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1、ARM嵌入式系统课程设计-MMC/SD卡驱动程序设计班级：通信1001学号：3100601023姓名： 赵翔指导老师：曹清华 课程设计时间：2013.6.24-2012.6.30江苏大学目 录第一章 引言1.1 课程设计目的1第二章 课程设计平台构建与流程22.1 嵌入式系统开发平台构建22.2 课程设计流程22.3 课程设计硬件结构与工作原理2第三章 Bootloader移植与下载43.1 源代码安装43.2 源代码分析移植与编译43.3 下载4第四章 Linux内核移植与下载64.1 Linux内核源代码安装64.2 Linux内核源代码分析与移植64.3 Linux内核编译与下载6第五章
2、 课程设计功能模块驱动程序设计155.1 MMC/SD卡模块注册初始化：155.2设备文件操作接口定义155.3 MMC接口初始化165.4 GPIO初始化函数165.5 SD移除操作函数175.6读数据块操作185.7 写数据块操作19第六章 根文件系统建立与文件系统下载206.1 根文件系统分析206.2 文件系统映像文件生成216.3 文件系统下载226.4 功能模块运行与调试23第七章 完成课堂上布置的三个思考题26第八章 课程设计总结与体会288.1 课程设计中遇到的问题以及解决方法288.2 总结和体会28 2编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页
3、 共1页第一章 引言1.1 课程设计目的1) 了解PXA27X微处理器GPIO的功能2) 了解MMC卡驱动程序的架构及编程方法3) 掌握MMC卡的使用方法1.2 课程设计任务与要求1) 理解基于Linux的嵌入式系统交叉开发环境，对嵌入式系统的开发流程有详细的了解；2) 掌握开发工具链的构建方法，能独立进行系统开发操作；3) 掌握Linux的常用命令，在linux系统下能熟练的使用这些常用命令；4) 熟悉linux内核的知识以及原理，掌握定制Linux内核的方法；5) 基于Linux操作系统，以及XSBase270ARM实验开发平台一套，把MMC存储卡挂载目标板上并进行文件的复制操作。第二章
4、课程设计平台构建与流程2.1 嵌入式系统开发平台构建1） 装有Linux操作系统的PC机一台；2） XSBase270 ARM实验开发平台一套3） MMC存储卡一块2.2 课程设计流程1)Bootloader移植与下载2)Linux内核移植与下载3) 功能模块程序设计与交叉编译4)根文件系统建立与文件系统下载2.3 课程设计硬件结构与工作原理1)目标板的MMC卡硬件接口目标板的MMC/SD卡的硬件接口如图1.1所示，根据PXA27x的MMC/SD/SDIO控制器的信号功能以及PXA27x的GPIO的功能分配，命令控制线MMCMD与GPIO112相连，此时引脚GPIO112必须配置成转换功能1（
5、Alternate Function 1）的输入或输出方式（具体参考PXA27X开发手册），时钟端MMCLK利用了通用IO口GPIO32转换功能1输出方式，4位总线MMDAT0到MMDAT3分别与GPIO111、GPIO110、GPIO109和GPIO92相连，都时使用了通用IO口的转换功能1的输入或输出方式。图1.2为MMC/SD卡的供电电路图。图1.1 目标板的MMC/SD卡的硬件接口图1.2 MMC/SD卡的供电电路图2) PXA270的MMC/SD/SDIO控制器 PXA270的MMC/SD/SDIO控制器在访问PXA270处理器的软件与MMC存储堆和支持MMC、SD及SDIO通信协议
6、之间充当联结作用。PXA27x的MMC控制器协议规范遵守多媒体卡系统规范V3.2（MultiMediaCard System Specification Version 3.2)；MMC/SD/SDIO控制器采用标准的MMC传输协议或串行通信接口SPI协议模式。访问PXA270的软件使用MMC传输协议或SPI模式作为与MMC控制器通信的协议。目标板的SD驱动程序采用了MMC通信传输协议。3)MMC卡的通信协议主机与MMC卡的所有通信都是由主机发起，主机发出广播和点对点两种类型通信命令，在广播通信命令中，主机发出的命令被所有的卡接受，只有部分命令需要响应；而在点对点通信命令中，命令被发送到具体地
7、址的卡中，并由该卡对所接受的命令做出响应。第三章 Bootloader移植与下载3.1 源代码安装先将D:emdorEELiod_V4_SDK目录下的Linux-2.4复制到虚拟机里root的主文件夹中，然后用如下指令进行解压：利用上述命令解压后，bootloader源代码解压到当前目录中Boot-XSBase270文件夹中。3.2 源代码分析移植与编译在解压的目录里进行make 编译。rootlocalhost BootLoader$ cd Boot-XSBase270rootubuntu:Boot-XSBase270# make clean rootlocalhost Boot-XSBas
