学步园

        这段时间在研究SDIO接口，所以要求对MMC、SD、SDIO都要有所了解，网上找过这些概念，不过总是流传的是Jollen 笔记里面的一份，许多地方未能清楚交待，所以我在其基础上加上一些自己的了解来加深对SDIO的学习。并一并学习下SDIO总线。

MMC（Multimedia Card）与 SD（Secure Digital Memory Card）

MMC：MultiMedia Card的缩写，即多媒体卡。24mm*32mm*1.mm。以前的MMC规范的数据传输宽度只有1位，最新的1.0版MMC中拓宽了4位和8位带宽，时钟频率也达到了52MHZ，从而理所当然的支持50MHZ的传输速率。值得一提的是，对于SD时代提倡的“数据安全”特性，MMC协会也终于接纳了具有竞争性的安全卡协议——Secure MMC1.1规范。

SD（Secure Digital Memory Card），即安全数码存储卡，我建议的读法是SD存储卡。它在MMMC的基础上发展而来，并且增加了相对于MMC的两个新特色：传输速率比2.11版本的MMC快了将近4倍，另外SD存储卡强调数据的安全，可以设定数据的使用权限，防止他人复制。

        所以可以这样讲SD 是一种 flash memory card 的标准，也就是一般常见的 SD 记忆卡，而 MMC 则是较早的一种记忆卡标准，目前已经被 SD 标准所取代。在数据和物理规范上，SD存储卡向前兼容MMC卡，在外观上，SD存储卡只是在厚度上比MMC卡厚了0.7mm。

SDIO 是目前我们比较关心的技术，SDIO 故名思义，就是 SD 的 I/O 接口（interface）的意思，不过这样解释可能还有点抽像。更具体的说明，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。

所以 SDIO 本身是一种相当单纯的技术，透过 SD 的 I/O 接脚来连接外部外围，并且透过 SD 上的 I/O 数据接位与这些外围传输数据，而且 SD 协会会员也推出很完整的 SDIO stack 驱动程序，使得 SDIO 外围（我们称为 SDIO 卡）的开发与应用变得相当热门。

现在已经有非常多的手机或是手持装置都支持 SDIO 的功能（SD 标准原本就是针对 mobile device 而制定），而且许多 SDIO 外围也都被开发出来，让手机外接外围更加容易，并且开发上更有弹性（不需要内建外围）。目前常见的 SDIO 外围（SDIO 卡）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 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。

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”（combo）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，低速卡支持如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，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。