SDNAND的SDIO时序

SDIO（Secure Digital Input/Output）是一种基于 SD 卡协议的通信接口，主要用于与外部设备进行数据传输。以下是 SDIO 时序的详细说明：

1. 基本信号定义

• CLK：时钟信号，主机控制数据传输的时序基准。

• CMD：命令线，主机发送命令到从设备，从设备返回响应。

• DATA[0-3]：4 位数据线（高速模式下支持 4 位并行传输），用于数据传输。

2. 传输模式

SDIO 支持两种传输模式：

• 1 位模式：使用 CMD 和 DATA [0] 进行通信，CLK 最高频率为 25MHz。

• 4 位模式：使用 CMD 和 DATA [0-3] 进行并行通信，CLK 最高频率为 50MHz。

3. 命令和响应格式

• 命令格式：

• 起始位：0（低电平）

• 传输位：1（表示主机到从机）

• 命令索引：6 位

• 参数：32 位

• CRC7 校验：7 位

• 结束位：1（高电平）

• 响应格式：

• 响应类型多样（R1, R1b, R2, R3 等），包含状态信息和可能的数据。

• 通常包含命令索引、状态位和 CRC 校验。

4. 数据传输时序

• 单块数据传输：

1. 主机发送 CMD24（WRITE_BLOCK）命令。

2. 从机响应 R1 状态。

3. 主机发送数据块（包含起始位、数据、CRC 校验）。

4. 从机返回数据响应令牌（ACK 或 NACK）。

• 多块数据传输：

1. 主机发送 CMD25（WRITE_MULTIPLE_BLOCK）命令。

2. 从机响应 R1 状态。

3. 主机连续发送多个数据块。

4. 每个数据块后从机返回数据响应令牌。

5. 主机发送 STOP_TRANSMISSION 命令结束传输。

5. 关键时序参数

• Tclk：时钟周期，取决于 CLK 频率。

• Setup Time：数据在 CLK 上升沿前必须稳定的时间。

• Hold Time：数据在 CLK 上升沿后必须保持稳定的时间。

• Bus Turnaround Time：主从设备切换发送 / 接收角色所需的时间。

6. 高速模式

• 时钟频率：最高 50MHz（4 位模式）。

• 数据传输：CMD 线使用单端信号，DATA 线使用差分信号提高抗干扰能力。

• 电压标准：1.8V（传统模式为 3.3V）。

7. 初始化流程

1. 主机发送 CMD0（GO_IDLE_STATE）使从机进入空闲状态。

2. 主机发送 CMD8（SEND_IF_COND）检查电压支持。

3. 主机发送 ACMD41（SD_SEND_OP_COND）初始化 SD 卡。

4. 主机发送 CMD2（ALL_SEND_CID）获取卡识别码。

5. 主机发送 CMD3（SET_RELATIVE_ADDR）设置相对地址。

理解 SDIO 时序对于设计嵌入式系统中与 SD 卡或 SDIO 设备的通信至关重要，特别是在处理数据完整性、错误恢复和性能优化时。

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