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SDIO，全称：Secure Digital Input and Output ，即安全数字输入输出接口。 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。支持三种不同的数据总线模式：1位(默认)、4位和8位。
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。

SDIO信号和接口

复位后SDIO_D0用于数据传输。初始化后主机可以改变数据总线的宽度（通过ACMD6命令设置）。 如果一个多媒体卡接到了总线上，则SDIO_D0、SDIO_D[3:0]或SDIO_D[7:0]可以用于数据传输。
SDIO接口_gmac接口是什么意思-风君雪科技博客SDIO接口_gmac接口是什么意思-风君雪科技博客
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命令流程

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。
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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。
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SDIO寄存器

SDIO命令寄存器 SDIO_CMD
SDIO接口_gmac接口是什么意思-风君雪科技博客SDIO接口_gmac接口是什么意思-风君雪科技博客SDIO电源控制寄存器 SDIO_POWER
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该寄存器只有最低2位(PWRCTRL[1:0])有效，其他都是保留位，STM32复位以后，PWRCTRL=00，处于掉电状态。所以，我们首先要给SDIO上电，设置这两个位为：11。
SDIO时钟控制寄存器 SDIO_CLKCR
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注意：当SDIO_CK频率过快时，可能导致SD卡通信失败，此时，建议降低SDIO_CK试试。
一般位10设置为0 禁止旁路
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SDIO参数寄存器 SDIO_ARG
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该寄存器用于存储命令参数。注意：参数必须先于命令写入​​​​
SDIO命令寄存器 SDIO_CMD
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低6位为命令索引，即要发送的命令索引号（如发送CMD1，其值为1，索引就设置为1）。位[7:6]，用于设置等待响应位，用于指示CPSM是否需要等待，以及等待类型等。CPSM：即命令通道状态机，请参考《STM32中文参考手册》相关章节。命令通道状态机我们一般都是开启的，所以位10要设置为1。
SDIO命令响应寄存器 SDIO_RESPCMD
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该寄存器只有低6位有效，比较简单，用于存储最后收到的命令响应中的命令索引。如果传输的命令响应不包含命令索引，则该寄存器的内容不可预知。
SDIO命令响应1~4寄存器 SDIO_RESPx，x=1~4
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命令响应寄存器组，总共包含4个32位寄存器组成，用于存放接收到的卡响应部分的信息。如果收到短响应，则数据存放在SDIO_RESP1寄存器里面，其他三个寄存器没有用到。而如果收到长响应，则依次存放在SDIO_RESP1~SDIO_RESP4里面
SDIO数据定时器寄存器 SDIO_DTIMER
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寄存器用于存储以卡总线时钟（SDIO_CK）为周期的数据超时时间，一个计数器将从SDIO_DTIMER寄存器加载数值，并在数据通道状态机(DPSM)进入Wait_R或繁忙状态时进行递减计数，当DPSM处在这些状态时，如果计数器减为0，则设置超时标志。DPSM：即数据通道状态机，类似CPSM，详见《STM32中文参考手册》相关章节。
注意：在写入数据控制寄存器（SDIO_DCTRL），进行数据传输之前，须先写入该寄存器（SDIO_DTIMER）和数据长度寄存器（SDIO_DLEN）！​
SDIO数据长度寄存器 SDIO_DLEN
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该寄存器低25位有效，用于设置需要传输的数据字节长度。对于块数据传输，该寄存器的数值，必须是数据块长度（通过SDIO_DCTRL设置）的倍数。
即：假定数据块大小为512字节，那么SDIO_DLEN的设置，必须是512的整数倍，最大可以设置读取65535个数据块。
SDIO数据控制寄存器 SDIO_DCTRL
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该寄存器，用于控制数据通道状态机(DPSM)，包括数据传输使能、传输方向、传输模式、DMA使能、数据块长度等信息的设置。
我们需要根据自己的实际情况，来配置该寄存器，才可正常实现数据收发。
SDIO状态寄存器 SDIO_STA
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另外，SDIO的清除中断寄存器(SDIO_ICR)和中断屏蔽寄存器(SDIO_MASK)，这两个寄存器和状态寄存器(SDIO_STA)每个位的定义都相同，只是功能各有不同。请参考着学习。
状态寄存器可以用来查询SDIO控制器的当前状态，以便处理各种事务。比如SDIO_STA的位2表示命令响应超时，说明SDIO的命令响应出了问题。我们通过设置SDIO_ICR的位2则可以清除这个超时标志。

卡检测

检测卡的插入，当卡插入时，某管脚电平变化，读取卡控制器卡检测寄存器判断卡是否插入。

卡识别

识别卡类型；即 SD， MMC 或 SDIO。
a) 首先发送 CMD5。如果收到一个响应，那么该卡是 SDIO。
b) 否则发送 ACMD41；如果收到一个响应，那么该卡是 SD。
c) 否则，该卡是 MMC。

卡常用命令

对不同的卡类型发送不同的卡信息交互序列：
a) SD 卡 – 发送 CMD0， ACMD41， CMD2， CMD3。
b) SDIO – 发送 CMD5；如果 function 个数合法，再发送 CMD3。对于 SDIO 存
储部分，遵循和 SD 卡相同的命令。
c) MMC – 发送 CMD0， CMD1， CMD2， CMD3。

不同的SDd卡，主控根据其功能，支持不同的命令集 如下:

Class0 :(卡的识别、初始化等基本命令集)

CMD0:复位SD 卡.

CMD1:读OCR寄存器.

CMD9:读CSD寄存器.

CMD10:读CID寄存器.

CMD12:停止读多块时的数据传输

CMD13:读 Card_Status 寄存器

Class2 (读卡命令集):

CMD16:设置块的长度

CMD17:读单块.

CMD18:读多块,直至主机发送CMD12为止 .

Class4(写卡命令集) :

CMD24:写单块.

CMD25:写多块.

CMD27:写CSD寄存器 .

Class5 (擦除卡命令集):

CMD32:设置擦除块的起始地址.

CMD33:设置擦除块的终止地址.

CMD38: 擦除所选择的块.

Class6(写保护命令集):

CMD28:设置写保护块的地址.

CMD29:擦除写保护块的地址.

CMD30: Ask the card for the status of the write protection bits

class7：卡的锁定，解锁功能命令集

class8：申请特定命令集 。

class10 －11 ：保留

参考：https://blog.csdn.net/qq_25538145/article/details/77252933

https://blog.csdn.net/g_salamander/article/details/14167055?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-2&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-2

https://blog.csdn.net/FA99999/article/details/61196435?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-3&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-3

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