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Linux設備驅動程序架構分析之MMC/SD(一)

2015-04-29
作者:劉昊昱

內核版本:3.10.1

MMC

MMC全稱MultiMedia Card,由西門子公司SanDisk公司1997年推出的多媒體記憶卡標準。MMC卡尺寸為32mm x24mm x 1.4mm,它將存貯單元和控制器一同做到了卡上,智能的控制器使得MMC保證兼容性和靈活性。

MMC卡具有MMC和SPI兩種工作模式,MMC模式是默認工作模式,具有MMC的全部特性。而SPI模式則是MMC協議的一個子集,主要用于低速系統。

SD

SD卡全稱Secure DigitalMemory Card,由松下、東芝和SanDisk公司于1999年8月共同開發的新一代記憶卡標準,已完全兼容MMC標準。SD卡比MMC卡多了一個進行數據著作權保護的暗號認證功能,讀寫速度比MMC卡快4倍。

SD卡尺寸為32mm x 24mm x2.1mm,長寬和MMC卡一樣,只是比MMC卡厚了0.7mm,以容納更大容量的存貯單元。SD卡與MMC卡保持向上兼容,也就是說,MMC卡可以被新的設有SD卡插槽的設備存取,但是SD卡卻不可以被設有MMC插槽的設備存取。

SDIO

SDIO全稱Secure DigitalInput and Output Card,SDIO是在SD標準上定義了一種外設接口,它使用SD的I/O接口來連接外圍設備,并通過SD上的I/O數據接口與這些外圍設備傳輸數據。現 在已經有很多手持設備支持SDIO功能,而且許多SDIO外設也被開發出來,目前常見的SDIO外設有:WIFI Card、GPS Card、 Bluetooth Card等等。

eMMC

eMMC全稱Embedded MultiMediaCard,是MMC協會所制定的內嵌式存儲器標準規格,主要應用于智能手機和移動嵌入式產品等。eMMC是一種嵌入式非易失性存儲系 統,由閃存和閃存控制器兩部分組成,它的一個明顯優勢是在封裝中集成了一個閃存控制器,它采用JEDEC標準BGA封裝,并采用統一閃存接口管理閃存。

eMMC結構由一個嵌入式存儲解決方案組成,帶有MMC接口、快閃存儲設備及主控制器,所有這些由一個小型BGA封裝。由于采用標準封裝,eMMC也很容易升級,并不用改變硬件結構。

eMMC的這種將Nand Flash芯片和控制芯片封裝在一起的設計概念,就是為了簡化產品內存儲器的使用,客戶只需要采購eMMC芯片放進產品中,不需要處理其它復雜的Nand Flash兼容性和管理問題,減少研發成本和研發周期。

下面我們以Mini2440為例,分析其SDI驅動程序。

Mini2440 MMC/SD硬件接口電路原理圖如下:

20131219131948890.png

從Mini2440原理圖可以看出,Mini2440 SDI使用的GPE7-GPE10作為4根數據信號線,使用GPE6作為命令信號線,使用GPE5作為時鐘信號線。另外,使用GPG8的外部中斷功能來作SD卡的插撥檢測,使用GPH8來判斷SD卡是否有寫保護。

一、SDI設備的注冊

先來看device注冊過程,在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-mini2440.c文件中,有如下內容:

捕獲.PNG

這里定義了Mini2440所有的platform device,這里,我們要關注的是s3c_device_sdi,它是Mini2440的SDI控制器。

s3c_device_sdi定義在arch/arm/plat-samsung/devs.c文件中:

捕獲.PNG

回憶一下platform_device定義在include/linux/platform_device.h文件中:

捕獲.PNG

其中,s3c_sdi_resource定義在arch/arm/plat-samsung/devs.c文件中:

捕獲.PNG

struct resource定義在include/linux/ioport.h文件中:

捕獲.PNG

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