原创 S3c2410_SDIO_调试笔记<一>

作者：下家山

一：SDIO简介

    在介绍SDIO原理前，还是先来点SDIO知识的普及工作吧！

新兴的消费性电子产品不仅要求大容量，高速，而且要求数据的保密性。因此，美国MEI公司，美国SanDisk 公司，日本Toshiba 公司，组成联合小组推出SD Card协议规范。该协议规范定义了SD Memory Card和SDIO Card。

我们平常所说的SD卡即SD Memory Card（Secure Digital Memory Card安全数字存储卡）,专为存储数据而设计。该协议规范定义了SD Memory 卡的电压范围为1.6~3.6V，默认模式下最大时钟为25Mhz，速率最大可达到12.5M字节/秒(4根数据线)；高速模式下，最大时钟可达到50Mhz，速率最大可达到25M字节/秒（4根数据线）。并支持SPI传输模式。目前规范的V1.10版本最大容量只支持到2Gbyte，但未来可达到32Gbyte。

SDIO Card ，即Secure Digital Input/Output Card（安全数字输入输出卡），是与SD Memory Card兼容的一种卡。其兼容能力包括：机制，电气特性，功耗，信号，软件。SDIO Card是为高速数据I/O传输，低功耗移动电子设备而设计的。目前，应用在wifi，gps，gprs，条码扫描器等设备接口部分。其电压范围为2.0~3.6V。协议规范定义了两种类型的SDIO Card，即高速SDIO Card和低速SDIO Card。高速SDIO Card 支持SPI,1-bit SD 和4-bit SD 传输模式，其时钟最大可达到25Mhz，速率最大可达到10M字节/秒。低速SDIO Card，只需要SPI和1-bit SD 传输模式，4-bit模式可选，其时钟最大为400Khz。

二：深入SDIO

虽然，SDIO接口的产品越来越多，但相比SD Memory Card来说，网上的资料很少。也就是说，基本上要靠自己了，网络帮不了你什么忙！

S3C2410 datasheet中SDIO部分的介绍不够详细，很多部分仅仅提到，因此我怀疑sumsung们并不重视这一部分。或者说，他们不擅长这部分。

不管调试哪个从设备，第一步想到应该是去读出该设备的ID号，因为每个设备肯定是有ID号的，而且在其Datasheet中应该有说明，这是证明你读写寄存器最简单的方法了。对于很多I2C总线接口的设备，读出设备的ID号比较简单，只要读出存放该设备ID号的寄存器就OK了；但，针对SDIO接口规范，要读出SDIO卡的ID号，就不只操作一个寄存器这么简单了。因为，SDIO的最大速率达到10Mbyte，这么高的速率肯定是以其复杂的协议规范为代价的。

2．1 SDIO Signal Pins

三 读SDIO card ID 号

    要读出ID号，需要对卡进行初始化工作。下面是我在S3c2410上调试conexant wifi card 时的初始化顺序

3.1  S3C2410—SDIO相关寄存器设置

  对S3c2410的设置，要根据下列几种情况来考虑

   1，polling方式；

   2，interrupt 方式；

   3，DMA方式；

      因为，我最终是要用到DMA方式，所以我这里只介绍DMA方式的设置。（在调试过程中，一般是先从polling开始调试，因为其最简单）但，因初始化过程中只发送几个命令，所以，我还是采用的polling方式，即使用CMD53命令时，我才用到DMA。

    而初始化时只需要设置rSDIPRE，rSDICON，rSDIDTIMER三个寄存器：

    rSDIPRE：SDI 波特率设置寄存器，在发送数据前，波特率一般设置到400Khz；

    rSDICON：SDI 控制寄存器，只需ByteOrder, FRST, CTYP置位；

    rSDIDTIMER：数据超时寄存器；（等待SDI数据响应时间，一般设置到0xff00）

    在设置完这些寄存器后应该delay 74个clock。

    注意：发送每个命令前rSDICARG(命令参数寄存器)，rSDICCON(命令控制寄存器)是必须设置的。

3.2 如何判断命令是否发送正确

       命令发送后，需要根据rSDICSTA（命令状态寄存器）, rSDIRSP0-3（命令响应寄存器）来判断是否正确响应。  

                       rSDICSTA（命令状态寄存器）

如果，RspFin位置位，表示命令响应结束，但这并不代表命令响应正确，还有检测RspCrc, CmdTout 是否置位，如果置位则表示发生错误。（在发送cmd5时，crc位可以不管， 个人认为）在检测状态位的同时，还要判断RspIndex是否为你发送时的命令号。

       rSDIRSP0-3（命令响应寄存器）要根据你所发送的命令来解析是否正确。

3.3 得到CIS 结构指针地址

     3.3.1 什么是CIS

每个SDIO card 有一个CIS区域，在这个CIS区域内分成0-7八段，对应到FN0-FN7(Function Number 0-7)。而且，每个段的CIS都有一个CIS pointer（CIS 指针）指向其起始地址。(FN0-7代表每个SDIO卡支持功能数，发送CMD5后，响应R4的Number of I/O function 域指示卡所支持的最大功能号。即，如果Number of I/O function == 1，那么表示此卡支持FN0和FN1。FN0是每个卡都支持的，存放卡最基本的信息，Card Common Card Information Structure表示的就是这个意思，卡的ID号就存放在FN0所对应的CIS中，所以要读出卡的ID号，首先就要得到FN0所对应CIS的指针)

          对，CIS（CIA）区域的读写操作是通过CMD52来实现的。

          例：

          我在得到conexant wifi card CIS指针时操作如下：

           因为，卡ID号存放在common CIS内，所以我们需要操作FN0。根据SDIO协议规范FN0 CIS Pointer地址为0x09, 0x0A, 0x0B：

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