SDIO（安全數(shù)字I/O）卡基于SD存儲卡并與之兼容。這種兼容性包括機(jī)械、電氣、電源、信號和軟件。SDIO卡的目的是為移動電子設(shè)備提供低功耗的高速數(shù)據(jù)I/O。主要目標(biāo)是將SDIO卡插入不支持SDIO的主機(jī)中，不會對該設(shè)備或其軟件造成物理損壞或中斷。在這種情況下，只需忽略SDIO卡。一旦插入SDIO感知主機(jī)，卡的檢測將通過SD規(guī)范中描述的常規(guī)方法進(jìn)行，并帶有一些擴(kuò)展。在這種狀態(tài)下，SDIO卡將處于空閑狀態(tài)，并消耗少量電源（1秒內(nèi)平均15毫安）

　　在主機(jī)對卡的正常初始化和詢問過程中，卡將自己標(biāo)識為SDIO設(shè)備。主機(jī)軟件將獲得元組（鏈表）格式的卡信息，并確定卡的I/O功能是否可以激活。這一決定將基于諸如功率要求或適當(dāng)軟件驅(qū)動程序可用性等參數(shù)。如果卡是可接受的，它將被允許完全通電并啟動內(nèi)置的I/O功能。

　　1.SD總線模式下

　　CLK：時鐘信號

　　CMD：雙向命令和響應(yīng)信號

　　DAT0-3：雙向數(shù)據(jù)信號

　　VDD，VSs：電源和地信號

　　SD模式下允許有一個主機(jī)，多個從機(jī)（即多個卡），主機(jī)可以給從機(jī)分別地址。主機(jī)發(fā)命令有些命令是發(fā)送給指定的從機(jī)，有些命令可以以廣播形式發(fā)送SD模式下可以選擇總線寬度，即選用幾根DAT信號線，可以在主機(jī)初始化后設(shè)置

　　2.SD總線協(xié)議

　　SD模式下的命令和數(shù)據(jù)流都有一個開始位和結(jié)束位命令：是在CMD上傳輸?shù)挠糜趩右粋€操作的比特流，由主機(jī)發(fā)往從機(jī)，可以是點(diǎn)對點(diǎn)也可以是廣播的響應(yīng)：是在CMD上傳輸?shù)挠糜谥懊罨卮鸬谋忍亓?。由從機(jī)發(fā)往主機(jī)數(shù)據(jù)：是在DAT上傳輸?shù)谋忍亓?，雙向傳輸

　　本 SD 卡高度集成閃存，具備串行和隨機(jī)存取能力。可以通過專用優(yōu)化速度的串行接口訪問，數(shù)據(jù)傳輸可靠。接口允許幾個卡垛疊，通過他們的外部連接。接口完全符合最新的消費(fèi)者標(biāo)準(zhǔn)，叫做 SD 卡系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，由 SD 卡系統(tǒng)規(guī)范定義。

　　SD 卡系統(tǒng)是一個新的大容量存儲系統(tǒng)，基于半導(dǎo)體技術(shù)的變革。它的出現(xiàn)，提供了一個便宜的、結(jié)實(shí)的卡片式的存儲媒介，為了消費(fèi)多媒體應(yīng)用。

　　SD 卡可以設(shè)計出便宜的播放器和驅(qū)動器而沒有可移動的部分。一個低耗電和廣供電電壓的可以滿足移動電話、電池應(yīng)用比如音樂播放器、個人管理器、掌上電腦、電子書、電子百科全書、電子詞典等等。

　　使用非常有效的數(shù)據(jù)壓縮比如 MPEG，SD 卡可以提供足夠的容量來應(yīng)付多媒體數(shù)據(jù)。

　　框圖：

　　SD 卡上所有單元由內(nèi)部時鐘發(fā)生器提供時鐘。接口驅(qū)動單元同步外部時鐘的 DAT 和 CMD

　　信號到內(nèi)部所用時鐘。

　　本卡由 6 線 SD 卡接口控制，包括：CMD，CLK，DAT0-DAT3。

　　在多 SD 卡垛疊中為了標(biāo)識 SD 卡，一個卡標(biāo)識寄存器（CID）和一個相應(yīng)地址寄存器（RCA）

　　預(yù)先準(zhǔn)備好。

　　一個附加的寄存器包括不同類型操作參數(shù)。

　　這個寄存器叫做 CSD。

　　使用 SD 卡線訪問存儲器還是寄存器的通信由 SD 卡標(biāo)準(zhǔn)定義。

　　卡有自己的電源開通檢測單元。

　　無需附加的主復(fù)位信號來在電源開啟后安裝卡。

　　它防短路，在帶電插入或移出卡時。

　　無需外部編程電壓。

　　編程電壓卡內(nèi)生成。

　　SD 卡支持第二接口工作模式 SPI。

　　如果接到復(fù)位命令（CMD0）時，CS 信號有效（低電平），SPI 模式啟用。