01SDIO简介
' ]  e' E8 e  V/ m4 D# NSDIO，全称：Secure Digital Input and Output，即安全数字输入输出接口。它是在SD卡接口的基础上发展而来，它可以兼容之前的SD卡，并可以连接SDIO接口设备，比如：蓝牙、WIFI、照相机等。
. g, ^* f+ [) m2 I- s$ l- `. RSDIO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支支持低速I/O能力。低速卡支持类似调制解调器、条码扫描仪和GPS接收器等应用。
STM32的SDIO控制器支持多媒体卡（MMC卡）、SD存储卡、SDI/O卡和CE-ATA设备。
4 \' r5 Z) |+ b! }2 i% A2 `$ _5 `SDIO框图

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）
7 ?$ s: S/ J; N# I: c% L( c1 K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。      
1 d6 [2 g$ G; [2 aMMC版本V3.31和之前版本的协议只支持1位数据线，所以只能用SDIO_D0（为了通用性考虑，在程序里面我们只要检测到是MMC卡就设置为1位总线数据）


; m; ~. r' q0 v% o# {3 d02SDIO特点
①与多媒体卡系统规格书版本4.2全兼容。支持三种不同的数据总线模式：1位(默认)、4位和8位。
②与较早的多媒体卡系统规格版本全兼容(向前兼容)。
③与SD存储卡规格版本2.0全兼容。
④与SDI/O卡规格版本2.0全兼容：支持两种不同的数据总线模式：1位(默认)和4位。
/ _+ ^( E  @' \" a& _( G⑤完全支持CE-ATA功能(与CE-ATA数字协议版本1.1全兼容)。8位总线模式下数据传输速率可达48MHz。
⑥数据和命令输出使能信号，用于控制外部双向驱动器。
8 a& D* T. c& G' B. x/ H0 [

03SDIO时钟
6 s6 }# ]5 R0 M0 Z卡时钟（SDIO_CK）：每个时钟周期在命令和数据线上传输1位命令或数据。对于SD或SD        I/O卡，时钟频率可以在0MHz至25MHz间变化。
SDIO适配器时钟（SDIOCLK）：该时钟用于驱动SDIO适配器，可用于产生SDIO_CK时钟。SDIOCLK来自PLL48CK(48Mhz)。
5 _- s& N7 Q7 b. D* jAPB2总线接口时钟（PCLK2）：该时钟用于驱动SDIO的APB2总线接口，其频率为PCLK2=84Mhz。
1 r6 P4 ^. w2 L( Q" _SDIO_CK计算公式：SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)
9 U% r2 a. ^, G8 o5 g注意：在SD卡初始化时，SDIO_CK不可以超过400Khz，初始化完成后，可以设置为最大频率（但不可以超过SD卡最大操作频率）
! B1 V3 v5 ]4 A! x/ Y0 M$ E2 _

* u8 H' p, J( t5 E% g$ V; [04SDIO的命令与响应
命令
( i+ }( q" m* T( `( K0 _; PSDIO的命令分为：应用相关命令(ACMD)和通用命令(CMD)两部分。发送ACMD时，需先发送CMD55。
SDIO所有的命令和响应都是在SDIO_CMD引脚上面传输的，命令长度固定为48位，SDIO命令格式如下表所示：
: a% y4 x% ]2 |! Y
6 U* Y: h1 k7 A其中：除了命令索引和参数需要我们设置，其他都是由SDIO硬件自动控制。命令索引（如CMD0，CMD1之类）由SDIO_CMD寄存器设置，命令参数则由SDIO_ARG寄存器设置
响应
  U! `6 M1 u6 t6 W一般SD卡在接收到命令行，都会有一个应答（CMD0例外），这个应答我们也称之为响应。STM32的SDIO接口，支持2种响应类型：短响应(48位)和长响应(136位)
STM32 SDIO短响应（48位）格式如下表所示：
9 w( y* p9 j* M# M+ A; X6 D  P, }
STM32 SDIO长响应（136位）格式如下表所示

& R8 p& c( |3 Q5 M4 |& C! |& u不论是短响应还是长响应，硬件都会自动滤除了起始位、传输位、CRC7以及结束位等信息，对于短响应，命令索引存放在SDIO_RESPCMD寄存器，参数则存放在SDIO_RESP1寄存器里面。对于长响应，则仅留CID/CSD位域，存放在SDIO_RESP1~SDIO_RESP4等4个寄存器。
, c5 p+ _" H: P0 r2 A- |SD卡的响应
SD卡总共有6类响应（R1、R1b、R2、R3、R6、R7），我们这里以R1为例简单介绍一下。R1（普通响应命令）响应属于短响应，其长度为48位，如下表所示：

在收到R1响应后，我们可以从SDIO_RESPCMD寄存器和SDIO_RESP1寄存器分别读出命令索引和卡状态信息。关于其他响应的介绍，请大家参考光盘:《SD卡2.0协议.pdf》


