Linux SD卡/SDIO驱动开发０－基本知识
文章目录
- Linux驱动子系统-sdio子系统
- sdio系统概述
- 判断sd卡是否识别
- 判断sdio wifi是否识别
- sd协议
- SD BUS
- SPI BUS
- 硬件接口：
- 调试的问题
- sdmmc接口使用sdio wifi设备 无法识别设备
- 概率不识别
- 硬件问题，io电压异常
- dts 含义解析
Linux驱动子系统-sdio子系统
sdio系统概述
MMC SD SDIO三种卡，从发展历程来看，是先有MMC卡，后来有SD卡，这两种都是纯粹的存储卡，而SDIO是什么呢，从字面意思理解，应该是SD+IO，也就是既有存储功能，又有IO控制功能，不过也有纯IO功能的SDIO设备（本人用到的WIFI模块就是这种）。并且，这三种卡可以使用同一个插槽，系统还能正确的识别！！，可能是由于历史原因，在开始有Linux的时候，还只存在mmc卡（不存在SD和SDIO卡），所以在linux系统里面关于这三种卡的名称统统用“mmc“来命名。
SDIO总线和USB总线类似，SDIO总线也有两端，其中一端是主机（HOST）端，另一端是设备端（DEVICE），采用HOST- DEVICE这样的设计是为了简化DEVICE的设计，所有的通信都是由HOST端发出命令开始的。在DEVICE端只要能解析HOST的命令，就可以同HOST进行通信了，SDIO的HOST可以连接多个DEVICE。
SDIO的信号传输模式有SPI、1-bit、4-bit三种。在SPI模式中，第8脚位被当成中断信号。其它脚位的功能和通信协定与SD记忆卡的标准规范一样。在SDIO总线定义中,DAT1信号线复用为中断线。在SDIO的1BIT模式下DAT0用来传输数据，DAT1用作中断线。在SDIO的4BIT模式下DAT0-DAT3用来传输数据，其中DAT1复用作中断线。
判断sd卡是否识别
log信息如下：
[ 115.399427] mmc0: new ultra high speed SDR50 SDHC card at address aaaa
[ 115.401103] mmcblk0: mmc0:aaaa SS32G 29.7 GiB
[ 115.411808] mmcblk0: p1
说明tf卡已经被正确识别，并且可用的分区p1
确认板子上的linux系统是否识别SD卡
fdisk -l －－－对应/dev/mmcblk0，/dev/mmcblk0p1
看看到底有没有mmc相关的分区
cat /proc/partitions
179 64 31166976 mmcblk0
179 65 31165440 mmcblk0p1
挂载
mount /dev/mmcblk0p1 /mnt
卸载
umount /mnt
判断sdio wifi是否识别
log如下：
[ 2.464027] mmc0: new high speed SDIO card at address 0001
[ 2.464116] hdj stdio_bus.c sdio_add_func 341 mmc0:0001:1
节点信息：
cat /sys/bus/sdio/devices/mmc0:0001:1/uevent //可查看SDIO设备ID
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
cat /sys/kernel/debug/mmcx/ios //可查看WIFI_sdio 相关信息
# cat /sys/bus/sdio/devices/mmc0\:0001\:1/uevent
DRIVER=rtl88x2cs
SDIO_CLASS=07
SDIO_ID=024C:C822
MODALIAS=sdio:c07v024CdC822
/sys/kernel/debug/mmc0 # cat ios
clock: 50000000 Hz
vdd: 21 (3.3 ~ 3.4 V)
bus mode: 2 (push-pull)
chip select: 0 (don't care)
power mode: 2 (on)
bus width: 2 (4 bits)
timing spec: 2 (sd high-speed)
signal voltage: 0 (3.30 V)
driver type: 0 (driver type B)
sd协议
sdmmc 和 sdio接口 控制器相同．
- 需要注意：
- 硬件所在的接口
- 供电的选择
sd协议：https://www.jianshu.com/p/6272e4cb1eeb
SD卡按总线速度模式来分，有下面几种：
Default Speed mode: 3.3V供电模式，频率上限25MHz，速度上限 12.5MB/sec
High Speed mode: 3.3V供电模式，频率上限50MHz，速度上限 25MB/sec
SDR12： UHS-I卡， 1.8V供电模式，频率上限25MHz，速度上限 12.5MB/sec
SDR25： UHS-I卡， 1.8V供电模式，频率上限50MHz，速度上限 25MB/sec
SDR50： UHS-I卡， 1.8V供电模式，频率上限100MHz，速度上限 50MB/sec
SDR104： UHS-I卡， 1.8V供电模式，频率上限208MHz，速度上限 104MB/sec
DDR50： UHS-I卡， 1.8V供电模式，频率上限50MHz，性能上限 50MB/sec
UHS156： UHS-II RCLK Frequency Range 26MHz - 52MHz, up to 1.56Gbps per lane.
