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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2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....................................................64.1Linux内核源代码安装...................................................64.2Linux内核源代码分析与移植.............................................64.3Linux内核编译与下载...................................................6第五章课程设计功能模块驱动程序设计..........................................155.1MMC/SD卡模块注册初始化：.............................................155.2设备文件操作接口定义..................................................155.3MMC接口初始化........................................................165.4GPIO初始化函数.......................................................165.5SD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............................................................281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。2第二章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）XSBase270ARM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（AlternateFunction1）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。3图1.1目标板的MMC/SD卡的硬件接口图1.2MMC/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（MultiMediaCardSystemSpecificationVersion3.2)；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址的卡中，并由该卡对所接受的命令做出响应。4第三章Bootloader移植与下载3.1源代码安装先将D:\emdor\EELiod_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。[root@localhostBootLoader]$cdBoot-XSBase270root@ubuntu:Boot-XSBase270#makeclean[root@localhostBoot-XSBase270]$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5击Programming中的Check，ScrFile选择D:\emdor\EELiod_V4_SDK\Linux-2.4\images\中的boot文件，点击Program，烧写成功后点击Verify校验。6第四章Linux内核移植与下载4.1Linux内核源代码安装内核解压4.2Linux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，效果完全一样：makeconfig控制台命令行方式配置命令makemenuconfig文本菜单方式配置命令makexconfigX窗口图形界面方式配置命令其他部分命令：Makemrproper命令清除所有的旧的配置和旧的编译目标文件等。Makedep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。Makeclean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。MakezImage编译Linux内核，生成压缩的内核映像文件。4.3Linux内核编译与下载1）内核解压72）内核配置Linux针对MMC/SD内核配置的步骤：(1)在主菜单下选择Loadablemodulesupport---[*]EnableLoadablemoduLeSupport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）8[]SetversioninformationonallSymbolsformodules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的特殊的模块。一般选择[N]。9[*]KernelmoduleLoader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Generalsetup―――选择“Supportforhot-pluggabledevices”,出现“MMC/SDdevicedrivers”：10点击“MMC/SDdevicedrivers”，进入下一页选择：11用向下的箭头，选择LoadanAlternaeConfigurationFile选项，12输入配置文件名arch\arm\def‐configs\xsbase270，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：13root@ubuntu:~#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OperationMenu，我们需要用这个boot内嵌工具下载内核。然后再提示信息Pleaseenteryourselection后面输入2，获取本地IP地址：可以看到Op