Uboot基于renesas的emmc驱动分析

2019-04-14 19:53发布

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  文件位置：drivers/mmc/sh_sdhi.c  

初始化函数：sh_sdhi_init

  1. 分配host数据结构体：sh_sdhi_host
  2. 创建并初始化mmc数据结构：mmc_create
  3. 初始化host结构体的channel、addr、quirks、bus_shift参数
 

mmc_create函数（mmc结构体初始化）

  1. 分配mmc空间
  2. 将mmc_config与sh_sdhi_host分别赋值给其（mmc）成员cfg和priv
  3. 初始化dsr成员
  4. 初始化block_dev成员，将mmc的read、write和erase函数进行赋值
  5. 加入mmc设备（mmc_devices）链表
 

sh_sdhi_host结构体

struct sh_sdhi_host { unsigned long addr; //寄存器基地址 int ch; //dma通道？ int bus_shift; //位宽 unsigned long quirks; // unsigned char wait_int; // unsigned char sd_error; // };

mmc_data结构体

struct mmc_data { union { char *dest; //目的地址 const char *src; /* src buffers don't get written to */ }; uint flags; //标志 uint blocks; //块数 uint blocksize; //块大小 };  

mmc_config数据结构体

struct mmc_config { const char *name; //名字 const struct mmc_ops *ops; //mmc提供的操作 uint host_caps; //位宽、速度等 uint voltages; //电压 uint f_min; //最低工作频率 uint f_max; //最高工作频率 uint b_max; //最大block数 unsigned char part_type; };

mmc_ops数据结构体

struct mmc_ops { int (*send_cmd)(struct mmc *mmc, struct mmc_cmd *cmd, struct mmc_data *data); //发送命令 void (*set_ios)(struct mmc *mmc); //设置频率电压等 int (*init)(struct mmc *mmc); //初始化 int (*getcd)(struct mmc *mmc); // int (*getwp)(struct mmc *mmc); int (*card_busy)(struct mmc *mmc); //卡忙检测 }; mmc数据结构 struct mmc { struct list_head link; const struct mmc_config *cfg; /* provided configuration */ uint version; void *priv; //指向host对象（sh_sdhi_host） uint has_init; int high_capacity; uint bus_width; uint clock; uint card_caps; uint ocr; uint dsr; uint dsr_imp; uint scr[2]; uint csd[4]; uint cid[4]; ushort rca; u8 part_support; u8 part_attr; u8 wr_rel_set; u8 generic_cmd6_time; char part_config; char part_num; uint tran_speed; uint read_bl_len; uint write_bl_len; uint erase_grp_size; /* in 512-byte sectors */ uint hc_wp_grp_size; /* in 512-byte sectors */ u64 capacity; u64 capacity_user; u64 capacity_boot; u64 capacity_rpmb; u64 capacity_gp[4]; u64 enh_user_start; u64 enh_user_size; block_dev_desc_t block_dev; char op_cond_pending; /* 1 if we are waiting on an op_cond command */ char init_in_progress; /* 1 if we have done mmc_start_init() */ char preinit; /* start init as early as possible */ int ddr_mode; };   typedef struct block_dev_desc { int if_type; /* type of the interface */ int dev; /* device number */ unsigned char part_type; /* partition type */ unsigned char target; /* target SCSI ID */ unsigned char lun; /* target LUN */ unsigned char type; /* device type */ unsigned char removable; /* removable device */ #ifdef CONFIG_LBA48 unsigned char lba48; /* device can use 48bit addr (ATA/ATAPI v7) */ #endif lbaint_t lba; /* number of blocks */ unsigned long blksz; /* block size */ int log2blksz; /* for convenience: log2(blksz) */ char vendor [40+1]; /* IDE model, SCSI Vendor */ char product[20+1]; /* IDE Serial no, SCSI product */ char revision[8+1]; /* firmware revision */ unsigned long (*block_read)(int dev,       lbaint_t start,       lbaint_t blkcnt,       void *buffer); unsigned long (*block_write)(int dev,        lbaint_t start,        lbaint_t blkcnt,        const void *buffer); unsigned long   (*block_erase)(int dev,        lbaint_t start,        lbaint_t blkcnt); void *priv; /* driver private struct pointer */ }block_dev_desc_t;   sh_sdhi_send_cmd函数调用sh_sdhi_start_cmd发送命令

