Linux设备驱动程序架构分析之MMC/SD(一)
2015-04-29
作者:刘昊昱
内核版本:3.10.1
MMC
MMC全称MultiMedia Card,由西门子公司和SanDisk公司1997年推出的多媒体记忆卡标准。MMC卡尺寸为32mm x24mm x 1.4mm,它将存贮单元和控制器一同做到了卡上,智能的控制器使得MMC保证兼容性和灵活性。
MMC卡具有MMC和SPI两种工作模式,MMC模式是默认工作模式,具有MMC的全部特性。而SPI模式则是MMC协议的一个子集,主要用于低速系统。
SD
SD卡全称Secure DigitalMemory Card,由松下、东芝和SanDisk公司于1999年8月共同开发的新一代记忆卡标准,已完全兼容MMC标准。SD卡比MMC卡多了一个进行数据著作权保护的暗号认证功能,读写速度比MMC卡快4倍。
SD卡尺寸为32mm x 24mm x2.1mm,长宽和MMC卡一样,只是比MMC卡厚了0.7mm,以容纳更大容量的存贮单元。SD卡与MMC卡保持向上兼容,也就是说,MMC卡可以被新的设有SD卡插槽的设备存取,但是SD卡却不可以被设有MMC插槽的设备存取。
SDIO
SDIO全称Secure DigitalInput and Output Card,SDIO是在SD标准上定义了一种外设接口,它使用SD的I/O接口来连接外围设备,并通过SD上的I/O数据接口与这些外围设备传输数据。现 在已经有很多手持设备支持SDIO功能,而且许多SDIO外设也被开发出来,目前常见的SDIO外设有:WIFI Card、GPS Card、 Bluetooth Card等等。
eMMC
eMMC全称Embedded MultiMediaCard,是MMC协会所制定的内嵌式存储器标准规格,主要应用于智能手机和移动嵌入式产品等。eMMC是一种嵌入式非易失性存储系 统,由闪存和闪存控制器两部分组成,它的一个明显优势是在封装中集成了一个闪存控制器,它采用JEDEC标准BGA封装,并采用统一闪存接口管理闪存。
eMMC结构由一个嵌入式存储解决方案组成,带有MMC接口、快闪存储设备及主控制器,所有这些由一个小型BGA封装。由于采用标准封装,eMMC也很容易升级,并不用改变硬件结构。
eMMC的这种将Nand Flash芯片和控制芯片封装在一起的设计概念,就是为了简化产品内存储器的使用,客户只需要采购eMMC芯片放进产品中,不需要处理其它复杂的Nand Flash兼容性和管理问题,减少研发成本和研发周期。
下面我们以Mini2440为例,分析其SDI驱动程序。
Mini2440 MMC/SD硬件接口电路原理图如下:
从Mini2440原理图可以看出,Mini2440 SDI使用的GPE7-GPE10作为4根数据信号线,使用GPE6作为命令信号线,使用GPE5作为时钟信号线。另外,使用GPG8的外部中断功能来作SD卡的插拨检测,使用GPH8来判断SD卡是否有写保护。
一、SDI设备的注册
先来看device注册过程,在arch/arm/mach-s3c24xx/mach-mini2440.c文件中,有如下内容:
这里定义了Mini2440所有的platform device,这里,我们要关注的是s3c_device_sdi,它是Mini2440的SDI控制器。
s3c_device_sdi定义在arch/arm/plat-samsung/devs.c文件中:
回忆一下platform_device定义在include/linux/platform_device.h文件中:
其中,s3c_sdi_resource定义在arch/arm/plat-samsung/devs.c文件中:
struct resource定义在include/linux/ioport.h文件中: