Linux SDIO

1、sdio接口层解析

SDIO总线

     SDIO总线 和 USB总线 类似，SDIO也有两端，其中一端是HOST端，另一端是device端。所有的 通信 都是 由HOST端 发送 命令 开始的，Device端只要能解析命令，就可以相互通信。

  CLK信号:HOST给DEVICE的 时钟信号，每个时钟周期传输一个命令。

  CMD信号：双向 的信号，用于传送 命令 和 反应。

  DAT0-DAT3 信号:四条用于传送的数据线。

  VDD信号:电源信号。

  VSS1，VSS2:电源地信号。

  SD卡有全速模式和低速模式：

        全速模式： 时钟在0 - 25MHz，传输速率可以达到100Mbps  ，有spi模式和1bit，4bit模式的数据传输；

        低速模式： 时钟在1 - 400kHz ， 可选的4为数据线传输，默认spi传输和1bit的数据传输；

   SD 卡在1bit模式下，bit1 作为数据线，bit2 作为中断线。 在4bit模式下，bit1分时复用数据和中断；

SDIO热插拔原理：

     方法：设置一个 定时器检查 或 插拔中断检测

     硬件：假如GPG10（EINT18）用于SD卡检测

          GPG10 为高电平 即没有插入SD卡

          GPG10为低电平  即插入了SD卡

 

SDIO命令

      SDIO总线上都是HOST端发起请求，然后DEVICE端回应请求。sdio命令由6个字节组成。

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。

       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。

    

sd命令格式

     以IO_SEND_OP_COND命令为例包含以下部分：

     S（开始位） 总为0

     D（方向位） 1 从host到 device （0  从device到host）

     命令索引：  通过值000101B来

     填充位    0

     IO_OCR      运转条件寄存器所支持的VDD的最小值和最大值

     CRC7        7位CRC校验数据

     E（结束位）  总为1

 

     MMC命令总共有40多个，分为class0 ~class7共8类，class0的所有卡必须支持。驱动程序通过发送cmd1、cmd41来区分sd卡和mmc卡，如果发送cmd1返回成功，则为mmc卡，否则发送cmd41返回成功，则为sd卡。

     cmd0   初始化mmc卡

  SD卡用的是SD协议， SDIO卡用的是SDIO协议，协议不一样，用的初始化和读写都不一样。相对与SD协议，SDIO协议多了cmd5,cmd52,cmd53命令。

   每个SDIO卡都有1-7个function和memory fuction组成，所谓function就是一个IO设备，就是一些寄存器的组合。

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Sdio接口驱动

     首先我们来探讨几个重要的数据结构：该结果位于core核心层，主要用于 核心层与主机驱动层 的数据交换处理。/include/linux/mmc/host.h 

struct mmc_host 用来描述 卡控制器

struct mmc_card 用来描述 卡

struct mmc_driver 用来描述 mmc 卡驱动

struct sdio_func  用来描述 功能设备

struct mmc_host_ops 用来描述 卡控制器操作接口函数功能，用于从 主机控制器层向 core 层注册操作函数，从而将core 层与具体的主机控制器隔离。也就是说 core 要操作主机控制器，就用这个 ops 当中给的函数指针操作，不能直接调用具体主控制器的函数。