sh_sdhi_start_cmd函数（sh_sdhi_ops.send_cmd）

  1. 对CMD12（停止）的处理（写STOP寄存器、等中断处理完成、获取response），return
  2. 根据操作模式准备命令（多块处理、blksize blkcount等）
  3. 操作SDHI_INFO1寄存器及SDHI_ARG0、SDHI_ARG1（没手册，不清楚这步作用）
  4. 等待sd_bus空闲
  5. 清相关标志位，然后向命令寄存器（SDHI_CMD）写命令
  6. 轮询中断标志，并处理
  7. 错误处理
  8. 确认已回复
  9. 数据传输：sh_sdhi_data_trans

sh_sdhi_intr函数

  1. 读取SDHI_INFO1和SDHI_INFO2状态寄存器值分别赋值给state1和state2
  2. 根据state1判断card的插入、移除、Respons End和Access End，进行相应处理
  3. 根据state2判断error、read enable、write enable，进行相应处理

sh_sdhi_get_response函数

如果是MMC_RSP_136类型，则需要读取SDHI_RSP00~SDHI_RSP07，否则只需读取SDHI_RSP00~SDHI_RSP01来进行移位拼接处理  

sh_sdhi_data_trans函数

根据命令类型，分别进行多块读、多块写、单块读、单块写操作。具体处理函数略。

sh_sdhi_set_ios函数（sh_sdhi_ops.set_ios）

  1. 调用sh_sdhi_clock_control函数设置时钟
  2. 设置总线宽度（8bit）
 

sh_sdhi_clock_control函数

  1. 通过读取SDHI_INFO2寄存器的（1<<14），确认不处于busy状态
  2. Disable时钟
  3. 计算分频
  4. 设置时钟
  5. 等待完成

sh_sdhi_initialize函数（sh_sdhi_ops.init）

  1. 调用sh_sdhi_sync_reset函数执行reset操作
  2. 设置port（没手册，看不懂）
  3. 使能info1的response、access_end等属性（没手册，看不懂）
 

