SDIO（安全數字I/O）卡基于SD存儲卡并與之兼容。這種兼容性包括機械、電氣、電源、信號和軟件。SDIO卡的目的是為移動電子設備提供低功耗的高速數據I/O。主要目標是將SDIO卡插入不支持SDIO的主機中，不會對該設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，卡的檢測將通過SD規范中描述的常規方法進行，并帶有一些擴展。在這種狀態下，SDIO卡將處于空閑狀態，并消耗少量電源（1秒內平均15毫安）

　　在主機對卡的正常初始化和詢問過程中，卡將自己標識為SDIO設備。主機軟件將獲得元組（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軟件驅動程序可用性等參數。如果卡是可接受的，它將被允許完全通電并啟動內置的I/O功能。

　　1.SD總線模式下

　　CLK：時鐘信號

　　CMD：雙向命令和響應信號

　　DAT0-3：雙向數據信號

　　VDD，VSs：電源和地信號

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

　　2.SD總線協議

　　SD模式下的命令和數據流都有一個開始位和結束位命令：是在CMD上傳輸的用于啟動一個操作的比特流，由主機發往從機，可以是點對點也可以是廣播的響應：是在CMD上傳輸的用于之前命令回答的比特流。由從機發往主機數據：是在DAT上傳輸的比特流，雙向傳輸

　　本 SD 卡高度集成閃存，具備串行和隨機存取能力。可以通過專用優化速度的串行接口訪問，數據傳輸可靠。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者標準，叫做 SD 卡系統標準，由 SD 卡系統規范定義。

　　SD 卡系統是一個新的大容量存儲系統，基于半導體技術的變革。它的出現，提供了一個便宜的、結實的卡片式的存儲媒介，為了消費多媒體應用。

　　SD 卡可以設計出便宜的播放器和驅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。

　　使用非常有效的數據壓縮比如 MPEG，SD 卡可以提供足夠的容量來應付多媒體數據。

　　框圖：

　　SD 卡上所有單元由內部時鐘發生器提供時鐘。接口驅動單元同步外部時鐘的 DAT 和 CMD

　　信號到內部所用時鐘。

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

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

　　預先準備好。

　　一個附加的寄存器包括不同類型操作參數。

　　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 卡標準定義。

　　卡有自己的電源開通檢測單元。

　　無需附加的主復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。

　　編程電壓卡內生成。

　　SD 卡支持第二接口工作模式 SPI。

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