Linux MMC子系统分析(三)——Card的检测方式

最新推荐文章于 2024-09-28 15:28:24 发布
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分类专栏： linux驱动学习 文章标签： linux 内核 驱动程序
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Linux MMC子系统分析(三)——Card检测方式分析

前言

前面对host驱动内容进行简单的学习分析，现在开始对SD卡的添加检测进行简单的学习和分析。

Linux内核中SD卡的检测方式

１、轮询方式　，通过在设备树中指定　broken-cd ，便可使用轮询方式来检测SD卡的插拔检测　适用于没有中断引脚的情况下。这种方式不做过多说明。 ２、中断检测方式，通过在设备树中指定cd-gpios,即可使用中断方式来检测。 
&sdhci_1 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&sd0_clk>, <&sd0_cmd>,
                        <&sd0_bus1>, <&sd0_bus4>;
        bus-width = <4>;
        cd-gpios = <&gpf 1 0>;	//当在设备树中指定了该引脚，相应的内核就会自行的注册想相应的中断处理函数
        cd-inverted;
        status = "okay";
};

中断处理函数的位置位于core/slot-gpio.c，默认提供的中断函数：

static irqreturn_t mmc_gpio_cd_irqt(int irq, void *dev_id)       
{                                                                
        /* Schedule a card detection after a debounce timeout */ 
        struct mmc_host *host = dev_id;                          
        
        host->trigger_card_event = true;
        mmc_detect_change(host, msecs_to_jiffies(200));　　//最终会调用到工　mmc_rescan,

        return IRQ_HANDLED;                                      
}

当然，如果你需要在中断函数中引入其他功能，你也可以手动指定中断函数，该文件中同样提供了设置中断函数的接口：

void mmc_gpio_set_cd_isr(struct mmc_host *host, 
						irqreturn_t (*isr)(int irq, void *dev_id))

那么该中断函数是在什么位置被注册的？
之前的分析，在mmc_start_host函数中调用了 mmc_gpiod_request_cd_irq,可以看一下该函数中的内容

void mmc_gpiod_request_cd_irq(struct mmc_host *host)                                            
{                                                                                               
	..........
        irq = gpiod_to_irq(ctx->cd_gpio);          
		.................
        if (irq >= 0) {                                                                         
                if (!ctx->cd_gpio_isr)             //如果没有设置自定义的中断处理函数，就使用默认的                                             
                        ctx->cd_gpio_isr = mmc_gpio_cd_irqt;                                    
                ret = devm_request_threaded_irq(host->parent, irq,                              
                        NULL, ctx->cd_gpio_isr,                                                 
                        IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_ONESHOT,              
                        ctx->cd_label, host);   //注册中断函数　　                                                
                if (ret < 0)                                                                    
                        irq = ret;                                                              
        }                                                                                       
                                                                                                
        host->slot.cd_irq = irq;                                                                
                                                                                                
        if (irq < 0)                                                                            
                host->caps |= MMC_CAP_NEEDS_POLL;                                               
}

关于中断检测SD卡的方式大概就是这么多，更加细节的内容还需要细读内核源码。

下面来分析　mmc_rescan函数　该函数位于　core/core.c中
该函数是探测SD卡的重要函数

void mmc_rescan(struct work_struct *work)
{
	..........
	mmc_claim_host(host);                                                  
	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(freqs); i++) {                              
			if (!mmc_rescan_try_freq(host, max(freqs[i], host->f_min)))    //依次使用　400K 300 200 100KHz的时钟对SD卡或eMMC进行初始化操作
					break;                                                 
			if (freqs[i] <= host->f_min)                                   
					break;                                                 
	}                                                                      
	mmc_release_host(host);                                                
	...........
}

mmc_rescan_try_freq函数

static int mmc_rescan_try_freq(struct mmc_host *host, unsigned freq) 
{
	mc_power_up(host, host->ocr_avail);	//打开供电　这里会涉及到电平切换的问题　SD卡在初始化时，需要在3.3V的条件下进行，初始化完成后高速卡是在1.8v条件下工作
	mmc_hw_reset_for_init(host);		//硬件复位，需要在设备树中使能，并在驱动中实现相应函数
	sdio_reset(host);
	mmc_go_idle(host);		// cmd0

	mmc_send_if_cond(host, host->ocr_avail);

	/* Order's important: probe SDIO, then SD, then MMC */
	if (!mmc_attach_sdio(host))
			return 0;
	if (!mmc_attach_sd(host))
			return 0;
	if (!mmc_attach_mmc(host))
			return 0;

	mmc_power_off(host);
	return -EIO;
}

void mmc_power_up(struct mmc_host *host, u32 ocr)                                        
{                                                                                        
        if (host->ios.power_mode == MMC_POWER_ON)                                        
                return;                                                                                                                                               
        mmc_pwrseq_pre_power_on(host);                                                                                                                                  
        host->ios.vdd = fls(ocr) - 1;                                                    
        host->ios.power_mode = MMC_POWER_UP;                                             
        /* Set initial state and call mmc_set_ios */                                     
        mmc_set_initial_state(host);                                                     
                                                                                         