sh_sdhi_card_busy函数（sh_sdhi_ops.card_busy）

读取SDHI_INFO2寄存器的INFO2_SDDAT0位（1<<7）获取信息  

寄存器介绍

#define SDHI_CMD (0x0000 >> 1) //命令寄存器（0x00） #define SDHI_PORTSEL (0x0004 >> 1) //port选择寄存器（0x2） #define SDHI_ARG0 (0x0008 >> 1) //参数0（0x04） #define SDHI_ARG1 (0x000C >> 1) //参数1（0x06） #define SDHI_STOP (0x0010 >> 1) //停止寄存器（0x08） #define SDHI_SECCNT (0x0014 >> 1) //块数寄存器（0x0a） #define SDHI_RSP00 (0x0018 >> 1) //response0（0x0c） #define SDHI_RSP01 (0x001C >> 1)//response1（0x0e） #define SDHI_RSP02 (0x0020 >> 1)//response2（0x10） #define SDHI_RSP03 (0x0024 >> 1)//response3（0x12） #define SDHI_RSP04 (0x0028 >> 1)//response4（0x14） #define SDHI_RSP05 (0x002C >> 1)//response5（0x16） #define SDHI_RSP06 (0x0030 >> 1)//response6（0x18） #define SDHI_RSP07 (0x0034 >> 1)//response7（0x1a） #define SDHI_INFO1 (0x0038 >> 1)//info1（0x1c） #define SDHI_INFO2 (0x003C >> 1)//info2（0x1e） #define SDHI_INFO1_MASK (0x0040 >> 1)//mask1（0x20） #define SDHI_INFO2_MASK (0x0044 >> 1)//mask2（0x22） #define SDHI_CLK_CTRL (0x0048 >> 1)//时钟控制（0x24） #define SDHI_SIZE (0x004C >> 1)//传输长度（0x26） #define SDHI_OPTION (0x0050 >> 1)//card option（0x28） #define SDHI_ERR_STS1 (0x0058 >> 1)//error state1（0x2c） #define SDHI_ERR_STS2 (0x005C >> 1)//error state2（0x2e） #define SDHI_BUF0 (0x0060 >> 1)//data port /buffer0（0x30） #define SDHI_SDIO_MODE (0x0068 >> 1)//SDIO模式（0x34） #define SDHI_SDIO_INFO1 (0x006C >> 1)//SDIO status info1（0x36） #define SDHI_SDIO_INFO1_MASK (0x0070 >> 1)//SDIO irq mask1（0x38） #define SDHI_CC_EXT_MODE (0x01B0 >> 1)// dma enable?（0xd8） #define SDHI_SOFT_RST (0x01C0 >> 1)//软重启（0xe0） #define SDHI_VERSION (0x01C4 >> 1)//版本号（0xe2） #define SDHI_HOST_MODE (0x01C8 >> 1)//host模式（0xe4） #define SDHI_SDIF_MODE (0x01CC >> 1)//SDIF模式（0xe6） #define SDHI_EXT_SWAP (0x01E0 >> 1)// （0xf0） #define SDHI_SD_DMACR (0x0324 >> 1)//DMA控制器？（0x192）   //以下寄存器为linux相对uboot增量 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- #define CTL_SDIO_REGS 0x100 #define CTL_CLK_AND_WAIT_CTL 0x138 #define CTL_RESET_SDIO 0x1e0 #define DM_CM_SEQ_REGSET 0x800 #define DM_CM_SEQ_MODE 0x808 #define DM_CM_SEQ_CTRL 0x810 #define DM_CM_DTRAN_MODE 0x820 #define DM_CM_DTRAN_CTRL 0x828 #define DM_CM_RST 0x830 #define DM_CM_INFO1 0x840 #define DM_CM_INFO1_MASK 0x848 #define DM_CM_INFO2 0x850 #define DM_CM_INFO2_MASK 0x858 #define DM_CM_TUNING_STAT 0x860 #define DM_CM_SEQ_STAT 0x868 #define DM_DTRAN_ADDR 0x880 #define DM_SEQ_CMD 0x8a0 #define DM_SEQ_ARG 0x8a8 #define DM_SEQ_SIZE 0x8b0 #define DM_SEQ_SECCNT 0x8b8 #define DM_SEQ_RSP 0x8c0 #define DM_SEQ_RSP_CHK 0x8c8 #define DM_SEQ_ADDR 0x8d0 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  

CMD寄存器取值说明

#define CMD_MASK 0x0000ffff //低16位有效 #define SDHI_APP 0x0040 #define SDHI_MMC_SEND_OP_COND 0x0701 #define SDHI_SD_APP_SEND_SCR 0x0073 #define SDHI_SD_SWITCH 0x1C06 #define SDHI_MMC_SEND_EXT_CSD 0x1C08  

PORT选择寄存器

#define USE_1PORT (1 << 8) /* 1 port */  

ARG寄存器

#define ARG0_MASK 0x0000ffff #define ARG1_MASK 0x0000ffff

STOP寄存器

#define STOP_SEC_ENABLE (1 << 8)

INFO1寄存器（事件/中断）

#define INFO1_RESP_END (1 << 0) #define INFO1_ACCESS_END (1 << 2) #define INFO1_CARD_RE (1 << 3) #define INFO1_CARD_IN (1 << 4) #define INFO1_ISD0CD (1 << 5) #define INFO1_WRITE_PRO (1 << 7) #define INFO1_DATA3_CARD_RE (1 << 8) #define INFO1_DATA3_CARD_IN (1 << 9) #define INFO1_DATA3 (1 << 10)

