Rockchip SDMMC, SDIO и eMMC: полное руководство по DTS, режимам и совместимости

Справочный материал для адаптации ArmSoM, а не заявление о поддержке всех функций каждой платой. Источники: Rockchip_Developer_Guide_SDMMC_SDIO_eMMC_CN.pdf (22 страницы) и английская версия (25 страниц), обе V1.4.0, RK-KF-YF-121. Китайская статья следует китайскому оригиналу, английская — английскому; русский и немецкий тексты полностью переведены с английского с явными пометками различий. Китайская статья использует китайские оригинальные рисунки, остальные — рисунки английского PDF. В самом английском PDF осциллограмма содержит китайские надписи; они не выдаются за переведённую графику. Проверьте конкретную плату ArmSoM, SoC, SDK/BSP, ядро, DTS, напряжение IO, накопитель и подключение WiFi. Аппаратная проверка не выполнялась; журналы, частоты и сигналы — примеры источника, не измерения ArmSoM.

Безопасность: сохранены операции изменения состояния, отвязки драйвера, записи/стирания, форматирования и восстановления fsck. Они могут уничтожить данные. Проверять только на однозначно определённой отдельной тестовой карте после резервного копирования, не на системном диске или рабочем устройстве. При подготовке статьи эти операции не выполнялись.

ArmSoM Docs · Rockchip Linux · EDITORIAL-NOTES

1. Конфигурация DTS

1.1 Конфигурация DTS для SDMMC

(1) max-frequency = <150000000>;

Эта настройка задаёт рабочую частоту SD-карты. Хотя указано 150MHz, частота дополнительно изменяется в зависимости от режима карты. Пользователю не нужно выполнять эти изменения: соответствие рабочей частоты режиму обеспечивает программное обеспечение. Максимум не превышает 150MHz.

(2) supports-sd;

Эта обязательная настройка обозначает слот SD-карты. Без неё карта не инициализируется. После ядра 4.19 она больше не используется: сочетание no-sdio и no-mmc указывает, что слот не поддерживает SDIO и MMC и предназначен только для SD.

(3) bus-width = <4>;

Настройка задаёт ширину шины SD-карты. Поддерживается максимум 4 линии; без настройки используется 1 линия. Допустимы только значения 1 и 4. Любое другое значение считается недопустимым и принудительно включает режим с 1 линией.

(4) cap-mmc-highspeed; cap-sd-highspeed;

Эти настройки указывают, что слот поддерживает SD-карты Highspeed. Если они отсутствуют, поддержка Highspeed отсутствует.

(5) Настройка SD3.0

Сначала убедитесь, что чип поддерживает SD3.0, настройте питание IO контроллера SDMMC по цепи vqmmc и добавьте следующие скоростные режимы SD3.0:

(6) Настройка питания 3V3 SD-карты

Если для управления питанием карты используется штатный вывод питания контроллера SDMMC sdmmc_pwren, достаточно настроить его функцию в pinctrl и включить ссылку в default pinctrl узла sdmmc. Пример для RK312X:

sdmmc_pwren: sdmmc-pwren {
    rockchip,pins = <1 RK_PB6 1 &pcfg_pull_default>;
};
pinctrl-0 = <&sdmmc_pwr &sdmmc_clk &sdmmc_cmd &sdmmc_bus4>;

Если питание 3V3 SD-карты управляется другим GPIO, определите его как regulator и укажите ссылку в vmmc-supply узла sdmmc, например:

sdmmc_pwr: sdmmc-pwr {
    rockchip,pins = <7 11 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
};
vcc_sd: sdmmc-regulator {
    compatible = "regulator-fixed";
    gpio = <&gpio7 11 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&sdmmc_pwr>;
    regulator-name = "vcc_sd";
    regulator-min-microvolt = <3300000>;
    regulator-max-microvolt = <3300000>;
    startup-delay-us = <100000>;
    vin-supply = <&vcc_io>;
};
&sdmmc {
    vmmc-supply = <&vcc_sd>;
};

(7) Настройка вывода обнаружения установки и извлечения SD-карты

Если вывод обнаружения непосредственно соединён с sdmmc_cd контроллера SDMMC, настройте его соответствующую функцию и укажите ссылку в default pinctrl узла sdmmc.

