瀚海微SD NAND之SD 協(xié)議（45）SD電路設(shè)計(jì)

固定延遲UHS-I主機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例

內(nèi)部時(shí)鐘延遲方法采樣時(shí)鐘由內(nèi)部時(shí)鐘通過(guò)DLL或延遲線創(chuàng)建。

環(huán)回時(shí)鐘的創(chuàng)建圖

下圖顯示了環(huán)回時(shí)鐘的一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)。

適用于固定輸出延時(shí)定時(shí)。

但是，主機(jī)設(shè)計(jì)人員需要注意由于額外路由CLKl跟蹤而產(chǎn)生的過(guò)多EMI。

主機(jī)需要額外的兩個(gè)引腳。

可以通過(guò)插入延遲線、R、C或使用DLL來(lái)調(diào)整接收機(jī)觸發(fā)器的設(shè)置和保持時(shí)間。

UHS-1調(diào)諧程序

調(diào)諧是指在主機(jī)中尋找最優(yōu)采樣點(diǎn)的過(guò)程。

一旦SD卡從默認(rèn)速度轉(zhuǎn)移到SDR104模式，調(diào)諧過(guò)程就開始了。

調(diào)諧過(guò)程掃描UI (Unit Interval)，以獲得最佳采樣點(diǎn)。

主機(jī)采樣點(diǎn)調(diào)諧:

1.主機(jī)復(fù)位采樣控制塊

2.主機(jī)發(fā)出發(fā)送調(diào)優(yōu)塊命令來(lái)讀取調(diào)優(yōu)塊。

3.卡發(fā)送調(diào)諧塊作為讀取數(shù)據(jù)。主機(jī)接收它并與已知的調(diào)優(yōu)塊模式進(jìn)行比較。

4.主機(jī)將采樣控制塊增加一步。

5.主機(jī)為下一個(gè)調(diào)優(yōu)塊發(fā)送讀取命令。

重復(fù)上面的步驟3到步驟5來(lái)覆蓋整個(gè)UI。

在覆蓋整個(gè)Ul之后，主機(jī)能夠識(shí)別可用的有效窗口。

主機(jī)將采樣控制塊設(shè)置到有效窗口的中心。

主機(jī)采樣點(diǎn)調(diào)優(yōu)完成后，可以開始讀/寫操作。

主機(jī)設(shè)計(jì)建議

插在電源線上的去耦電容由于插在VDD和VSS之間的卡電容，SD卡插入時(shí)產(chǎn)生涌流。

本附錄提供了一種使用安裝在SD NAND附近的去耦電容來(lái)降低由浪涌電流引起的電壓降的方法。

如果主機(jī)支持熱插入，并且電源電路通常與其他設(shè)備一起使用，則主機(jī)應(yīng)考慮并減少浪涌電流的影響。

采用限流電路等另一種方法也是可行的。

上圖顯示了去耦電容器的典型組成。

SD存儲(chǔ)卡中去耦電容的最大電容定義為5uF。

去耦電容CH用于減小卡熱插拔時(shí)的壓降，最好放置在離連接器越近的地方。

在卡連接到主機(jī)之前，電容CH以電壓VDD充電，Cc不充電。

當(dāng)卡剛與主機(jī)連接時(shí)，卡瞬間短路，電流從CH流向Cc，直到CH的電壓與Cc相等，此時(shí)由于CH中充電的能量被移動(dòng)到Cc，瞬間電壓從Vop略有下降。

這個(gè)降電壓在這里定義為Vdrop。

在那之后，電壓回到由電源充電的VDD。

從CH到Cc的浪涌電流計(jì)算如下:

去耦電容CH的計(jì)算公式如下:

如果VDD是3.0V。Vdrop為0.3V(最大)，以限制電壓降小于VDD的10%。

由于SD內(nèi)存卡Cc為5uF(最大)，CH計(jì)算為45uF(最小)。

因此，僅支持SD存儲(chǔ)卡的主機(jī)推薦去耦電容為47uF。

SDIO卡Cc定義為10uF(最大)，然后計(jì)算CH為90uF(最小)。

因此，對(duì)于支持SDIO卡的主機(jī)，推薦去耦電容為100uF。

去耦電容

4.7uF電容的目的是支持低速浪涌電流。與4.7uF并聯(lián)的100nF電容器用于高速浪涌電流。

這兩個(gè)電容都可以作為噪聲濾波。

電容器的物理位置應(yīng)盡可能靠近SD插座VDD和VSS引腳。較小的電容器應(yīng)靠近SD NAND。

電源開關(guān)主要用于SD卡的上電和電源回收。當(dāng)開關(guān)LDO輸出提供給卡時(shí)，47uF主要用作4.7uF電容的充電輔助。為了將3伏軌道上的電壓降至最小，47uF充當(dāng)中間儲(chǔ)層，為4.7uF電容器充電，電源開關(guān)未連接到3伏軌道時(shí)環(huán)繞。

接地將快速可靠地釋放VDD線路上的殘余電壓。這確保了可靠的電源回收。

但是，當(dāng)開關(guān)將卡電源線接地時(shí)，作為短路，使充滿電的4.7uF電容放電，產(chǎn)生較大的涌流。

審核編輯 黃宇