INFO1_MASK寄存器

#define INFO1M_RESP_END (1 << 0) #define INFO1M_ACCESS_END (1 << 2) #define INFO1M_CARD_RE (1 << 3) #define INFO1M_CARD_IN (1 << 4) #define INFO1M_DATA3_CARD_RE (1 << 8) #define INFO1M_DATA3_CARD_IN (1 << 9) #define INFO1M_ALL (0xffff) #define INFO1M_SET (INFO1M_RESP_END | INFO1M_ACCESS_END | INFO1M_DATA3_CARD_RE | INFO1M_DATA3_CARD_IN)

INFO2寄存器（error状态）

#define INFO2_CMD_ERROR (1 << 0) #define INFO2_CRC_ERROR (1 << 1) #define INFO2_END_ERROR (1 << 2) #define INFO2_TIMEOUT (1 << 3) #define INFO2_BUF_ILL_WRITE (1 << 4) #define INFO2_BUF_ILL_READ (1 << 5) #define INFO2_RESP_TIMEOUT (1 << 6) #define INFO2_SDDAT0 (1 << 7) #define INFO2_BRE_ENABLE (1 << 8) #define INFO2_BWE_ENABLE (1 << 9) #define INFO2_CBUSY (1 << 14) #define INFO2_ILA (1 << 15) #define INFO2_ALL_ERR (0x807f)    

INFO2_MASK寄存器

#define INFO2M_CMD_ERROR (1 << 0) #define INFO2M_CRC_ERROR (1 << 1) #define INFO2M_END_ERROR (1 << 2) #define INFO2M_TIMEOUT (1 << 3) #define INFO2M_BUF_ILL_WRITE (1 << 4) #define INFO2M_BUF_ILL_READ (1 << 5) #define INFO2M_RESP_TIMEOUT (1 << 6) #define INFO2M_BRE_ENABLE (1 << 8) #define INFO2M_BWE_ENABLE (1 << 9) #define INFO2M_ILA (1 << 15) #define INFO2M_ALL (0xffff) #define INFO2M_ALL_ERR (0x807f)   //linux对info1和info2的位描述 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- /* Definitions for values the CTRL_STATUS register can take. */ #define TMIO_STAT_CMDRESPEND     BIT(0) #define TMIO_STAT_DATAEND        BIT(2) #define TMIO_STAT_CARD_REMOVE   BIT(3) #define TMIO_STAT_CARD_INSERT    BIT(4) #define TMIO_STAT_SIGSTATE       BIT(5) #define TMIO_STAT_WRPROTECT      BIT(7) #define TMIO_STAT_CARD_REMOVE_A BIT(8) #define TMIO_STAT_CARD_INSERT_A BIT(9) #define TMIO_STAT_SIGSTATE_A     BIT(10)   /* These belong technically to CTRL_STATUS2, but the driver merges them */ #define TMIO_STAT_CMD_IDX_ERR    BIT(16) #define TMIO_STAT_CRCFAIL        BIT(17) #define TMIO_STAT_STOPBIT_ERR    BIT(18) #define TMIO_STAT_DATATIMEOUT    BIT(19) #define TMIO_STAT_RXOVERFLOW    BIT(20) #define TMIO_STAT_TXUNDERRUN    BIT(21) #define TMIO_STAT_CMDTIMEOUT     BIT(22) #define TMIO_STAT_DAT0 BIT(23) /* only known on R-Car so far */ #define TMIO_STAT_RXRDY          BIT(24) #define TMIO_STAT_TXRQ           BIT(25) #define TMIO_STAT_ILL_FUNC   BIT(29)/* only when !TMIO_MMC_HAS_IDLE_WAIT */ #define TMIO_STAT_SCLKDIVEN  BIT(29) /* only when TMIO_MMC_HAS_IDLE_WAIT */ #define TMIO_STAT_CMD_BUSY       BIT(30) #define TMIO_STAT_ILL_ACCESS     BIT(31)   /* Define some IRQ masks */ /* This is the mask used at reset by the chip */ #define TMIO_MASK_INIT         0x8b7f031d /* H/W initial value */ #define TMIO_MASK_ALL         0x837f031d #define TMIO_MASK_READOP   (TMIO_STAT_RXRDY | TMIO_STAT_DATAEND | TMIO_STAT_DATATIMEOUT) #define TMIO_MASK_WRITEOP (TMIO_STAT_TXRQ | TMIO_STAT_DATAEND | TMIO_STAT_DATATIMEOUT) #define TMIO_MASK_CMD   (TMIO_STAT_CMDRESPEND | TMIO_STAT_CMDTIMEOUT | TMIO_STAT_CARD_REMOVE | TMIO_STAT_CARD_INSERT) #define TMIO_MASK_DMA (TMIO_STAT_DATAEND | TMIO_STAT_DATATIMEOUT) #define TMIO_MASK_IRQ   (TMIO_MASK_READOP | TMIO_MASK_WRITEOP | TMIO_MASK_CMD) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

