1.概述
本文主要讲述了U-boot的MMC DM框架驱动的移植方法。DM是Driver Model的简称,是U-boot的基本驱动框架。常见的MMC设备包括SD卡、eMMC存储器等。本文讨论遵循SD Hostcontroller Specification 协议的MMC设备驱动开发。
示例U-boot版本:2022.10。硬件平台:ARM SOC。
2.原理
在U-boot中,对遵循SD Hostcontroller Specification 协议的MMC设备有着完备的底层驱动支持。因此,移植某个特定MMC外设驱动,具体工作为调用U-boot自有的MMC底层标准驱动,实现对MMC外设的访问和操作。
MMC驱动的工作原理:首先对设备树文件xx.dts进行解析,按照先bind后probe的顺序加载MMC驱动,分别通过相应的bind函数和probe函数完成。
U-boot启动后,在读取MMC设备节点的compatible字段后,找到与之匹配的U_BOOT_DRIVER,然后执行bind函数对驱动进行绑定,最后通过probe函数对驱动进行激活,解析设备树的节点属性,对驱动进行配置,从而使驱动具备工作条件,供上层应用程序调用。
U-boot的命令子系统包含了众多测试命令子集,其中mmc命令集可用来对MMC驱动进行功能测试,对MMC设备进行信息查询和访问操作。
3.移植方法
3.1 主要工作
向U-boot移植MMC DM框架驱动的主要工作包括:
(1)向./drivers/mmc/添加驱动文件源码xx_sdhci .c(名称xx由驱动开发者定义,下同);
(2)在./drivers/mmc/Makefile添加xx_sdhci .c的编译条目;
(3)在./drivers/mmc/Kconfig添加xx_sdhci .c的编译配置选项;
(4)向./arch/arm/dts/xx.dts中添加MMC设备节点。
3.2 驱动源码设计
在U-boot的MMC驱动中,有众多设备遵循了SD Hostcontroller Specification 协议,选取其中的Atmel SDHCI控制器驱动,讲解驱动代码的原理和设计方法,代码路径: ./drivers/mmc/atmel_sdhci.c。自编的驱动文件源码xx_sdhci .c可参考atmel_sdhci.c进行设计。
MMC驱动包括2个核心函数,即atmel_sdhci_bind和atmel_sdhci_probe函数。
atmel_sdhci_bind函数用于驱动的绑定。调用了sdhci_bind函数,位于./drivers/mmc/sdhci.c;而MMC作为一种块设备,sdhci_bind函数进一步调用了mmc_bind函数,位于./drivers/mmc/mmc-uclass.c。
atmel_sdhci_probe函数用于驱动的激活。atmel_sdhci_probe函数的主要流程为:首先对设备树进行参数解析,解析出MMC控制器的工作时钟频率、寄存器地址、数据宽度、最高工作频率等参数;然后通过sdhci_setup_cfg函数进行参数配置,sdhci_setup_cfg函数位于./drivers/mmc/sdhci.c;最后调用sdhci_probe函数完成probe操作。
3.3 MMC设备树节点
在设备树添加MMC设备节点,节点设计方法可以参考./doc/device-tree-bindings/mmc下的文档。
4.验证方法
4.1编译mmc测试工具
为编译mmc测试工具,应配置U-boot,使能CONFIG_CMD_MMC。
4.2驱动加载结果查询
cli>dm tree
Class Index Probed Driver Name
root 0 [ + ] root_driver root_driver
mmc 0 [ + ] xx_sdhci `-- mmc@xxxxxxxx
blk 0 [ + ] mmc_blk `-- mmc@xxxxxxxx.blk
4.3MMC设备信息查询
cli>mmc info
Manufacturer ID: 3
OEM: 5344
Name: SD32G
Bus Speed: 2000000
Mode: SD High Speed (50MHz)
Rd Block Len: 512
SD version 3.0
High Capacity: Yes
Capacity: 29.7 GiB
Bus Width: 4-bit
Erase Group Size: 512 Bytes
4.4写操作
cli>mmc write 0x80000000 100 2
2 blocks written: OK
4.5读操作
cli>mmc read 0x90000000 100 2
2 blocks read: OK
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