SDIO協(xié)議簡介

1、SDIO卡SDIO卡是在SD內存卡接口的基礎上發(fā)展起來的接口，SDIO接口兼容以前的SD內存卡，并且可以連接SDIO接口的設備，目前根據(jù)SDIO協(xié)議的SPEC，SDIO接口支持的設備總類有藍牙，網(wǎng)卡，電視卡等。SDIO協(xié)議是由SD卡的協(xié)議演化升級而來的，很多地方保留了SD卡的讀寫協(xié)議，同時SDIO協(xié)議又在SD卡協(xié)議之上添加了CMD52和CMD53命令。由于這個，SDIO和SD卡規(guī)范間的一個重要區(qū)別是增加了低速標準，低速卡的目標應用是以最小的硬件開始來支持低速I/O能力。低速卡支持類似調制解調器,條形碼掃描儀和GPS接收器等應用。高速卡支持網(wǎng)卡，電視卡還有“組合”卡等，組合卡指的是存儲器+SDI

2、O。SDIO和SD卡的SPEC間的又一個重要區(qū)別是增加了低速標準。SDIO卡只需要SPI和1位SD傳輸模式。低速卡的目標應用是以最小的硬件開支來支持低速I/O能力，低速卡支持類似MODEM，條形掃描儀和GPS接收器等應用。對組合卡來說，全速和4BIT操作對卡內存儲器和SDIO部分都是強制要求的。在非組合卡的SDIO設備里，其最高速度要只有達到25M，而組合卡的最高速度同SD卡的最高速度一樣，要高于25M。SDIO總線SDIO總線和USB總線類似，SDIO總線也有兩端，其中一端是主機（HOST）端，另一端是設備端（DEVICE），采用HOST-DEVICE這樣的設計是為了簡化DEVICE的設計，

3、所有的通信都是由HOST端發(fā)出命令開始的。在DEVICE端只要能解溪HOST的命令，就可以同HOST進行通信了。SDIO的HOST可以連接多個DEVICE，如下圖所示:這個是同SD的總線一樣的,其中有如下的幾種信號1. CLK信號:HOST給DEVICE的時鐘信號.2. CMD信號：雙向的信號，用于傳送命令和反應。3. DAT0-DAT3信號:四條用于傳送的數(shù)據(jù)線。4. VDD信號:電源信號。5. VSS1，VSS2:電源地信號。在SDIO總線定義中,DAT1信號線復用為中斷線。在SDIO的1BIT模式下DAT0用來傳輸數(shù)據(jù)，DAT1用作中斷線。在SDIO的4BIT模式下DAT0-DAT3用來

4、傳輸數(shù)據(jù)，其中DAT1復用作中斷線。SDIO命令：SDIO總線上都是HOST端發(fā)起請求，然后DEVICE端回應請求。其中請求和回應中會數(shù)據(jù)信息。1. Command:用于開始傳輸?shù)拿?，是由HOST端發(fā)往DEVICE端的。其中命令是通過CMD信號線傳送的。2. Response:回應是DEVICE返回的HOST的命令，作為Command的回應。也是通過CMD線傳送的。3. Data:數(shù)據(jù)是雙向的傳送的?？梢栽O置為1線模式，也可以設置為4線模式。數(shù)據(jù)是通過DAT0-DAT3信號線傳輸?shù)?。SDIO的每次操作都是由HOST在CMD線上發(fā)起一個CMD，對于有的CMD，DEVICE需要返回Respons

5、e,有的則不需要。對于讀命令，首先HOST會向DEVICE發(fā)送命令，緊接著DEVICE會返回一個握手信號，此時，當HOST收到回應的握手信號后，會將數(shù)據(jù)放在4位的數(shù)據(jù)線上，在傳送數(shù)據(jù)的同時會跟隨著CRC校驗碼。當整個讀傳送完畢后，HOST會再次發(fā)送一個命令，通知DEVICE操作完畢，DEVICE同時會返回一個響應。對于寫命令，首先HOST會向DEVICE發(fā)送命令，緊接著DEVICE會返回一個握手信號，此時，當HOST收到回應的握手信號后，會將數(shù)據(jù)放在4位的數(shù)據(jù)線上，在傳送數(shù)據(jù)的同時會跟隨著CRC校驗碼。當整個寫傳送完畢后，HOST會再次發(fā)送一個命令，通知DEVICE操作完畢，DEVICE同時會

