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[参考译文] RM46L852:RM46L852的 Micro SDXC 高寿命

Guru**** 2386970 points
Other Parts Discussed in Thread: RM46L852, TMDXRM46HDK
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/1207522/rm46l852-micro-sdxc-high-endurance-for-the-rm46l852

器件型号:RM46L852
主题中讨论的其他器件: TMDXRM46HDK

大家好、我叫 Francisco、是另一家工业和技术公司 R+D+I 部门的工程师。 我想使用64或128GB 的 MicroSDXC、但它会通过 SPI 协议与 RM46L852微控制器通信。 因此、我联系了 SanDisk 关于一个满足这一要求的 microSDXC、他们告诉我最适合这一应用的卡是 Micro SDXC 高耐久性、但他们建议我就这一问题联系德州仪器。 因此、我想知道您对它的看法、以及 Micro SDXC I 可以用于主机(RM46L852)将持续(每10ms)在卡上写入数据的应用程序。

根据 SD 协会物理层简化规范、SDXC 卡必须具备 SPI 通信功能。 此应用程序的一个示例是 TMDXRM46HDK 开发套件。

请解释您的答案原因。 我很感谢一位研究物理层规范的专家的回答。

此致、

Francisco。

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    尊敬的 Francisco:

    请参阅以下主题、该主题可以回答您的问题、

    (3) TMS570LC4357:如何使用 SDXC 卡64或128GB 而不是 SDHC 卡32GB 来提供高容量。 -基于 Arm 的微控制器论坛-基于 Arm 的微控制器- TI E2E 支持论坛

    下面是一个示例代码:

    (+) TMS570LS3137:我找不到对应 MCU 的 SD 卡库。 -基于 Arm 的微控制器论坛-基于 Arm 的微控制器- TI E2E 支持论坛

    --

    谢谢。此致、
    Jagadish。

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    您好 Jagadish。

    感谢您的评论,但这不是我所要求的。

    我已经有了示例代码(已经过时且效率低下)、在撰写本文之前、我已经阅读了物理层规范、并要求 SanDisk 验证我 SDXC 卡的 SPI 模式支持、因此是正确的。 我的问题是知道哪种 SDXC 卡最适合我提到的应用、因为 SanDisk 已推荐、我应该咨询德州仪器获取此信息。

    此致、

    Francisco。

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    尊敬的 Francisco:

    哪个 SDXC 卡最适合我刚才提到的应用程序

    我们从未将任何 SDXC 卡连接到 RM46或任何其他 Hercules 控制器、因此我们很难判断哪一个 SDXC 卡适合您的应用。

    (RM46L852)将连续(每10毫秒)在卡片上写入数据。

    并且您希望每10ms 写入一次

    而 Micro SDXC 的写入性能为60MB/S、因此可在10ms 内轻松写入600KB。 我想这对于您的应用来说已经足够了、我认为您不需要在10ms 内写入超过600KB 的数据。

    --

    谢谢。此致、
    Jagadish。

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    Jagadish、您好!

    我已经假定了这种情况、因为示例代码没有准备好使用 SDXC 卡。 不过、我认为德州仪器的技术支持应该知道这一方面、换句话说、micro SD 在名为 TMDXRM46HDK 的开发套件中使用、因此我认为技术支持必须知道所有支持 SPI 模式的 SD 卡 (SDUC 卡不支持此模式)并且为我们提供了可用于此微控制器的最少功能或 SD 卡示例。 原因是基于 SanDisk 支持人员告诉我的、他们评论说德州仪器有责任知道支持要求。

    另一方面、关于写入性能、我在物理层 SD 卡中解释说、SPI 模式下、写入和读取操作的最大速度限制为25 Mb/s。 那么、您能否向我提供源(文档)、其中解释了 SDXC 可以达到60Mb/s 的方式? 它对我的应用和其他人而言会非常有趣。

    您能否向我提供您发送给我的图片的来源?

    此致、

    Francisco。

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    尊敬的 Francisco:

    另一方面,在写入性能方面,我在物理层 SD 卡中解释说,SPI 模式下写入和读取操作的最大速度限制为25 Mb/s。

    有关这一点、使用 SPI 可以达到的最大速度为25MHz。

    由于最小 SPICLK 周期为40ns、因此最大频率仅为25MHz。

    那么,您能否向我提供源(文档),其中说明了 SDXC 可以达到60 Mb/s 的方式?

    SanDisk ExtremeRegisteredmicroSDXC UHS-I 卡,4K 超高清,全高清| Western Digital

    --

    谢谢。此致、
    Jagadish。

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    Jagadish、您好!

