一、SDIO简介
SDIO接口是在SD内存卡接口的基础上发展起来的接口，SDIO接口兼容以前的SD内存卡，并且可以连接SDIO接口的设备。
SDIO1.0标准定义了两种类型的SDIO卡：
1.全速的SDIO卡，传输率可以超过100Mbps；
2.低速的SDIO卡，支援的时脉速率在0至400KHz之间。
SDIO协议是由SD卡的协议演化升级而来的，很多地方保留了SD卡的读写协议，同时SDIO协议又在SD卡协议之上添加了CMD52和CMD53命令。由于这个，SDIO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来支持低速I/O能力。低速卡支持类似调制解调器,条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡，电视卡以及组合卡等。组合卡指的是存储器+SDIO，对组合卡来操作需要全速和4BIT的传输模式，这是SDIO1.0标准规定的。
二、SDIO总线
SDIO总线和USB总线类似，SDIO总线也有两端，其中一端是主机（HOST）端，另一端是设备端（DEVICE），采用HOST- DEVICE这样的设计是为了简化DEVICE的设计，所有的通信都是由HOST端发出命令开始的。在DEVICE端只要能解析HOST的命令，就可以同HOST进行通信了，SDIO的HOST可以连接多个DEVICE。
SDIO的信号传输模式有SPI、1-bit、4-bit三种。在SPI模式中，第8脚位被当成中断信号。其它脚位的功能和通信协定与SD记忆卡的标准规范一样。在SDIO总线定义中,DAT1信号线复用为中断线。在SDIO的1BIT模式下DAT0用来传输数据，DAT1用作中断线。在SDIO的4BIT模式下DAT0-DAT3用来传输数据，其中DAT1复用作中断线。
SDIO的每个脚位在不同信号模式下的定义如下图：
Micro SD Card，原名Trans-flash Card（TF卡）。2004年正式更名为Micro SD Card，由SanDisk（闪迪）公司发明。SD卡的管脚定义和Micro SD（TF）卡的管脚定义是不一样的。
图二 SD卡和Micro SD（TF）卡的管脚定义
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引脚号 |
SD卡 |
TF卡（SD模式） |
TF卡（SPI模式） |
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1 |
Data3 |
Data2 |
Rsv |
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2 |
Cmd |
Data3 |
Cs |
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3 |
Vss |
Cmd |
Di |
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4 |
Vdd |
Vdd |
Vdd |
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5 |
Clk |
Clk |
Sclk |
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6 |
Vss |
Vss |
Vss |
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7 |
Data0 |
Data0 |
Do |
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8 |
Data1 |
Data1 |
Rsv |
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9 |
Data2 |
—— |
—— |
三、SDIO命令
SDIO总线上都是HOST端发起请求，然后DEVICE端回应请求，其中请求和回应中会包含数据信息：
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。