一文搞懂SDIO

SDIO总线简介

SDIO(Secure Digital Input and Output)，即安全数字输入输出接口。它是在SD卡接口的基础上发展而来，它可以兼容之前的SD卡，并可以连接SDIO接口设备，比如：蓝牙、WIFI、GPS等。

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什么是SDIO卡

SDIO卡，是使用SD总线以及SD指令的IO设备。SDIO卡的外形和接口和SD卡是兼容的，但是实现的不只是存储功能，还能实现其它的功能，如蓝牙、WIFI等。比如下面的就是一个实现了WIFI功能，而且外形和接口与SD卡兼容的SDIO卡。

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什么是组合卡

组合卡指带有memory(存储器)的SDIO卡(memory+SDIO)。

SDIO卡类型

1. 全速卡: 传输速率超过100Mbps，时钟范围0-25MHz。

2. 低速卡：时钟范围0-400KHz。

低速卡支持类似调制解调器, 条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡，组合卡等。

SDIO卡模式

SDIO卡有三种总线模式：

• SPI模式

• 1-bit SD传输模式

• 4-bit SD传输模式

SDIO接口定义

• CLK: HOST给DEVICE的时钟信号

• CMD: 双向的信号，用于传送命令和应答

• DAT0-DAT3: 用于传输的数据线

不同模式下的引脚定义：

引脚

4bit模式

1bit模式

SPI模式

1

DAT3

数据线3

CD

卡侦测

CS

片选

2

CMD

命令/应答

CMD

命令/应答

DI

串行输入(MOSI)

3

VSS1

地线

VSS1

地线

VSS

地线

4

VDD

电源线

VDD

电源线

VDD

电源线

5

CLK

时钟线

CLK

时钟线

CLK

SPI时钟

6

VSS2

地线

VSS2

地线

VSS

地线

7

DAT0

数据线0

DAT0

数据线0

DO

串行输出(MISO)

8

DAT1

数据线1/中断

NC/IRQ

中断

NC/IRQ

中断

9

DAT2

数据线2

NC

NC

SDIO命令

SDIO总线上的设置和控制都是通过命令来实现，SDIO总线上都是HOST端发起请求，然后DEVICE端回应请求，其中请求和应答中会包含数据信息：

1. Command: 用于开始传输的命令，是由HOST端发往DEVICE端的，其中命令是通过CMD信号线传送的。

2. Response: DEVICE返回的应答。也是通过CMD线传送的；

3. Data: 数据是双向传送的。可以设置为1线模式，也可以设置为4线模式。数据是通过DAT0-DAT3信号线传输的。

命令格式：

• Start: 起始位，值固定为0。

• Transmission:传输方向，值为1表示host发出, 0则表示device发出。

• Command Index:代表命令索引，例如CMD0 这项值为0 ，CMD5则这项值为5，它的范围是0-63。

• Argument：CMD所附带的一些参数，不同的CMD，这32bit每一位所代表的含义是不一样的。

• CRC7：7位CRC校验值

• End:结束位，值固定为1

应答格式:

SD内存卡支持五种response type：R1，R1b，R2，R3，R6

SDIO卡额外支持2种response type：R4，R5

• R1(正常应答命令)

• R2(CID,CSD寄存器)

• R3(OCR寄存器)

• R6(Published RCA应答)

• R7(卡接口条件)

• R4

用来回复CMD5，该CMD是给SDIO card专用的，用来查询card中支持的电压域。

• R5

用来回复CMD52，该CMD是给SDIO card专用的。

不同的外设使用的命令会有差异，具体命令要查看Spec。

更多详细命令介绍请参考：

《Physical Layer Simplified Specification Version8.00》

《SDIO_Simplified_Specification_Ver3.00》

总结

SDIO卡和SD存储卡的命令上是有差异的，里面的寄存器也是有差异的。所以具体命令需要查看官方文档，对于初始化流程，哪条命令对应哪个应答等都有详细的描述。