Глюк такой:
Если пытаться считывать блоки >512б, то считывание происходит с ошибками.
Например, читаю блок 2048 байт и на 1504 байте пропадает 2 байта, потом - опять нормально. Потом на 2016 и 2017 вставилось 2 "левых" байта 0xCD после которых всё выравнивается и окончание буфера битого = окончанию буфера нормального. Есть так же некоторая зависимость от четности количества байт на чтение...
Если считывать маленькими блоками любое суммарное количество - никаких проблем не возникает.

На FatFS повторяется примерно так же.
В чем может быть проблема??

Собственно проблема в sd_card_mode.c, который работает только при счастливом стечении обстоятельств.
Взят из иаровского примера IAR-STM32F103ZE-SK...

Ну так, на вскидку, могу предложить поэкспериментировать с регистром SDIO_CLKCR - возможно контроллер SDIO быстрее процессора.
Если используется DMA - попробовать с настройкой DMA FIFO, может FIFO переполняется и DMA не успевает забрать данные.
Может данные пропадают между SDIO и DMA, а может между DMA и SRAM. А если используется FSMC - то может между DMA и FSMC.
Но контроллер SDIO похоже вычитывает все данные, т.к. с карты памяти данные идут в сопровождении контрольных сумм, и если бы пропуски были на шине карты то CRC не совпало бы и прием бы остановился. Значит данные теряются после SDIO контроллера (хотя нужно проверить и флаги контроллера SDIO при пропуске данных.

В общем идея такая - либо какой-то узел слишком быстрый, либо другой слишком медленный, либо шина связи между узлами занята обменом еще с каким-то устройством. Попробуйте еще поотключать лишние потоки и проверять свою систему отдельно от всего что может мешать. И скорость SDIO поменьше сделать.А насколько совместим этот процессор с Вашим?

Спасибо за идеи. Действительно потери происходят где то между SDIO и DMA. Скорость - 24мгц, драйвер автоматом ставит, пробовал снижать - не помогает. Однако, если между вычитками блоков делать паузы, то читает без ошибок.
Чип у меня STM32F103VG - практически то же самое что в примере.

А вот еще что меня ввело в тупик, что я нашел только в свежем RM:

Это как понимать? - при 24мгц частоты карты pclk2 должна быть 9мгц?

Проблема решена:
Чтение из SDIO работает по DMA конечно.
Проблема была в том, что DMA в режиме word может работать только с массивами выровненными на 4. А когда читаешь большие блоки, FAT не читает в буфер файла, а читает напрямую в юзерский массив, который может начинаться с любого адреса.