3. 嵌入式接口-SDIO

1. SDIO接口介绍：

SDIO 就是 SD 的 I/O 接口的意思。 用来解决和模块间的高速通信问题，常见于嵌入式系统。速度可达到25Mbps

更具体的说，SD 本来是记忆卡的标准,但是现在也可以把 SD 拿来插上一些外围接口使用,这样的技术便是 SDIO。

SDIO 通过 SD 的 I/O 管脚来连接外部的外围 device 并传输数据。这些外围设备，我们称为 SDIO 卡，常见的有：

　　· Wi-Fi card（无线网络卡） 

　　· CMOS sensor card（照相模块） 

　　· GPS card 

　　· GSM/GPRS modem card 

　　· Bluetooth card 

　　·  Radio/TV card（很好玩）

SDIO 的应用将是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一，并且也会取代目前 GPIO 式的 SPI 接口。

2. SDIO总线

SDIO总线 和 USB总线 类似，SDIO也有两端，其中一端是HOST端，另一端是device端。所有的通信都是由HOST端 发送 命令 开始的，Device端只要能解析命令，就可以相互通信。 

CLK信号：HOST给DEVICE的 时钟信号，每个时钟周期传输一个命令。 

CMD信号：双向 的信号，用于传送 命令 和 反应。 

DAT0-DAT3 信号：四条用于传送的数据线。 

VDD信号：电源信号。 

VSS1，VSS2：电源地信号。

SD/SDIO的传输模式分为三种

spi mode          ——(标准的spi模式)

1-bit mode        —— cmd line、 data line、clk line、irq Line

4-bit mode        ——1 cmd line 、3 data line、clk

3. SDIO的命令与响应

SDIO总线上都是HOST端发起请求，然后DEVICE端回应请求。

SDIO 命令由6个字节组成。（48bit）

a – 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。

b – 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。

c – 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命令为：6字节，48bit

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。 

从机在收到主机相关命令后，开始发送数据块给主机，所有数据块都带CRC校验（由硬件自动处理），单个数据块读的时候，在收到1个数据块以后即可以停止了，不需要发送停止命令（CMD12）。但是多块数据读的时候，SD卡将一直发送数据给主机，直到接到主机发送的STOP命令（CMD12）。

（1）    发送 CMD17 （单块）或 CMD18 （多块）读命令，返回 0x00

（2）    接收数据开始令牌 0xfe （或 0xfc ） + 正式数据 512Bytes + CRC 校验 2Bytes, 默认正式传输的数据长度是 512Bytes ，可用                           CMD16 设置块长度。

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。

 数据块写操作同数据块读操作基本类似，只是数据块写的时候，多了一个繁忙判断，新的数据块必须在SD卡非繁忙的时候发送。这里的繁忙信号由SD卡拉低SDIO_D0，以表示繁忙，SDIO硬件自动控制，不需要我们软件处理

（1）    发送 CMD24 （单块）或 CMD25 （多块）写命令，返回 0x00

（2）    发送数据开始令牌 0xfe （或 0xfc ） + 正式数据 512Bytes + CRC 校验 2Bytes

SD卡的擦除步骤：

（1）    发送 CMD32 ，跟一个参数来指定首个要擦除的起始地址（ SD 手册上说是块号）

（2）    发送 CMD33, ，指定最后的地址

（3）    发送 CMD38 ，擦除指定区间的内容

　此 3 步顺序不能颠倒。、

4. SDIO  WIFI实例

SDIO 接口的 wifi，首先，它是一个 sdio 卡 设备，然后具备了 wifi 的功能，所以 SDIO 接口的 WiFi 驱动就是在 wifi 驱动 外面套上了一个 SDIO 驱动 的外壳。

SDIO驱动仍然符合设备驱动的分层与分离思想。

设备驱动层（wifi 设备）:

核心层（向上向下提供接口）

主机驱动层（实现 SDIO 驱动）

我们主要关心 core 目录（CORE 层），其中是媒体卡的通用代码。包括 core.c host.c stdio.c。 

CORE 层完成了 

1. 不同协议和规范的实现 

2. 为 HOST 层的驱动提供了接口函数 

3. 完成了 SDIO 总线注册 

4. 对应 ops 操作 

5. 以及支持 mmc 的代码