Linux驅動子系統-sdio子系統
sdio系統概述
MMC SD SDIO三種卡，從發展歷程來看，是先有MMC卡，後來有SD卡，這兩種都是純粹的存儲卡，而SDIO是什麼呢，從字面意思理解，應該是SD+IO，也就是既有存儲功能，又有IO控制功能，不過也有純IO功能的SDIO設備（本人用到的WIFI模塊就是這種）。並且，這三種卡可以使用同一個插槽，系統還能正確的識別！！，可能是由於歷史原因，在開始有Linux的時候，還只存在mmc卡（不存在SD和SDIO卡），所以在linux系統裏面關於這三種卡的名稱統統用“mmc“來命名。
SDIO總線和USB總線類似，SDIO總線也有兩端，其中一端是主機（HOST）端，另一端是設備端（DEVICE），採用HOST- DEVICE這樣的設計是爲了簡化DEVICE的設計，所有的通信都是由HOST端發出命令開始的。在DEVICE端只要能解析HOST的命令，就可以同HOST進行通信了，SDIO的HOST可以連接多個DEVICE。
SDIO的信號傳輸模式有SPI、1-bit、4-bit三種。在SPI模式中，第8腳位被當成中斷信號。其它腳位的功能和通信協定與SD記憶卡的標準規範一樣。在SDIO總線定義中,DAT1信號線複用爲中斷線。在SDIO的1BIT模式下DAT0用來傳輸數據，DAT1用作中斷線。在SDIO的4BIT模式下DAT0-DAT3用來傳輸數據，其中DAT1複用作中斷線。
判斷sd卡是否識別
log信息如下：
[ 115.399427] mmc0: new ultra high speed SDR50 SDHC card at address aaaa
[ 115.401103] mmcblk0: mmc0:aaaa SS32G 29.7 GiB
[ 115.411808] mmcblk0: p1
說明tf卡已經被正確識別，並且可用的分區p1
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確認板子上的linux系統是否識別SD卡
fdisk -l －－－對應/dev/mmcblk0，/dev/mmcblk0p1
看看到底有沒有mmc相關的分區
cat /proc/partitions
179 64 31166976 mmcblk0
179 65 31165440 mmcblk0p1
掛載
mount /dev/mmcblk0p1 /mnt
卸載
umount /mnt
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判斷sdio wifi是否識別
log如下：
[ 2.464027] mmc0: new high speed SDIO card at address 0001
[ 2.464116] hdj stdio_bus.c sdio_add_func 341 mmc0:0001:1
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節點信息：
cat /sys/bus/sdio/devices/mmc0:0001:1/uevent //可查看SDIO設備ID
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
cat /sys/kernel/debug/mmcx/ios //可查看WIFI_sdio 相關信息
# cat /sys/bus/sdio/devices/mmc0\:0001\:1/uevent
DRIVER=rtl88x2cs
SDIO_CLASS=07
SDIO_ID=024C:C822
MODALIAS=sdio:c07v024CdC822
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/sys/kernel/debug/mmc0 # cat ios
clock: 50000000 Hz
vdd: 21 (3.3 ~ 3.4 V)
bus mode: 2 (push-pull)
chip select: 0 (don't care)
power mode: 2 (on)
bus width: 2 (4 bits)
timing spec: 2 (sd high-speed)
signal voltage: 0 (3.30 V)
driver type: 0 (driver type B)
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sd協議
sdmmc 和 sdio接口 控制器相同．
- 需要注意：
- 硬件所在的接口
- 供電的選擇
sd協議：https://www.jianshu.com/p/6272e4cb1eeb
SD卡按總線速度模式來分，有下面幾種：
Default Speed mode: 3.3V供電模式，頻率上限25MHz，速度上限 12.5MB/sec
High Speed mode: 3.3V供電模式，頻率上限50MHz，速度上限 25MB/sec
SDR12： UHS-I卡， 1.8V供電模式，頻率上限25MHz，速度上限 12.5MB/sec
SDR25： UHS-I卡， 1.8V供電模式，頻率上限50MHz，速度上限 25MB/sec
SDR50： UHS-I卡， 1.8V供電模式，頻率上限100MHz，速度上限 50MB/sec
SDR104： UHS-I卡， 1.8V供電模式，頻率上限208MHz，速度上限 104MB/sec
DDR50： UHS-I卡， 1.8V供電模式，頻率上限50MHz，性能上限 50MB/sec
UHS156： UHS-II RCLK Frequency Range 26MHz - 52MHz, up to 1.56Gbps per lane.