Если используется другой GPIO, настройте cd-gpios в узле sdmmc, например:

cd-gpios = <&gpio4 24 GPIO_ACTIVE_LOW>;

Если используется GPIO, но требуется обратная полярность обнаружения, то есть высокий уровень при установленной SD-карте, добавьте:

cd-inverted;

1.2 Конфигурация DTS для SDIO

(1) max-frequency = <150000000>;

Как для SD-карты, максимальная рабочая частота не превышает 150MHz. Для устройства SDIO2.0 частота автоматически ограничивается 50MHz, для SDIO3.0 поддерживается максимум 150MHz.

(2) supports-SDIO;

Эта обязательная настройка обозначает слот SDIO. Без неё периферия SDIO не инициализируется. После ядра 4.19 она больше не используется: сочетание no-sd и no-mmc указывает, что слот не поддерживает SDMMC и MMC и предназначен только для SDIO.

(3) bus-width = <4>;

Аналогично настройке SD-карты.

(4) cap-sd-highspeed;

Аналогично настройке SD-карты; для периферии SDIO также различается поддержка Highspeed.

(5) cap-sdio-irq;

Настройка указывает, поддерживает ли периферийное устройство SDIO, обычно WiFi, прерывания SDIO. Если устройство использует прерывание OOB, не добавляйте этот параметр. Поддерживаемый тип прерывания уточните у изготовителя WiFi.

(6) keep-power-in-suspend;

Английский источник описывает параметр как поддержку отключения питания во сне и рекомендует добавлять его по умолчанию, поскольку WiFi обычно требуется пробуждение из глубокого сна. Примечание сверки: китайский источник, с. 6, прямо говорит о сохранении питания во сне; формулировка английского источника противоположна.

(7) mmc-pwrseq = <&sdio_pwrseq>;

Обязательное управление питанием периферии SDIO, обычно WiFi: без него WiFi не сможет включиться и работать. В примере ниже выбор кварцевого тактового сигнала и GPIO сброса/включения необходимо адаптировать к реальной аппаратной схеме платы.

sdio_pwrseq:sdio-pwrseq {
        compatible ="mmc-pwrseq-simple";
        clocks = <&rk808 1>;
        clock-names ="ext_clock";
        pinctrl-names ="default";
        pinctrl-0 =<&wifi_enable_h>;
        /*
        * On the module itself this is one of these (depending
        * on the actual card populated):
        * - SDIO_RESET_L_WL_REG_ON
        * - PDN (power down when low)
        */
        reset-gpios = <&gpio0 10GPIO_ACTIVE_LOW>; /* GPIO0_B2 */
};

(8) non-removable;

Обозначает несъёмное устройство в слоте. Для SDIO этот параметр обязателен.

(9) num-slots = <4>;

Аналогично настройке SD-карты.

(10) sd-uhs-sdr104;

Определяет поддержку SDIO3.0 устройством SDIO. Необходимое условие: напряжение IO WiFi равно 1.8v.

1.3 Конфигурация DTS для eMMC

(1) max-frequency = <150000000>;

Как для SD-карты, максимальная рабочая частота не превышает 150MHz. В режиме eMMC Highspeed она автоматически снижается до 50MHz; в eMMC HS200 поддерживается максимум 150MHz.

(2) supports-emmc;

Эта обязательная настройка обозначает слот eMMC. Без неё периферия eMMC не инициализируется. После ядра 4.19 вместо неё используется сочетание no-sd и no-sdio: слот не поддерживает SDMMC и SDIO и предназначен только для eMMC.

