SD卡认识——SDIO协议入门与实践（一）
最初是三年前，接手开发sdio裸机驱动和测试用例的工作，内容很多，一开始就是各种在官网、各大论坛以及开源的驱动和例程里学习，简单浏览了sdio控制器、SD卡、MMC、SDIO卡等协议，然后就是开干；鉴于sdio协议还是很成熟的，基本很容易找到学习资料，从最简单的SD卡入手，参考协议、stm驱动流程，磕磕绊绊总算完成驱动基本coding和sd卡初始化、1、4线操作、单block多block读写流程、以及fat32文件系统移植等等，毕竟sdio控制器的编程模型各家还是各不相同的，开发期间和硬件设计各种沟通、扯皮、来回修问题后才搞定初版…接下来就是emmc卡的测试，emmc和SD卡相似之处很多，很快就把emmc整个流程兼容到了SD卡中…完成了sd相似工作；接下来就是sdio卡，市面上能买到的sdio接口的模块确实不多，经过调研，资料相对多的就是两款芯片：NXP的marvell8011和瑞昱的RTL8852，多方比较后，最终选择了marvell8801来测试；官方提供的是Linux的驱动，我当前环境是不支持的，所以不得不从一堆资料和代码里扒拉出来了逻辑驱动，完成开启AP、连接station的工作…
至此过了快半年时间，经过仿真调试和FPGA上板测试，我们的sdio接口控制器也算是有了基本功能，可以支持SD卡、emmc、sdio卡的读写…也不断有客户在购买我们的sdio接口ip，我这边就是支持客户使用…
直到今年有客户需要支持UHS模式、具有slave功能、支持HS200等等，新一轮的迭代开发开始；说实话，之前一轮的开发过去之后，很多协议细节也忘了，主要还有很多当时也没搞很清楚，稀里糊涂过去了，但这次是重新再看一遍协议，特别是开发sdio slave功能，站在slave角度再来开发，对整个sdio协议有了更深的认识，很多细节突然醍醐灌顶的感觉。可能也没理解那么深入，但是现在至少是能全面的看sdio协议了，所以呢，也是及时整理下之前的笔记，记录分享下，希望能对新入门的亦或是工作多年的工程师提供一点点的帮助吧。
废话有点多了，开始sdio协议整个系列内容吧。
谈到sdio协议，首先联想到的应该就是sd卡，在mcu级别的嵌入式领域，sdio应用最多的就是读写sd卡；前面先不谈sdio协议本身，先来看看sdio接口常用的几个外设之——SD卡。
1 SD卡类型了解
经常用sd卡会在卡的正面看到，SD、SDHC、SDXC的字样，一般用户也不太关心这些，但如果要搞sd卡相关开发，还是要了解一二的
SD卡，SDHC卡，SDXC卡区别在于规格不一样，SD卡最大支持2GB容量，SDHC 最大支持32GB容量，SDXC 最大支持2TB(2048GB)容量，支持SDXC卡的数码设备是兼容支持SD卡与SDHC卡的，如果设备只有支持SDHC卡，那么这个设备就不能使用SDXC卡，但兼容SD卡。一般用户手里的卡大部分是SDHC的（4-32G）。
如果你的卡磨得看不见字了，就通过sd card cmd 来读卡相关寄存器判断吧。
1.1 SD 卡分类
1.1.1 根据容量区分
无论是Full SD（简称SD）还是microSD卡，都有SD、SDHC、SDXC三种容量，miniSD目前还没有SDXC的容量
目前市面上有存储容量更大的卡SDUC（2t-128t）
1.1.2 SD 卡容量及其使用的文件系统
mcu在使用fat文件系统时，要考虑卡的容量，小于 2GB（SD 卡）使用 FAT12 或者FAT16，容量在 2GB 和 32GB 之间（SDHC 卡）使用 FAT32，容量大于 32GB 小于 2TB（SDXC 卡）使用 exFAT。
1.1.3 SD卡总线速度和速度等级
sdio控制器能支持多高的速度，一般对应spec都会有指出，所以要根据其来选择对应的卡测试，不然可能出现时序不收敛的情况
SD卡速度：
SD卡写入速度等级：
