Linux SDIO總線驅(qū)動(dòng)

SDIO卡是在SD內(nèi)存卡接口的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的接口，SDIO接口兼容以前的SD內(nèi)存卡，并且可以連接SDIO接口的設(shè)備，目前根據(jù)SDIO協(xié)議的SPEC，SDIO接口支持的設(shè)備總類有藍(lán)牙，網(wǎng)卡，電視卡等。

SDIO協(xié)議是由SD卡的協(xié)議演化升級(jí)而來(lái)的，很多地方保留了SD卡的讀寫協(xié)議，同時(shí)SDIO協(xié)議又在SD卡協(xié)議之上添加了CMD52和CMD53命令。由于這個(gè)，SDIO和SD卡規(guī)范間的一個(gè)重要區(qū)別是增加了低速標(biāo)準(zhǔn)，低速卡的目標(biāo)應(yīng)用是以最小的硬件開(kāi)始來(lái)支持低速I/O能力。低速卡支持類似調(diào)制解調(diào)器,條形碼掃描儀和GPS接收器等應(yīng)用。高速卡支持網(wǎng)卡，電視卡還有“組合”卡等，組合卡指的是存儲(chǔ)器+SDIO。

SDIO和SD卡的SPEC間的又一個(gè)重要區(qū)別是增加了低速標(biāo)準(zhǔn)。SDIO卡只需要SPI和1位SD傳輸模式。低速卡的目標(biāo)應(yīng)用是以最小的硬件開(kāi)支來(lái)支持低速I/O能力，低速卡支持類似MODEM，條形掃描儀和GPS接收器等應(yīng)用。對(duì)組合卡來(lái)說(shuō)，全速和4BIT操作對(duì)卡內(nèi)存儲(chǔ)器和SDIO部分都是強(qiáng)制要求的。

在非組合卡的SDIO設(shè)備里，其最高速度要只有達(dá)到25M，而組合卡的最高速度同SD卡的最高速度一樣，要高于25M。

SDIO總線

SDIO總線和USB總線類似，SDIO總線也有兩端，其中一端是主機(jī)（HOST）端，另一端是設(shè)備端（DEVICE），采用HOST- DEVICE這樣的設(shè)計(jì)是為了簡(jiǎn)化DEVICE的設(shè)計(jì)，所有的通信都是由HOST端發(fā)出命令開(kāi)始的。在DEVICE端只要能解溪HOST的命令，就可以同HOST進(jìn)行通信了。

SDIO的HOST可以連接多個(gè)DEVICE，如下圖所示:

這個(gè)是同SD的總線一樣的,其中有如下的幾種信號(hào)

1.CLK信號(hào):HOST給DEVICE的時(shí)鐘信號(hào).

2.CMD信號(hào)：雙向的信號(hào)，用于傳送命令和反應(yīng)。

3.DAT0-DAT3信號(hào):四條用于傳送的數(shù)據(jù)線。

4.VDD信號(hào):電源信號(hào)。

5.VSS1，VSS2:電源地信號(hào)。

在SDIO總線定義中,DAT1信號(hào)線復(fù)用為中斷線。在SDIO的1BIT模式下DAT0用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，DAT1用作中斷線。在SDIO的4BIT模式下DAT0-DAT3用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，其中DAT1復(fù)用作中斷線。

SDIO命令：

SDIO總線上都是HOST端發(fā)起請(qǐng)求，然后DEVICE端回應(yīng)請(qǐng)求。其中請(qǐng)求和回應(yīng)中會(huì)數(shù)據(jù)信息。

1.Command:用于開(kāi)始傳輸?shù)拿睿怯蒆OST端發(fā)往DEVICE端的。其中命令是通過(guò)CMD信號(hào)線傳送的。

2.Response:回應(yīng)是DEVICE返回的HOST的命令，作為Command的回應(yīng)。也是通過(guò)

CMD線傳送的。

3.Data:數(shù)據(jù)是雙向的傳送的?？梢栽O(shè)置為1線模式，也可以設(shè)置為4線模式。數(shù)據(jù)是通過(guò)DAT0-DAT3信號(hào)線傳輸?shù)摹?/p>