(3) bus-width = <4>;

Аналогично настройке SD-карты.

(4) mmc-ddr-1_8v;

Указывает поддержку режима 50MDDR.

(5) mmc-hs200-1_8v;

Указывает поддержку режима HS200.

(6) mmc-hs400-1_8v; mmc-hs400-enhanced-strobe

Эти две настройки обозначают поддержку HS400 и HS400ES. Поддержку конкретным чипом уточните в его спецификации.

(7) non-removable;

Обязательная настройка, обозначающая несъёмное устройство в слоте.

2. Переключение частоты и режима

(1) Для переключения режима можно использовать соответствующие параметры DTS, описанные выше.

(2) Если изменять прошивку нежелательно, используйте динамическое переключение.

Источник сообщает, что ядро 6.1 уже содержит следующие коммиты; на другие платформы их нужно перенести.

commit 0c11160a3c03bcf41fd1217d5e44e68ff078c54b
Author: Shawn Lin <shawn.lin@rock-chips.com>
Date: Tue Nov 5 18:05:50 2024 +0800
    mmc: debugfs: Allow more host caps to be modified
    Change-Id: I2d5df7bc95eaa4a380b5107364aff8df3a759788
commit 478cdcd25cba8be5cfcf56b503b0e070f5aef245
Author: Vincent Whitchurch <vincent.whitchurch@axis.com>
Date: Fri Sep 29 09:45:09 2023 +0200
    UPSTREAM: mmc: debugfs: Allow host caps to be modified
    Change-Id: I6ea2fc093234785e05d05128556c60ef42da02a4
commit a5a3ea5e45d09cff84c04b515b5b71d4dd76524e
Author: Vincent Whitchurch <vincent.whitchurch@axis.com>
Date: Fri Sep 29 09:45:08 2023 +0200
    UPSTREAM: mmc: core: Always reselect card type
    Change-Id: Ie80514ade3b267901818f477d74d91cf7c13e103

2.1 Динамическое переключение SD/SDIO

(1) Настройте DTS на максимальный поддерживаемый скоростной режим. Определите из журнала ID устройства MMC и адрес карты. Пример для одной TF-карты:

[ 5.739929] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 400000Hz (slot req 400000Hz, actual 400000HZ div = 0)
[ 5.941037] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 198000000Hz (slot req 200000000Hz, actual 198000000HZ div = 0)
[ 5.941682] dwmmc_rockchip 2a310000.mmc: Successfully tuned phase to 90
[ 5.941705] mmc1: new ultra high speed SDR104 SDHC card at address aaaa
[ 5.943229] mmcblk1: mmc1:aaaa SC32G 29.7 GiB

Из журнала можно получить три значения:

ID устройства MMC равен 1, то есть mmc1.

Адрес TF-карты — aaaa; полный путь устройства — mmc1:aaaa.

Текущий режим — sdr104, частота — 198MHz.

(2) Поскольку используется mmc1, выполните cd /sys/kernel/debug/mmc1. Для mmc0 следует перейти в каталог mmc0 и так далее.

(3) Чтобы изменить только частоту текущего режима на 100MHz, выполните echo 100000000 > clock. Для других частот действуйте аналогично.

root@rk3576-buildroot:/sys/kernel/debug/mmc1# echo 100000000 > clock
[ 86.451685] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 100000000Hz (slot req 100000000Hz, actual 100000000HZ div = 0)

(4) Переключение в High speed с частотой по умолчанию 50MHz.

#Execute the following commands in the sys/kernel/debug/mmc1 directory:
echo $(($(cat caps) | (1 << 7))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc1\:aaaa/power/control
echo auto > /sys/bus/mmc/devices/mmc1\:aaaa/power/control
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 19))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc1\:aaaa/power/control
#You can see the switch has occurred
[ 78.304578] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 400000Hz (slot req 400000Hz, actual 400000HZ div = 0)
[ 78.501126] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 50000000Hz (slot req 50000000Hz, actual 50000000HZ div = 0)
#Execute the following command to confirm the switch was successful
grep timing ios
timing spec: 2 (sd high-speed) #High speed mode now

(5) Переключение в Default speed с частотой по умолчанию 25MHz.

