《RT-Thread设备驱动开发指南》读书笔记一SDIO设备框架与块设备

wakojosin

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# 简介

SDIO（Secure Digital Input and Output，安全数字输入/输出接口）是一种在SD卡接口的基础上发展而来的新型协议接口。SDIO接口除了用于SD卡、MMC等存储设备的通讯，还常用于WIFI、蓝牙等模块的控制接口。
RTT的SDIO设备驱动框架主要针对SD卡、MMC、SDIO卡等做了抽象，本文以SD卡作为例子进行介绍。

**目录 (Table of Contents)**

[TOC]

## 整体框架

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_727992_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>SDIO框架1.png</strong> <em class="xg1">(10.86 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_727992" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=727992&handlekey=savephoto_727992">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## SD卡上下电
通过mmcsd_change来通知更新SD卡状态。

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_727993_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>SDIO框架2.png</strong> <em class="xg1">(31.12 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_727993" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=727993&handlekey=savephoto_727993">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## SD卡中断
通过sdio_irq_wakeup来通知irq线程处理中断下文

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_727994_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>SDIO框架3.png</strong> <em class="xg1">(37.69 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_727994" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=727994&handlekey=savephoto_727994">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 其他
SDIO主要内容是在协议上面，需要对应的文档看，里面规定了各种状态机之间的切换过程与相关的命令及响应，这部分不是一篇文章能写完的，这里就不展开了，有兴趣的同学可以找对应的文档然后找源码里的实现，一一对应的看就清楚了。

# SD卡的驱动--跳出RTT的SD设备驱动
这部分适合BSP已经实现了mmcsd协议，然后想快速驱动的情况。下面简单分享一下实现。

## 实现逻辑
对于BSP已经实现了SDIO相关的协议的情况下，其实只要注册一个块设备，并实现块设备相关的接口就可以的，这部分的内容其实就是在block_dev.c里面中实现。

## 举例实现
1. 定义一个继承rt_device的sd卡类，然后在初始化中进行实例化并初始化rt_device相关的接口(init/open/close/read/write)。
```
struct my_sdcard
{
  struct rt_device parent; // 必须
  struct dfs_partition part; // 如果是数组/指针，可以进行多个分区挂载
  struct rt_device_blk_geometry geometry; // SD卡扇区大小等数据
  //... 其他BSP需要的数据类型或自定义数据类型，比如引脚等
};
```
2. 设置rt_device的type为RT_Device_Class_Block
3. 初始化BSP接口，使bsp可以对sd卡进行读写
4. 查找sd卡的sector，获取分区信息
5. 通过rt_device_register进行块设备的注册，通常设备名是sdx，x是数字。
6. read/write接口主要实现对扇区的操作
7. control实现对geometry读取和分区参数的读取等相关命令

到此，一个块设备应该是实现了，可以通过mount进行挂载并可以进行文件系统的相关操作了。

# 小结
虽然介绍了块设备的注册，但是最好还是实现SDIO接口，通过RTT的SDIO设备驱动框架来进行操作SD卡、WIFI等外设，因为这样可以减少重复的代码，让驱动实现更加的简单清晰。

# 参考
本书第12章《SDIO设备驱动开发》
源码：components/drivers/sdio/*

jobszheng5

楼主您这帖子编写的真是简洁，看着非常舒服。

楼主，块设备与SDIO接口是不是都要实现？

wakojosin

jobszheng5 发表于 2023-8-29 09:39 楼主您这帖子编写的真是简洁，看着非常舒服。楼主，块设备与SDIO接口是不是都要实现？

如果是SDIO驱动开发，只要实现驱动就行，可以参考STM32等现成的驱动，本文分析的是驱动之上的框架。

如果是想直接写块设备，可以参考block_dev.c，自己实现open/read/write等接口，注册到I/O设备驱动框架里就行了。

freebsder

谢谢分享，期待后续！

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