时钟控制寄存器

#define CLK_ENABLE (1 << 8)  

OPTION寄存器

#define OPT_BUS_WIDTH_M (5 << 13) /* 101b (15-13bit) */ #define OPT_BUS_WIDTH_1 (4 << 13) /* bus width = 1 bit */ #define OPT_BUS_WIDTH_4 (0 << 13) /* bus width = 4 bit */ #define OPT_BUS_WIDTH_8 (1 << 13) /* bus width = 8 bit */  

ERR_STS1寄存器（error detail1）

#define ERR_STS1_CRC_ERROR ((1 << 11) | (1 << 10) | (1 << 9) | (1 << 8) | (1 << 5)) #define ERR_STS1_CMD_ERROR ((1 << 4) | (1 << 3) | (1 << 2) | (1 << 1) | (1 << 0))  

ERR_STS2寄存器（error detail2）

#define ERR_STS2_RES_TIMEOUT (1 << 0) #define ERR_STS2_RES_STOP_TIMEOUT ((1 << 0) | (1 << 1)) #define ERR_STS2_SYS_ERROR ((1 << 6) | (1 << 5) | (1 << 4) | (1 << 3) | (1 << 2) | (1 << 1) | (1 << 0))  

SDIO_MODE寄存器

#define SDIO_MODE_ON (1 << 0) #define SDIO_MODE_OFF (0 << 0)  

SDIO_INFO1寄存器

#define SDIO_INFO1_IOIRQ (1 << 0) #define SDIO_INFO1_EXPUB52 (1 << 14) #define SDIO_INFO1_EXWT (1 << 15)  

SDIO_INFO1_MASK寄存器

#define SDIO_INFO1M_CLEAR ((1 << 1) | (1 << 2)) #define SDIO_INFO1M_ON ((1 << 15) | (1 << 14) | (1 << 2) | (1 << 1) | (1 << 0))  

EXT_SWAP寄存器

#define SET_SWAP ((1 << 6) | (1 << 7)) /* SWAP */  

软复位寄存器

#define SOFT_RST_ON (0 << 0) #define SOFT_RST_OFF (1 << 0)  

分频系数

#define CLKDEV_SD_DATA 25000000 /* 25 MHz */ #define CLKDEV_HS_DATA 50000000 /* 50 MHz */ #define CLKDEV_MMC_DATA 20000000 /* 20MHz */ #define CLKDEV_UHSI_DATA 200000000 /* 200MHz */ #define CLKDEV_INIT 400000 /* 100 - 400 KHz */  

quirk

#define SH_SDHI_QUIRK_16BIT_BUF (1 << 0) #define SH_SDHI_QUIRK_64BIT_BUF (1 << 1)

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