“Linux内核-eMMC驱动移植”的版本间的差异

2021年3月24日 (三) 15:07的最新版本

实验原理

参考原理图可知eMMC使用的是sdmmc2总线，当前所使用的设备树文件中没有sdmmc2的支持，所以需要增加相关内容才能正常驱动eMMC。

由于在使STM32MP1芯片很多管脚为多功能复用管脚，且很多管脚具备同样的功能，所以移植eMMC时需要确认硬件设计是使用的是那些管脚，根据原理图确认后管脚对应关系为：

原理图网络编号	对应管脚	管脚功能	管脚功能码
SD2_DATA0	PB14	SDMMC2_D0	AF9
SD2_DATA1	PB15	SDMMC2_D1	AF9
SD2_DATA2	PB3	SDMMC2_D2	AF9
SD2_DATA3	PB4	SDMMC2_D3	AF9
SD2_DATA4	PA8	SDMMC2_D4	AF9
SD2_DATA5	PA9	SDMMC2_D5	AF10
SD2_DATA6	PE5	SDMMC2_D6	AF9
SD2_DATA7	PD3	SDMMC2_D7	AF9
SD2_CLK	PE3	SDMMC2_CK	AF9
SD2_CMD	PG6	SDMMC2_CMD	AF10

eMMC设备树节点

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmc-controller.yaml
Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmci.txt

内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：

arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi

stm32mp151中sdmmc2定义如下：

sdmmc2: sdmmc@58007000 {
	compatible = "arm,pl18x", "arm,primecell";
	arm,primecell-periphid = <0x00253180>;
	reg = <0x58007000 0x1000>, <0x58008000 0x1000>;
	interrupts = <GIC_SPI 124 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
	interrupt-names = "cmd_irq";
	clocks = <&rcc SDMMC2_K>;
	clock-names = "apb_pclk";
	resets = <&rcc SDMMC2_R>;
	cap-sd-highspeed;
	cap-mmc-highspeed;
	max-frequency = <120000000>;
	status = "disabled";
};

上述代码只对sdmmc2做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。

eMMC有8根数据线，且eMMC无需热插拔等功能，结合硬件信息添加sdmmc2节点信息，也可参考内核中其他设备树文件中相关描述，比如stm32mp15xx-edx.dtsi关于sdmmc2的描述符合我们的要求，内容如下：

&sdmmc2 {
	pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
	pinctrl-0 = <&sdmmc2_b4_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
	pinctrl-1 = <&sdmmc2_b4_od_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
	pinctrl-2 = <&sdmmc2_b4_sleep_pins_a &sdmmc2_d47_sleep_pins_a>;
	non-removable;
	no-sd;
	no-sdio;
	st,neg-edge;
	bus-width = <8>;
	vmmc-supply = <&v3v3>;
	vqmmc-supply = <&vdd>;
	mmc-ddr-3_3v;
	status = "okay";
};

管脚定义

在内核中STM32MP1默认管脚定义在文件arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管脚定义：

查看后确认有sdmmc2的管脚定义，且与FS-MP1A硬件使用情况一致，定义如下：

sdmmc2_b4_pins_a: sdmmc2-b4-0 {
		pins1 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
				 <STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
				 <STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
				 <STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>, /* SDMMC2_D3 */
				 <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
			slew-rate = <1>;
			drive-push-pull;
			bias-pull-up;
		};
		pins2 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
			slew-rate = <2>;
			drive-push-pull;
			bias-pull-up;
		};
	};

	sdmmc2_b4_od_pins_a: sdmmc2-b4-od-0 {
		pins1 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
				 <STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
				 <STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
				 <STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>; /* SDMMC2_D3 */
			slew-rate = <1>;
			drive-push-pull;
			bias-pull-up;
		};
		pins2 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
			slew-rate = <2>;
			drive-push-pull;
			bias-pull-up;
		};
		pins3 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
			slew-rate = <1>;
			drive-open-drain;
			bias-pull-up;
		};
	};

	sdmmc2_b4_sleep_pins_a: sdmmc2-b4-sleep-0 {
		pins {
			pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, ANALOG)>, /* SDMMC2_D0 */
				 <STM32_PINMUX('B', 15, ANALOG)>, /* SDMMC2_D1 */
				 <STM32_PINMUX('B', 3, ANALOG)>, /* SDMMC2_D2 */
				 <STM32_PINMUX('B', 4, ANALOG)>, /* SDMMC2_D3 */
				 <STM32_PINMUX('E', 3, ANALOG)>, /* SDMMC2_CK */
				 <STM32_PINMUX('G', 6, ANALOG)>; /* SDMMC2_CMD */
		};
	};

	sdmmc2_b4_pins_b: sdmmc2-b4-1 {
		pins1 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
				 <STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
				 <STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
				 <STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>, /* SDMMC2_D3 */
				 <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
			slew-rate = <1>;
			drive-push-pull;
			bias-disable;
		};
		pins2 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
			slew-rate = <2>;
			drive-push-pull;
			bias-disable;
		};
	};

