(完整word版)SDIO协议简介

1、SDIO 卡SDIO 卡是在 SD 内存卡接口的基础上发展起来的接口，SDIO 接口兼容以前的SD 内存卡，并且可以连接 SDIO 接口的设备， 目前根据 SDIO 协议的 SPEC，SDIO 接口支持的设备总类有蓝牙，网卡，电视卡等。SDIO 协议是由 SD 卡的协议演化升级而来的， 很多地方保留了SD 卡的读写协议， 同时 SDIO协议又在 SD 卡协议之上添加了CMD52 和 CMD53 命令。由于这个， SDIO 和 SD 卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准，低速卡的目标应用是以最小的硬件开始来支持低速I/O 能力。 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。

2、 高速卡支持网卡， 电视卡还有 “组合”卡等，组合卡指的是存储器+SDIO 。SDIO 和 SD 卡的 SPEC 间的又一个重要区别是增加了低速标准。SDIO 卡只需要 SPI 和 1 位SD 传输模式。低速卡的目标应用是以最小的硬件开支来支持低速I/O 能力，低速卡支持类似MODEM ，条形扫描仪和GPS 接收器等应用。对组合卡来说，全速和4BIT 操作对卡内存储器和SDIO 部分都是强制要求的。在非组合卡的 SDIO 设备里，其最高速度要只有达到25M ，而组合卡的最高速度同SD 卡的最高速度一样，要高于25M 。SDIO 总线SDIO总线和USB总线类似，SDIO总线也有两端，其中一端是

3、主机（HOST ）端，另一端是设备端（DEVICE），采用HOST- DEVICE这样的设计是为了简化DEVICE的设计，所有的通信都是由HOST端发出命令开始的。在DEVICE端只要能解溪HOST的命令，就可以同HOST进行通信了。SDIO 的 HOST 可以连接多个DEVICE ，如下图所示:这个是同SD 的总线一样的,其中有如下的几种信号1. CLK 信号 :HOST 给 DEVICE 的时钟信号 .2. CMD 信号：双向的信号，用于传送命令和反应。3. DAT0-DAT3 信号 :四条用于传送的数据线。4. VDD 信号 :电源信号。5. VSS1， VSS2: 电源地信号。在 SD

4、IO 总线定义中 ,DAT1 信号线复用为中断线。在SDIO 的 1BIT 模式下 DAT0 用来传输数据， DAT1用作中断线。 在SDIO的4BIT模式下DAT0-DAT3用来传输数据， 其中DAT1复用作中断线。SDIO 命令：SDIO 总线上都是HOST 端发起请求，然后DEVICE端回应请求。其中请求和回应中会数据信息。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:回应是 DEVICE 返回的 HOST 的命令，作为 Command 的回应。也是通过CMD 线传送的。3.Data:数据

5、是双向的传送的。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。SDIO 的每次操作都是由HOST 在 CMD 线上发起一个CMD ，对于有的CMD ， DEVICE 需要返回 Response，有的则不需要。对于读命令，首先HOST 会向 DEVICE发送命令，紧接着DEVICE 会返回一个握手信号，此时，当HOST 收到回应的握手信号后，会将数据放在4 位的数据线上，在传送数据的同时会跟随着 CRC 校验码。当整个读传送完毕后，HOST 会再次发送一个命令，通知DEVICE操作完毕， DEVICE同时会返回一个响应。对于写命令，首先HOST 会向

6、 DEVICE发送命令，紧接着DEVICE 会返回一个握手信号，此时，当HOST 收到回应的握手信号后，会将数据放在4 位的数据线上，在传送数据的同时会跟随着 CRC 校验码。当整个写传送完毕后，HOST 会再次发送一个命令，通知DEVICE操作完毕， DEVICE同时会返回一个响应。SDIO 的寄存器：SDIO 卡的设备驱动 80% 的任务就是操作SDIO 卡上的有关寄存器。SDIO 卡最多允许有 7个功能（ function ） ,这个同其功能号是对应的（0 7） ,每个功能都对应一个128K 字节大小的寄存器，这个见下面的图。功能号之所以取值范围是17，而没有包含0，是因为功能 0 并不

7、代表真正的功能，而代表CIA 寄存器，即 Common I/O Area ，这个纪录着SDIO 卡的一些基本信息和特性，并且可以改写这些寄存器。其中地址 0x10000x17fff 是 SDIO 卡的 CIS 区域， 就是基本信息区域， Common Information Structure 。初始化的时候读取并配对SDIO 设备。这些寄存器的详细分区已经其对应的功能，在开发过程中都是需要仔细研读的，这些都在协议的 SPEC 中都有详细说明，这里就不在罗索了。CMD52 命令：SDIO 设备为了和SD 内存卡兼容， SD 卡所有 Command 和 Response 完全兼容， 同时加入了一

8、些新的Command和Response。例如，初始化SD内存卡使用ACMD41，而 SDIO 卡设备则用CMD5通知DEVICE进行初始化。但二者最重要的区别是，SDIO卡比SD 内存卡多了CMD52和 CMD53命令，这两个命令可以方便的访问某个功能的某个地址寄存器。CMD52 命令是IO_RW_DIRECT命令的简称，其命令格式如下首先第一位为0,表明是起始位， 第二位为传输方向，这里为 1，代表方向为HOST 向 DEVICE设备传送，其后6 位为命令号，这里是110100b ，用十进制表示为52 ， CMD52 的名字也由此而来。紧接着是读写标志位。然后是操作的功能号。也就是funct

9、ionnumber 。如果为0 则指示为CCCR寄存器组。紧接着是寄存器地址，用17 指示，由于功能寄存器有128K 地址， 17 位正好能寻址。再下来8 位 Write data or Staff Bits的意思是说，如果当前为写操作，则为数据，否则填充位。无意义。最后 7 位为 CRC 校验码。最后一位为结束位0。对于 CMD52 的 Response 是 48 位，命令格式如下：8 位为总结下， CMD52Response。 CMD52是由 HOST 发往 DEVICE的，它必须有不需要占用DAT 线，读写的数据是通过DEVICE返回来的CMD52 或者 Response来传送。 每次

10、CMD52 只能读或者写一个 byteCMD53 命令：CMD52 每次只能读写一个字节，因为有了CMD53 对读写进行了扩展，CMD53 允许每次读写多个字节或者多个块(BLOCK) 。 CMD53 的命令格式如下：第一位是1,为开始位， 然后是一位方向位，总是 1，代表方向为HOST 向 DEVICE设备传送，其后 6 位为命令号，这里是110101b ，用十进制表示为53 ， CMD53 的名字也由此而来。然后是1 位的读写标志。接着是3 位功能号，这个同CMD52 都是相同的。BlockMode 如果 1 代表是块传输模式，否则为字节传输模式。OP Code 例如，对地址为操作位，如果是0，代表数据往固定的位置读写，如果1 代表是地质增量读写。0 固定读写16 个字节，相当于16 次读写的地址0，而对地址0 增量读写16 个字节，相当于读写015地址的数据。然后是17 位的地址寄存器，可以寻址到128K字节的地址，然后是9 位的读写的计数，对于字节读取，读写大小就是这个计数，而对于块读写，读写的大小是计数乘以块的大小。随后的7 位为CRC 校验码。最后一位为1。当读写操作是块操作的时候，块的大小是可以通过设置FBR中的相关寄存器来设置。同