    谢谢你的答复,我研究了你发给我的文件。 但是,这篇文档是关于普通 SDXC 卡,但我想获取关于高耐久性 SDXC 卡的信息。

    但是,我的问题没有解决,请 Jagadish 或其他了解高耐久性 SDXC 卡或 SDXC 卡的人,并研究过 SD 卡的物理层规范,尝试回答以下问题:

    1) SDXC 卡,具体高耐久性 SDXC 卡,必须满足哪些特性才能通过 SPI 与 RM46L852微控制器配合使用?

    2)正如 Jagadish 和我已经进行了验证、SPI 协议的最大频率为25 MHz、换句话说、SD 卡在默认速度模式下工作。 我在该模式下附加了显示 SD 卡速度功能的图片(物理层规范的图片获取)。 我将每10ms 最大40字节从 RM46L852微控制器传输 到 SD 卡、传输频率达到25MHz 并且总线速度达到12.5MB/s、因此我将在10ms 内传输125 KB 的数据。 是否正确?

    3) 3)是否可以每10ms 通过 SPI 在高耐受度 SDXC 上读取和写入一次、或者对于该微控制器是否存在任何限制?

    此致、

    Francisco。

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    尊敬的 Francisco:

    在回答上述问题之前、我会与我的内部团队就此进行讨论。

    --

    谢谢。此致、
    Jagadish。

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    Jagadish、您好!

    谢谢、此致、


    Francisco。

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    有人可以帮助我吗? 我还在等待解答、已经过了13天、德州仪器尚未就此问题提供相关信息。 这说明德州仪器对于在微控制器中使用 SD 卡的知识甚少、但他们仍然决定销售包含 SD 卡通信功能的开发套件。

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    尊敬的 Francisco:

    我与我的同事 QJ 讨论了这个问题、他在 Hercules 相关控制器方面拥有丰富的经验。

    结论是我们没有 SDXC 卡的使用经验。 如果卡支持 SPI 模式、则 SPI 波特率应该无关紧要。

    --

    谢谢。此致、
    Jagadish。

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    Jagadish、您好!

    在我等待的时候,它让我伤心地听到这个。 请问来自德州仪器支持部门的任何人是否了解该主题?

    为什么德州仪器决定在不了解不同类型 SD 存储器(SD、SDHC、SDXC 和 SDUC)的通信特性和不同兼容性情况的情况下发布包含 SD 卡通信功能的开发套件?

    此致、

    Francisco。

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    尊敬的  Francisco:

    最大 SPI 速度为25MHz。 最小的芯片选择有效到发送启动延迟为2个 VCLK 周期、最小的发送端到芯片选择无效延迟为1个 VCLK 周期。 如果 VCLK=100MHz、并且 SPI 时钟为25MHz、并且 SPI 传输字长为8位、则 SPI 传输的数据速率可高达25*32/35 =22.8Mbps --> 22.8/8=2.85MB/s --> 28.5KB 每10ms。

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    您好 QJ Wang、您的 SPI 速度计算是2.85MB/s 因此,它与物理层规范中的信息不同。 其中、总线速度的最大值看起来为12.5Mb/s 那么、32和35这两个值来自哪些参数?

    此致、

    Francisco。

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    总线速度的最大值似乎是12.5 MB/秒

    最大总线速度为25Mbps (兆位/秒)、或25/8 = 3.1Mb/s (兆字节/秒)。  

    32和35的值来自哪些参数?

    VCLK=100MHz、SPI 波特率= 25MHz --> 1数据位在4 VCLK 周期内被传输。 --> 32 VCLK 周期,1字节

    为了传输1个字节(字长=8)、需要32个 vclk 周期+ 3个 vclk 周期(C2TDELAY + T2CDELAY)= 35个 VCLK 周期。

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    我必须联系 SD 协会、因为您的答案与官方文档中显示的信息不匹配、因为如果最大时钟频率为25 MHz、则没有物理方法、 使用 SPI 协议、 以根据25 Mbit/s 的表达式达到12.5 Mb/s -> 3.1 Mb/s 我认为12.5Mb/s 通常指的是所有协议、并且并非专用于 SPI 协议。

    另一方面、根据32和25个值的表达式、谢谢、我知道它们是取决于微控制器及其时钟频率的参数。 我还可以看到参数 C2TDELAY + T2CDELAY 负责使总线允许的最大速度无法达到、即25Mbit/s -> 3.1Mb/s -> 3.1KB/10ms。

    根据您的回答、我想我已经解决了 SD 在此模式下工作时所允许的 SPI 速度的问题。

    然而、对于 Micro SDXC 高耐久性与 RM46L852的电气兼容性、我仍有疑问。 根据 Jaggadish 及其团队的说法、只要符合 SPI 协议、即在通信方面、确保兼容性、就不会出现任何问题。 然而、SanDisk 公司让我问德州仪器不仅有关这方面的问题、还询问如果使用 RM46L852微控制器、SPI 信号可能受到的干扰相关的特性、以及电阻器的值。 上拉和下拉您必须排列 SD 的引脚。 这一方面非常重要、因为 SD 规范建议拉电阻器的最小值为10千欧。

    但是、由于微控制器在上电期间处于复位状态时的上拉特性、它用作值为20uA 或100uA 的电流源、并且在复位状态期间具有与所需配置不同的上拉配置。 因此、如果一个引脚在复位状态下被下拉、而我需要将其上拉、 然后、如果我使用外部10千欧电阻器、当微控制器处于复位状态时、引脚上的电压将不是"0"(电阻下拉电阻器)、但由于外部上拉电阻器的存在、该电压将为3.1V。 因此、我将使用4.7千欧的上拉电阻器来获得3.2V 的电压(更接近3.3V)。 电路中还有其他注意事项、例如电容器?