        /* Try to set signal voltage to 3.3V but fall back to 1.8v or 1.2v */     　//尝试将电平设置为3.3V，因为根据协议说明，在初始化时需要在3.3v条件下进行       
        if (__mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_330) == 0)      //会进行如下调用host->ops->start_signal_voltage_switch(host, &host->ios);
                dev_dbg(mmc_dev(host), "Initial signal voltage of 3.3v\n");              
        else if (__mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180) == 0)            
                dev_dbg(mmc_dev(host), "Initial signal voltage of 1.8v\n");              
        else if (__mmc_set_signal_voltage(host, MMC_SIGNAL_VOLTAGE_120) == 0)            
                dev_dbg(mmc_dev(host), "Initial signal voltage of 1.2v\n");              
                                                                                         
        /*                                                                               
         * This delay should be sufficient to allow the power supply                     
         * to reach the minimum voltage.                                                 
         */                                                                              
        mmc_delay(10);                                                                                                                                                  
        mmc_pwrseq_post_power_on(host);                                                                                                                                   
        host->ios.clock = host->f_init;                                                                                                                                           
        host->ios.power_mode = MMC_POWER_ON;                                             
        mmc_set_ios(host);                                                                                                                                                    
        /*                                                                               
         * This delay must be at least 74 clock sizes, or 1 ms, or the                   
         * time required to reach a stable voltage.                                      
         */                                                                              
        mmc_delay(10);            //上电完成后，需要等待74个clk                                                       
｝


int mmc_attach_sd(struct mmc_host *host) 
{
	......
	/*                                          
	* Detect and init the card.                
	*/                                         
	err = mmc_sd_init_card(host, rocr, NULL);    //根据SD协议来初始化设备

	err = mmc_add_card(host->card);		//将初始化完成的设备，添加到内核中

}

mmc_add_card(host->card);执行后，会mmc_bus_probe函数　　函数位于core/bus.c中
在该函数中会直接调用mmc_driver中的probe函数，将SD卡实现为块设备。

总结

本文简单记录的SD卡的检测方式，这也是mmc子系统的检测流程，那些emmc sdio等的检测方式也差不多，只是命令和顺序上可能有一些不同。 SD卡检测的大概流程：SD卡接入--->触发中断--->调用mmc_rescan--->上电初始化--->添加设备--->实现相应的设备功能
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09-28 1135
像这种基础功能，原则上按芯片厂商的参考设计来，就没任何问题了，可能是硬件团队的同事出于某种考虑，将这个CD脚调整了。既然在uboot里识别和读取正常，说明至少硬件上读写是没问题的，结合内核启动时的打印信息，我推测问题应该是出在卡检测上面。这个函数的功能是设置卡检测的管脚，但是管脚的信息是通过参数传进来的，于是向上一层层追溯，最终发现这个CD脚的定义并不在这里，而是通过dts也就是设备树动态传递过来的。可以看到当前是PB27，改成PB26后，重新编译内核，烧录，成功检测到TF卡！
SD卡引脚电平变化检测逻辑
seaky的博客
01-22 1226
/************************************************************************ * SD卡插入状态检测功能模块，采用20ms定时器监测SD_STATUS_CHECK_PIN电平，插入消抖，拔出不消抖. **************************************************************************/ #define SD_STATUS_CHECK_PIN 24 //SD卡检测脚
SD卡结构、检测方式
conquerw的专栏
01-24 6491
SD卡检测方式        方法之一，使用DAT3（pin1）作为卡在位检测信号；DAT3在sd 卡内部有90k的上拉电阻。Host与sd card之间对DAT3做外部下拉。这样卡没插入时host读DAT为低，卡插入后host读DAT3为高，从而可以判断卡是否插入。        对HOST来说，使用这种方法检测卡在位的优点是不用增加多余的管脚，直接利用现有管脚即可。        方法之
[sd card] mmc硬件总线扫描流程（以sd card为例）
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ooonebook的博客
03-18 1万+
一、扫描mmc硬件总线扫描mmc硬件总线，也就是检测mmc硬件总线上是否有挂载card。更加通俗的，就是卡槽上是否有插入card。1、扫描mmc硬件总线的时机mmc core在如下情况下会去扫描mmc硬件总线: 启动一个host的时候而调用mmc_detect_change 当启动一个host的时候，并不知道当前是否有card插入，此时需要调用mmc_detect_change来假设card插入状
linux mmc子系统
10-19
Linux中的MMC子系统是一个用于管理MMC、SD、SDIO等设备的子系统。它使用MMC subsystem来统一管理这些设备。MMC core是MMC子系统的核心，它负责管理MMC总线、结构和设备。在Linux下，MMC子系统的软件架构是分层的，它包括了MMC/Sd/Sdio接口和驱动程序。MMC子系统的工作流程包括了初始化、卡检测、卡识别、卡配置、数据传输等步骤。
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