8、e270$make编译完成后, 在当前目录下会生成bootloader 映象文件boot。3.3 下载 打开实验台电源，启动H-JTAG 和H-Flasher，在H-Flasher 中装载配置文件pxa270.hfc，点击Programming中的Check，Scr File 选择D:emdorEELiod_V4_SDK Linux-2.4images中的boot 文件，点击Program，烧写成功后点击 Verify 校验。第四章 Linux内核移植与下载4.1 Linux内核源代码安装内核解压4.2 Linux内核源代码分析与移植Linux提供三个不同的命令进行Linux的配置，效果完全一
9、样：make config 控制台命令行方式配置命令make menuconfig 文本菜单方式配置命令make xconfig X窗口图形界面方式配置命令其他部分命令：Make mrproper 命令清除所有的旧的配置和旧的编译目标文件等。Make dep 命令搜索Linux编译输出与源代码之间的依赖关系、并生成依赖文件。Make clean 清除以前构造内核时生成的所有目标文件、模块文件和临时文件。Make zImage 编译Linux内核，生成压缩的内核映像文件。4.3 Linux内核编译与下载1）内核解压2）内核配置Linux针对MMC/SD内核配置的步骤：(1) 在主菜单下选择Loa
10、dable module support -* Enable Loadable moduLe Support利用模块可将不常用的设备驱动或功能作为模块放在内核外部，必要时动态地调用。操作结束后从内存中删除，这样可以有效地使用内存，同时也可减小了内核的大小。模块可以自行编译并具有独立的功能，即使需要改变模块的功能，也不用对整个内核进行修改。文件系统，设备驱动，二进制格式等很多功能都支持模块。一定要选择*。（按空格键） Set version information on all Symbols for modules利用这个功能能够让内核使用其它内核版本模块或没有包含在此 kernel 的特殊的
11、模块。一般选择N。* Kernel module Loader这个设置使kernel 对模块处于常备状态。在不使用Insmod 或rmmod 命令情况下，kernel 程序自动将需要执行的模块调用到内存中，一定时间内不使用该模块时自动将其从内存删除，一般要选择*。(2) 再回到主菜单下选择General setup 选择“Support for hot-pluggable devices” , 出现“MMC/SD device drivers”：点击“MMC/SD device drivers”，进入下一页选择：用向下的箭头，选择 Load an Alternae Configuration
12、File 选项，输入配置文件名 archarmdefconfigsxsbase270，退出并保存。2）配置完成后，重新编译内核，需要输入以下指令：生成的zImage存放路径为：将zImage拷贝到tftpboot文件夹下：3）内核烧写重新打开一个终端，输入命令：rootubuntu:# minicom然后重启开发板电源，看到 Boot 启动信息后按任意键启动Boot 的 Operation Menu，我们需要用这个boot 内嵌工具下载内核。然后再提示信息 Please enter your selection 后面输入2，获取本地IP 地址：可以看到Operation Menu 菜单上方显示
13、：My ip address is 192.168.0.50，则表示板载Linux 与Ubuntu 服务器连接成功。输入 3，下载内核文件 ZImage(在Ubuntu 的文件系统的/tftpboot/目录中)下载成功后选择4，烧写内核。第五章 课程设计功能模块驱动程序设计5.1 MMC/SD卡模块注册初始化：static int _devinit mmc_pxa_module_init( void ) int ret = -ENODEV;#ifdef CONFIG_ARCH_RAMSESRAMSES_MMC_ON();udelay(1000);#endifhost = mmc_registe
14、r( MMC_REG_TYPE_HOST, &pxa_mmc_controller_tmpl_rec,sizeof( pxa_mmc_hostdata_rec_t ) );/register the SD device if ( !host ) MMC_DEBUG( MMC_DEBUG_LEVEL0, failed to register with MMC coren );goto error;ret = 0;error:return ret;5.2设备文件操作接口定义static mmc_controller_tmpl_rec_t pxa_mmc_controller_tmpl_rec = owner:THIS_MODULE,name:PXA250,block_size_max:PXA_MMC_BLKSZ_MAX,nob_max:PXA_MMC_NOB_MAX,probe:pxa_mmc_probe,init:pxa_mmc
