一.SDIO 簡介:
STM32F1 的 SDIO 控制器包含 2 個部分：SDIO 適配器模塊和 AHB 總線接口，其功能框圖
如圖 40.1.1.1 所示

1.SDIO_D介紹：
a.如果一個 SD 或 SD I/O 卡接到了總線上，可以通過主機配置數據傳輸使用 SDIO_D0 或SDIO_D[3:0]。所有的數據線都工作在推挽模式
b.如果一個多媒體卡接到了總線上，則 SDIO_D0、SDIO_D[3:0]或 SDIO_D[7:0]可以用于數據傳輸
所有的數據線都工作在推挽模式。

2.SDIO_CMD 介紹：
SDIO_CMD 有兩種操作模式：
① 用于初始化時的開路模式(僅用于 MMC 版本 V3.31 或之前版本)
② 用于命令傳輸的推挽模式(SD/SD I/O 卡和 MMC V4.2 在初始化時也使用推挽驅動)

3.SDIO 的時鐘：
a. 卡時鐘（SDIO_CK）：對于 SD 或 SD I/O 卡，時鐘頻率可以在 0MHz 至 25MHz
間變化 SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)

b. SDIO 適配器時鐘（SDIOCLK）：其頻率等于 AHB 總線頻率（HCLK），并用于產生 SDIO_CK 時鐘一般為72M

c. AHB 總線接口時鐘（HCLK/2）：該時鐘用于驅動 SDIO 的 AHB 總線接口，其頻率為
HCLK/2

二.SDIO 的命令與響應
應用相關命令（ACMD）和通用命令（CMD）
注意：必須先發送通用命令（CMD55），然后才能發送應用相關命令（ACMD）。
1.SDIO 的命令格式如表 40.1.3.1 所示：

我們需要設置的就只有命令索引和參數部分
一般情況下，選中的 SD 卡在接收到命令之后，都會回復一個應答（注意 CMD0 是無應答的），這個應答我們稱之為響應，響應也是在 CMD 線上串行傳輸的

2.響應格式：
短響應（48 位）和長響應（136 位）
注意：這兩種響應類型都帶 CRC 錯誤檢測（注意不帶 CRC 的響應應該忽略 CRC 錯誤標志，如 CMD1 的響應）
長/短響應的格式如表 40.1.3.2 所示

說明：
對于短響應，命令索引存放在 SDIO_RESPCMD 寄存器，參數則存放在 SDIO_RESP1 寄存器里面。
對于長響應，則僅留 CID/CSD 位域，存放在 SDIO_RESP1~SDIO_RESP4 等 4 個寄存器

三.SD存儲卡響應格式
SD 存儲卡總共有 5 類響應（R1、R2、R3、R6、R7）
以R1響應為例說明：

在收到 R1 響應后，我們可以從 SDIO_RESPCMD 寄存器和 SDIO_RESP1 寄存器分別讀出命令索引和卡狀態信息

四.SDIO 控制器與 SD 卡之間的傳輸
a.對于 SDI/SDIO 存儲器，數據是以數據塊的形式傳輸的，
b.對于 MMC 卡，數據是以數據塊或者數據流的形式傳

1.SDIO（多）數據塊讀操作，如圖 40.1.3.1 所示：

注意：
單個數據塊讀的時候，在收到 1 個數據塊以后即可以停止了，不需要發送停止命令（CMD12）。
但是多塊數據讀的時候，SD 卡將一直發送數據給主機，直到接到主機發送的 STOP 命令（CMD12）

2.SDIO（多）數據塊寫操作，如圖 40.1.3.2 所示：

注意：
和讀操作相比多了一個繁忙判斷，新的數據塊必須在 SD 卡非繁忙的時候發送。
這里的繁忙信號由 SD 卡拉低 SDIO_D0，以表示繁忙，SDIO 硬件自動控制，不需要我們軟件處理

五.相關寄存器

SDIO 的數據 FIFO 寄存器（SDIO_FIFO）
a.他們由一組連續的 32 個地址上的 32 個寄存器組成
b. 要從 SD 卡讀數據，就必須讀 SDIO_FIFO 寄存器，要寫數據到 SD 卡，則要寫 SDIO_FIFO 寄存器
c.SDIO 將這 32 個地址分為 16 個一組，發送接收各占一半
d.每次讀寫的時候，最多就是讀取發送 FIFO 或寫入接收 FIFO 的一半大小的數據，也就是 8 個（32 個字節），這里特別提醒，我們操作 SDIO_FIFO（不論讀出還是寫入）必須是以 4 字節對齊的內存進行操作，否則將導致出錯！

六.MIcor SD卡引腳圖


七.SD卡初始化

ACMD41的命令和響應

SD 卡在接收到 ACMD41 后，返回 OCR 寄存器內容，
如果是 2.0 的卡，主機可以通過判斷OCR 的 CCS 位來判斷是 SDHC 還是 SDSC；
如果是 1.x 的卡，則忽略該位。
OCR 寄存器的最后一個位用于告訴主機 SD 卡是否上電完成，如果上電完成，該位將會被置 1

CMD8命令即響應

VHS 位定義如表 40.1.5.2 所示：

如果 SD 卡支持CMD8，且支持該電壓范圍，則會通過 CMD8 的響應（R7）將參數部分原本返回給主機

CMD2，用于獲得 CID 寄存器的數據，CID 寄存器數據各位定義如表 40.1.5.5 所示：

SD 卡在收到 CMD2 后，將返回 R2 長響應（136 位），其中包含 128 位有效數據（CID 寄存器內容），存放在 SDIO_RESP1~4 等 4 個寄存器里面。通過讀取這四個寄存器，就可以獲得SD 卡的 CID 信息

CMD3，用于設置卡相對地址（RCA，必須為非 0），對于 SD 卡（非 MMC 卡），在收到CMD3 后，將返回一個新的 RCA 給主機，方便主機尋址

八.軟件設計
a.讀取

寫入

1） SDIO 時鐘相關初始化函數 SDIO_Init。
void SDIO_Init(SDIO_InitTypeDef* SDIO_InitStruct)；
設置 SDIO_InitTypeDef 結構體類型參數成員變量的值達到設置 SDIO 時鐘控制寄存器 SDIO_CLKCR 的目的，參數包括旁路時鐘分頻器，時鐘分頻系數等

2） SDIO 發送命令函數 SDIO_SendCommand。
void SDIO_SendCommand(SDIO_CmdInitTypeDef *SDIO_CmdInitStruct);
設置 SDIO 的命令寄存器 SDIO_CMD 和命令參數寄存器 SDIO_ARG
在發送命令之前，必須先設置命令參數，該函數既可以設置命令又可以設置參數一舉兩得

3） SDIO 數據通道配置函數 SDIO_DataConfig
void SDIO_DataConfig(SDIO_DataInitTypeDef* SDIO_DataInitStruct)；
設置 SDIO_DataInitTypeDef 結構體類型參數成員變量的值來配置 SDIO 的數據
通道狀態機，包括數據傳輸使能、傳輸方向、傳輸模式、DMA 使能、數據塊長度等信息

4） SDIO 數據 FIFO 寄存器讀寫函數：SDIO_ReadData 和 SDIO_WriteData

5） 其他常用函數。
函 數 包 括 SDIO 時 鐘 使 能 函 數 SDIO_ClockCmd ，
電源狀態控制函數SDIO_SetPowerState，
SDIO DMA 使能函數 SDIO_DMACmd
以及 SDIO 狀態獲取函數SDIO_GetFlagStatus

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SDIO的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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