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SD卡启动流程是怎样的?

1830 SD卡

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 内存和外存的区别是什么？ SD卡启动流程是怎样的? 0
2021-10-18 07:58:11　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × elecfans 该类别下有 7 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 7 个回答。邀请回答细水爱长流该类别下有 6 个回答。邀请回答 dsgfa 该类别下有 6 个回答。邀请回答深海零下一度1 该类别下有 6 个回答。邀请回答 mingodong 该类别下有 6 个回答。邀请回答 h1654155199.5148 该类别下有 6 个回答。邀请回答 ZQW发烧友该类别下有 6 个回答。邀请回答安立路该类别下有 6 个回答。邀请回答国名英雄XXX 该类别下有 6 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 6 个回答。邀请回答冰箱洗衣机该类别下有 6 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 6 个回答。邀请回答 lifei639156 该类别下有 6 个回答。邀请回答 szj0213 该类别下有 6 个回答。邀请回答 60user103 该类别下有 6 个回答。邀请回答 w97669665 该类别下有 5 个回答。邀请回答 hisysteeoke 该类别下有 5 个回答。邀请回答 riverdj 该类别下有 5 个回答。邀请回答 hzp_bbs1 该类别下有 5 个回答。邀请回答举报 CDCNKA 相关推荐 • SD卡的初始化和识别流程是怎样的？ 2262 • 怎样设计uboot在启动的时候使用SD卡升级内核？ 1651 • 请问LS1043 SD卡启动失败是为什么？ 1686 • SD卡和MMC卡之间有何关系 1948 • 请问如何实现eMMC和SD卡启动的切换呢？ 1313 • 反复装卸SD卡后，如何重新打开SD卡文件？ 2056 • SD卡启动失败，串口没反应是为什么？ 232 • SD卡制作好后用SD卡启动出现彩色条纹且未成功是为什么？ 884 • 怎样采用SPI模式去读写SD卡呢 1460 • 请问怎样查询sd卡剩余容量？ 176 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 一.主流的外存设备发展及介绍 2017/12/12 23:08 1.首先，清楚内存和外存的区别：一般是把这种RAM(random access memory,随机访问存储器，特点是任意字节读写，掉电丢失)叫内存，把ROM（read only memory，只读存储器，类似于Flash SD卡之类的，用来存储东西，掉电不丢失，不能随机地址访问，只能以块为单位来访问）叫外存 2.存储设备按发展趋势分类： ● 磁存储设备：软盘、硬盘、光盘、CD、磁带 ● Flash：NandFlash、NorFlash 缺点：时序复杂，无坏块处理机制，接口不统一 NandFlash：MLC（可靠性差，容量大）、SLC（可靠性高、容量小）现在基本都在发展MLC技术 ● 扩展卡式Flash：SD卡、MMC卡、MicroSD（TF卡）内部为NnadFlash存储颗粒，外部封装了接口，接口标准统一、通用。缺点：频繁使用导致卡槽接触不可靠 ● iNand、MoviNand、eSSD：内部为NandFlash芯片，集成块设备存储单元，集成了扩展卡式Flash 的优点接口标准统一（时序、物理封装、引脚定义），以芯片级封装发布芯片内部具有Flash管理模块：具有能坏块管理等功能 ● SSD：固态硬盘内部为NandFlash芯片，外部封装为硬盘接口 3.SD卡简介 SD卡是具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡，它比MMC卡多了一个进行数据著作权保护的暗号认证功能(SDMI规格)，读写速度比MMC卡要快4倍，达2M/秒。 SD插槽支持MMC卡。 SD卡和Nand、Nor等Flash芯片差异 (1)SD卡/MMC卡等卡类有统一的接口标准，而Nand芯片没有统一的标准（各家产品会有差异）二. SD卡编程接口 1.SD卡3种模式的引脚定义 SD卡的引脚接口支持两种通信协议：SD协议和SPI协议。 SPI协议是单片机中广泛使用的一种通信协议，接口时序简单，是一种低速通信协议。 SD通信协议是一个统一标准的通信协议。SoC通过SD卡的九针引脚以SD/SPI协议向SD卡管理模块发送命令、时钟、数据等信息，需要按照时序处理操作SD卡。 