技术标签: # 网络基础知识
原文链接:
http://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/51105877
SDIO-Wifi模块是基于SDIO接口的符合wifi无线网络标准的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈,能够实现用户主平台数据通过SDIO口到无线网络之间的转换。SDIO具有传输数据快,兼容SD、MMC接口等特点。
对于SDIO接口的wifi,首先,它是一个sdio的卡的设备,然后具备了wifi的功能,所以,注册的时候还是先以sdio的卡的设备去注册的。然后检测到卡之后就要驱动他的wifi功能了,显然,他是用sdio的协议,通过发命令和数据来控制的。下面先简单回顾一下SDIO的相关知识:
一、SDIO相关基础知识解析
1、SDIO接口
SDIO 故名思义,就是 SD 的 I/O 接口(interface)的意思,不过这样解释可能还有点抽像。更具体的说明,SD 本来是记忆卡的标准,但是现在也可以把 SD 拿来插上一些外围接口使用,这样的技术便是 SDIO。
所以 SDIO 本身是一种相当单纯的技术,透过 SD 的 I/O 接脚来连接外部外围,并且透过 SD 上的 I/O 数据接位与这些外围传输数据,而且 SD 协会会员也推出很完整的 SDIO stack 驱动程序,使得 SDIO 外围(我们称为SDIO 卡)的开发与应用变得相当热门。
现在已经有非常多的手机或是手持装置都支持 SDIO 的功能(SD 标准原本就是针对 mobile device 而制定),而且许多 SDIO 外围也都被开发出来,让手机外接外围更加容易,并且开发上更有弹性(不需要内建外围)。目前常见的 SDIO 外围(SDIO 卡)有:
· Wi-Fi card(无线网络卡)
· CMOS sensor card(照相模块)
· GPS card
· GSM/GPRS modem card
· Bluetooth card
SDIO 的应用将是未来嵌入式系统最重要的接口技术之一,并且也会取代目前 GPIO 式的 SPI 接口。
2、SDIO总线
SDIO总线 和 USB总线 类似,SDIO也有两端,其中一端是HOST端,另一端是device端。所有的通信都是由HOST端 发送 命令 开始的,Device端只要能解析命令,就可以相互通信。
CLK信号:HOST给DEVICE的 时钟信号,每个时钟周期传输一个命令。
CMD信号:双向 的信号,用于传送 命令 和 反应。
DAT0-DAT3 信号:四条用于传送的数据线。
VDD信号:电源信号。
VSS1,VSS2:电源地信号。
3、SDIO热插拔原理
方法:设置一个 定时器检查 或 插拔中断检测
硬件:假如GPG10(EINT18)用于SD卡检测
GPG10 为高电平 即没有插入SD卡
GPG10为低电平 即插入了SD卡
4、SDIO命令
SDIO总线上都是HOST端发起请求,然后DEVICE端回应请求。sdio命令由6个字节组成。
a -- Command:用于开始传输的命令,是由HOST端发往DEVICE端的。其中命令是通过CMD信号线传送的。
b -- Response:回应是DEVICE返回的HOST的命令,作为Command的回应。也是通过CMD线传送的。
c -- Data:数据是双向的传送的。可以设置为1线模式,也可以设置为4线模式。数据是通过DAT0-DAT3信号线传输的。
SDIO的每次操作都是由HOST在CMD线上发起一个CMD,对于有的CMD,DEVICE需要返回Response,有的则不需要。
对于读命令,首先HOST会向DEVICE发送命令,紧接着DEVICE会返回一个握手信号,此时,当HOST收到回应的握手信号后,会将数据放在4位的数据线上,在传送数据的同时会跟随着CRC校验码。当整个读传送完毕后,HOST会再次发送一个命令,通知DEVICE操作完毕,DEVICE同时会返回一个响应。
对于写命令,首先HOST会向DEVICE发送命令,紧接着DEVICE会返回一个握手信号,此时,当HOST收到回应的握手信号后,会将数据放在4位的数据线上,在传送数据的同时会跟随着CRC校验码。当整个写传送完毕后,HOST会再次发送一个命令,通知DEVICE操作完毕,DEVICE同时会返回一个响应。
二、SDIO接口驱动
前面讲到,SDIO接口的wifi,首先,它是一个sdio的卡的设备,然后具备了wifi的功能,所以SDIO接口的WiFi驱动就是在wifi驱动外面套上了一个SDIO驱动的外壳,SDIO驱动仍然符合设备驱动的分层与分离思想:
设备驱动层(wifi 设备)
|
核心层(向上向下提供接口)