6、返回一個響應。SDIO的寄存器：SDIO卡的設備驅動80%的任務就是操作SDIO卡上的有關寄存器。SDIO卡最多允許有7個功能(function),這個同其功能號是對應的(07),每個功能都對應一個128K字節(jié)大小的寄存器，這個見下面的圖。功能號之所以取值范圍是17，而沒有包含0，是因為功能0并不代表真正的功能，而代表CIA寄存器，即CommonI/OArea，這個紀錄著SDIO卡的一些基本信息和特性，并且可以改寫這些寄存器。其中地址0x10000x17fff是SDIO卡的CIS區(qū)域，就是基本信息區(qū)域，CommonInformationStructure。初始化的時候讀取并配對SDIO設備。這

7、些寄存器的詳細分區(qū)已經(jīng)其對應的功能，在開發(fā)過程中都是需要仔細研讀的，這些都在協(xié)議的SPEC中都有詳細說明，這里就不在羅索了。CMD52命令：SDIO設備為了和SD內存卡兼容，SD卡所有Command和Response完全兼容，同時加入了一些新的Command和Response。例如，初始化SD內存卡使用ACMD41,而SDIO卡設備則用CMD5通知DEVICE進行初始化。但二者最重要的區(qū)別是，SDIO卡比SD內存卡多了CMD52和CMD53命令，這兩個命令可以方便的訪問某個功能的某個地址寄存器。CMD52命令是IO_RW_DIRECT命令的簡稱，其命令格式如下首先第一位為0,表明是起始位，第二

8、位為傳輸方向，這里為1，代表方向為HOST向DEVICE設備傳送，其后6位為命令號，這里是110100b，用十進制表示為52，CMD52的名字也由此而來。緊接著是讀寫標志位。然后是操作的功能號。也就是functionnumber。如果為0則指示為CCCR寄存器組。緊接著是寄存器地址，用17指示，由于功能寄存器有128K地址，17位正好能尋址。再下來8位WritedataorStaffBits的意思是說，如果當前為寫操作，則為數(shù)據(jù)，否則8位為填充位。無意義。最后7位為CRC校驗碼。最后一位為結束位0。對于CMD52的Response是48位，命令格式如下：總結下，CMD52是由HOST發(fā)往DEV

9、ICE的，它必須有DEVICE返回來的ResponseCMD52不需要占用DAT線，讀寫的數(shù)據(jù)是通過CMD52或者Response來傳送。每次CMD52只能讀或者寫一個byteCMD53命令：CMD52每次只能讀寫一個字節(jié)，因為有了CMD53對讀寫進行了擴展，CMD53允許每次讀寫多個字節(jié)或者多個塊(BLOCK)。CMD53的命令格式如下：第一位是1,為開始位，然后是一位方向位，總是1，代表方向為HOST向DEVICE設備傳送，其后6位為命令號，這里是110101b，用十進制表示為53，CMD53的名字也由此而來。然后是1位的讀寫標志。接著是3位功能號，這個同CMD52都是相同的。BlockMode如果1代表是塊傳輸模式，否則為字節(jié)傳輸模式。OPCode為操作位，如果是0，代表數(shù)據(jù)往固定的位置讀寫，如果1代表是地質增量讀寫。例如，對地址0固定讀寫16個字節(jié)，相當于16次讀寫的地址0，而對地址0增量讀寫16個字節(jié)，相當于讀寫015地址的數(shù)據(jù)。然后是17位的地址寄存器，可以尋址到128K字節(jié)的地址，然后是9位的讀寫的計數(shù)，對于字節(jié)讀取，讀寫大小就是這個計數(shù)，而對于塊讀寫，讀寫的大小是計數(shù)乘以塊的大小。隨后的7位為CRC校驗碼。最后一位為1。當讀寫操作是塊操作的時候，塊的大小是可以通過設置FBR中的相關寄存器來設置。同CMD52命令不同的是，C