    此致、

    Francisco。

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    尊敬的  Francisco:

    RM46Lx 器件有 SPI 引脚的内部上拉电阻。 拉类型可配置、默认为上拉。 我认为内部上拉足以连接 SD 卡。

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    您好 QJ:

    我询问德州仪器支持部门、如果在器件处于复位状态时能够配置内部上拉电阻、他们告诉我这是不可能的。 一旦它离开该状态并进入初始化状态、就可以对其进行配置、但当它处于复位状态时、内部拉电阻器的值将固定。 因此、我需要使用外部拉电阻器。

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    尊敬的 Francisco:

    如果您使用 MibSPI1/3/5、SPI 信号(CLK、CS0、MOSI、SIMO)被内部上拉:

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    您好 QJ Wang:

    我无法使用这些引脚、因为我还使用以太网模块。 但是、如果将来我使用 RM46L852CZWTT、这些信息至关重要、谢谢。

    关于所使用的电阻器主题、我可以说这个主题已经结束。 但是、为了在工业环境中持续监控 micro-SDXC、我需要问一下我应该考虑电路的其他功能。

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    它取决于 SD 卡插槽。 例如、卡检测(CD)引脚。 您可以将 CD 引脚连接至 MibSPI_Nena 信号。

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    尊敬的 QJ Wang:

    是的、在插入存储卡时、有些 SD 卡插槽会检测到 CD。 一个选项是使用 MibSPI_Nena 引脚。 但是、它也可以通过 GPIO 实现。 在本例中、我使用第二个选项是因为我使用 SPI4和 USB 模块、因此我需要引脚 USB_FUNC.PUENO、而不是 SPI4_ENA。

    另一方面、为了在工业环境中持续监控 micro-SDXC、我仍不知道应该考虑电路的其他功能。 例如、是否有必要为每个引脚及其值使用电容器。 VCC 和 GND 之间电容器的值。 它可能会受到 EMI 干扰的影响、也可能不会受到 EMI 干扰的影响。

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    对于 SPI 时钟信号、如果信号布线较长(传输线)、您可以在处添加串联终端 影响 串联端接通过抑制过冲和下冲来提供良好的信号质量、并有效地减少线路噪声和 EMI。 它的缺点是它会减慢信号的上升和下降时间、并且不应与分布式负载一起使用。  其中 R =布线阻抗-驱动器输出阻抗。   

          

    另一种端接方法是 在负载处添加一个 RC 高通滤波器 结束 迹线。 对于分布式负载和时钟驱动器、建议使用交流终端。 它不会产生任何功率耗散。 其中 R =布线阻抗。 C=100pF 是一个不错的选择。

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    您好 QJ Wang:

    但是、如果微控制器的 micro-SDXC 和 SPI 引脚之间距离不远、则应该没有必要使用您推荐的这两个电路。 这是真的吗? 微控制器和 micro-SDXC 之间的 SPI 传输线路最大距离应为多少?

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    如果 布线长度超过  tr/(2*tpd ),则需要端接。

    在这里、tr 是脉冲的上升时间、tpd 是一英寸线路的传播延迟。 对于 FR-4 PCB 材料、信号延迟约为1/6ns/in。 如果 tr=5ns、则关键布线长度= 5/(2 * 1/6)= 15英寸。

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    尊敬的 QJ Wang:

    感谢您的答复。 这些信息对于我的应用至关重要。

    另一方面、对于 VCC 和 GND 之间的去耦电容器、您建议我使用多大的值? 0.1uF 的值是否正确?

    此致、

    Francisco。

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    您认为 VCC 和 GND 之间的去耦电容器的值是多少? 0.1uF 的值是否正确?

    去耦电容器可以吸收微小的电压纹波、这可能在电压电源之外对 IC 有害、它还可以充当  IC 的超小本地电源库。 如果电源暂时下降、去耦电容可以在正确电压下短暂供电。

    100nF 或0.1uF 是去耦电容器的理想选择。

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    尊敬的 QJ Wang:

    除了前面提到的因素外、使用微 SDXC 高耐受度还应该考虑其他哪些因素?

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    我不再评论了。

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    谢谢 QJ Wang。