08 TF卡

1 TF卡介绍

SD卡由松下、东芝和SanDisk于1999年推出的非易失性存储卡格式。它被广泛用于数码相机、摄像机、游戏机和大量嵌入式设备中。TF卡（Micro SD卡）由SanDisk公司于2004年推出的产品，在实现相同功能的情况下，体积大幅度缩减，成为目前最主流的移动设备存储卡，我们的M4-R1 开发板就搭载了一个TF卡槽，方便进行数据存储。这个卡槽通过PCB上的走线直接连接到RK3568芯片的 SDMMC引脚（包括 CMD， CLK， DATA0-DATA3 以及电源和地）。

提示

SDMMC接口是SD卡和MMC卡的标准接口，SD卡是SDMMC接口的一种，MMC卡是SDMMC接口的另一种。

在软件层面，Linux内核已经包含了完善的SDMMC控制器驱动和SD卡协议栈。Rockchip也为其芯片提供了良好的主线内核支持。

2 TF卡板卡接口

3 TF卡使用---命令行方式

3.1 设备树解析

提示

下文的文件路径：out/kernel/src_tmp/linux-5.10/arch/arm64/boot/dts/rockchip/ 需要先编译码源。

基础控制器定义（ rk3568.dtsi ）：

sdmmc0: dwmmc@fe2b0000 {
    compatible = "rockchip,rk3568-dw-mshc", "rockchip,rk3288-dw-mshc";
    reg = <0x0 0xfe2b0000 0x0 0x4000>;
    interrupts = <GIC_SPI 98 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    max-frequency = <150000000>;
    clocks = <&cru HCLK_SDMMC0>, <&cru CLK_SDMMC0>,
             <&cru SCLK_SDMMC0_DRV>, <&cru SCLK_SDMMC0_SAMPLE>;
    clock-names = "biu", "ciu", "ciu-drive", "ciu-sample";
    fifo-depth = <0x100>;
    resets = <&cru SRST_SDMMC0>;
    reset-names = "reset";
    status = "disabled";
};

RK3568芯片定义了4个SDMMC控制器,这里以TF卡使用的sdmmc0控制器为例进行讲解，其余控制器只是最大频率和寄存器地址有所区别：

compatible : 兼容性字符串，指定驱动程序
reg : 寄存器地址范围（0xfe2b0000-0xfe2b3fff）
interrupts : 中断号98，高电平触发
max-frequency : 最大工作频率150MHz
clocks : 四个时钟源（总线时钟、接口时钟、驱动时钟、采样时钟）
fifo-depth : FIFO深度256字节
resets : 复位控制
status : 默认禁用状态

引脚复用配置（引脚层 - rk3568-pinctrl.dtsi）：

sdmmc0 {
    sdmmc0_bus4: sdmmc0-bus4 {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_d0 */
            <1 RK_PD5 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>,
            /* sdmmc0_d1 */
            <1 RK_PD6 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>,
            /* sdmmc0_d2 */
            <1 RK_PD7 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>,
            /* sdmmc0_d3 */
            <2 RK_PA0 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>;
    };

    sdmmc0_clk: sdmmc0-clk {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_clk */
            <2 RK_PA2 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>;
    };

    sdmmc0_cmd: sdmmc0-cmd {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_cmd */
            <2 RK_PA1 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>;
    };

    sdmmc0_det: sdmmc0-det {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_det */
            <0 RK_PA4 1 &pcfg_pull_up>;
    };

    sdmmc0_pwren: sdmmc0-pwren {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_pwren */
            <0 RK_PA5 1 &pcfg_pull_none>;
    };
};

SDMMC0引脚组：

sdmmc0_bus4 : 4位数据线（D0-D3）
sdmmc0_d0: RK_PD5 (GPIO1_D5)
sdmmc0_d1: RK_PD6 (GPIO1_D6)
sdmmc0_d2: RK_PD7 (GPIO1_D7)
sdmmc0_d3: RK_PA0 (GPIO2_A0)
sdmmc0_clk : 时钟线 RK_PA2 (GPIO2_A2)
sdmmc0_cmd : 命令线 RK_PA1 (GPIO2_A1)
sdmmc0_det : 卡检测 RK_PA4 (GPIO0_A4)
sdmmc0_pwren : 电源使能 RK_PA5 (GPIO0_A5)

板级配置（ rk3568-toybrick.dtsi ）：

&sdmmc0 {
    max-frequency = <150000000>;
    supports-sd;
    bus-width = <4>;
    cap-mmc-highspeed;
    cap-sd-highspeed;
    disable-wp;
    sd-uhs-sdr104;
    vmmc-supply = <&vcc3v3_sd>;
    vqmmc-supply = <&vccio_sd>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&sdmmc0_bus4 &sdmmc0_clk &sdmmc0_cmd &sdmmc0_det>;
    status = "okay";
};

supports-sd : 支持SD卡
bus-width = <4> : 4位数据总线
cap-sd-highspeed : 支持高速模式
sd-uhs-sdr104 : 支持UHS-I SDR104模式
vmmc-supply : 主电源供应
vqmmc-supply : I/O电压供应
pinctrl-0 : 指定使用的引脚组

3.2 应用层使用TF卡的方法

当SD卡（TF卡）插入时，系统会检测到插入事件（通过引脚轮询检测），并发送信号对卡进行识别，识别成功后在系统中创建一个块设备，过去的开发中，内核识别到SD卡以后，我们需要手动使用 mount 命令将SD卡挂载到指定路径下方便后续进行读取，读取完成后需要使用 umount 命令取消挂载。现在大部分的操作系统以及支持对TF卡和U盘设备的自动挂载。

对于应用开发来说，我们并不需要关心硬件和内核是如何配置SD卡的，只需要调用Linux下的文件操作API即可完成对SD卡中的内容进行访问

实际使用时，对于本开发板，只需要插入TF卡到TF卡座（支持热插拔），然后通过 df -h 命令即可查看系统上所有已挂载的磁盘、分区、存储设备的总容量、已用空间、剩余空间以及挂载点等信息。我们进入相应的挂载点即可对TF卡的内容进行读取和操作

3.3 具体功能演示

测试使用的TF卡如下：

输入df -h 查看挂载目录：

df -h

进入对应的挂载点即可查看TF卡的内容