SDIO学习记录

为了使用SDIO对SD卡进行读写，移植了ST的官方使用例程源码，但是移植后发现程序执行 BSP_SD_WriteBlocks() 后卡死在 while((BSP_SD_GetCardState() != SD_TRANSFER_OK)) ，后来比对野火的例程（也是移植的ST官方）做出下面修改，问题得到解决：

• 添加SDIO_IRQHandler、DMA2_Stream3_IRQHandler、DMA2_Stream6_IRQHandler的中断服务函数，并执行相应中断服务函数；
• 将BSP_SD_WriteBlocks()改为BSP_SD_WriteBlocks_DMA()；

SDIO协议

在硬件上的物理连接有：

• CLK：上升沿时触发命令线/数据线的采样；
• CMD命令线：传输“命令”和“响应”
• 4条数据线（Data0~3）

STM32的SDIO外设由AHB总线接口和SDIO适配器组成，其中SDIO适配器直接连接并与SD卡进行通信，AHB总线负责外设驱动、中断、DMA等内容。

SDIO适配器的时钟频率SDIOCLK=HCLK，CLK线的时钟频率SDIO_CK来源于此，具体配置有：

1. 设置BYPASS模式，适配器时钟SDIOCLK通过一个连通旁路直接供给CLK时钟线，即SDIO_CK=SDIOCLK；
2. 不设置BYPASS模式，按照公式

由于SD卡普遍的时钟频率要求不超过25MHz，一般通过第二种方式配置STM32的SDIO外设时钟频率。

对SD操作需要发送命令，SDIO协议规定了命令内容，每个命令有其功能，规定“有响应”的命令发送后SD卡会返回对应响应类型，规定“有数据”的命令需要接着继续发送数据；

STM32控制器可以控制使用单线或4线传输，其中Data0线可以通过低电平来表示BUSY状态。数据传输的模式有以下两种：

1. 数据块：常用，一般数据块的大小为512字节；
2. 数据流

传输数据时数据线的内容组成为：数据块+CRC(+BUSY)，其中忙状态在对SD卡做写操作时才有。传输可以是单个数据块，也可以是多个数据块，单块和多块传输有自己的命令，像在HAL库中就有函数 SDMMC_CmdSingleBlock 和 SDMMC_CmdWriteMultiBlock 之分。如果是多块传输，需要手动发送停止命令才能结束数据传输；

上面演示的是一个大体的数据线工作流程，一个完整的数据包除了数据块和CRC，还有起始位（低电平）和终止位（高电平）。使用四线进行数据传输时，每一根数据线都要具备起始、终止和CRC。数据包有两种：

1. 8位宽数据包
2. 宽位数据包

下图是四条数据线传输8位宽数据包的示意图，特征是：

• 先发低字节再发高字节
• 先发高位再发低位
  

与之相比，宽位数据包的传输没有前后字节之分，而是传输512位数据，并且依旧符合先发高位再发低位。

CPSM是命令路径状态机，负责命令的传输管理

DPSM是数据路径状态机，负责数据的传输管理

SDIO应用逻辑

下面是HAL库中对SD卡做发送数据的函数流程