Интерфейс SDIO — это интерфейс, разработанный на основе интерфейса карты памяти SD. Интерфейс SDIO совместим с предыдущими картами памяти SD и может подключаться к устройствам с интерфейсами SDIO. ссылка

Стандарт SDIO1.0 определяет два типа карт SDIO:

 Полноскоростная карта SDIO, скорость передачи данных может превышать 100 Мбит/с;  Низкоскоростная карта SDIO с тактовой частотой от 0 до 400 к Гц. Протокол SDIO произошел от протокола SD-карты. Во многих местах сохраняется протокол чтения и записи SD-карты. В то же время протокол SDIO добавляет команды CMD52 и CMD53 поверх протокола SD-карты. По этой причине важным различием между спецификациями карт SDIO и SD является добавление низкоскоростного стандарта. Целью применения низкоскоростной карты является поддержка возможностей низкоскоростного ввода-вывода с минимальными аппаратными затратами. Низкоскоростные карты поддерживают такие приложения, как модемы, сканеры штрих-кодов и приемники GPS. Высокоскоростные карты поддерживают сетевые карты, ТВ-карты, комбинированные карты и т. д. Комбинированная карта относится к памяти + SDIO. Для работы комбинированной карты требуется полная скорость и режим передачи 4 бита, что предусмотрено стандартом SDIO1.0.

1. Шина SDIO

Шина SDIO аналогична шине USB. Шина SDIO также имеет два конца: один конец — это конец хоста (HOST), а другой — конец устройства (DEVICE). Конструкция HOST-DEVICE предназначена для упрощения конструкции. УСТРОЙСТВА Все коммуникации запускаются с подачи команды со стороны ХОСТА. Пока сторона DEVICE может анализировать команды HOST, она может взаимодействовать с HOST. SDIO HOST может подключаться к нескольким УСТРОЙСТВАМ.

  Режимы передачи сигнала SDIO включают SPI, 1-битный и 4-битный. В режиме SPI контакт 8 используется как сигнал прерывания. Функции и протоколы связи других контактов такие же, как и стандартные характеристики карт памяти SD. В определении шины SDIO сигнальная линия DAT1 мультиплексируется как линия прерывания. В 1-битном режиме SDIO DAT0 используется для передачи данных, а DAT1 используется в качестве линии прерывания. В 4-битном режиме SDIO DAT0-DAT3 используются для передачи данных, из которых DAT1 мультиплексируется как линия прерывания.

Определение каждого вывода SDIO в разных режимах сигнала следующее:

Рисунок 1  Определение каждого вывода SDIO в разных режимах сигнала

 Карта Micro SD, ранее известная как Trans-flash Card (TF-карта). В 2004 году она была официально переименована в Micro SD Card и изобретена SanDisk. Определения контактов карт SD отличаются от карт Micro SD (TF).

Рисунок 2   SD-карта и микро Определение контакта карты SD (TF)

2. Команда SDIO

На шине SDIO сторона HOST инициирует запрос, а затем сторона DEVICE отвечает на запрос. Запрос и ответ будут содержать информацию о данных:

-Команда: команда, используемая для начала передачи, отправляется со стороны ХОСТА на сторону УСТРОЙСТВА, где команда передается через сигнальную линию CMD;   Ответ: Ответом является команда HOST, возвращаемая УСТРОЙСТВОМ в качестве ответа на команду. Он также передается по линии CMD; ˆДанные: данные передаются в обоих направлениях. Его можно установить в 1-проводной или 4-проводной режим. Данные передаются через сигнальную линию DAT0-DAT3. Каждая операция SDIO инициируется HOST в строке CMD. Для некоторых CMD DEVICE должен возвращать ответ, а для других — нет.

Для команды чтения сначала ХОСТ отправит команду УСТРОЙСТВУ, а затем УСТРОЙСТВО вернет сигнал подтверждения. В это время, когда ХОСТ получит ответный сигнал подтверждения, он поместит данные в 4-битные данные. За ней также будет следовать код проверки CRC. Когда вся передача чтения будет завершена, HOST снова отправит команду, чтобы уведомить DEVICE о завершении операции, и в то же время DEVICE вернет ответ. Для команд записи сначала ХОСТ отправит команду УСТРОЙСТВУ, а затем УСТРОЙСТВО вернет сигнал подтверждения. В это время, когда ХОСТ получит ответный сигнал подтверждения, он поместит данные в 4-битную линию данных. За ним также будет следовать код проверки CRC. Когда вся передача записи будет завершена, HOST снова отправит команду, чтобы уведомить DEVICE о завершении операции, и в то же время DEVICE вернет ответ.

