一、一些基礎知識
1、
SD卡在外形上同Multimedia Card卡保持一致，大小尺寸比MMC卡略厚，容量也大很多。並且兼容MMC卡接口規范。另外，SD卡為9引腳，目的是通過把傳輸方式由串行變成並行，以提高傳輸速度。microsd(以前叫做TF卡),大約不到SD卡的四分之一,8針。可以通過ADAPTER(轉換器)來當作SD卡使用。
2、
SD卡使用的是SD卡協議，而SDIO卡使用的是SDIO協議。協議不一樣，初始化/讀寫方式都不一樣。如：相對於SD協議，SDIO協議特有的命令有cmd5,cmd52,cmd53有的控制器同時支持這兩種卡，因此驅動需要判斷插進來的卡是SD卡還是SDIO卡。上電后先發送CMD5命令，如果有響應，且響應中的MP位為0，則說明是SDIO卡。如果沒有響應說明是SD或者MMC卡。如果有響應，但響應中的MP位為1，則說明這個卡不但是SDIO卡，也是SD卡，也就是所謂的combo卡。
3、
SD和SDIO的引腳定義不一樣，盡管引腳個數都一樣。SD和SDIO卡引腳的最大的一個區別是：SDIO有個中斷引腳DAT[1]在4bit模式下DAT[1]既做數據線，又做中斷線，因此是時分復用的，在總線發送命令期間，DAT[1]用作中斷線。
4、
由於SD1.1規范中規定的SD卡使用的是FAT12和FAT16文件系統，這樣一來符合SD1.1規范的SD卡最大只能達到2G的容量(FAT12的最大磁盤管理能力為8M；最終版的FAT16分區格式最大磁盤管理能力為2G)。SD協會指定了SD2.0規范，符合該規范的SD卡就被稱為SDHC(High Capacity SDMemory Card)。SDHC卡采用的是FAT32的文件系統，這樣一來最大就可以支持到32GB的容量。
5、
SD/SDIO 的傳輸模式
SD 傳輸模式有以下 3 種：
· SPI mode(required)
· 1-bit mode
· 4-bit mode
SDIO 同樣也支持以上3種傳輸模式。依據SD標准，所有的SD(記憶卡)與SDIO(外圍)都必須支持SPI mode，因此SPI mode是「required」。此外，早期的MMC卡(使用SPI傳輸)也能接到SD插糟(SD slot)，並且使用SPI mode或1-bit mode來讀取。
二、linux下zynq的SD驅動
linux下SD驅動位於drivers/mmc中，在該目錄下有3個子目錄：
CARD：因為這些記憶卡都是塊設備，當然需要提供塊設備的驅動程序，這部分就是實現了將SD卡如何實現為塊設備的。
CORE：這是整個MMC的核心層，這部分完成了不同協議和規范的實現，並且為HOST層的驅動提供接口函數。
HOST：針對不同主機的驅動程序，這一部分需要根據自己的特定平台來完成。
在zc702開發板的linux源碼的SD驅動配置中，有如下配置： (因此在HOST目錄下sdhci.c、sdhci-pltfm.c和sdhci-of-arasan.c這三個文件將被編譯進內核。)
目前發現好像不同的arm CPU的SD控制器都采用同樣的標准(也就是寄存器地址及內容定義都是一樣的)，所以通用部分的驅動代碼在sdhci.c和sdhci-pltfm.c中。而在實際CPU中SD控制器與標准還是有少量不同的部分，這不同部分的驅動代碼將放在單獨的一個文件中，如這里zynq中SD控制器與標准控制器不同的部分代碼就放在sdhci-of-arasan.c文件中(這個文件的代碼非常少)。所以做SD控制器驅動應該還是比較容易的(絕大部分代碼都是現成的)。但是sdhci.c中的代碼非常多，目前還沒分析。
三、sdhci-of-arasan.c代碼
#include
#include "sdhci-pltfm.h"
#define SDHCI_ARASAN_CLK_CTRL_OFFSET0x2c
#define CLK_CTRL_TIMEOUT_SHIFT16
#define CLK_CTRL_TIMEOUT_MASK(0xf << CLK_CTRL_TIMEOUT_SHIFT)
#define CLK_CTRL_TIMEOUT_MIN_EXP13
/**
* struct sdhci_arasan_data
* @clk_ahb:Pointer to the AHB clock
*/
struct sdhci_arasan_data {
struct clk*clk_ahb;
};
static unsigned int sdhci_arasan_get_timeout_clock(struct sdhci_host *host)
{
u32 div;
unsigned long freq;
struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
div = readl(host->ioaddr + SDHCI_ARASAN_CLK_CTRL_OFFSET);
div = (div & CLK_CTRL_TIMEOUT_MASK) >> CLK_CTRL_TIMEOUT_SHIFT;
freq = clk_get_rate(pltfm_host->clk);
freq /= 1 << (CLK_CTRL_TIMEOUT_MIN_EXP + div);
return freq;
}
//一些操作函數，大部分都是直接調用sdhci.c和sdhci-pltfm.c文件中的通用函數
static struct sdhci_ops sdhci_arasan_ops = {
.set_clock = sdhci_set_clock,
.get_max_clock = sdhci_pltfm_clk_get_max_clock,
.get_timeout_clock = sdhci_arasan_get_timeout_clock,
.set_bus_width = sdhci_set_bus_width,
.reset = sdhci_reset,
.set_uhs_signaling = sdhci_set_uhs_signaling,
};
static struct sdhci_pltfm_data sdhci_arasan_pdata = {
.ops = &sdhci_arasan_ops,
};
#ifdef CONFIG_PM_SLEEP
/**
* sdhci_arasan_suspend - Suspend method for the driver
* @dev:Address of the device structure
* Returns 0 on success and error value on error
*
* Put the device in a low power state.