|
主机驱动层 (实现SDIO驱动)
下面先分析SDIO接口驱动的实现,看几个重要的数据结构(用于核心层与主机驱动层 的数据交换处理)。
[ /include/linux/mmc/host.h ]
struct mmc_host 用来描述卡控制器
struct mmc_card 用来描述卡
struct mmc_driver 用来描述 mmc 卡驱动
struct sdio_func 用来描述 功能设备
struct mmc_host_ops 用来描述卡控制器操作接口函数功能,用于从 主机控制器层向 core 层注册操作函数,从而将core 层与具体的主机控制器隔离。也就是说 core 要操作主机控制器,就用这个 ops 当中给的函数指针操作,不能直接调用具体主控制器的函数。
HOST层驱动分析在 前面的系列文章中 Linux SD卡驱动开发(二) —— SD 卡驱动分析HOST篇 有详细阐述,下面只简单回顾一下一些重要函数处理
1、编写Host层驱动
这里参考的是S3C24XX的HOST驱动程序 /drivers/mmc/host/s3cmci.c
搜索host->detected得到以下信息:
[/drivers/mmc/core/host.c]
这里一系列函数调用在前面的SD驱动蚊帐中已经阐述过了,不再详细阐述
2、SDIO设备的热插拔
当插拔SDIO设备,会触发中断通知到CPU,然后执行卡检测中断处理函数在这个中断服务函数中,mmc_detect_change->mmc_schedule_delayed_work(&host->detect,delay), INIT_DELAYED_WORK(&host->detect, mmc_rescan)会调度mmc_rescan函数延时调度工作队列,这样也会触发SDIO设备的初始化流程,检测到有效的SDIO设备后,会将它注册到系统中去。
三、wifi 驱动部分解析
wifi驱动的通用的软件架构
1. 分为两部分,上面为主机端驱动,下面是我们之前所说的firmware
2. 其中固件部分的主要工作是:因为天线接受和发送回来的都是802.11帧的帧,而主机接受和传送出来的数据都必须是802.3的帧,所以必须由firmware来负责802.3的帧和802.11帧之间的转换
3. 当天线收到数据,并被firmware处理好后会放在一个buffer里,并产生一个中断,主机在收到中断后就去读这个buffer。
SDIO设备的驱动由sdio_driver结构体定义,sdio_driver其实是driver的封装。通过sdio_register_driver函数将SDIO设备驱动加载进内核,其实就是挂载到sdio_bus_type总线上去。
1、设备驱动的注册与匹配
[Drivers/net/wireless/libertas/if_sdio.c]
下面是具体函数的填充:
设备注册函数
总线函数
注意:设备或者驱动注册到系统中的过程中,都会调用相应bus上的匹配函数来进行匹配合适的驱动或者设备,对于sdio设备的匹配是由sdio_bus_match和sdio_bus_probe函数来完成。
由以上匹配过程来看,通过匹配id_table 和 sdio_driver设备驱动中id,来匹配合适的驱动或设备。最终会调用.probe函数,来完成相关操作。
2、If_sdio_probe函数
当检测到sdio卡插入了之后就会调用If_sdio_probe,而当卡被移除后就会调用If_sdio_remove。
下面先看下If_sdio_probet函数,if_sdio_prob 函数 主要做了两件事
3、数据的接收,通过中断的方式来解决
网络设备接收数据的主要方法是由中断引发设备的中断处理函数,中断处理函数判断中断的类型,如果为接收中断,则读取接收到的数据,分配sk_buff数据结构和数据缓冲区,并将接收的数据复制到数据缓存区,并调用netif_rx()函数将sk_buff传递给上层协议。
搜索if_sdio_interrupt,可知道它是在if_sdio.c文件中if_sdio_probe()函数中sdio_claim_irq(func, if_sdio_interrupt) ,func->irq_handler = if_sdio_interrupt。当s3cmci_irq中断处理函数的S3C2410_SDIIMSK_SDIOIRQ 中断被触发时将调用if_sdio_interrupt()函数,进行接收数据。
5、移除函数
当sdio卡拔除时,驱动会调用该函数,完成相应操作。如释放占有的资源,禁止func功能函数,释放host。
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