	sdmmc2_b4_od_pins_b: sdmmc2-b4-od-1 {
		pins1 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
				 <STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
				 <STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
				 <STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>; /* SDMMC2_D3 */
			slew-rate = <1>;
			drive-push-pull;
			bias-disable;
		};
		pins2 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
			slew-rate = <2>;
			drive-push-pull;
			bias-disable;
		};
		pins3 {
			pinmux = <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
			slew-rate = <1>;
			drive-open-drain;
			bias-disable;
		};
	};

	sdmmc2_d47_pins_a: sdmmc2-d47-0 {
		pins {
			pinmux = <STM32_PINMUX('A', 8, AF9)>, /* SDMMC2_D4 */
				 <STM32_PINMUX('A', 9, AF10)>, /* SDMMC2_D5 */
				 <STM32_PINMUX('E', 5, AF9)>, /* SDMMC2_D6 */
				 <STM32_PINMUX('D', 3, AF9)>; /* SDMMC2_D7 */
			slew-rate = <1>;
			drive-push-pull;
			bias-pull-up;
		};
	};

	sdmmc2_d47_sleep_pins_a: sdmmc2-d47-sleep-0 {
		pins {
			pinmux = <STM32_PINMUX('A', 8, ANALOG)>, /* SDMMC2_D4 */
				 <STM32_PINMUX('A', 9, ANALOG)>, /* SDMMC2_D5 */
				 <STM32_PINMUX('E', 5, ANALOG)>, /* SDMMC2_D6 */
				 <STM32_PINMUX('D', 3, ANALOG)>; /* SDMMC2_D7 */
		};
	};

实验目的

熟悉基于Linux操作系统下的块设备驱动移植配置过程。

实验平台

华清远见开发环境，FS-MP1A平台；

实验步骤

导入交叉编译工具链

linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

添加eMMC设备树配置

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件

在原有sdmmc1节点下添加如下内容：

&sdmmc2 {
	pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
	pinctrl-0 = <&sdmmc2_b4_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
	pinctrl-1 = <&sdmmc2_b4_od_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
	pinctrl-2 = <&sdmmc2_b4_sleep_pins_a &sdmmc2_d47_sleep_pins_a>;
	non-removable;
	no-sd;
	no-sdio;
	st,neg-edge;
	bus-width = <8>;
	vmmc-supply = <&v3v3>;
	vqmmc-supply = <&vdd>;
	mmc-ddr-3_3v;
	status = "okay";
};

配置内核

由于内核源码默认配置已经支持eMMC，本节列出主要选项，如下：

linux@ubuntu:$ make menuconfig
Device Drivers  --->
	<*> MMC/SD/SDIO card support  --->
	[*]     STMicroelectronics STM32 SDMMC Controller

编译内核级设备树：

linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

重启测试

将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，重启设备后可以看到如下启动信息：

由于eMMC中有出厂预装的FS-MP1A系统，所以可以正常完成文件系统挂载进入系统：

@@ 第1行： / 第1行： @@
 ==实验原理==
 参考原理图可知eMMC使用的是sdmmc2总线，当前所使用的设备树文件中没有sdmmc2的支持，所以需要增加相关内容才能正常驱动eMMC。<br>
-[[Image:49-1-1-1.png|640px]] <br>
+<center>[[Image:49-1-1-1.png|640px]]</center> <br>
 由于在使STM32MP1芯片很多管脚为多功能复用管脚，且很多管脚具备同样的功能，所以移植eMMC时需要确认硬件设计是使用的是那些管脚，根据原理图确认后管脚对应关系为：<br>
-{|class="wikitable"
+{|align=center border=1
 |-
 ! 原理图网络编号 !!对应管脚 !!管脚功能 !! 管脚功能码
@@ 第58行： / 第58行： @@
 | AF10
 |}
-*eMMC设备树节点
+<ol>
+<li>eMMC设备树节点</li>
 参考文档：
 <pre><nowiki>
@@ 第103行： / 第104行： @@
 };
 </nowiki></pre>
-*管脚定义
+<li>管脚定义</li>
 在内核中STM32MP1默认管脚定义在文件arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管脚定义：<br>
@@ 第226行： / 第228行： @@
 	};
 </nowiki></pre>
+</ol>
 ==实验目的==
@@ 第232行： / 第235行： @@
 华清远见开发环境，FS-MP1A平台；<br>
 ==实验步骤==
-*添加eMMC设备树配置<br>
+<ol>
+<li>导入交叉编译工具链</li>
-修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dts文件<br>
+ linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi
+<li>添加eMMC设备树配置</li><br>
+修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件<br>
 在原有sdmmc1节点下添加如下内容：
@@ 第254行： / 第262行： @@
 };
 </nowiki></pre>
-*配置内核<br>
+<li>配置内核</li>
 由于内核源码默认配置已经支持eMMC，本节列出主要选项，如下：
@@ 第263行： / 第273行： @@
 	[*]     STMicroelectronics STM32 SDMMC Controller
 </nowiki></pre>
-*编译内核级设备树：
+<li>编译内核级设备树：</li>
   linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040
-*重启测试<br>
+<li>重启测试</li><br>
 将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，重启设备后可以看到如下启动信息：
@@ 第274行： / 第284行： @@
 [[Image:49-1-4-2.png]] <br>
+</ol>

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