目的
提供逻辑分析仪在 SDIO 总线除错与分析之快速应用方案。
方法
硬件连接
将SD读卡机拆开,并拉出接脚以方便量测讯号。连接逻辑分析仪的通道 0、1、2、3、4、5 至 SD 读卡机上所拉出的接脚,来测量 SDIO 的讯号,如图1。
图 1硬件设定
设定取样率
原则上取样率为待测物频率的4~6倍左右最合适;但是取样率越高可以看到越细致的讯号
波形。该讯号实际 Clock 的速率约为 16MHz。本例使用 200MHz 的取样率,如图2。
图 2设定触发准位
在设定触发准位之前,建议可使用示波器来观察 SDIO 的讯号波形,来确定触发准位电压值。
图 3图3为SDIO CMD Pin 的波形讯号,电压最大值及最小值分别为 4.33V 和 -1.32V 左右,所以逻辑分析仪的逻辑准位使用预设的1.6V TTL准位即可,如图4。


图 4设定触发参数
可以根据需求来设定,本例以CH-00通道( SDIO CLK讯号)变化缘为触发,如图5。
图 5软件设定
硬件设定完毕之后,进行下列软件设定步骤,如图6,再让逻辑分析仪撷取 SDIO 讯号,
并用总线分析软件来做分析,如图7。
通道设定:CLK 为 CH 0,CMD 为 CH 1,CH 2~CH5为DAT0~DAT3。
分析目标:可针对CMD或DAT做分析,预设为CMD。建议可再建立一个分析针对DAT,这样才可以同时看到 Command 和 Data 的分析结果。
模式:只有针对DAT做分析,才可以选择传输模式。
资料长度:针对DAT做分析时,使用者可以自己设定Data的长度。预设为512 Bytes。
选择要分析的范围:预设为人整个缓冲区。
波形颜色:最后设定 SDIO 栏位颜色,按下确定,即分析 SDIO 的讯号。
图 6

图 7SDIO 通讯协定
Secure Digital通常缩写为SD,作为一种记忆卡,全名应该是Secure Digital Memory Card,中文翻译为安全数码卡或直接称为SD卡,是一种记忆卡的标准,它被广泛地于携带型装置上使用,例如数位相机、个人数位助理(PDA)和多媒体播放器等。SD卡的技术建是基于MultiMedia卡(MMC)格式上,但SD卡比MMC卡略厚。标准的 SD 有 9 Pin,如图8。
SD卡共支援三种传输模式:SPI模式,1-bit SD 模式,4-bit SD 模式。
低速卡的时脉为0~400KHz,支援模式有SPI和1位元SD传输模式。全速卡的时脉为0~25MHz,支援模式有SPI、1位元SD传输模式和4位元SD传输模式。
SD插口的用途不止是插记忆卡。支援SDIO界面的PDA,笔记型计算机等都可以连线像GPS接收器,Wi-Fi或蓝芽界面卡,调制解调器,区域网络界面卡,条形码读取器,FM无线电,电视接收器,射频识别读取器,或者数位相机等等采用SD标准界面的装置。
图 8Data Packet Format for Usual Data (8-bit width)
资料的传递开头会先有个Start bit (固定为zero),后面接着资料的传送,资料传送为MSB,并且以Byte为单位来传送。资料传送完毕后紧接着CRC16,然后会有一个End bit (固定为one)。图9为 1-bit 和 4-bit 资料传送的格式。
图 9Data Packet Format for Wide Width Data (EX. ACMD13)
当作SD状态读取的资料传递,规则也跟读写资料一样。差别在于不是以byte为单位,而是一个 bit 一个 bit 的传送。如图10。
图 10Read Operation
Read Operation是由 Host 发出 Command,当 Slave 收到 Command 后,会回应一个 Response,Host 在送出 Command 之后就已经开始送资料,所以 Slave 在 Response 结束前就已经在读取资料了。如图11。
图 11Write Operation
Write Operation也同样先由 Host 发出 Command,而 Slave 必须要在 Response 结束之后,才会开始写资料的动作。如图12。
图 12Command Token Format
Command Frame 包含1个 Start bit ( always 为 zero )、1个 transmitter bit、Content、7 bit 的 CRC、和一个 End bit ( always 为 one ),总长度为 48 bits。
图 13Response Token Format
Response Frame 分为两个格式,会根据 Host 下的Command 不同而回应不同的格式。如图14。
图 14




