SDIO卡是在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，目前根据SDIO协议的SPEC，SDIO接口支持的设备总类有蓝牙，网卡，电视卡等。

       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始来支持低速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，电视卡还有“组合”卡等，组合卡指的是存储器+SDIO。

       SDIO和SD卡的SPEC间的又一个重要区别是增加了低速标准。SDIO卡只需要SPI和1位SD传输模式。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MODEM，条形扫描仪和GPS接收器等应用。对组合卡来说，全速和4BIT操作对卡内存储器和SDIO部分都是强制要求的。

       在非组合卡的SDIO设备里，其最高速度要只有达到25M，而组合卡的最高速度同SD卡的最高速度一样，要高于25M。

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端只要能解溪HOST的命令，就可以同HOST进行通信了。

       SDIO的HOST可以连接多个DEVICE，如下图所示:

       这个是同SD的总线一样的,其中有如下的几种信号

1.       CLK信号:HOST给DEVICE的时钟信号.

2.       CMD信号：双向的信号，用于传送命令和反应。

3.       DAT0-DAT3 信号:四条用于传送的数据线。

4.       VDD信号:电源信号。

5.       VSS1，VSS2:电源地信号。

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。

SDIO的寄存器：

      SDIO卡的设备驱动80%的任务就是操作SDIO卡上的有关寄存器。SDIO卡最多允许有7个功能（function）,这个同其功能号是对应的（0～7）,每个功能都对应一个128K字节大小的寄存器，这个见下面的图。功能号之所以取值范围是1~7，而没有包含0，是因为功能0并不代表真正的功能，而代表CIA寄存器，即Common I/O Area，这个纪录着SDIO卡的一些基本信息和特性，并且可以改写这些寄存器。其中地址0x1000~0x17fff是SDIO卡的CIS区域，就是基本信息区域，Common Information Structure。初始化的时候读取并配对SDIO设备。

       这些寄存器的详细分区已经其对应的功能，在开发过程中都是需要仔细研读的，这些都在协议的SPEC中都有详细说明，这里就不在罗索了。 

CMD52命令：

SDIO设备为了和SD内存卡兼容，SD卡所有Command和Response完全兼容，同时加入了一些新的Command和Response。例如，初始化SD内存卡使用ACMD41，而SDIO卡设备则用CMD5通知DEVICE进行初始化。

但二者最重要的区别是，SDIO卡比SD内存卡多了CMD52和CMD53命令，这两个命令可以方便的访问某个功能的某个地址寄存器。

CMD52命令是IO_RW_DIRECT命令的简称，其命令格式如下

首先第一位为0,表明是起始位，第二位为传输方向，这里为1，代表方向为HOST向DEVICE设备传送，其后6位为命令号，这里是110100b，用十进制表示为52，CMD52的名字也由此而来。紧接着是读写标志位。

      然后是操作的功能号。也就是functionnumber。如果为0则指示为CCCR寄存器组。

       紧接着是寄存器地址，用17指示，由于功能寄存器有128K地址，17位正好能寻址。

       再下来8位Write data or Staff Bits的意思是说，如果当前为写操作，则为数据，否则8位为填充位。无意义。

       最后7位为CRC校验码。最后一位为结束位0。

       对于CMD52的Response是48位，命令格式如下：

       总结下，CMD52是由HOST发往DEVICE的，它必须有DEVICE返回来的Response。 CMD52不需要占用DAT线，读写的数据是通过CMD52或者Response来传送。每次CMD52只能读或者写一个byte．

CMD53命令：

CMD52每次只能读写一个字节，因为有了CMD53对读写进行了扩展，CMD53允许每次读写多个字节或者多个块(BLOCK)。CMD53的命令格式如下：

       第一位是1,为开始位，然后是一位方向位，总是1，代表方向为HOST向DEVICE设备传送，其后6位为命令号，这里是110101b，用十进制表示为53，CMD53的名字也由此而来。

       然后是1位的读写标志。接着是3位功能号，这个同CMD52都是相同的。BlockMode如果1代表是块传输模式，否则为字节传输模式。

       OP Code为操作位，如果是0，代表数据往固定的位置读写，如果1代表是地质增量读写。例如，对地址0固定读写16个字节，相当于16次读写的地址0，而对地址0增量读写16个字节，相当于读写0~15地址的数据。

       然后是17位的地址寄存器，可以寻址到128K字节的地址，然后是9位的读写的计数，对于字节读取，读写大小就是这个计数，而对于块读写，读写的大小是计数乘以块的大小。

       随后的7位为CRC校验码。最后一位为1。

       当读写操作是块操作的时候，块的大小是可以通过设置FBR中的相关寄存器来设置。

       同CMD52命令不同的是，CMD53没有返回的命令的，这里判断是否DEVICE设备读写完毕是需要驱动里面自己判断的，一般有2个方法，1.设置相应的读写完毕中断。如果DEVICE设备读写完毕，则对HOST设备发送中断。2.HOST设备主动查询DEVICE设备是否读写完毕，可以通过CMD命令是否有返回来判断是否DEVICE是否读写完毕。

驱动：

以SDIO为例其会采用mmc_attach_sdio来实现驱动和设备的匹配，其本质还是根据sdio_bus的匹配规则来实现匹配。在mmc_attach_sdio中首先是mmc匹配一个bus，即采用何种bus来进行mmc bus来处理host。在这里需要理解一点就是在SDIO中，对于SD卡存储器mmc为实体设备，而对于非SD卡存储器，如SDIO接口的设备，则mmc则表征为bus，这个比较重要。除了mmc bus外还存在SDIO_BUS。