#Execute the following commands in the sys/kernel/debug/mmc1 directory:
echo $(($(cat caps) | (1 << 7))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc1\:aaaa/power/control
echo auto > /sys/bus/mmc/devices/mmc1\:aaaa/power/control
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 2))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc1\:aaaa/power/control
#You can see the switch has occurred
[ 287.590885] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 400000Hz (slot req 400000Hz, actual 400000HZ div = 0)
[ 287.784531] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 25000000Hz (slot req 25000000Hz, actual 25000000HZ div = 0)
#Execute the following command to confirm the switch was successful
grep timing ios
timing spec: 0 (legacy) #Default speed mode now

2.2 Динамическое переключение eMMC

(1) Настройте DTS на максимальный поддерживаемый скоростной режим. Определите из журнала ID и адрес устройства MMC. Пример для eMMC RK3588:

[ 2.260445] mmc0: Command Queue Engine enabled
[ 2.260458] mmc0: new HS400 Enhanced strobe MMC card at address 0001
[ 2.260740] mmcblk0: mmc0:0001 BJTD4R 29.1 GiB

Из журнала можно получить три значения:

ID устройства MMC равен 0, то есть mmc0.

Адрес eMMC — 0001; полный путь устройства — mmc0:0001.

Текущий режим — HS400; частота eMMC по умолчанию на этой платформе — 198MHz.

(2) Поскольку используется mmc0, выполните cd /sys/kernel/debug/mmc0. Для mmc1 следует перейти в каталог mmc1 и так далее.

(3) Чтобы изменить частоту в текущем режиме, используйте команду echo 100000000 > clock; для других частот действуйте аналогично.

# First confirm the default frequency and mode
root@rk3588-buildroot:/sys/kernel/debug/mmc0# grep clock ios
clock: 200000000 Hz actual clock: 198000000 Hz #Default 198MHz
root@rk3588-buildroot:/sys/kernel/debug/mmc0# grep timing ios
timing spec: 10 (mmc HS400 enhanced strobe) #HS400es mode
# Begin frequency switching
root@rk3588-buildroot:/sys/kernel/debug/mmc0# echo 100000000 > clock
root@rk3588-buildroot:/sys/kernel/debug/mmc0# grep clock ios
clock: 100000000 Hz actual clock: 100000000 Hz #Switched to 100MHz
root@rk3588-buildroot:/sys/kernel/debug/mmc0# grep timing ios
timing spec: 10 (mmc HS400 enhanced strobe) #Still HS400es mode

(4) Переключение в HS200 с частотой по умолчанию 198MHz.

# Execute the following commands in the sys/kernel/debug/mmc0 directory:
echo $(($(cat caps) | (1 << 7))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001/power/control
echo auto > /sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001/power/control
echo $(($(cat caps2) & ~(1 << 15))) > caps2
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001/power/control
# Execute the following command to confirm the switch was successful
grep timing ios
timing spec: 9 (mmc HS200) #HS200 mode now

(5) Переключение в High speed с частотой по умолчанию 50MHz.

