Linux mmc驱动框架(1)——基本概念

SD/MMC/SDIO基础概念的介绍

  SD/MMC/SDIO基础概念的介绍网上可以找到很多，就不重复造轮子了，推荐一篇我觉得写的比较好的介绍文章。
链接: SD/MMC/SDIO基础概念的介绍

MMC驱动目录结构

1）块设备层（card/）
存放闪存卡(块设备)的相关驱动，如MMC/SD卡设备驱动
  按照 linux块设备驱动程序的框架实现一个mmc/SD卡的块设备驱动，这 block.c 当中我们可以看到写一个块设备驱动程序时需要的 block_device_operations 结构体变量的定义，其中有 open/release/request 函数的实现，而 queue.c 则是对内核提供的请求队列的封装。
2）核心层（core）
整个MMC的核心层，这部分完成不同协议和规范的实现，为host层和设备驱动层提供接口函数。
  核心层封装了 MMC/SD 卡的命令（CMD)，例如存储卡的识别，设置，读写。例如不管什么卡都应该有一些识别，设置，和读写的命令，这些流程都是必须要有的，只是具体对于不同的卡会有一些各自特有的操作。 core.c 文件是由 sd.c 、 mmc.c 两个文件支撑的， core.c 把 MMC 卡、 SD 卡的共性抽象出来，它们的差别由 sd.c 和 sd_ops.c 、 mmc.c 和 mmc_ops.c 来完成。
3）控制器层（host）
针对不同主机端的SDHC、MMC控制器的驱动，这部分需要由驱动工程师来完成；
  主机控制器则是依赖于不同的平台的，硬件相关，需要针对不同芯片，不同芯片对应的控制器来实现对应的代码。一般情况要进行一些设置，例如中断函数注册，控制器寄存器初始化等等。然后它会向 core 层注册一个主机（ host ），用结构 mmc_host_ops 描述，这样核心层就可以拿着这个 host 来操作对应的卡控制器了，而具体是什么控制器， core 层是不用知道的。

Linux MMC子系统代码结构

MMC核心层：完成不同协议和规范的实现，为host层和设备驱动层提供接口函数。MMC核心层由三个部分组成：MMC，SD和SDIO，分别为三类设备驱动提供接口函数；
Host 驱动层：针对不同主机端的SDHC、MMC控制器的驱动；
Client 驱动层：针对不同客户端的设备驱动程序。如SD卡、T-flash卡、SDIO接口的GPS和wi-fi等设备驱动。

SD总线协议

  SD总线通信是基于指令和数据比特流，起始位开始和停止位结束。SD总线通信有三个元素：
Command：由host发送到卡设备，使用CMD线发送；
Response：从card端发送到host端，作为对前一个CMD的相应，通过CMD线发送；
Data：即能从host传输到card，也能从card传输到host，通过data线传输。

Commands

以下是四种用于控制卡设备的指令类型，每个command都是固定的48位长度：
1、 broadcast commands(bc)， no response：广播类型的指令，不需要有响应;
2、 broadcast commands with response(bcr)：广播类型的指令且需要响应;
3、 addressed(point-to-point) commands(ac)：由HOST发送到指定的卡设备，没有数据的传输;
4、 address(point-to-point) data transfercommands(adtc)：由HOST发送到指定的卡设备且伴随有数据传输。
指令格式：

Card register

几个主要的寄存器：OCR,CID,CSD,RCA和SCR。
Operation condition register(OCR)：32位的OCR包含卡设备支持的工作电压表；
Card identification number register (CID)：包含用于在卡识别阶段的卡信息，包括制造商ID，产品名等；
Card specific data register(CSD)：CSD寄存器提供了如何访问卡设备的信息，包括定义了数据格式，错误校验类型，最大访问次数，数据传输率等；
Relative card address register(RCA)：存放在卡识别阶段分配的相对卡地址，缺省相对卡地址为0000h；
SD card configuration register(SCR)：SCR是一个配置寄存器，用于配置SD memory card的特殊功能。

Response

所有的response都通过CMD线发送到host端，R4和R5响应类型是SDIO中特有的：
1、 R1(normal response command)：用来响应常用指令；
2、 R2(CID,CSD register)：用来响应CMD2和CMD10或CMD9，并把CID或CSD寄存器作为响应数据；
3、 R3(OCR register):用来响应ACMD41指令，并把OCR寄存器作为响应数据；
4、 R6(published RCA response)：分配相对卡地址的响应；
5、 R7(card interface condition)：响应CMD8，返回卡支持的电压信息；
6、 R4(CMD5)：响应CMD5，并把OCR寄存器作为响应数据；
7、 R5(CMD52)：CMD52是一个读写寄存器的指令，R5用于CMD52的响应；
Response 格式：