# MMC ：与多媒体卡系统规格书 V4.2 及之前的版本全兼容。有三种不同的数据总线模式： 1 位 ( 默认 ) 、 4 位和 8 位； # SD 卡：与 SD 存储卡规格版本 2.0 全兼容； # SD I/O ：与 SD I/O 卡规格版本 2.0 全兼容，有两种不同的数据总线模式： 1 位 ( 默认 ) 和 4 位； # CE-ATA ：与 CE-ATA 数字协议版本 1.1 全兼容； # 48MHz 数据传输频率和 8 位数据传输模式； # 中断和 DMA 请求； # 完成信号使能和失能(CE-ATA) 。 注意： SDIO 在同一时间仅支持一个 SD 、 SD I/O 、 MMC4.2 或 CE-ATA 设备，但可支持多个 MMC4.1 或以前版本的卡

1 IO初始化

SDIO_CK: GPIOB2、GPIOC12，对应AF12。

SDIO_CMD: GPIOA6、GPIOD2，对应AF12。

SDIO_D0: GPIOB4、GPIOC8，对应AF12。

SDIO_D1: GPIOB0、GPIOC9、GPIOA8，对应AF12。

SDIO_D2: GPIOB1、GPIOA9、GPIOC10，对应AF12。

SDIO_D3: GPIOC11，对应AF12。

SDIO_D4: GPIOB8，对应AF12。

SDIO_D5: GPIOB9，对应AF12。

SDIO_D6: GPIOC6，对应AF12。

SDIO_D7: GPIOB10、GPIOC7，对应AF12。

GD32450i-EVAL使用的GPIO如下图：

2 初始化

2.1 使能RCU

RCU_APB2EN |= (uint32_t)1 << 11;

2.2 复位SDIO

RCU_APB2RST |= (uint32_t)1 << 11;
RCU_APB2RST &= ~(uint32_t)((uint32_t)1 << 11);

2.3 时钟配置

对应时钟控制寄存器 (SDI O_CLKCTL)

2.3.1 DIV[0:8]（时钟分频）

时钟分频分为2个区域

SDIO的时钟频率 = SDIOCLK / (DIV[8:0] + 2)，SDIOCLK一般情况下默认是使用48MHz，如下图中的红色圈部分。

根据SDIO规范，初始化时SDIO的默认时钟频率不能够超过400K。

DIV[0:8} = 48 * 1000 / 400 - 2 = 120 - 2 = 118(0x76)

2.3.2 CLKBYP（旁路时钟使能位）

决定DIV位是否有效，为1时，SDIO的时钟就等于SDIOCLK，即48MHz

2.3.3 CLKPWRSAV（时钟动态开启/关闭以节省功耗）

2.3.4 CLKEDGE（时钟边沿选择位）

一般选择上升沿

2.4 设置总线位宽

对应时钟控制寄存器 (SDI O_CLKCTL)中的位11和位12

初始化的时候将SDIO默认设置为1位SDIO总线宽度。

2.5 使能SDIO的电源

电源控制寄存器(SDIO_PWRCTL)

SDIO_PWRCTL = 0x03;

2.6 使能SDIO时钟

时钟控制寄存器 (SDI O_CLKCTL)的位8

SDIO_CLKCTL |= ((uint32_t)1 << 8);

3 命令状态机

在对SDIO_CMDCTL 寄存器进行一次写操作并设置该寄存器的CSMEN 位为 1 后，命令传输开始。SDIO_CMD 线发出48位数据，然后接收来自卡的响应（如果该命令需要响应的话），响应分为 48 位的短响应和 136 位的长响应。

4 SDIO命令

SDIO的命令是通过CMD线发送的，固定为48个位。

其中需要配置2个区域：command index、argument。7bit的CRC校验值不需要用户计算，GD32F450会自己填充这部分。

4.1 command index[45:40]

命令编号分为12个种类，

这部分的配置对应命令控制寄存器 (SDIO_CMD CTL)的CMDIDX[5:0]。

4.2 argument[39:8]

32位的参数区域，其具体的含义是根据command index定义的，可以将command index理解为函数，而argument就是函数的参数了。

这部分的配置对应命令参数寄存器 (SDIO_CMDARME)

4.3 设置等待模式

这部分的配置对应命令控制寄存器 (SDIO_CMD CTL)的位8和位9

例程中这2个位一直设置为0，猜想这个命令状态机是芯片内部的一个状态转换，而程序本身根据状态寄存器判断命令是否发送结束，所以这2个位可以不用管。

4.4 等待命令发送结束

通过状态寄存器SDIO_STAT判断命令是否发送完成且正确。

当位0和为2置位就表示命令发送出现错误，而位6才表示有响应的命令发送成功且响应已经接收，位7则在无响应的命令中判断命令是否已经发送完成。

5 响应

命令的响应分3种：无响应、短响应、长响应。短响应是48bit长，长响应是136bit长。

enum
{
    SDIO_CMD_RESPONSE_NO = 0,
    SDIO_CMD_RESPONSE_SHORT,
    SDIO_CMD_RESPONSE_LONG = 3,
};

SDIO定义了8种类型的Response，分别命名为R1、R1b、R2、R3、R4、R5、R6、R7, 其中SD存储卡用到了R1、R1b、R2、R3、R6、R7。相应的命令对应相应的响应，例如CMD13对应R1，CMD2对应R2。只有R2是长响应。

GD32F450将响应值保存在响应寄存器 (SDIO_RESPx x=0..3)中。

5.1 R1响应

card status参考SDIO规范文档中的Table 4-35: Card Status。

GD32F450只会把card status的32位保存在响应寄存器 (SDIO_RESP0)中。

5.2 R1b响应

R1b和R1响应在CMD线上是一样的，但是在数据线上传输额外可选的忙信号。

5.3 R2响应

R2响应是唯一的136bit的响应。其中[127:1]是有效数据，保存在4个响应寄存器 (SDIO_RESPx)中。CMD2和CMD10的响应是CID寄存器值，而CMD9是CSD寄存器值。

5.4 R3响应

ACMD41的响应，返回的是OCR寄存器值。

5.5 R6响应

CMD3的响应，设置RCA后确认是否设置成功。

5.6 R7响应

CMD8的响应，确认卡支持的电压。

6 配置数据传输参数

6.1 数据超时寄存器（SDIO_DATATO）

由 SDIO_CLK 计数。当 DSM 进入 WaitR 或 BUSY 状态，该寄存器的值加载到内部计数器开始递减。DSM 超时并进入空闲状态，当计数器的值减至 0 时设置 DTTMOUT 标志

6.2 数据长度寄存器 (SDIO_DATALEN)

当数据传输开始时，数据计数器加载到这个寄存器并开始递减，这个参数是按字节算。

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