# Execute the following commands in the sys/kernel/debug/mmc0 directory:
echo $(($(cat caps) | (1 << 7))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001/power/control
echo auto > /sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001/power/control
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 1))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc0:0001/power/control
# Execute the following command to confirm the switch was successful
grep timing ios
timing spec: 1 (mmc high-speed) #High speed mode now

2.3 Дополнительные сведения

Помимо частоты и режима можно переключать ширину шины; уменьшение числа линий может автоматически понижать режим. Также доступны переключатели поддержки CMD23, CQE и DCMD. Пример для mmc0:0001:

# Execute the following commands in sequence in the sys/kernel/debug/mmc0 directory:
echo $(($(cat caps) | (1 << 7))) > caps
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc0\:0001/power/control
echo auto > /sys/bus/mmc/devices/mmc0\:0001/power/control
# Select the following switching configurations as needed
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 6))) > caps # Remove 8-bit support
echo $(($(cat caps) | (1 << 6))) > caps # Add 8-bit support
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 0))) > caps # Remove 4-bit support
echo $(($(cat caps) | (1 << 0))) > caps # Add 4-bit support
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 30))) > caps # Remove cmd23 support
echo $(($(cat caps) | (1 << 30))) > caps # Add cmd23 support
echo $(($(cat caps) & ~(1 << 30))) > caps # Remove cmd23 support
echo $(($(cat caps) | (1 << 30))) > caps # Add cmd23 support
echo $(($(cat caps2) & ~(1 << 23))) > caps2 # Remove cqe support
echo $(($(cat caps2) | (1 << 23))) > caps2 # Add cqe support
echo $(($(cat caps2) & ~(1 << 24))) > caps2 # Remove cqe dcmd support
echo $(($(cat caps2) | (1 << 24))) > caps2 # Add cqe dcmd support
# Execute this again
echo on > /sys/bus/mmc/devices/mmc0\:0001/power/control
# Confirm ios information, check the output results
cat ios

Назначение битов caps и caps2 можно найти в файле ядра include/linux/mmc/host.h. Сейчас поддерживаются следующие caps и caps2:

Если проекту нужны дополнительные настройки, их можно добавить по образцу указанного выше коммита 0c11160a3c03bcf41fd1217d5e44e68ff078c54b.

3. Проверка совместимости mmc_test

Для изделий, зависящих от SD-карт, рекомендуется включить специальные проверки совместимости SD-карт.

3.1 Проверка конфигурации ядра

Убедитесь, что включено CONFIG_MMC_TEST=y:

Device Drivers -->
   <*> MMC/SD/SDIO card support -->
   [*] MMC host test driver

При сборке модулем выполните insmod mmc_test.ko после загрузки.

3.2 Использование

(1) Выведите все устройства mmc.

ls /sys/bus/mmc/devices/

(2) Определите тестируемое устройство, например SD-карту, и узнайте его полный путь из журнала.

mmc1:aaaa

(3) Отвяжите SD-карту от драйвера mmcblk.

echo 'mmc1:aaaa' > /sys/bus/mmc/drivers/mmcblk/unbind

(4) Привяжите SD-карту к mmc_test.

echo 'mmc1:aaaa' > /sys/bus/mmc/drivers/mmc_test/bind

(5) Должна появиться следующая запись журнала.

mmc_test mmc1:aaaa: Card claimed for testing.

(6) Посмотрите доступные тесты.

cat /sys/kernel/debug/mmc1/mmc1:aaaa/testlist

(7) Выберите номер теста N; полное описание приведено ниже.

echo N > /sys/kernel/debug/mmc1/mmc1:aaaa/test

3.3 Результаты выполнения

3.4 Описание тестов

Английские названия тестов сохранены для точного сопоставления с выводом testlist.

Английские названия тестов сохранены для точного сопоставления с выводом testlist.

Английские названия тестов сохранены для точного сопоставления с выводом testlist.

4. Поиск распространённых неисправностей

4.1 Анализ аппаратных проблем

(1) SD-карта

Исходная разводка SD-карты и выводы обнаружения — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.18.