2.S5PV210的SD/MMC控制器 (1)SD协议要求SoC中有SD控制器，数据手册Section8.7，为SD/MMC控制器介绍。 (2)SD卡内部除了存储单元Flash外，还有SD卡管理模块，我们SoC和SD卡通信时，通过9针引脚以SD协议/SPI协议向SD卡管理模块发送命令、时钟、数据等信息，然后从SD卡返回信息给SoC来交互。工作时每一个任务（譬如初始化SD卡、譬如读一个块、譬如写、譬如擦除····）都需要一定的时序来完成（所谓时序就是先向SD卡发送xx命令，SD卡回xx消息，然后再向SD卡发送xx命令····）三.SD卡启动流程1 1.S5PV210的启动过程回顾 (1)210启动首先执行内部的iROM（也就是BL0），BL0会判断OMpin来决定从哪个设备启动，如果启动设备是SD卡，则BL0会从SD卡读取前16KB（不一定是16，反正16是工作的）到SRAM中去启动执行（这部分就是BL1，这就是steppingstone技术） (2)BL1执行之后剩下的就是软件的事情了，SoC就不用再去操心了 2.SD卡启动流程（bin文件小于16KB时和大于16KB时） (1)启动的第一种情况是整个镜像大小小于16KB。这时候相当于我的整个镜像作为BL1被steppingstone直接硬件加载执行了而已。 (2)启动的第二种情况就是整个镜像大小大于16KB。（只要大于16KB，哪怕是17KB，或者是700MB都是一样的）这时候就要把整个镜像分为2部分：第一部分16KB大小，第二部分是剩下的大小。然后第一部分作为BL1启动，负责去初始化DRAM并且将第二部分加载到DRAM中去执行（uboot就是这样做的）。 3.最重要的但是却隐含未讲的东西 (1)问题：iROM究竟是怎样读取SD卡/NandFlash的？ (2)三星在iROM中事先内置了一些代码去初始化外部SD卡/NandFlash，并且内置了读取各种SD卡/NandFlash的代码在iROM中。BL0执行时就是通过调用这些device copy function来读取外部SD卡/NandFlash中的BL1的。 4.S5PV210读取Flash设备数据的方式三星系列SoC支持SD卡/NandFlash启动，主要是依靠SteppingStone技术，具体能支持steppingstone技术的是内部的iROM代码。 S5PV210内部iROM内部固化了多个设备拷贝函数，这些函数支持从SD/MMC、eMMC、OneNand、eSSD设备拷贝数据到SDRAM中。设备拷贝函数说明如下： ● NF8_ReadPage_Adv（0xD0037F90）：2K、4K，8bit总线 ● NF16_ReadPage_Adv（0xD0037F94）：2K，5 cycle ，16位总线 ● CopySDMMCtoMem（0xD0037F98）：从SD/MMC设备拷贝到SDRAM ● CopyMMC4_3toMem（0xD0037F9C）:从eMMC设备拷贝到SDRAM ● CopyOND_ReadMultiPages（0xD0037FA0）：从OneNand设备拷贝到SDRAM ● CopyOND_ReadMultiPages_Adv（0xD0037FA4）：从OneNand设备拷贝到SDRAM ● Copy_eSSDtoMem（0xD0037FA8）：从eSSD设备拷贝SDRAM（CPUPIO模式） ● Copy_eSSDtoMem_Adv（0xD0037FAC）：从eSSD拷贝SDRAM（UDMA） ● NF8_ReadPage_Adv128p（0xD0037FB0）：每块128页，每页2K的Nand 四.S5PV210读取SD卡数据的方式 1.CopySDMMCtoMem函数解读： #define CopySDMMCtoMem(z,a,b,c,e) (((bool()(int, unsigned int, unsigned short, unsigned int, bool))(((unsigned int )0xD0037F98)))(z,a,b,c,e)) 1 ● 参数1：SD卡通道,0或者2通道，我们板子SD卡通道为2 ● 参数2：块起始地址（块地址） ● 参数3：拷贝块的数量 ● 参数4：数据拷贝到什么地址 ● 参数5：返回状态思考：为什么读取SD卡时以块为单位？这就涉及到扇区和块的概念，一个扇区有好多个字节（一般是512个字节），一个扇区可以看成是一个块block（块的概念就是：不是一个字节，是多个字节组成一个共同的操作单元块），所以就把这一类的设备称为块设备。常见的块设备有：磁存储设备硬盘、软盘、DVD和Flash设备（U盘、SSD、SD卡、NandFlash、Norflash、eMMC、iNand）。磁盘和Flash以块为单位来读写，就决定了我们启动时只能以整块为单位来读取SD卡。 2.使用函数指针调用设备拷贝函数第一种方法：宏定义方式来调用。好处是简单方便，坏处是编译器不能帮我们做参数的静态类型检查。 #define CopySDMMCtoMem(z,a,b,c,e)(((bool()(int, unsigned int, unsigned short, unsigned int, bool))(((unsigned int )0xD0037F98)))(z,a,b,c,e)) 1 第二种方法：用函数指针方式来调用。 typedef unsigned int bool;typedef bool(pCopySDMMC2Mem) (int, unsigned int, unsigned short, unsigned int , bool);// 实际使用时pCopySDMMC2Mem p1 = (pCopySDMMC2Mem)0xD0037F98;p1(x, x, x, x, x); // 第一种调用方法，编译器默认就是一个函数指针(p1)(x, x, x, x, x); // 第二种调用方法，和上面一样，p1(x, x, x, x, x); // 错误，因为p1先和()结合，而不是先和结合。 1 2 3 4 5 6 7 五、SD卡启动模式编程 S5PV210启动过程：开发板上电后，BL0执行时会从启动设备加载BL1到iRAM中执行，BL1执行时会初始化SDRAM，将BL2从启动设备拷贝到DDR，然后从BL1远跳转到BL2执行。总体思路：将我们的代码分为2部分：第一部分BL1小于等于16KB，第二部分为任意大小，iROM代码执行完成后从SD卡启动会自动读取BL1到SRAM中执行；BL1执行时负责初始化DDR，然后手动将BL2从SD卡copy到DDR中正确位置，然后BL1远跳转到BL2中执行BL2。 * BL1阶段工作： ● 关看门狗 ● 设置栈 ● 开iCache ● 初始化DDR ● 从SD卡拷贝BL2到DDR ● 远跳转执行BL2 说明：如图，S5PV210规定BL1从block1开始，BL1长度为16KB内，我们就定为16KB（也就是32个block），即BL1从block1-block32， BL2阶段工作： ● 跳转到BL2执行时，点亮LED灯。 BL2理论上可以从33扇区开始,但我们为了安全会用一些空扇区作为隔离区，故可以从45扇区开始，定义BL2长度为16KB，也就是32扇区 BL2从block45-block76。BL1的运行地址和链接地址为0xD0020010。说明：BL2的运行地址为DDR中的地址，因此链接地址需要设定为DDR的地址。我们选0x23E00000（因为我们BL1中只初始化了DDR1，地址空间范围是0x20000000～0x2FFFFFFF）六.uboot中的做法第二种思路：程序代码仍然包括BL1和BL2两部分，但是组织形式上不分为2部分而是作为一个整体来组织。它的实现方式是：iROM启动然后从SD卡的扇区1开始读取16KB的BL1然后去执行BL1，BL1负责初始化DDR，然后从SD卡中读取整个程序（BL1+BL2）到DDR中，然后从DDR中执行（利用ldr pc, =main这种方式以远跳转从SRAM中运行的BL1跳转到DDR中运行的BL2）。再来分析uboot的SD卡启动细节 (1)uboot编译好之后有200多KB，超出了16KB。uboot的组织方式就是前面16KB为BL1，剩下的部分为BL2. (2)uboot在烧录到SD卡的时候，先截取uboot.bin的前16KB（实际脚本截取的是8KB）烧录到SD卡的block1～bolck32；然后将整个uboot烧录到SD卡的某个扇区中（譬如49扇区） (3)实际uboot从SD卡启动时是这样的：iROM先执行，根据OMpin判断出启动设备是SD卡，然后从S卡的block1开始读取16KB（8KB）到SRAM中执行BL1，BL1执行时负责初始化DDR，并且从SD卡的49扇区开始复制整个uboot到DDR中指定位置（0x23E00000）去备用；然后BL1继续执行直到ldr pc, =main时BL1跳转到DDR上的BL2中接着执行uboot的第二阶段。总结：uboot中的这种启动方式比上节讲的分散加载的好处在于：能够兼容各种启动方式。代码分析：E:Linux13.sd_relocate 在linux下使用dd命令烧录程序，插上SD卡，开发板正常运行看到LED闪烁。七.遇到的问题：插上分别使用九鼎1烧录好的SD卡和在linux下使用dd命令刷写uboot，启动都没有反应？最终问题是SD卡没有启动起采用的方法是从新刷机，板子刷入安卓系统，由于SD卡无法启动，故采用USB—dnw刷机方式: 刷机分2步：第一步刷x210_u.bin，地址是0xd0020010;第二步刷uboot.bin，刷机地址是0x23e00000，uboot启动起来后，先fdisk -c 0去重新分区，然后再fastboot….再按照刷机过程刷入系统。然后重启，等待系统开机完毕然后破坏开发板iNand中的bootloader以从SD2启动（参考二.ARM裸机刷系统（SD卡uboot+串口+u otg刷机方式）），即解决了这个问题。

2021-10-18 15:09:07 评论举报李悠冉