3. Отображение внутренней памяти SDIO   Карта памяти SDIO имеет внутри фиксированную карту памяти, которая включает в себя пространство временных регистров или «общую информационную область». information область; ЦРУ)», и специальные функциональные области (функции). unique область). CICIAA содержит информацию, относящуюся к карте памяти SDISDIOO, а также некоторые необходимые (обязательные) и дополнительные (дополнительные) регистры, которые расположены по фиксированным адресам. Благодаря этому хост SDIO (например, портативное устройство) может получать соответствующую информацию о карте памяти SDIO и выполнять общие операции. В области специальных функций хранится множество различных функций, определенных поставщиком. Поэтому карты памяти SDIO разных марок могут иметь разные функции. Прикрепленный рисунок 2 — это фиксированное пространство отображения памяти внутри карты памяти SDIO со множеством различных функций. Среди них РФС «Зарезервировано для будущего использования». for Future «Использовать» значит. CIA содержит регистры, которые включают или отключают операции ввода-вывода, обрабатывают аппаратные прерывания и загружают встроенное ПО (необязательно). Эти регистры также предоставляют информацию и требования, связанные с функциональностью карты памяти SDISDIOO. CIA поддерживает следующие три типа регистров:

Регистр общего управления картой (CCCR): он может быстро проверять хост SDIO и управлять его возможностями запуска и прерывания в соответствии с функциями различных карт памяти SDIO. Даже после загрузки функция ввода-вывода карты памяти SDIO не была активирована, но доступен доступ к CCCR, что позволяет хосту SDIO немедленно активировать функцию ввода-вывода карты памяти SDIO после инициализации системы. Базовый регистр функций (FBR): каждая функция ввода-вывода имеет пространство памяти размером 256 байт, что позволяет хосту SDIO быстро определять возможности и требования каждой функции ввода-вывода и запускать функцию загрузки встроенного ПО. Этот адрес пространства от 0x00n00 до 0x00nFF, n — номер функции (от 0x1 до 0x7). Информационная структура карты (CIS): CIS предоставляет более полную информацию о функциях карты памяти. Это спецификация, основанная на стандарте PCMCIA. Каждая функция карты памяти SDIO имеет область CIS и общую область CIS, в которой хранятся общие характеристики всех функций, а в области CIS каждой функции хранятся характеристики функции. CCCR и FBR имеют индикатор, указывающий на соответствующий адрес CIS.

Рисунок 3. Пространство отображения фиксированной памяти SDIO.

Кроме того, для каждой функции карты памяти SDIO может потребоваться дополнительное пространство памяти для хранения драйверов или приложений. Более того, поскольку карты памяти SDIO могут поддерживать разные платформы, может существовать множество версий каждого драйвера или приложения. Есть два решения: одно — использовать стандартные спецификации SD для разработки «комбинированной карты», другое — использовать встроенную «Область хранения кода (CSA)».

Рисунок 4  Пространство отображения памяти SD

SMC — это «контроллер статической памяти», а BFC — «контроллер пакетной флэш-памяти».

4. Краткое изложение концептуального различия между SD/MMC/SDIO

SD（Secure Digital）иMMC（Multimedia Card）

SD — это стандарт карт флэш-памяти, который представляет собой обычную карту памяти SD, а MMC — более ранний стандарт карт памяти, который был заменен стандартом SD. В Википедии есть довольно подробная спецификация SD/MMC: [http://zh.wikipedia.org/wiki/Secure_Digital].

SDIO（Secure Digital I/O）   SDIO — это технология, которая нас сейчас больше волнует. SDIO, как следует из названия, означает интерфейс ввода-вывода SD, но это объяснение может быть немного абстрактным. Если быть более конкретным, изначально SD была стандартом для карт памяти, но теперь SD также можно использовать, подключившись к некоторым периферийным интерфейсам. Эта технология называется SDIO.

Таким образом, SDIO сама по себе является довольно простой технологией. Она подключает внешние периферийные устройства через контакты ввода-вывода SD и передает данные на эти периферийные устройства через интерфейсы данных ввода-вывода на SD. Члены Ассоциации SD также представили множество технологий. Полный драйвер стека SDIO делает разработку и применение периферийных устройств SDIO (мы называем их SDIO-картами) весьма популярными.

