運動控制器23：STM32的SDIO功能介紹1

SDIO主要功能

支持1位總線贤姆，4位總線，8位總線脐往，8位總線可達(dá)48M傳輸速率蕊肥。
支持MMC卡谒获，SD卡和CE-ATA等標(biāo)準(zhǔn)

SDIO總線拓?fù)?/h2>

總線上的通信是通過傳送數(shù)據(jù)和命令實現(xiàn)的。

基本操作：命令/響應(yīng)壁却，某些操作還有數(shù)據(jù)令牌批狱。

在SD存儲器上是以數(shù)據(jù)塊的形式進(jìn)行傳輸。

當(dāng)選擇SDIO工作在SD4位數(shù)據(jù)總線工作模式時候展东，我們選中的引腳如下：

SD卡用到的引腳

數(shù)據(jù)的傳輸操作流程如下：（以讀操作為例）

主機發(fā)送命令赔硫，等待卡的響應(yīng)。

卡響應(yīng)以后盐肃，數(shù)據(jù)從卡發(fā)送至主機爪膊，經(jīng)過CRC后（也可能是數(shù)據(jù)流，無需每次CRC）.

繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)塊砸王。

主機發(fā)送一個STOP的命令后推盛，卡發(fā)回一個響應(yīng)，傳輸完成谦铃。

SDIO功能描述

包含兩個部分耘成，一個是SDIO適配器，一個是AHB總線接口驹闰。
所有的數(shù)據(jù)線都工作于推挽模式瘪菌。
對于SD或SD I/O卡，時鐘頻率可以在0MHz至25MHz間變化嘹朗。

適配器,一共五個部分

寄存器
控制單元

電源管理和時鐘分頻

命令通道

發(fā)送命令和接收響應(yīng)
- 命令通道狀態(tài)機CPSM
- 命令固定為48位师妙，其中包括了開始和結(jié)束位，傳輸位一共3位
- 6位命令索引
- 32位參數(shù)
- 7位CRC
- 響應(yīng)則有兩種格式屹培，短格式如上命令格式默穴，長格式136位包括CID和CSD

數(shù)據(jù)通道

SD卡可以選擇4位總線或者1位總線怔檩，默認(rèn)為1位
數(shù)據(jù)通道狀態(tài)機：DPSM使能后進(jìn)入WAIT-S或者WAIT-R狀態(tài)

發(fā)送狀態(tài)：如果FIFO中有數(shù)據(jù)，則發(fā)送出去
接收狀態(tài)壁顶，收到起始位進(jìn)入接收狀態(tài)珠洗，從卡中讀數(shù)據(jù)

DPSM一共6個狀態(tài)，包括idle若专，busy以外，還有WAIT-S和WAIT-R蝴猪，以及sending和receiving狀態(tài)调衰。
數(shù)據(jù)令牌格式分成兩種，一種是塊數(shù)據(jù)自阱，一種是流數(shù)據(jù)嚎莉，塊數(shù)據(jù)包含了16位CRC，流數(shù)據(jù)則沒有沛豌。
數(shù)據(jù)為32位+起始2位+CRC16位趋箩。

數(shù)據(jù)FIFO

FIFO大小為32*32，根據(jù)RXACT和TXACT來分配FIFO為發(fā)送還是接收
發(fā)送FIFO,AHB數(shù)據(jù)寫入FIFO加派，有TXFIFOF和TXFIFOE表示FULL和EMPTY叫确，當(dāng)8個以上的FIFO空時候，TXFIFOHE芍锦，此時可以通知DMA繼續(xù)填入數(shù)據(jù)竹勉，TXDAVL和TXUNDERR用于處理異常。
接收FIFO類似娄琉。

總線接口

下面的例子次乓，主機控制器使用CMD24(WRITE_BLOCK)從主機傳送512字節(jié)到MMC卡，關(guān)于CMD24命令孽水，后面有統(tǒng)一描述票腰。

執(zhí)行卡識別過程
提高SDIO_CK頻率
發(fā)送CMD7命令選擇卡
配置DMA2:清中斷，設(shè)置源地址和目標(biāo)地址女气，設(shè)置DMA2的其他參數(shù)杏慰，使能DMA
發(fā)送CMD24:
- 設(shè)置數(shù)據(jù)長度
- 卡的地址
- 設(shè)置命令WRITE_BLOCK
- 等待SDIO_STA中斷
- 等待DBCKEND
查詢DMA通道的使能狀態(tài)

卡功能描述

卡識別模式

此模式只用到了CMD線，執(zhí)行流程：復(fù)位所有卡主卫，檢測電壓范圍逃默，分配地址RCA

卡復(fù)位

CMD0軟件復(fù)位后，所有的卡處于閑置模式簇搅，分配默認(rèn)地址完域，閑置模式下卡的輸出端為高阻狀態(tài)。

操作電壓范圍確認(rèn)

超出操作電壓的卡將進(jìn)入非激活狀態(tài)瘩将，存儲了CID和CSD的卡吟税，電壓正常后則可以通信凹耙。

卡識別過程

MMC和SD卡的識別略有不同,MMC卡就是數(shù)碼相機用的卡，而SD卡更小肠仪，而SDIO接口通常用于WIFI和藍(lán)牙肖抱，GPS模塊用，SD卡的識別過程如下：

總線被激活
主機發(fā)送SEND_OP_COND
主機得到響應(yīng)异旧，不兼容的卡設(shè)為非激活狀態(tài)
ALL_SEND_CID廣播發(fā)送到激活卡
激活的卡發(fā)送CID意述，如果有多個競爭，則用線與仲裁
主機發(fā)送SET_RELATIVE_ADDR吮蛹，作為剛剛CID卡的地址荤崇，然后此卡進(jìn)行待機。
如果有多個卡潮针，則進(jìn)行下一次循環(huán)术荤。

寫數(shù)據(jù)塊

執(zhí)行CMD24-27時，主機寫入數(shù)據(jù)每篷，在數(shù)據(jù)塊后跟CRC
WRITE_BL_LEN決定了數(shù)據(jù)長度瓣戚，如果CRC錯誤，則所有數(shù)據(jù)全部丟掉焦读。
如果卡已寫滿子库，或者有對齊等錯誤發(fā)生時進(jìn)行處理，主機可以隨時發(fā)送SEND_STATUS來查詢狀態(tài)吨灭。
READY_FOR_DATA表示卡還可以繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)刚照，主機才繼續(xù)寫入
有錯誤時，SDIO_D拉低喧兄。

讀數(shù)據(jù)塊

讀數(shù)據(jù)塊的操作有點同寫數(shù)據(jù)塊

數(shù)據(jù)流操作

只適用于多媒體卡无畔，SD卡和SDIO不支持這種最快速的操作。