SD BUS
物理层定义：
D0-D3 数据传送
CMD 进行CMD 和Respons
CLK 大家最熟悉的HOST时钟信号线了
VDD VSS 电源和地
SPI BUS
一般用SPI协议的接口来做
物理层定义：
CLK HOST时钟信号线了
DATAIN HOST-àSD Card数据信号线
DATAOUT SD Card àHOST数据信号线
硬件接口：
| 引脚号 | SD卡 | TF卡(SD模式) | TF卡(SPI模式) |
|---|---|---|---|
| 1 | Data3 | Data2 | Rsv |
| 2 | Cmd | Data3 | Cs |
| 3 | Vss | Cmd | MOSI |
| 4 | Vdd | Vdd | Vdd |
| 5 | Clk | Clk | Clk |
| 6 | Vss | Vss | Vss |
| 7 | Data0 | Data0 | MOSO |
| 8 | Data1 | Data1 | Rsv |
| 9 | Data2 | － | － |
调试的问题
sdmmc接口使用sdio wifi设备
无法识别设备
log 信息
[ 3.284993] mmc_attach_sdio 1109
[ 3.285330] err =0
[ 3.285333]sdio.c ocr=-1862270977
[ 3.285339] dwmmc_rockchip ff0c0000.dwmmc: card claims to support voltages below defined range
[ 3.285341] hdj sdio.c mmc_attach_sdio 1133 rocr =200000
[ 3.313615] mmc_host mmc0: Voltage change didn't complete
[ 3.320214] mmc0: error -5 whilst initialising SDIO card
[ 3.325550] hdj mmc0: clock 0Hz busmode 2 powermode 0 cs 0 Vdd 0 width 0 timing 0
电压问题
vcc_sd为电压域ldo供电，不需要电压调整．
wifi 模组供电请查看模组图，要求输入vdd_3.3v
将电压调整删除掉
sd-uhs-sdr12;
sd-uhs-sdr25;
sd-uhs-sdr50;
sd-uhs-sdr104;
未删除sdr104 报错如下，cmd11是电压切换功能
[ 2.963507] dwmmc_rockchip ff0c0000.dwmmc: Unexpected CMD11 timeout
[ 2.993507] dwmmc_rockchip ff0c0000.dwmmc: Busy; trying anyway
[ 2.993513] mmc_host mmc0: Timeout sending command (cmd 0x202000 arg 0x0 status 0x0)
概率不识别
mmc1: new high speed SD card at address b368
mmcblk1: mmc1:b368 SMI 486 MiB
[mmc1] Data transmission error !!!! MINTSTS: [0x00002000]
dwmmc_rockchip ff0c0000.rksdmmc: data FIFO error (status=00002000)
mmcblk1: error ‐110 sending status command, retrying
need_retune:0,brq‐>retune_retry_done:0.
降频和增加卡检测延时增强电源稳定性，如果降频OK的话，请检查硬件layout；
&sdmmc {
card‐detect‐delay = <1200>;
｝
硬件问题，io电压异常
Workqueue: kmmcd mmc_rescan
[] (unwind_backtrace+0x0/0xe0) from [] (show_stack+0x10/0x14)
[] (show_stack+0x10/0x14) from [] (dw_mci_set_ios+0x9c/0x21c)
[] (dw_mci_set_ios+0x9c/0x21c) from [] (mmc_set_chip_select+0x18/0x1c)
[] (mmc_set_chip_select+0x18/0x1c) from [] (mmc_go_idle+0x94/0xc4)
[] (mmc_go_idle+0x94/0xc4) from [] (mmc_rescan_try_freq+0x54/0xd0)
[] (mmc_rescan_try_freq+0x54/0xd0) from [] (mmc_rescan+0x2c4/0x390)
[] (mmc_rescan+0x2c4/0x390) from [] (process_one_work+0x29c/0x458)
[] (process_one_work+0x29c/0x458) from [] (worker_thread+0x194/0x2d4)
[] (worker_thread+0x194/0x2d4) from [] (kthread+0xa0/0xac)
[] (kthread+0xa0/0xac) from [] (ret_from_fork+0x14/0x3c)
1409..dw_mci_set_ios: wait for unbusy timeout....... STATUS = 0x306 [mmc1]
请检查CMD线与DATA的电压是否在空载状态下为高电平。并且检测IO电压是否过低，以及IO电压与电源域的配置
是否一致。如果是SDIO接口，建议排查VCCIO_WL电压，VBAT_WL和WIFI_REG_ON以及晶振是否正常。另可以尝
试排查走线太长导致波形质量很差，降频进行测试
dts 含义解析
&sdio0 {
status = "okay";
max-frequency = <150000000>; //sd卡的配置，最大运行频率为150Mhz
bus-width = <4>; //此配置同SD卡功能。number of data lines,此配置标识需要使用SD卡的线宽。SD卡最大支持4线模式.
cap-sd-highspeed; //此配置同SD卡功能，作为SDIO外设，也有区分是否为highspeed的SDIO外设
cap-sdio-irq; //此配置标识该SDIO外设(通常是Wifi)是否支持sdio中断,，如果你的外设是OOB中断，
请不要加入此项。支持哪种类型的中断请联系Wifi原厂确定
disable-wp;
keep-power-in-suspend; //此配置表示是否支持睡眠不断电，请默认加入该选项。Wifi一般都有深度唤醒的要求。
mmc-pwrseq = <&sdio_pwrseq>; //此项是SDIO外设(一般是Wifi)的电源控制。为必须项，否则Wifi无法上电工作
non-removable; //此项表示该插槽为不可移动设备且此项为SDIO设备必须添加项
num-slots = <1>; //此项同SD卡的配置。指定控制器支持的插槽数。
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&sdio0_bus4 &sdio0_cmd &sdio0_clk &sdio0_int>;
sd-uhs-sdr104; //此项配置决定该SDIO设备是否支持SDIO3.0模式。前提是需要Wifi的IO电压为1.8v
supports-sdio; //标识此插槽为SDIO功能,为必须添加项。否则无法初始化SDIO外设。
};