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SD BUS
物理層定義：
D0-D3 數據傳送
CMD 進行CMD 和Respons
CLK 大家最熟悉的HOST時鐘信號線了
VDD VSS 電源和地
SPI BUS
一般用SPI協議的接口來做
物理層定義：
CLK HOST時鐘信號線了
DATAIN HOST-àSD Card數據信號線
DATAOUT SD Card àHOST數據信號線
硬件接口：
| 引腳號 | SD卡 | TF卡(SD模式) | TF卡(SPI模式) |
|---|---|---|---|
| 1 | Data3 | Data2 | Rsv |
| 2 | Cmd | Data3 | Cs |
| 3 | Vss | Cmd | MOSI |
| 4 | Vdd | Vdd | Vdd |
| 5 | Clk | Clk | Clk |
| 6 | Vss | Vss | Vss |
| 7 | Data0 | Data0 | MOSO |
| 8 | Data1 | Data1 | Rsv |
| 9 | Data2 | － | － |
調試的問題
sdmmc接口使用sdio wifi設備
無法識別設備
log 信息
[ 3.284993] mmc_attach_sdio 1109
[ 3.285330] err =0
[ 3.285333]sdio.c ocr=-1862270977
[ 3.285339] dwmmc_rockchip ff0c0000.dwmmc: card claims to support voltages below defined range
[ 3.285341] hdj sdio.c mmc_attach_sdio 1133 rocr =200000
[ 3.313615] mmc_host mmc0: Voltage change didn't complete
[ 3.320214] mmc0: error -5 whilst initialising SDIO card
[ 3.325550] hdj mmc0: clock 0Hz busmode 2 powermode 0 cs 0 Vdd 0 width 0 timing 0
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電壓問題
vcc_sd爲電壓域ldo供電，不需要電壓調整．
wifi 模組供電請查看模組圖，要求輸入vdd_3.3v
將電壓調整刪除掉
sd-uhs-sdr12;
sd-uhs-sdr25;
sd-uhs-sdr50;
sd-uhs-sdr104;
未刪除sdr104 報錯如下，cmd11是電壓切換功能
[ 2.963507] dwmmc_rockchip ff0c0000.dwmmc: Unexpected CMD11 timeout
[ 2.993507] dwmmc_rockchip ff0c0000.dwmmc: Busy; trying anyway
[ 2.993513] mmc_host mmc0: Timeout sending command (cmd 0x202000 arg 0x0 status 0x0)
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概率不識別
mmc1: new high speed SD card at address b368
mmcblk1: mmc1:b368 SMI 486 MiB
[mmc1] Data transmission error !!!! MINTSTS: [0x00002000]
dwmmc_rockchip ff0c0000.rksdmmc: data FIFO error (status=00002000)
mmcblk1: error ‐110 sending status command, retrying
need_retune:0,brq‐>retune_retry_done:0.
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降頻和增加卡檢測延時增強電源穩定性，如果降頻OK的話，請檢查硬件layout；
&sdmmc {
card‐detect‐delay = <1200>;
｝
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硬件問題，io電壓異常
Workqueue: kmmcd mmc_rescan
[<c0013e24>] (unwind_backtrace+0x0/0xe0) from [<c001172c>] (show_stack+0x10/0x14)
[<c001172c>] (show_stack+0x10/0x14) from [<c04fa444>] (dw_mci_set_ios+0x9c/0x21c)
[<c04fa444>] (dw_mci_set_ios+0x9c/0x21c) from [<c04e7748>] (mmc_set_chip_select+0x18/0x1c)
[<c04e7748>] (mmc_set_chip_select+0x18/0x1c) from [<c04ebd5c>] (mmc_go_idle+0x94/0xc4)
[<c04ebd5c>] (mmc_go_idle+0x94/0xc4) from [<c0748d80>] (mmc_rescan_try_freq+0x54/0xd0)
[<c0748d80>] (mmc_rescan_try_freq+0x54/0xd0) from [<c04e85d0>] (mmc_rescan+0x2c4/0x390)
[<c04e85d0>] (mmc_rescan+0x2c4/0x390) from [<c004d738>] (process_one_work+0x29c/0x458)
[<c004d738>] (process_one_work+0x29c/0x458) from [<c004da88>] (worker_thread+0x194/0x2d4)
[<c004da88>] (worker_thread+0x194/0x2d4) from [<c0052fb4>] (kthread+0xa0/0xac)
[<c0052fb4>] (kthread+0xa0/0xac) from [<c000da98>] (ret_from_fork+0x14/0x3c)
1409..dw_mci_set_ios: wait for unbusy timeout....... STATUS = 0x306 [mmc1]
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請檢查CMD線與DATA的電壓是否在空載狀態下爲高電平。並且檢測IO電壓是否過低，以及IO電壓與電源域的配置
是否一致。如果是SDIO接口，建議排查VCCIO_WL電壓，VBAT_WL和WIFI_REG_ON以及晶振是否正常。另可以嘗
試排查走線太長導致波形質量很差，降頻進行測試
dts 含義解析
&sdio0 {status = "okay"; max-frequency = <150000000>; //sd卡的配置，最大運行頻率爲150Mhz bus-width = <4>; //此配置同SD卡功能。number of data lines,此配置標識需要使用SD卡的線寬。SD卡最大支持4線模式. cap-sd-highspeed; //此配置同SD卡功能，作爲SDIO外設，也有區分是否爲highspeed的SDIO外設 cap-sdio-irq; //此配置標識該SDIO外設(通常是Wifi)是否支持sdio中斷,，如果你的外設是OOB中斷，
請不要加入此項。支持哪種類型的中斷請聯繫Wifi原廠確定
disable-wp;
keep-power-in-suspend; //此配置表示是否支持睡眠不斷電，請默認加入該選項。Wifi一般都有深度喚醒的要求。
mmc-pwrseq = <&sdio_pwrseq>; //此項是SDIO外設(一般是Wifi)的電源控制。爲必須項，否則Wifi無法上電工作
non-removable; //此項表示該插槽爲不可移動設備且此項爲SDIO設備必須添加項
num-slots = <1>; //此項同SD卡的配置。指定控制器支持的插槽數。
pinctrl-names = "default";
pinctrl-0 = <&sdio0_bus4 &sdio0_cmd &sdio0_clk &sdio0_int>;
sd-uhs-sdr104; //此項配置決定該SDIO設備是否支持SDIO3.0模式。前提是需要Wifi的IO電壓爲1.8v
supports-sdio; //標識此插槽爲SDIO功能,爲必須添加項。否則無法初始化SDIO外設。
};