SDIO（Secure Digital Input and Output），作为安全数字输入输出接口，是在SD卡接口的基础上进行演进的。它不仅与之前的SD卡保持兼容，还能连接SDIO接口设备，如蓝牙、WIFI和GPS等。此外，SDIO卡，作为使用SD总线和SD指令的IO设备，在外观和接口上与SD卡保持一致，但其功能远不止于存储。例如，某些SDIO卡已实现了WIFI功能，同时保持了与SD卡相同的外观和接口兼容性。
SD卡接口详细解析：
CLK：这是HOST（主机）提供给DEVICE（设备）的时钟信号。
CMD：这是一个双向信号，主要用于在HOST和DEVICE之间传送命令和应答。
DAT0-DAT3：这些是用于数据传输的线条。
关于SD卡的速率：
我们有以下两种类型：
全速卡：其传输速度超过100Mbps，且其时钟范围在0-25MHz之间。
低速卡：此类卡的时钟范围则在0-400KHz。
此外，SD传输模式包含以下三种：
SPI mode（必需模式）
1-bit模式
4-bit模式
不同模式下的引脚定义也有所差异。例如，在4bit模式下，引脚1为DAT3，而1bit模式下则为CD或CS。同样地，其他引脚如CMD、VSSVDD、CLK等在不同的模式下也有其特定的功能。
另外，值得一提的是，eMMC是对MMC标准的一个扩展。MMC，即MultiMediaCard，是一种闪存卡标准，它定义了MMC的架构以及访问Flash Memory的接口和协议。而eMMC则是在满足更高标准的需求下，对MMC的进一步优化和拓展。
eMMC的内部结构
主要包括Flash Memory、Flash Controller以及Host Interface三大核心组件。其中，Flash Memory通常采用NAND Flash技术。以下为eMMC的架构示意图：
NAND Flash与Host端连接时，通常需要在Host端加入NAND Flash Translation Layer，即NFTL或NAND Flash文件系统，以实现坏块管理和ECC等功能。然而，eMMC在其内部集成了Flash Controller，该控制器负责执行擦写均衡、坏块管理以及ECC校验等任务。通过这种方式，eMMC有效地隐藏了NAND Flash的物理特性，从而简化了Host端软件的复杂性。这使得Host端能够更加专注于上层业务处理，无需对NAND Flash进行特殊操作。此外，eMMC还运用了Cache、Memory Array等技术，使得其在读写性能上显著优于单独的NAND Flash。
eMMC设备在开机、硬件复位或软件复位时，主机可以触发eMMC启动，使eMMC进入启动模式。在此模式下，eMMC设备会将启动数据发送给主机，这些数据通常包含系统的引导代码，例如BootLoader。若在开机、硬件复位或软件复位后，eMMC设备已启用启动模式（即通过EXT_CSD字节[179]的BOOT_PARTITION_ENABLE寄存器位指定了启动分区），则主机可以通过两种方式让eMMC设备进入启动模式，它们被定义为Original Boot和Alternative Boot。其中，Original Boot的操作方式是保持CMD信号低电平至少74个时钟周期，从而触发Original Boot Operation并进入Boot State。
Alternative Boot
在CMD信号持续拉低74个时钟周期后，或者在Host发送CMD1之前，若Host发送参数为0xFFFFFFFA的CMD0，则会触发Alternative Boot Operation，进而进入Boot State。
若寄存器位BOOT_ACK（EXT_CSD字节[179]）被置为1，则在Host触发Boot模式后的50毫秒内，eMMC设备会在DAT0上向Host发送一个"010"Boot ACK。若Host未触发Boot流程或Boot流程已结束，eMMC设备将进入Device Identification Mode。在此模式下，eMMC设备进行初始化，Host为其设定工作电压、协商寻址模式并分配RCA设备地址。
Device Identification Mode结束后，将进入Data Transfer Mode。在此阶段，Host可发起数据读写流程。进入Data Transfer Mode后，Host可发出命令，使eMMC设备进入Interrupt Mode。在此模式下，eMMC设备等待内部中断事件，如写数据完成等。当设备收到内部中断事件时，会向Host发送响应，然后返回到Data Transfer Mode，等待Host的后续数据读写命令。
Host与eMMC设备间的通信始终以Host发出的Command开始，eMMC设备完成Command后返回Response。接下来是Read Data部分。
Host从eMMC设备读取数据的流程如图所示。当Host发送Single Block Read命令时，eMMC设备仅会发送一个数据块。若在发送Multiple Block Read命令前，Host先发送一个设定所需读取数据块数量的命令，那么在完成指定数量的数据块发送后，eMMC设备将自动结束数据传输，无需Host主动发送停止命令。若Host未发送设定数据块数量的命令，则在发送Multiple Block Read命令后，eMMC设备将持续发送数据，直至Host发送停止命令为止。
请注意，从eMMC设备读取数据时，都是以数据块为单位进行的。数据块的大小可以由Host设定，或者在固定速率为512字节的情况下进行读取，具体大小会根据不同的速率模式而有所不同。接下来是Write Data部分。
Host向eMMC设备写入数据的流程也如图所示。若Host发送Single Block Write Command，eMMC设备仅会将后续首个数据块写入存储器。而在发送Multiple Block Write Command前，若Host先设定需读取的数据块数量，eMMC设备在接收指定数据块数后会自动停止数据接收，无需Host发送Stop Command。若未设定，则在发送Multiple Block Write Command后，eMMC设备将持续接收数据直至Host发送Stop Command为止。
此外，eMMC设备在接收每个数据块后都会进行CRC校验，并通过CRC Token将校验结果反馈给Host。若校验成功，设备将数据写入内部存储器，此时DAT0信号会拉低作为Busy信号。Host需持续检测DAT0信号，直至其为高电平后，方可继续发送下一个数据块。若CRC校验失败，eMMC设备将不会进行数据写入，并忽略此次传输的后续数据。
值得注意的是，向eMMC设备写入数据也是以数据块为单位进行的。数据块的大小可由Host设定，或在固定速率为512字节的情况下进行写入，具体大小会因速率模式的不同而有所差异。