1.2 各种存储卡区别
市面上的卡种类非常多，容易把人搞糊涂，这里将这些卡种类为大家做个区分：
1.2.1 SD 卡，miniSD 卡，TF 卡，MircoSD 卡
TF 卡是 MicroSD 卡的另一种叫法，无需做区分。SD 卡，miniSD 卡，MircoSD 卡其实 是一种卡，区别是引脚使用上。
2 卡标识
2.1 卡容量
容量等级：SDXC（32G-2T：SDXC；）
实际容量：64GB（实际要小一点，软硬件换算关系问题）
2.2 厂商品牌
SanDisk：闪迪品牌名字
Extreme PRO：闪迪三代卡（pro版）（三代卡一般是灰色，另外Ultra是二代卡，颜色越黑卡越好也越贵，感兴趣可以了解下）
2.3 读取速度
200M/s：这张卡的最快读取速度，当然这并不代表卡读取就是200MB/s，读取快慢也跟接口以及读取设备有关，相同设备下，200MB/s肯定会比100MB/s读取信息更快。
2.4 LOCK标识
LOCK锁：按钮往下拨，可以将卡锁住，插入相机后就会提示写保护，无法存入照片，插入电脑后只可以复制文件，无法删除和格式化（不排除一些电脑不支持，上锁后仍可以删除）；按钮往上拨，内存卡可以正常使用
NOTE：
TF卡没有改标识
2.5 写入速度等级（最重要的参数）
写入速度等级有三个参数表示，分别是普通的速度等级Speed Class*（C*），超高速速度等级UHS Speed Class*（U*），视频速度等级Video Speed Class*（V*），*代表数字表示最低写入速度。如图所示
可知上面卡的写入速度是10M/s
2.5.1.【C】普通的速度等级Speed Class
有Class 2、Class 4、Class 6和Class 10，简写为C2、C4、C6、C10，分别表示最低写入速度为2MB/s、4MB/s、6MB/s、10MB/s。C10代表可用于高速或更高速的模式。
2.5.2.【U】超高速速度等级UHS Speed Class
UHS Speed Class 1和UHS Speed Class 3，简写为U1、U3。U1代表最低写入速度为10M/S，U3代表最低写入速度为30M/S。UHS与U1/U3（UHS Speed Class）不同，不要弄混了。一个是接口标准，一个是速度
2.5.3.【V】视频速度等级Video Speed Class
有V6、V10、V30、V60和V90，V后面的数字表示最低写入速度，单位MB/s，V6表示最低写入速度为6MB/s，V90表示最低写入速度为90MB/s。这个参数对录制视频来说非常重要，录制不同画质的视频对存储卡视频速度等级也不一样。如果要录制4k画质视频，必须要用V30以上的存储卡。
2.5.4.【A】APP软件性能等级
APP软件性能等级是SD卡5.1标准后出现，用于衡量用户直接在存储卡上运行APP程序的场景。使用随机存取时的IOPS性能标准，（Input/Output Operations Per Second 每秒输出入作业次数），分为两个等级A1和A2。
2.6【UHS】总线接口类型
总线接口分为UHS-I、UHS-II和UHS-III，UHS全称Ultra High Speed，中文超高速。支持UHS-I（第一代超高速）的SD卡产品于2010年被发布，理论传输速度可达104MB/s，支持UHS-II的SD卡产品理论传输速度可达312MB/s。支持UHS-III的SD卡产品理论传输速度可达624MB/s。物理接口上也可以区分UHS-I和UHS-II/UHS-III，UHS-I只有一排金手指，UHS-II/UHS-III有两排（所以传输速度更快）。卡本体上面的标识通常会省略掉“UHS”，只标“I”，“II”、“III”。
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