Слева направо:

DET —- Вывод обнаружения

DATA1 —- Линия данных

DATA0

GND

CLK —- Тактовый сигнал

VCC_SD —- Питание SD-карты

VCCIO_SD —- Питание IO линий данных

CMD —- Командная линия

DATA3

DATA2

Кроме DET/CLK/GND, на DATA0-3/VCC_SD/VCCIO_SD/CMD должно быть около 3.3v, минимум 3v. DET имеет низкий уровень при установленной карте и высокий после извлечения. DATA0-3/CMD питаются от VCCIO_SD, поэтому их напряжение должно соответствовать VCCIO_SD, а VCC_SD и VCCIO_SD должны совпадать. Примечание источника: для SD 3.0 требуется VCCIO_SD = 1.8v.

При постоянном питании VCC_SD/VCCIO_SD убедитесь, что напряжение обеих цепей не проседает при установке или извлечении карты.

(2) SDIO

Исходная схема данных и команд SDIO — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.19.

Исходная схема питания IO и управления WiFi — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.19.

Исходная схема генератора и питания WiFi — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.19.

Рассмотрим аппаратную схему: основные узлы находятся внутри зелёного прямоугольника.

WIFI_D0~3: линии данных, обычно высокий уровень; напряжение зависит от VCCIO_WL.

WIFI_CMD: командная линия, обычно высокий уровень; напряжение зависит от VCCIO_WL.

WIFI_CLK: тактовый сигнал, обычно низкий уровень; напряжение зависит от VCCIO_WL.

VBAT_WL: питание модуля WIFI, постоянно высокий уровень; источник указывает 3.3v (неясное слово оригинала: «print»).

VCCIO_WL: питание IO DATA/CMD/CLK, допускается 3.3 или 1.8v, но для SDIO3.0 обязательно 1.8v.

WIFI_REG_ON: 3.3v при нормальной работе, 0v при выключенном WiFi.

Два кварцевых генератора: 32K и 26M/37.4M; при нормальной работе оба выдают сигналы.

(3) eMMC

Исходная схема eMMC и питания — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.20.

Допустимые сочетания напряжений eMMC:

Исходная таблица сочетаний напряжений eMMC — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.20.

Примечание 1: диапазон VCCQ (I/O) 3.3 V не поддерживается ни устройствами HS200, ни HS400.

VCC_FLASH соответствует VCC.

VCC_IO соответствует VCCQ.

Убедитесь, что напряжения eMMC_CMD/DATA0~7/VCC_IO одинаковы: 1.8 или 3.3v.

Напряжения VCC_FLASH/VCC_IO должны оставаться стабильными при включении, работе, переходе в сон и пробуждении, без провалов и чрезмерных пульсаций.

По возможности измерьте качество сигналов clk, cmd и data и убедитесь в корректной форме.

4.2 Анализ сигналов

Ниже приведена временная диаграмма распознавания SD-карты; для sdio и emmc она аналогична.

Кратко о распознавании SD-карты: контроллер передаёт карте 48clk и 48bit данных, а карта должна ответить контроллеру 48clk и 48bit данных, как показано ниже.

Исходная диаграмма команд и ответов — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.21.

Исходная осциллограмма команды контроллера и ответа карты — Источник оригинального рисунка: EN PDF p.21.

Зелёный: SDMMC_CLK.

Жёлтый: SDMMC_CMD; в состоянии покоя SDMMC_CMD остаётся на высоком уровне.

Сигнал контроллера: если первые два уровня — один высокий и один низкий, это команда, переданная контроллером.

Ответ SD-карты: два последовательных низких уровня в начале означают ответ карты.

Команда контроллера и ответ обычно содержат 48 бит, поэтому полный пакет занимает 48 тактов. Необходимо проверить, отвечает ли SD-карта после отправки командного пакета контроллером.

4.3 Анализ журналов

(1) Журнал успешного распознавания SD-карты

[ 293.194013] mmc1: new high speed SDXC card at address 59b4
[ 293.198185] mmcblk1: mmc1:59b4 00000 59.6 GiB
[ 293.204351] mmcblk1: p1

Такие сообщения ядра означают, что SD-карта распознана и доступен раздел p1.

Если SD-карта не отображается в интерфейсе или недоступна, проверьте дисковый демон пользовательского пространства, например vold.