05SDIO块数据传输
1 |; m$ N+ B1 T0 V- V5 }: U, U4 b3 P多数据块读操作
) R. n: j1 Q7 X+ r! v& m5 ZSDIO与SD卡通信一般以数据块的形式进行传输，SDIO(多)数据块读操作，如下图所示

8 o) P0 v2 V& i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)
多数据块写操作
: y5 c" E- h6 r0 n$ M) X  e2 v: TSDIO(多)数据块写操作，如下图所示
2 Y9 w( K& M" }3 m, j
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。
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。
$ O6 `7 y7 ^1 Q  F$ x

( E. }0 K; }$ M. Y; O. \06代码
! m5 `- J' Z3 X: G; |STM32的SDIO控制器驱动还是很复杂的，ST提供了stm32f2x_sdio_sd.c驱动文件，我们组要修改对应的GPIO驱动即可。
! m/ j1 v6 H' W+ {' _

1. <font face="微软雅黑" size="3">/**
   
2.   * @brief  Initializes the SD Card and put it into StandBy State (Ready for
   
3.   *         data transfer).
   7 }/ D" J& d, Y; d7 J. \' J, ?
4.   * @param  None
   ! a( |2 I  m8 t
5.   * @retval None
   ' B; |& w& G( O2 |6 F+ D
6.   */
   
7. void SD_LowLevel_Init(void)
   
8. {
   
9.   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
   ) t, {, D0 P7 K
10. 
    
11.   /* GPIOC and GPIOD Periph clock enable */
    
12.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC | RCC_AHB1Periph_GPIOD | SD_DETECT_GPIO_CLK, ENABLE);
    
13. 
    ) Q! L( V; |- X8 _2 Q7 r" W4 z
14.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_SDIO);
    
15.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_SDIO);
    0 s: l( \6 T4 }
16.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_SDIO);
    ) B  i" B& u/ }
17.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_SDIO);
    ) M$ E: G' E$ v# s/ e' |9 U9 {" P# w
18.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_SDIO);
    & M1 z5 y8 J# \2 e- }
19.   GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_SDIO);
      ?1 o% ?+ `6 o! B) k
20. 
    5 z# E9 S# t6 ^. N  U4 q
21.   /* Configure PC.08, PC.09, PC.10, PC.11 pins: D0, D1, D2, D3 pins */
    + [! l& J, H  L, v" S5 Z( E
22.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
    
23.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;
    
24.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    
25.   GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    / C8 @" F6 }# O6 l6 X
26.   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    4 z$ ^$ r! Q9 J- T2 ~4 A5 Q- l1 G3 K5 _
27.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    
28. 
    
29.   /* Configure PD.02 CMD line */
    
30.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    : J' b1 U& w( G- b, S/ ~
31.   GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
    / v7 Y4 E3 W4 u5 ?" ~0 M
32. 
    . o0 k! [- ]& L1 `# x; I
33.   /* Configure PC.12 pin: CLK pin */
    # s; X. s+ W. l% o. p
34.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
    
35.   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    
36.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    8 L% b! }6 j$ ]% x
37.   
    
38.   /*!< Configure SD_SPI_DETECT_PIN pin: SD Card detect pin */
    - q5 H, h  }$ R$ n9 M+ {* Q- K) L1 I
39.   /*GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SD_DETECT_PIN;
    8 W5 Z1 y3 D! g' B4 q$ o$ M" H
40.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    $ l6 n1 d" p' M$ C- G
41.   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    * _+ I% H, _( g/ L/ }1 M) p( d5 w0 n! A) j
42.   GPIO_Init(SD_DETECT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);*/
    ( N% s8 _) ^: E- o0 o  \
43. 
    
44.   /* Enable the SDIO APB2 Clock */
    " o6 {& x# }9 _. a9 {! V: Z
45.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SDIO, ENABLE);
    
46. 
    4 q( X  ]2 p" p, ]
47.   /* Enable the DMA2 Clock */
    
48.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(SD_SDIO_DMA_CLK, ENABLE);
    * `/ C. j7 q; C+ l0 X5 \
49. }
    # h7 n8 E7 N' n
50. </font>

复制代码

DMA等配置使用默认的即可。
我们需要使用的函数接口有

1. <font face="微软雅黑" size="3">SD_Error SD_Init(void);
   9 w3 f( X$ x. p  J+ \
2. SD_Error SD_Erase(uint32_t startaddr, uint32_t endaddr);
   
3. SD_Error SD_WriteBlock(uint8_t *writebuff, uint32_t WriteAddr, uint16_t BlockSize);
   % N! C- _7 v1 J5 M1 n+ e2 T
4. SD_Error SD_ReadBlock(uint8_t *readbuff, uint32_t ReadAddr, uint16_t BlockSize);</font>

复制代码

下载验证

  T6 J1 d0 b5 s% S; P4 v& A