В настоящее время многие мобильные телефоны и портативные устройства поддерживают функции SDIO (стандарт SD изначально был сформулирован для мобильных устройств), а также было разработано множество периферийных устройств SDIO, что упрощает подключение внешних периферийных устройств к мобильным телефонам и делает разработку более эффективной. встроенная периферия не требуется). В настоящее время распространенные периферийные устройства SDIO (карты SDIO) включают: Wi-Fi-карта Сенсорная карта CMOS (модуль камеры) GPS-карта Модемная карта GSM/GPRS Bluetooth-карта Радио/ТВ карта

  Применение SDIO станет одной из наиболее важных интерфейсных технологий для будущих встраиваемых систем, а также заменит текущий интерфейс SPI в стиле GPIO. Режимы передачи SD/SDIO Существует три режима передачи SD: Режим SPI (обязательно) 1-битный режим 4-битный режим

 SDIO также поддерживает 3 вышеуказанных режима передачи. Согласно стандарту SD, все SD (карты памяти) и SDIO (периферийные устройства) должны поддерживать режим SPI, поэтому режим SPI является «обязательным». Кроме того, ранние карты MMC (с использованием передачи SPI) также можно подключать к слоту SD и читать в режиме SPI или 1-битном режиме. Режим SD MMC

SD также может читать память MMC. Хотя в стандарте MMC упоминается, что память MMC не обязательно поддерживает режим SPI (но она должна поддерживать 1-битный режим), все карты MMC, представленные на рынке, фактически поддерживают режим SPI. Таким образом, мы можем установить SD в метод передачи в режиме SPI для чтения карты памяти MMC.

Режим MMC SD — это режим передачи, используемый для чтения карт MMC. Однако, хотя режим MMC SD также использует режим SPI, его физические характеристики все равно отличаются:

Максимальная скорость передачи в режиме SPI MMC составляет 20 Мбит/с; Максимальная скорость передачи данных в режиме SPI SD составляет 25 Мбит/с. Чтобы избежать путаницы, иногда пишут режим SPI/MMC и режим SPI/SD, чтобы прояснить различие.

Рекомендации по проектированию схем SDIO

Скорость подключения SDIO высокая, постарайтесь контролировать паразитную емкость Длина дорожек CMD и D0~D3 составляет ±3 мил в зависимости от длины дорожки CLK. При необходимости намотайте извилистую линию. Попробуйте заземлить отдельно трассу CLK. Чем короче общая длина от вывода микросхемы до интерфейса SD, тем лучше. Контролируйте ее в пределах 2500мил, желательно в пределах 2000мил. Маршрутизация SDIO должна гарантировать, что она не пересекает плоскости. Самая идеальная радиочастотная трассировка — это управление микрополосковыми линиями на 50 Ом, а не 50-омное управление копланарными волноводами. В то же время, если можете, не наносите зеленое масло на верхнюю часть радиочастотной трассы; Нет ничего плохого в том, чтобы сделать дорожки источника питания как можно более толстыми. Поверхность печатной платы модуля должна быть погружена в 1 унцию. Если у вас есть деньги, вы можете попробовать 2 унции, но нельзя допускать напыления олова и голой меди. Плата должна выбирать Tg190 и выше, желательно выше 200. Лучше всего добавить фильтры в ссылку 2G, чтобы предотвратить различные проблемы при аутентификации. Переходных отверстий в нижней части чипа должно быть достаточно, иначе это вызовет проблемы с маской. Из-за рассеивания тепла модулем большие катушки индуктивности и конденсаторы перенесены с модуля на опорную пластину, чтобы увеличить способность рассеивания тепла самого модуля. Магнитные бусины на источнике питания ГУН нельзя игнорировать, поэтому будьте осторожны с магнитным насыщением.

Заявление об авторских правах: Содержание этой статьи добровольно предоставлено пользователями Интернета, а мнения, выраженные в этой статье, представляют собой только точку зрения автора. Этот сайт предоставляет только услуги по хранению информации, не имеет никаких прав собственности и не принимает на себя соответствующие юридические обязательства. Если вы обнаружите на этом сайте какое-либо подозрительное нарушение авторских прав/незаконный контент, отправьте электронное письмо, чтобы сообщить. После проверки этот сайт будет немедленно удален.

Издатель: Лидер стека программистов полного стека, укажите источник для перепечатки: https://javaforall.cn/186314.html Оригинальная ссылка: https://javaforall.cn