SDIO的每次操作都是由HOST在CMD線上發(fā)起一個(gè)CMD，對(duì)于有的CMD，DEVICE需要返回Response，有的則不需要。

對(duì)于讀命令，首先HOST會(huì)向DEVICE發(fā)送命令，緊接著DEVICE會(huì)返回一個(gè)握手信號(hào)，此時(shí)，當(dāng)HOST收到回應(yīng)的握手信號(hào)后，會(huì)將數(shù)據(jù)放在4位的數(shù)據(jù)線上，在傳送數(shù)據(jù)的同時(shí)會(huì)跟隨著CRC校驗(yàn)碼。當(dāng)整個(gè)讀傳送完畢后，HOST會(huì)再次發(fā)送一個(gè)命令，通知DEVICE操作完畢，DEVICE同時(shí)會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)。

對(duì)于寫命令，首先HOST會(huì)向DEVICE發(fā)送命令，緊接著DEVICE會(huì)返回一個(gè)握手信號(hào)，此時(shí)，當(dāng)HOST收到回應(yīng)的握手信號(hào)后，會(huì)將數(shù)據(jù)放在4位的數(shù)據(jù)線上，在傳送數(shù)據(jù)的同時(shí)會(huì)跟隨著CRC校驗(yàn)碼。當(dāng)整個(gè)寫傳送完畢后，HOST會(huì)再次發(fā)送一個(gè)命令，通知DEVICE操作完畢，DEVICE同時(shí)會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)。

SDIO的寄存器：

SDIO卡的設(shè)備驅(qū)動(dòng)80%的任務(wù)就是操作SDIO卡上的有關(guān)寄存器。SDIO卡最多允許有7個(gè)功能（function）,這個(gè)同其功能號(hào)是對(duì)應(yīng)的（0～7）,每個(gè)功能都對(duì)應(yīng)一個(gè)128K字節(jié)大小的寄存器，這個(gè)見(jiàn)下面的圖。功能號(hào)之所以取值范圍是1~7，而沒(méi)有包含0，是因?yàn)楣δ?并不代表真正的功能，而代表CIA寄存器，即Common I/O Area，這個(gè)紀(jì)錄著SDIO卡的一些基本信息和特性，并且可以改寫這些寄存器。其中地址0x1000~0x17fff是SDIO卡的CIS區(qū)域，就是基本信息區(qū)域，Common Information Structure。初始化的時(shí)候讀取并配對(duì)SDIO設(shè)備。

這些寄存器的詳細(xì)分區(qū)已經(jīng)其對(duì)應(yīng)的功能，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中都是需要仔細(xì)研讀的，這些都在協(xié)議的SPEC中都有詳細(xì)說(shuō)明，這里就不在羅索了。

CMD52命令：

SDIO設(shè)備為了和SD內(nèi)存卡兼容，SD卡所有Command和Response完全兼容，同時(shí)加入了一些新的Command和Response。例如，初始化SD內(nèi)存卡使用ACMD41，而SDIO卡設(shè)備則用CMD5通知DEVICE進(jìn)行初始化。

但二者最重要的區(qū)別是，SDIO卡比SD內(nèi)存卡多了CMD52和CMD53命令，這兩個(gè)命令可以方便的訪問(wèn)某個(gè)功能的某個(gè)地址寄存器。

CMD52命令是IO_RW_DIRECT命令的簡(jiǎn)稱，其命令格式如下

首先第一位為0,表明是起始位，第二位為傳輸方向，這里為1，代表方向?yàn)镠OST向DEVICE設(shè)備傳送，其后6位為命令號(hào)，這里是110100b，用十進(jìn)制表示為52，CMD52的名字也由此而來(lái)。緊接著是讀寫標(biāo)志位。

然后是操作的功能號(hào)。也就是functionnumber。如果為0則指示為CCCR寄存器組。

緊接著是寄存器地址，用17指示，由于功能寄存器有128K地址，17位正好能尋址。

再下來(lái)8位Write data or Staff Bits的意思是說(shuō)，如果當(dāng)前為寫操作，則為數(shù)據(jù)，否則8位為填充位。無(wú)意義。

最后7位為CRC校驗(yàn)碼。最后一位為結(jié)束位0。

對(duì)于CMD52的Response是48位，命令格式如下：

總結(jié)下，CMD52是由HOST發(fā)往DEVICE的，它必須有DEVICE返回來(lái)的Response。CMD52不需要占用DAT線，讀寫的數(shù)據(jù)是通過(guò)CMD52或者Response來(lái)傳送。每次CMD52只能讀或者寫一個(gè)byte．