基于ARM的SD主控制器的设计与实现

-3248-0引言随着Internet的发展,新型的嵌入式系统正朝着信息家电IA(informationappliance)和3C(computer,communication,con-sumer)产品方向发展。在目前的掌上电脑等嵌入式系统中,SD(securedigital)卡以其体积小和引脚数少的优势,提供了比CF(compactflash)和PCMCIA(personalcomputermemorycardinternationalassociation)更好的外部设备扩展解决方案。因此,如何在系统中集成SDHost控制模块,以及在嵌入式操作系统里面实现其驱动程序,都是目前嵌入式系统设计者要考虑的问题。本文实现所采用的开发平台是基于SAMSUNG公司的S3C2410AARM微处理器,利用处理内部的SD控制模块,采用GPIO扩展的方法实现SDHost控制器。1SDHost硬件设计SCDA1A0100是ALPS公司生产的SD卡连接插槽,采用高可用的滑动触点开关,能够准确地检测到卡插入的时机。通过小型化和薄型化设计,已经广泛应用于PDA,数码相机和个人电脑。当插槽有SD卡插入时,SD卡会触动槽内的触点开关,引起卡的检测引脚和写保护引脚的相应电平变化。Samsung的S3C2410A内部支持SDHost的控制模块,有SDHost控制寄存器和可以用于SDHost控制器的IO引脚,可用编程的方法对其功能进行选择;但对于SD卡的检测,写保护和插槽的电源使能等功能没有专门的引脚。在本文实现中,对于卡检测、电源引脚,通过GPIO扩展来实现。部分引脚定义如表1所示。S3C2410A的GPIO引脚分为GPA,GPB等8组,每组的IO引脚有控制寄存器(GPxCON),数据寄存器(GPxDAT),Pull-Up寄存器(GPxUP)进行控制。每根引脚所在的GPxCON里有对应位控制其功能,通过对GPxCON编程来控制其功能,某收稿日期:2005-07-07。作者简介:李锡武(1981-,男,湖北武汉人,硕士研究生,研究方向为嵌入式系统;曹强(1975-,男,湖北武汉人,博士,副教授,研究方向为嵌入式系统、网络存储;封仲淹(1981-,男,湖北武汉人,硕士研究生,研究方向为网络存储系统。基于ARM的SD主控制器的设计与实现李锡武,曹强,封仲淹(华中科技大学计算机学院信息存储教育部重点实验室,湖北武汉摘要:基于ARM的嵌入式系统和SD卡的应用越来越广泛。提出了一种基于SAMSUNG的S3C2410A嵌入式处理器平台上实现SDHost控制器的方法,并为该平台上运行的WindowsCE系统编写了驱动程序。对SD卡连续插拔导致的系统宕机问题,分别提出了延时采样和多次采样的软件防抖动的解决方法,并且进行测试和性能分析。关键词:嵌入式系统;SD主机控制器;驱动程序;防抖动;ARM系统中图法分类号:TP368.1文献标识码:A:1000-7024(200617-3248-02DesignandimplementationofSDhostcontrollerbasedonARMarchitectureLIXi-wu,CAOQiang,FENGZhong-yan(NationalStorageSystemLaboratory,SchoolofComputerScience,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,ChinaAbstract:TheapplicationofSDcardandembeddedsystembasedonARMsystembecomemoreandmorepopular.TheimplementationoftheSDhostcontrollerbasedonSamsung'sS3C2410Amicroprocessorplatformarepresented,itsdevicedriveforWindowsCEisde-veloped.Thesoftwareimplementationusingdelay-sampleandmulti-sampleareintroducedforsystemcrashcausedbycardpluggedinandpluggedoutcontinuously,thetestandperformanceanalysisarediscussed.Keywords:embeddedsystem;SDhostcontroller;devicedriver;debounce;ARMarchitecture表1S3C2410A部分GPIO引脚功能定义信号方向S3C2410A功能引脚说明SD_nPWREN输入LCD_PWREN/EINT12/GPG4SD插槽电源使能信号线SD_DATA3输入/输出SDDATA0/GPE104bit模式:DATA3SD_DATA2输入/输出SDDATA0/GPE94bit模式:DATA2SD_DATA1输入/输出SDDATA0/GPE84bit模式:DATA1SD_DATA0输入/输出SDDATA0/GPE74bit模式:DATA0SD_CMD输入/输出SDCMD/GPE6SD命令线SD_CLK输入SDCLK/GPE5SDIO/SD卡时钟线SD_nCD输出EINT1/GPF1SD卡检测引脚SD_WP输出EINT18/GPG10SD卡写保护引脚2006年9月计算机工程与设计Sept.2006第27卷第17期Vol.27No.17ComputerEngineeringandDesign-3249-一时刻,该引脚只能使用一种功能。对于SD卡检测引脚,需要配置成外部中断源(EINTx...

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