1、SDIO简介
! j) E( l  A* R+ k9 h# }+ ~( ^# WSDIO，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。
" O2 N) F5 ^# O
" B& J; Z1 B+ j% L  _4 T# z' XSDIO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。
: \3 e2 X& B! W3 s) P. K
5 @' c6 C2 Q0 I5 jSTM32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。
& @/ X" Q+ A) I1 H. A
- u/ }& s" A% y6 Z( c: ASDIO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）
6 v' _, f/ d( c& X' N
: Y$ b( x2 x1 Y* Z- ~! _) T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。      
7 n* W7 M8 r7 x; j0 x; l
MMC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）

02、SDIO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。

1 s% |4 P" R% Z0 I" s: f) a②与较早的多媒体卡系统规格版本全兼容(向前兼容)。
; ]" G8 s6 |& e& \
③与SD存储卡规格版本2.0全兼容。

/ w7 }0 r$ F5 l0 m) q1 J2 H7 N1 S④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。

5 r, A; i7 E9 O" V. b⑤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。
+ C  H3 P  X% N# z
$ q7 R  w, `: H, u⑥数据和命令输出使能信号，用于控制外部双向驱动器。

03、SDIO时钟
2 \! i# {. w1 W5 v- {1.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。
6 r# j7 v; G" x" K1 x2 x
0 p. G" n5 r" m  H: }2.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)。
) U3 e3 w. e; n- P/ a( M
APB2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。

0 N+ d/ X: g) f" `SDIO_CK计算公式：SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)
2 x; W2 ~& h8 l
4 @4 s3 T; U' s' V- n9 ]7 w4 c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）
! |- f' R3 J+ R3 X* ]' \
, k9 J1 m& Y) ?& n; F' _& p* o/ y04、SDIO的命令与响应
命令
. @1 B4 L! _% e6 E9 H$ B" [
0 w8 c+ f2 z5 h1.SDIO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。
1 m& W' D0 I/ ^3 ?
2.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：
" l, I8 B; g0 f, }) d; \1 z- a
8 \! \3 n* Y/ \" k0 S
7 y/ w. x8 C5 W/ z3 P5 \/ K9 k% c
* E& O. t* h( j( O4 T2 ~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
- _8 O/ ]4 }' s4 P& G1 V3 d
响应

1.一般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)

2.STM32 SDIO短响应（48位）格式如下表所示：



STM32 SDIO长响应（136位）格式如下表所示
4 ^* s1 n& Q8 R1 z. F
. v* ~: t8 N" P. L: f  n
8 j' Z  p4 u5 J4 G
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。
! |; L" ~8 ^  w  p# E
  q% c; h' G& W( ~# ?SD卡的响应
1 O  O7 g" T; O& D2 a) N
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：
5 D: j- v, u! v  O+ p
. |& D: b$ s6 P7 k: b3 @

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》
: z. _& z( v6 X
: l2 Z; p. H; ~" Y" _3 O  Q05、SDIO块数据传输
多数据块读操作

) S: f4 `: A5 CSDIO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

$ i4 G1 C) ^9 L( m8 U8 @6 G' |

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
2 f% P* J( [% m
SDIO(多)数据块写操作，如下图所示
* T; l# ?* c2 z  ~
0 f* R1 u  m4 h7 o

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。

$ u: Z5 U1 B5 W6 r  `+ C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。

06、代码
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。
4 p% l1 F/ O' f" \, h. H$ U4 Z
! p! ^4 y1 r" N+ v% g) k

1. /**
   2 C5 m0 p* u* L3 d- h' a* X
2.   * @brief  Initializes the SD Card and put it into StandBy State (Ready for
   3 F5 f4 _  d' i' b" G# ~% c' n" u
3.   *         data transfer).
   , w( ^: }, _. R6 E" F& M3 T3 {
4.   * @param  None
   
5.   * @retval None
   
6.   */
     c% w4 J7 l1 \! a& x
7. void SD_LowLevel_Init(void)
   / u0 G0 l. e/ H
8. {
   
9.   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
   
10. 
    
11.   /* GPIOC and GPIOD Periph clock enable */
    
12.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC | RCC_AHB1Periph_GPIOD | SD_DETECT_GPIO_CLK, ENABLE);
    
13. 
    ; d# G) C9 r8 U2 E$ r# P3 x% o
14.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_SDIO);
    
15.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_SDIO);
    , L# w6 B/ j* v: R( B
16.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_SDIO);
    
17.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_SDIO);
    7 x$ @5 P  A: L8 g
18.   GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_SDIO);
    
19.   GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_SDIO);
    1 G* n8 ]$ Y; ^! k& U' s8 J6 k4 u
20. 
    ( _' I& W4 t+ f
21.   /* Configure PC.08, PC.09, PC.10, PC.11 pins: D0, D1, D2, D3 pins */
    - ~( q9 E7 t5 n$ E& ]
22.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
    * i/ C& l" |! \5 p; Z: a3 z, f: T
23.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz;
    
24.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    4 e% O; |, d$ V" k( @8 Z
25.   GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    / _4 k4 y! J* N$ g( U
26.   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    
27.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    $ {+ Z9 d! N/ i: U0 _3 i
28. 
      H) n; c3 \- W+ x* R9 j
29.   /* Configure PD.02 CMD line */
    ; D8 g) d0 m! h  O) a
30.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    
31.   GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
    
32. 
    + W0 ]5 V1 K; ~: R
33.   /* Configure PC.12 pin: CLK pin */
    & H8 M% T" b/ }
34.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
    7 d# k" r$ I  E" e9 q9 X! w! M, }
35.   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    * i! U) p" J* _# O
36.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    
37. 
    
38.   /*!< Configure SD_SPI_DETECT_PIN pin: SD Card detect pin */
    & Q' y, O5 \% O# y$ G  E4 q. C1 C; T
39.   /*GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SD_DETECT_PIN;
    
40.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
    
41.   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
    
42.   GPIO_Init(SD_DETECT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);*/
    9 x4 K2 A( A1 b$ E' h* E% Z" J
43. 
    2 b+ k1 D( L9 K
44.   /* Enable the SDIO APB2 Clock */
    
45.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SDIO, ENABLE);
    4 `1 O3 w, n+ \+ x  A8 F" w9 N
46. 
    
47.   /* Enable the DMA2 Clock */
    
48.   RCC_AHB1PeriphClockCmd(SD_SDIO_DMA_CLK, ENABLE);
    
49. }
    

复制代码

# w7 j7 J5 d( I6 S# SDMA等配置使用默认的即可。
' T( S1 K& R: G! h2 m6 N( {
我们需要使用的函数接口有
" a5 Z4 R7 a& Y" y

1. SD_Error SD_Init(void);
   7 p3 f. k4 ~; z$ s
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);
   
4. SD_Error SD_ReadBlock(uint8_t *readbuff, uint32_t ReadAddr, uint16_t BlockSize);

复制代码

: j4 ?/ Z8 n% {9 O7 h  p- m下载验证

) r3 _9 A' o- J
! |& V/ N5 B! w7 ~

0 j3 x+ i5 a: _