SDIO接口概念介绍「建议收藏」

SDIO接口概念介绍「建议收藏」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

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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。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端只要能解析HOST的命令,就可以同HOST进行通信了。

 
 
SDIO的HOST可以连接多个DEVICE,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SDIO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: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。功能号之所以取值范围是1~7,而没有包含0,是因为功能0并不代表真正的功能,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0x1000~0x17fff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,这里就不在啰嗦了。
基于ARM含SD控制器的SD卡的SDIO模式驱动解析:
SD卡由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。
SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性,也很容易重新格式化,因此越来越多的被应用的嵌入式系统中。SD卡的使用非常方便,常见的有两种工作模式:SPI和SDIO。SPI是串行的工作模式,速度相对较低,但是使用方便,只要MCU含有SPI接口均可使用。SDIO模式,可以最多4线传输,因此速度比较快,由于SD卡的普及,越来越多的MCU内部集成了SDIO控制器,简化了我们的工作。本文以三星s3c2410为例介绍。
SD卡的协议:
SD卡的控制指令非常强大,支持SPI,SDIO模式,兼容MMC等。而且不同的指令有不同的响应(3种),这在我们使用指令是要注意的。
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