Дополнительно можно вручную проверить доступность раздела:

mount -t vfat /dev/block/mmcblk1p1 /mnt

или

mount -t vfat /dev/block/mmcblk1 /mnt

Затем проверьте, появились ли файлы SD-карты в каталоге mnt.

(2) При загрузке карта не читается, но после горячего подключения работает: наиболее вероятна проблема питания.

Например, отключите все источники питания и проверьте, не возникает ли утечка в VCC_SD при подключённом HDMI. Другой вариант — проверка с внешним источником питания.

(3) Ошибка монтирования:

Если журнал из пункта (1) присутствует, но затем появляются следующие ошибки монтирования:

[ 2229.405694] FAT-fs (mmcblk1p1): bogus number of reserved sectors
[ 2229.405751] FAT-fs (mmcblk1p1): Can't find a valid FAT filesystem

Источник рекомендует отформатировать SD-карту в FAT32.

Либо для NTFS выберите поддержку файловой системы NTFS через make menuconfig.

(4) Карта периодически не распознаётся:

mmc1: new high speed SD card at address b368
mmcblk1: mmc1:b368 SMI 486 MiB
[mmc1] Data transmission error !!!! MINTSTS: [0x00002000]
dwmmc_rockchip ff0c0000.rksdmmc: data FIFO error (status=00002000)
mmcblk1: error -110 sending status command, retrying
need_retune:0,brq->retune_retry_done:0.

Понизьте частоту и увеличьте задержку обнаружения карты для повышения стабильности питания. Если понижение частоты устраняет проблему, проверьте разводку платы.

&sdmmc {
    card-detect-delay = <1200>;
}

(5) TF-карта смонтирована, но её каталог недоступен. Похоже на проблему файловой системы, хотя в Windows карта читается.

Попробуйте восстановить TF-карту с помощью fsck.

(6) Аппаратная проблема: ненормальное напряжение IO.

Workqueue: kmmcd mmc_rescan
[<c0013e24>] (unwind_backtrace+0x0/0xe0) from [<c001172c>] (show_stack+0x10/0x14)
[<c001172c>] (show_stack+0x10/0x14) from [<c04fa444>] (dw_mci_set_ios+0x9c/0x21c)
[<c04fa444>] (dw_mci_set_ios+0x9c/0x21c) from [<c04e7748>] (mmc_set_chip_select+0x18/0x1c)
[<c04e7748>] (mmc_set_chip_select+0x18/0x1c) from [<c04ebd5c>] (mmc_go_idle+0x94/0xc4)
[<c04ebd5c>] (mmc_go_idle+0x94/0xc4) from [<c0748d80>] (mmc_rescan_try_freq+0x54/0xd0)
[<c0748d80>] (mmc_rescan_try_freq+0x54/0xd0) from [<c04e85d0>] (mmc_rescan+0x2c4/0x390)
[<c04e85d0>] (mmc_rescan+0x2c4/0x390) from [<c004d738>] (process_one_work+0x29c/0x458)
[<c004d738>] (process_one_work+0x29c/0x458) from [<c004da88>] (worker_thread+0x194/0x2d4)
[<c004da88>] (worker_thread+0x194/0x2d4) from [<c0052fb4>] (kthread+0xa0/0xac)
[<c0052fb4>] (kthread+0xa0/0xac) from [<c000da98>] (ret_from_fork+0x14/0x3c)
1409..dw_mci_set_ios: wait for unbusy timeout....... STATUS = 0x306 [mmc1]

Проверьте высокий уровень на CMD и DATA без нагрузки. Убедитесь, что напряжение IO не слишком мало и соответствует конфигурации домена питания. Для SDIO также проверьте VCCIO_WL, VBAT_WL, WIFI_REG_ON и работу кварцевого генератора. Проверьте, не ухудшает ли слишком длинная разводка качество сигналов; выполните тест с пониженной частотой.

