1、SDIO簡介
SDIO，全稱：Secure Digital Input and Output，即安全數字輸入輸出接口。它是在SD卡接口的基礎上發展而來，它可以兼容之前的SD卡，並可以連接SDIO接口設備，比如：藍牙、WIFI、照相機等。
SDIO和SD卡規范間的一個重要區別是增加了低速標准。低速卡的目標應用是以最小的硬件開支支持低速I/O能力。低速卡支持類似調制解調器、條碼掃描儀和GPS接收器等應用。
STM32的SDIO控制器支持多媒體卡（MMC卡）、SD存儲卡、SDI/O卡和CE-ATA設備。
SDIO框圖
復位后SDIO_D0用於數據傳輸。初始化后主機可以改變數據總線的寬度（通過ACMD6命令設置）
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]可以用於數據傳輸。
MMC版本V3.31和之前版本的協議只支持1位數據線，所以只能用SDIO_D0（為了通用性考慮，在程序里面我們只要檢測到是MMC卡就設置為1位總線數據）
02、SDIO特點
①與多媒體卡系統規格書版本4.2全兼容。支持三種不同的數據總線模式：1位(默認)、4位和8位。
②與較早的多媒體卡系統規格版本全兼容(向前兼容)。
③與SD存儲卡規格版本2.0全兼容。
④與SDI/O卡規格版本2.0全兼容：支持兩種不同的數據總線模式：1位(默認)和4位。
⑤完全支持CE-ATA功能(與CE-ATA數字協議版本1.1全兼容)。8位總線模式下數據傳輸速率可達48MHz。
⑥數據和命令輸出使能信號，用於控制外部雙向驅動器。
03、SDIO時鍾
卡時鍾（SDIO_CK）：每個時鍾周期在命令和數據線上傳輸1位命令或數據。對於SD或SD I/O卡，時鍾頻率可以在0MHz至25MHz間變化。
SDIO適配器時鍾（SDIOCLK）：該時鍾用於驅動SDIO適配器，可用於產生SDIO_CK時鍾。SDIOCLK來自PLL48CK(48Mhz)。
APB2總線接口時鍾（PCLK2）：該時鍾用於驅動SDIO的APB2總線接口，其頻率為PCLK2=84Mhz。
SDIO_CK計算公式：SDIO_CK=SDIOCLK/(2+CLKDIV)
注意：在SD卡初始化時，SDIO_CK不可以超過400Khz，初始化完成后，可以設置為最大頻率（但不可以超過SD卡最大操作頻率）
04、SDIO的命令與響應
命令
SDIO的命令分為：應用相關命令(ACMD)和通用命令(CMD)兩部分。發送ACMD時，需先發送CMD55。
SDIO所有的命令和響應都是在SDIO_CMD引腳上面傳輸的，命令長度固定為48位，SDIO命令格式如下表所示：
其中：除了命令索引和參數需要我們設置，其他都是由SDIO硬件自動控制。命令索引（如CMD0，CMD1之類）由SDIO_CMD寄存器設置，命令參數則由SDIO_ARG寄存器設置
響應
一般SD卡在接收到命令行，都會有一個應答（CMD0例外），這個應答我們也稱之為響應。STM32的SDIO接口，支持2種響應類型：短響應(48位)和長響應(136位)
STM32 SDIO短響應（48位）格式如下表所示：
STM32 SDIO長響應（136位）格式如下表所示
不論是短響應還是長響應，硬件都會自動濾除了起始位、傳輸位、CRC7以及結束位等信息，對於短響應，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。對於長響應，則僅留CID/CSD位域，存放在SDIO_RESP1~SDIO_RESP4等4個寄存器。
SD卡的響應
SD卡總共有6類響應（R1、R1b、R2、R3、R6、R7），我們這里以R1為例簡單介紹一下。R1（普通響應命令）響應屬於短響應，其長度為48位，如下表所示：
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。關於其他響應的介紹，請大家參考光盤:《SD卡2.0協議.pdf》
05、SDIO塊數據傳輸
多數據塊讀操作
SDIO與SD卡通信一般以數據塊的形式進行傳輸，SDIO(多)數據塊讀操作，如下圖所示
從機在收到主機相關命令后，開始發送數據塊給主機，所有數據塊都帶CRC校驗(由硬件自動處理)，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)
多數據塊寫操作
SDIO(多)數據塊寫操作，如下圖所示
數據塊寫操作同數據塊讀操作基本類似，只是數據塊寫的時候，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。
注意：當SDIO_CK頻率過快時，可能導致SD卡通信失敗，此時，建議降低SDIO_CK試試。
06、代碼
STM32的SDIO控制器驅動還是很復雜的，ST提供了stm32f2x_sdio_sd.c驅動文件，我們組要修改對應的GPIO驅動即可。
/** * @brief Initializes the SD Card and put it into StandBy State (Ready for * data transfer). * @param None * @retval None */ void SD_LowLevel_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* GPIOC and GPIOD Periph clock enable */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC | RCC_AHB1Periph_GPIOD | SD_DETECT_GPIO_CLK, ENABLE); GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_SDIO); GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_SDIO); GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_SDIO); GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_SDIO); GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_SDIO); GPIO_PinAFConfig(GPIOD, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_SDIO); /* Configure PC.08, PC.09, PC.10, PC.11 pins: D0, D1, D2, D3 pins */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_25MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); /* Configure PD.02 CMD line */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); /* Configure PC.12 pin: CLK pin */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); /*!< Configure SD_SPI_DETECT_PIN pin: SD Card detect pin */ /*GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SD_DETECT_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(SD_DETECT_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);*/ /* Enable the SDIO APB2 Clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SDIO, ENABLE); /* Enable the DMA2 Clock */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(SD_SDIO_DMA_CLK, ENABLE); }
DMA等配置使用默認的即可。
我們需要使用的函數接口有
SD_Error SD_Init(void); SD_Error SD_Erase(uint32_t startaddr, uint32_t endaddr); SD_Error SD_WriteBlock(uint8_t *writebuff, uint32_t WriteAddr, uint16_t BlockSize); SD_Error SD_ReadBlock(uint8_t *readbuff, uint32_t ReadAddr, uint16_t BlockSize);
下載驗證
SDIO驅動和硬件PCB開源地址：
https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6
點擊查看本文所在的專輯，STM32F207教程