();
[*]}
[*]
[*]// 示例程序入口
[*]int main()
[*]{
[*]uint8_t data;
[*]memset(data, 0x5a, sizeof(data));
[*]
[*]// 初始化SDIO控制器
[*]sdio_init();
[*]
[*]// 复位NAND芯片
[*]nand_reset();
[*]
[*]// 擦除第0块
[*]nand_erase(0);
[*]
[*]// 写入第0页
[*]nand_write(0, 0, data, sizeof(data));
[*]
[*]// 读取第0页
[*]nand_read(0, 0, data, sizeof(data));
[*]
[*]return 0;
[*]}
射频前端芯片设计原厂三伍微电子的产品有WIFI FEM、IOT FEM、PA和开关。
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