1.概述

本文主要講述了U-boot的MMC DM框架驅動的移植方法。DM是Driver Model的簡稱，是U-boot的基本驅動框架。常見的MMC設備包括SD卡、eMMC存儲器等。本文討論遵循SD Host controller Specification協議的MMC設備驅動開發。

示例U-boot版本：2022.10。硬件平臺：ARM SOC。

2.原理

在U-boot中，對遵循SD Host controller Specification 協議的MMC設備有著完備的底層驅動支持。因此，移植某個特定MMC外設驅動，具體工作為調用U-boot自有的MMC底層標準驅動，實現對MMC外設的訪問和操作。

MMC驅動的工作原理 ：首先對設備樹文件xx.dts進行解析，按照先bind后probe的順序加載MMC驅動，分別通過相應的bind函數和probe函數完成。

U-boot啟動后，在讀取MMC設備節點的compatible字段后，找到與之匹配的U_BOOT_DRIVER，然后執行bind函數對驅動進行綁定，最后通過probe函數對驅動進行激活，解析設備樹的節點屬性，對驅動進行配置，從而使驅動具備工作條件，供上層應用程序調用。

U-boot的命令子系統包含了眾多測試命令子集，其中mmc命令集可用來對MMC驅動進行功能測試，對MMC設備進行信息查詢和訪問操作。

3.移植方法

3.1 主要工作

向U-boot移植MMC DM框架驅動的主要工作包括：

（1）向./drivers/mmc/添加驅動文件源碼xx_sdhci .c（名稱xx由驅動開發者定義，下同）；

（2）在./drivers/mmc/Makefile添加xx_sdhci .c的編譯條目；

（3）在./drivers/mmc/Kconfig添加xx_sdhci .c的編譯配置選項；

（4）向./arch/arm/dts/xx.dts中添加MMC設備節點。

3.2 驅動源碼設計

在U-boot的MMC驅動中，有眾多設備遵循了SD Host controller Specification 協議，選取其中的Atmel SDHCI控制器驅動，講解驅動代碼的原理和設計方法，代碼路徑: ./drivers/mmc/atmel_sdhci.c。自編的驅動文件源碼xx_sdhci .c可參考atmel_sdhci.c進行設計。

** MMC驅動包括2個核心函數，即atmel_sdhci_bind和atmel_sdhci_probe函數** 。

atmel_sdhci_bind函數用于驅動的綁定。調用了sdhci_bind函數，位于./drivers/mmc/sdhci.c；而MMC作為一種塊設備，sdhci_bind函數進一步調用了mmc_bind函數，位于./drivers/mmc/mmc-uclass.c。

atmel_sdhci_probe函數用于驅動的激活。atmel_sdhci_probe函數的主要流程為：首先對設備樹進行參數解析，解析出MMC控制器的工作時鐘頻率、寄存器地址、數據寬度、最高工作頻率等參數；然后通過sdhci_setup_cfg函數進行參數配置，sdhci_setup_cfg函數位于./drivers/mmc/sdhci.c；最后調用sdhci_probe函數完成probe操作。

3.3 MMC設備樹節點

在設備樹添加MMC設備節點，節點設計方法可以參考./doc/device-tree-bindings/mmc下的文檔。

4.驗證方法

4.1編譯mmc測試工具

為編譯mmc測試工具，應配置U-boot，使能CONFIG_CMD_MMC。

4.2驅動加載結果查詢

從本節開始，將介紹mmc測試命令的使用方法及執行結果示例。

dm tree命令列出了DM框架驅動的加載結果。

下面xx_sdhci和mmc_blk前的Probed標志為[+]，表示驅動已經加載成功了。

cli>dm tree

Class Index Probed Driver Name

root 0 [ + ] root_driver root_driver

mmc 0 [ + ] xx_sdhci `-- mmc@xxxxxxxx

blk 0 [ + ] mmc_blk `-- mmc@xxxxxxxx.blk

4.3MMC設備信息查詢

下面mmc info命令輸出了SD卡的基本信息。

cli>mmc info

Manufacturer ID: 3

OEM: 5344

Name: SD32G

Bus Speed: 2000000

Mode: SD High Speed (50MHz)

Rd Block Len: 512

SD version 3.0

High Capacity: Yes

Capacity: 29.7 GiB

Bus Width: 4-bit

Erase Group Size: 512 Bytes

4.4寫操作

從DDR的0x80000000地址向SD卡的100# block位置連續寫入2個block數據。

cli>mmc write 0x80000000 100 2

2 blocks written: OK

4.5讀操作

從SD卡的100# block位置向DDR的0x90000000地址連續讀入2個block數據。

cli>mmc read 0x90000000 100 2

2 blocks read: OK