stm32移植ecos #32，ecos sd driver，SD卡驱动（2）



前一节，主要着重理论知识，讲述了eCos disk驱动的体系框架并大概分析了SPI接口SD/MMC卡驱动的组成，让大家对eCos的块设备（disk）系统有一个大概的了解，避免只见树木不见森林。

由于STM32 SD卡驱动代码编写工作量非常大，因此本节主要讲述如何编写STM32 SD卡驱动代码以及简单介绍下如何使用图形配置工具进行相关配置。

构建目录结构

由前一节分析可知，eCos STM32 SD卡驱动划分在disk驱动体系中，因此，在devs/disk目录下新建目录路径：cortexm/stm32/mmc/current。然后在这个路径的current目录下分别新建cdl、include、src三个文件夹和ChangeLog文件，如右图所示。

cdl目录下建立mmc_stm32.cdl文件；

include目录下建立mmc_stm32.h文件；

src目录下建立mmc_stm32.c文件；

其中，cdl文件可以其它某个驱动的cdl文件作为模板，然后在此基础上进行修改，这样简单省事。cdl文件怎么编写和修改在这里就不详细叙述。最主要是确定驱动需要哪些配置项和所依赖的组件。

添加STM32 SD卡驱动组件

假设你完成了上述操作，并把cdl文件编写好了。这时就可以把STM32 SD卡驱动组件添加到ecos.db文件中，如下代码所示。

package CYGPKG_DEVS_DISK_CORTEXM_STM32_MMC {
    alias { "Disk driver for MMC cards for STM32" stm32_mmc_disk_driver }
    directory devs/disk/cortexm/stm32/mmc
    script mmc_stm32.cdl
    hardware
    description "MMC driver for STM32 family of CortexM controllers"
}

然后把这个驱动组件添加你的目标板中（Add Target）。

配置STM32 SD卡驱动组件

如果要在eCos中正常操作SD卡的话，仅有STM32 SD卡驱动是不够的。一般SD卡都是格式化为FAT文件系统，所以我们还需要FAT System组件，而这个组件又需要其它2个组件的支持。它们的关系描述如下：

与应用相关的组件：
>>> CYGPKG_FS_FAT — FAT Filesystem组件包；
>>> CYGPKG_BLOCK_LIB — CYGPKG_FS_FAT 依赖的组件包；
>>> CYGPKG_LINUX_COMPAT — CYGPKG_BLOCK_LIB 依赖的组件包；

也许你会问，这些组件事先是怎么知道的呢？实际上，事先我也不知道，但我们至少知道需要FAT System组件，当你添加这个组件时，eCos图形配置工具会告诉你缺少依赖的组件，这时你只需要按照提示添加相应组件即可。

STM32 SD卡组件配置，如下图所示：

其它3个与应用相关的组件采用默认配置即可。

STM32 SD卡驱动代码编写

由前一节分析得知，SD卡驱动由3部分组成，分别是：设备入口定义、设备接口实现和SD/MMC卡底层操作。其中，前2个部分可以直接借鉴mmc_spi.c中的实现。可能最大不同是，init()函数添加了SD卡相关引脚的初始化和DMA stream（DMA流）的配置及其相关变量的初始化。具体代码就不贴出来了，可自行从http://52ecos.net/thread-600-1-1.html下载源码，注意mmc_stm32_disk_init()函数中的实现。

SD/MMC卡底层操作 代码编写

这部分代码则需要自己实现，也是工作量最大的一部分。实际上，这部分代码主要借鉴ST官方库中SD卡驱动的实现。从我提供的代码中可知，大部分函数实现、SD卡初始化流程、SD卡读写操作等都是参考ST官方库的。区别可能在于函数名、变量、数据类型定义等的不同。

综上所述，这部分代码主要是依据ST官方库中SD卡驱动进行重构的。所以如果你熟悉ST官方库的话，理解eCos STM32 SD卡驱动不是难事，同时，该驱动再次诠释了在eCos中如何借鉴其它现有代码（第三方代码）来实现自己的驱动。此外，编写eCos驱动时，不管你是新手还是老手，都不推荐从空白开始着手。

跟着SD卡操作流程简要分析下这部分代码的结构。

mmc_stm32_disk_init()函数

系统启动时，自动执行该函数，完成SD卡相关引脚和DMA stream等的初始化。

mmc_stm32_disk_lookup()函数

用户应用程序操作SD卡之前，必须先mount，才能进行数据读写等操作。该函数就是mount操作的具体实现。主要完成SD卡检测、卡识别及其初始化等。

stm32_mmc_disk_changed()函数

如果SD卡已经mount，当再次进行mount时，则会调用该函数，主要用于检测SD卡是否还在卡槽中或者是否同一张SD卡。

stm32_mmc_check_for_disk()函数

SD卡识别及其初始化的入口函数。它调用stm32_mmc_init()函数来实现卡识别及其初始化。

stm32_mmc_init()函数

这个函数对应ST官方库SD_Init()函数。也就是，该函数的实现、其调用函数顺序、执行流程完全遵照ST官方库的实现。所不同的无非就是函数名、变量名、局部实现细节优化和重构（ST官方库中的一些函数实现有些地方比较冗余，所以进行了重构和优化）等等。

STM32 DMA操作

SD卡STM32 DMA操作函数由stm32_dma_打头的一些函数组成。它们分别是：

• stm32_dma_channel_setup()，       用于设置SDIO DMA通道并启动DMA stream；
• stm32_dma_callback()，                     DMA stream传输完成时的回调函数；
• stm32_dma_transaction_begin()，DMA stream传输开始函数，主要是调用stm32_dma_channel_setup()函数；
• stm32_dma_transaction()，              DMA stream传输并等待传输完成的函数；
• stm32_dma_transaction_end，       DMA stream传输结束函数，主要完成数据拷贝函数；

刚开始编写代码的时候，DMA操作是参考spi_stm32.c中的DMA实现的。但调试的时候，DMA传输时老是出问题，所以最终实现与spi的DMA有所区别。

总体上来说，eCos的DMA还是很好操作的。总结如下：

1. 定义DMA缓存区、DMA stream传输优先级等；
2. 在驱动初始化函数中，初始化DMA相关变量，启动对应DMA stream通道；
3. 定义DMA传输完成回调函数；
4. 便能外设DMA功能；
5. 设置DMA通道并启动传输；
6. 等待DMA传输完成；

驱动测试程序

可以直接使用ecos/packages/fs/fat/current/tests下面的fatfs1.c测试程序，或者借鉴该测试程序自行编写。