/*  * Starting point for SDIO card init.  */ int mmc_attach_sdio(struct mmc_host *host) { int err, i, funcs; u32 ocr; struct mmc_card *card; BUG_ON(!host); WARN_ON(!host->claimed); err = mmc_send_io_op_cond(host, 0, &ocr); if (err) return err; mmc_attach_bus(host, &mmc_sdio_ops); if (host->ocr_avail_sdio) host->ocr_avail = host->ocr_avail_sdio; /* * Sanity check the voltages that the card claims to * support. */ if (ocr & 0x7F) { pr_warning("%s: card claims to support voltages "       "below the defined range. These will be ignored.\n",       mmc_hostname(host)); ocr &= ~0x7F; } host->ocr = mmc_select_voltage(host, ocr); /* * Can we support the voltage(s) of the card(s)? */ if (!host->ocr) { err = -EINVAL; goto err; } /* * Detect and init the card. */ err = mmc_sdio_init_card(host, host->ocr, NULL, 0); if (err) { if (err == -EAGAIN) { /* * Retry initialization with S18R set to 0. */ host->ocr &= ~R4_18V_PRESENT; err = mmc_sdio_init_card(host, host->ocr, NULL, 0); } if (err) goto err; } card = host->card; /* * Enable runtime PM only if supported by host+card+board */ if (host->caps & MMC_CAP_POWER_OFF_CARD) { /* * Let runtime PM core know our card is active */ err = pm_runtime_set_active(&card->dev); if (err) goto remove; /* * Enable runtime PM for this card */ pm_runtime_enable(&card->dev); } /* * The number of functions on the card is encoded inside * the ocr. */ funcs = (ocr & 0x70000000) >> 28; card->sdio_funcs = 0; #ifdef CONFIG_MMC_EMBEDDED_SDIO if (host->embedded_sdio_data.funcs) card->sdio_funcs = funcs = host->embedded_sdio_data.num_funcs; #endif /* * Initialize (but don't add) all present functions. */ for (i = 0; i < funcs; i++, card->sdio_funcs++) { #ifdef CONFIG_MMC_EMBEDDED_SDIO if (host->embedded_sdio_data.funcs) { struct sdio_func *tmp; tmp = sdio_alloc_func(host->card); if (IS_ERR(tmp)) goto remove; tmp->num = (i + 1); card->sdio_func[i] = tmp; tmp->class = host->embedded_sdio_data.funcs[i].f_class; tmp->max_blksize = host->embedded_sdio_data.funcs[i].f_maxblksize; tmp->vendor = card->cis.vendor; tmp->device = card->cis.device; } else { #endif err = sdio_init_func(host->card, i + 1); if (err) goto remove; #ifdef CONFIG_MMC_EMBEDDED_SDIO } #endif /* * Enable Runtime PM for this func (if supported) */ if (host->caps & MMC_CAP_POWER_OFF_CARD) pm_runtime_enable(&card->sdio_func[i]->dev); } /* * First add the card to the driver model... */ mmc_release_host(host); err = mmc_add_card(host->card); if (err) goto remove_added; /* * ...then the SDIO functions. */ for (i = 0;i < funcs;i++) { err = sdio_add_func(host->card->sdio_func[i]); if (err) goto remove_added; } mmc_claim_host(host); return 0; remove_added: /* Remove without lock if the device has been added. */ mmc_sdio_remove(host); mmc_claim_host(host); remove: /* And with lock if it hasn't been added. */ mmc_release_host(host); if (host->card) mmc_sdio_remove(host); mmc_claim_host(host); err: mmc_detach_bus(host); pr_err("%s: error %d whilst initialising SDIO card\n", mmc_hostname(host), err); return err; }

比较难以理解的是func，这个东东其实是一个实体设备的封装，可以认为其是一个设备。

/*  * Allocate and initialise a new SDIO function structure.  */ struct sdio_func *sdio_alloc_func(struct mmc_card *card) { struct sdio_func *func; func = kzalloc(sizeof(struct sdio_func), GFP_KERNEL); if (!func) return ERR_PTR(-ENOMEM); func->card = card; device_initialize(&func->dev); func->dev.parent = &card->dev;//card设备为sdio设备的父设备。 func->dev.bus = &sdio_bus_type; func->dev.release = sdio_release_func; return func; }

上面的code一目了然，其就是具体设备实体的封装，其bus类型为sdio_bus. sdio_init_func仅仅是初始化一个设备，而并没有register。在sdio_add_func实现设备的register，同理就是card实体，在mmc_add_card之前并没有注册，在mmc_add_card函数中才实现设备的注册。

到此设备注册也就完成了，其实sdio总线在形式上类似于usb bus，为什么呢？编写过usb驱动的童鞋们应该知道，编写usb驱动仅仅是编写驱动的加载，并没有具体加载设备实体，导致很多童鞋的困惑，为什么没有设备的加载，其实在usb设备插入时，会动态的创建一个usb设备实体，在usb设备实体创建完成后，根据不同设备id调用相匹配的驱动。而SDIO设备设备也是一样的。上面的code比较混乱，总是让人看不出具体的设备的加载。其实在上面的code中，其中包括了mmc host的驱动。