STM32MP157 Linux系统移植开发篇9：Linux内核eMMC驱动移植
本文章为《STM32MP157 Linux系统移植开发篇》系列中的一篇，笔者使用的开发平台为华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157开发板）。stm32mp157是ARM双核，2个A7核，1个M4核，A7核上可以跑Linux操作系统，M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等实时操作系统，STM32MP157开发板所以既可以学嵌入式linux，也可以学stm32单片机。
针对FS-MP1A开发板，除了Linux系统移植篇外，还包括其他多系列教程，包括Cortex-A7开发篇、Cortex-M4开发篇、扩展板驱动移植篇、Linux应用开发篇、FreeRTOS系统移植篇、Linux驱动开发篇、硬件设计篇、人工智能机器视觉篇、Qt应用编程篇、Qt综合项目实战篇等。欢迎关注，更多stm32mp157开发教程及视频，可加技术交流Q群459754978，感谢关注。
关于FS-MP1A开发板：
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1.实验原理
参考原理图可知eMMC使用的是sdmmc2总线，当前所使用的设备树文件中没有sdmmc2的支持，所以需要增加相关内容才能正常驱动eMMC。
由于在使STM32MP1芯片很多管脚为多功能复用管脚，且很多管脚具备同样的功能，所以移植eMMC时需要确认硬件设计是使用的是那些管脚，根据原理图确认后管脚对应关系为：
原理图网络编号对应管脚管脚功能管脚功能码SD2_DATA0PB14SDMMC2_D0AF9SD2_DATA1PB15SDMMC2_D1AF9SD2_DATA2PB3SDMMC2_D2AF9SD2_DATA3PB4SDMMC2_D3AF9SD2_DATA4PA8SDMMC2_D4AF9SD2_DATA5PA9SDMMC2_D5AF10SD2_DATA6PE5SDMMC2_D6AF9SD2_DATA7PD3SDMMC2_D7AF9SD2_CLKPE3SDMMC2_CKAF9SD2_CMDPG6SDMMC2_CMDAF10
eMMC设备树节点
参考文档：
Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmc-controller.yaml
Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmci.txt
内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：
arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
stm32mp151中sdmmc2定义如下：
sdmmc2: sdmmc@58007000 {
compatible = "arm,pl18x", "arm,primecell";
arm,primecell-periphid = <0x00253180>;
reg = <0x58007000 0x1000>, <0x58008000 0x1000>;
interrupts = <GIC_SPI 124 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
interrupt-names = "cmd_irq";
clocks = <&rcc SDMMC2_K>;
clock-names = "apb_pclk";
resets = <&rcc SDMMC2_R>;
cap-sd-highspeed;
cap-mmc-highspeed;
max-frequency = <120000000>;
status = "disabled";
};
上述代码只对sdmmc2做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。
eMMC有8根数据线，且eMMC无需热插拔等功能，结合硬件信息添加sdmmc2节点信息，也可参考内核中其他设备树文件中相关描述，比如stm32mp15xx-edx.dtsi关于sdmmc2的描述符合我们的要求，内容如下：
&sdmmc2 {
pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
pinctrl-0 = <&sdmmc2_b4_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
pinctrl-1 = <&sdmmc2_b4_od_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
pinctrl-2 = <&sdmmc2_b4_sleep_pins_a &sdmmc2_d47_sleep_pins_a>;
non-removable;
no-sd;
no-sdio;
st,neg-edge;
bus-width = <8>;
vmmc-supply = <&v3v3>;
vqmmc-supply = <&vdd>;
mmc-ddr-3_3v;
status = "okay";
};
管脚定义
在内核中STM32MP1默认管脚定义在文件arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管脚定义：
查看后确认有sdmmc2的管脚定义，且与FS-MP1A硬件使用情况一致，定义如下：
sdmmc2_b4_pins_a: sdmmc2-b4-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
<STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
<STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
<STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>, /* SDMMC2_D3 */
<STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc2_b4_od_pins_a: sdmmc2-b4-od-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
<STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
<STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
<STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>; /* SDMMC2_D3 */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins3 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-open-drain;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc2_b4_sleep_pins_a: sdmmc2-b4-sleep-0 {
pins {
pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, ANALOG)>, /* SDMMC2_D0 */
<STM32_PINMUX('B', 15, ANALOG)>, /* SDMMC2_D1 */
<STM32_PINMUX('B', 3, ANALOG)>, /* SDMMC2_D2 */
<STM32_PINMUX('B', 4, ANALOG)>, /* SDMMC2_D3 */
<STM32_PINMUX('E', 3, ANALOG)>, /* SDMMC2_CK */
<STM32_PINMUX('G', 6, ANALOG)>; /* SDMMC2_CMD */
};
};
sdmmc2_b4_pins_b: sdmmc2-b4-1 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
<STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
<STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
<STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>, /* SDMMC2_D3 */
<STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-disable;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-disable;
};
};
sdmmc2_b4_od_pins_b: sdmmc2-b4-od-1 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
<STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
<STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
<STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>; /* SDMMC2_D3 */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-disable;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-disable;
};
pins3 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-open-drain;
bias-disable;
};
};
sdmmc2_d47_pins_a: sdmmc2-d47-0 {
pins {
pinmux = <STM32_PINMUX('A', 8, AF9)>, /* SDMMC2_D4 */
<STM32_PINMUX('A', 9, AF10)>, /* SDMMC2_D5 */
<STM32_PINMUX('E', 5, AF9)>, /* SDMMC2_D6 */
<STM32_PINMUX('D', 3, AF9)>; /* SDMMC2_D7 */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc2_d47_sleep_pins_a: sdmmc2-d47-sleep-0 {
pins {
pinmux = <STM32_PINMUX('A', 8, ANALOG)>, /* SDMMC2_D4 */
<STM32_PINMUX('A', 9, ANALOG)>, /* SDMMC2_D5 */
<STM32_PINMUX('E', 5, ANALOG)>, /* SDMMC2_D6 */
<STM32_PINMUX('D', 3, ANALOG)>; /* SDMMC2_D7 */
};
};
2.实验目的
熟悉基于Linux操作系统下的块设备驱动移植配置过程。
3.实验平台
华清远见开发环境，FS-MP1A平台；
4.实验步骤
1.导入交叉编译工具链
linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi
2.添加eMMC设备树配置
修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件
在原有sdmmc1节点下添加如下内容：
&sdmmc2 {
pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
pinctrl-0 = <&sdmmc2_b4_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
pinctrl-1 = <&sdmmc2_b4_od_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
pinctrl-2 = <&sdmmc2_b4_sleep_pins_a &sdmmc2_d47_sleep_pins_a>;
non-removable;
no-sd;
no-sdio;
st,neg-edge;
bus-width = <8>;
vmmc-supply = <&v3v3>;
vqmmc-supply = <&vdd>;
mmc-ddr-3_3v;
status = "okay";
};
3.配置内核
由于内核源码默认配置已经支持eMMC，本节列出主要选项，如下
linux@ubuntu:$ make menuconfig
Device Drivers --->
<*> MMC/SD/SDIO card support --->
[*] STMicroelectronics STM32 SDMMC Controller
4.编译内核级设备树：
linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040
5.重启测试
将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，重启设备后可以看到如下启动信息：
由于eMMC中有出厂预
装的FS-MP1A系统，所以可以正常完成文件系统挂载进入系统：
硬件平台：华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157）
部分开发教程下载：加QQ群459754978，群文件里有。
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