4.4 Другие проблемы

(1) SD-карта работает с 1 линией, но выдаёт ошибки с 4 линиями. Китайский источник, с. 20, уточняет контекст: u-boot; в английском заголовке это опущено.

У большинства SoC линии SD-карты совмещены с JTAG. Если карта не установлена, SoC автоматически переключает IO на JTAG.

На эталонной плате EVB низкий уровень SD DET означает вставленную карту согласно требованиям SoC. Если изменить схему так, чтобы установленная карта давала высокий уровень SD DET, SoC может ошибочно переключить IO на JTAG.

Решение: найдите определение регистра GRF соответствующего чипа и установите force_jtag в Disable, отключив автоматическое переключение IO JTAG.

Пример кода для RV1126:

diff --git a/arch/arm/mach-rockchip/rv1126/rv1126.c b/arch/arm/mach-rockchip/rv1126/rv1126.c
index 311310d3f2..29b694df9c 100644
--- a/arch/arm/mach-rockchip/rv1126/rv1126.c
+++ b/arch/arm/mach-rockchip/rv1126/rv1126.c
@@ -544,6 +544,9 @@ void board_debug_uart_init(void)
 #ifndef CONFIG_TPL_BUILD
 int arch_cpu_init(void)
 {
+ struct rv1126_grf * const grf = (void *)GRF_BASE;
+
+ writel(0x00100000, &grf->iofunc_con3);
        /*
         * CONFIG_DM_RAMDISK: for ramboot that without SPL.
         */

(2) Утечка питания SD-карты вызывает нарушения работы

Если питание IO модуля SD неуправляемое и карта вставлена до подачи 3V3, ток может поступать через IO обратно в карту и создавать промежуточное напряжение на её питании 3V3. Для некоторых карт это вызывает случайные ошибки и плохую совместимость с платформой. Для устранения утечки драйвер при вставке карты сначала включает подтяжку IO вниз, устраняет остаточное питание, а затем подаёт 3V3. После включения питания IO возвращаются к функции SD и получают подтяжку вверх. При высоких требованиях к совместимости убедитесь, что drivers/mmc/host/dw_mmc.c в ядре SDK содержит коммит “mmc: dw_mmc: Add normal and idle pinctrl control”. По следующему примеру измените собственный узел DTS, добавив режим pinctrl idle. Линии clk, cmd и data необходимо выбрать согласно реальной схеме платы:

--- a/arch/arm/boot/dts/rv1126-evb-v10.dtsi
+++ b/arch/arm/boot/dts/rv1126-evb-v10.dtsi
    wireless_wlan: wireless-wlan {
@@ -104,9 +99,14 @@ sdmmc_pwren: sdmmc-pwren {
            rockchip,pins = <0 RK_PA1 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
        };
+ sdmmc0_idle_pins: sdmmc-idle-pins {
+ rockchip,pins =
+ <3 RK_PA2 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>,
+ <3 RK_PA3 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>,
+ <3 RK_PA4 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>,
+ <3 RK_PA5 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>,
+ <3 RK_PA6 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>,
+ <3 RK_PA7 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>;
+ };
    };
@@ -140,21 +140,18 @@ &sdio {
 };
 &sdmmc {
    max-frequency = <200000000>;
    no-sdio;
    no-mmc;
    bus-width = <4>;
    cap-mmc-highspeed;
    cap-sd-highspeed;
    disable-wp;
- pinctrl-names = "default";
+ pinctrl-names = "normal", "idle";
    pinctrl-0 = <&sdmmc0_clk &sdmmc0_cmd &sdmmc0_det &sdmmc0_bus4>;
+ pinctrl-1 = <&sdmmc0_idle_gpios &sdmmc0_det>;
    vmmc-supply = <&vcc3v3_sd>;
    vqmmc-supply = <&vccio_sd>;
    status = "okay";
 };