*/
static int sdhci_arasan_suspend(struct device *dev)
{
struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
struct sdhci_host *host = platform_get_drvdata(pdev);
struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
struct sdhci_arasan_data *sdhci_arasan = pltfm_host->priv;
int ret;
ret = sdhci_suspend_host(host);
if (ret)
return ret;
clk_disable(pltfm_host->clk);
clk_disable(sdhci_arasan->clk_ahb);
return 0;
}
/**
* sdhci_arasan_resume - Resume method for the driver
* @dev:Address of the device structure
* Returns 0 on success and error value on error
*
* Resume operation after suspend
*/
static int sdhci_arasan_resume(struct device *dev)
{
struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
struct sdhci_host *host = platform_get_drvdata(pdev);
struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
struct sdhci_arasan_data *sdhci_arasan = pltfm_host->priv;
int ret;
ret = clk_enable(sdhci_arasan->clk_ahb);
if (ret) {
dev_err(dev, "Cannot enable AHB clock.\n");
return ret;
}
ret = clk_enable(pltfm_host->clk);
if (ret) {
dev_err(dev, "Cannot enable SD clock.\n");
clk_disable(sdhci_arasan->clk_ahb);
return ret;
}
return sdhci_resume_host(host);
}
#endif /* ! CONFIG_PM_SLEEP */
static SIMPLE_DEV_PM_OPS(sdhci_arasan_dev_pm_ops, sdhci_arasan_suspend,
sdhci_arasan_resume);
static int sdhci_arasan_probe(struct platform_device *pdev)
{
int ret;
struct clk *clk_xin;
struct sdhci_host *host;
struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host;
struct sdhci_arasan_data *sdhci_arasan;
sdhci_arasan = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*sdhci_arasan),
GFP_KERNEL);
if (!sdhci_arasan)
return -ENOMEM;
sdhci_arasan->clk_ahb = devm_clk_get(&pdev->dev, "clk_ahb");
if (IS_ERR(sdhci_arasan->clk_ahb)) {
dev_err(&pdev->dev, "clk_ahb clock not found.\n");
return PTR_ERR(sdhci_arasan->clk_ahb);
}
clk_xin = devm_clk_get(&pdev->dev, "clk_xin");
if (IS_ERR(clk_xin)) {
dev_err(&pdev->dev, "clk_xin clock not found.\n");
return PTR_ERR(clk_xin);
}
ret = clk_prepare_enable(sdhci_arasan->clk_ahb);
if (ret) {
dev_err(&pdev->dev, "Unable to enable AHB clock.\n");
return ret;
}
ret = clk_prepare_enable(clk_xin);
if (ret) {
dev_err(&pdev->dev, "Unable to enable SD clock.\n");
goto clk_dis_ahb;
}
//創建一個sdhci_host結構體變量，並初始化賦值
host = sdhci_pltfm_init(pdev, &sdhci_arasan_pdata, 0);
if (IS_ERR(host)) {
ret = PTR_ERR(host);
dev_err(&pdev->dev, "platform init failed (%d)\n", ret);
goto clk_disable_all;
}
sdhci_get_of_property(pdev); //通過這個函數可從設備節點中獲取參數
pltfm_host = sdhci_priv(host);
pltfm_host->priv = sdhci_arasan;
pltfm_host->clk = clk_xin;
ret = sdhci_add_host(host);//讀取SD控制器中相關寄存器的值，設置sdhci_host的參數，並注冊
if (ret) {
dev_err(&pdev->dev, "platform register failed (%d)\n", ret);
goto err_pltfm_free;
}
return 0;
err_pltfm_free:
sdhci_pltfm_free(pdev);
clk_disable_all:
clk_disable_unprepare(clk_xin);
clk_dis_ahb:
clk_disable_unprepare(sdhci_arasan->clk_ahb);
return ret;
}
static int sdhci_arasan_remove(struct platform_device *pdev)
{
struct sdhci_host *host = platform_get_drvdata(pdev);
struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
struct sdhci_arasan_data *sdhci_arasan = pltfm_host->priv;
clk_disable_unprepare(pltfm_host->clk);
clk_disable_unprepare(sdhci_arasan->clk_ahb);
return sdhci_pltfm_unregister(pdev);
}
static const struct of_device_id sdhci_arasan_of_match[] = {
{ .compatible = "arasan,sdhci-8.9a" },
{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, sdhci_arasan_of_match);
static struct platform_driver sdhci_arasan_driver = {
.driver = {
.name = "sdhci-arasan",
.of_match_table = sdhci_arasan_of_match,
.pm = &sdhci_arasan_dev_pm_ops,
},
.probe = sdhci_arasan_probe,
.remove = sdhci_arasan_remove,
};
module_platform_driver(sdhci_arasan_driver);
MODULE_DESCRIPTION("Driver for the Arasan SDHCI Controller");
MODULE_AUTHOR("Soeren Brinkmann ");
MODULE_LICENSE("GPL");
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