第２２卷第１期计算机仿真２００５年１月文章编号：１００６—９３４８(２００５)０１—０１６０—０４

嵌入式Ｌｉｎｕｘ下的ＭＭＣ／ＳＤ卡的原理及实现

纪竞舟，付宇卓

(上海交通大学芯片与系统研究中心，上海２００３３０)

摘要：随着计算机硬件的发展及数据量的增加，对存储设备的要求也越来越高。闪存卡以其特性成为移动设备上的首选存

储媒介。而且由于ＭＭＣ卡与ｓＤ卡的硬件接口是兼容的。因此，该文在Ｍｏｔｏｒｏｌａ的ＤｒａｇｏｎｂａｌｌＭＸｌ平台的基础上，描述了

ＭＭＣ／ＳＤ卡的硬件接口，给出了硬件接口部分的原理图。并介绍了在此嵌人式系统中使用它的一些相关操作及其顺序。最

后介绍了Ｌｉｎｕｘ下设备的分类，给出了编写块设备驱动的相关数据结构及函数，详细说明了在Ｌｉａｕｘ环境下编写相应的驱动

程序的方法及注意事项。

关键词：嵌入式；闪存卡；驱动程序

中图分类号：ＴＰ３文献标识码：Ａ

ＴｈｅＴｈｅｏｒｙａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＭＭＣ／ＳＤＣａｒｄＢａｓｅｄｏｎＥｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ

ＪＩＪｉｎｇ—ｚｈｏｕ，ＦＵＹｕ—ｚｈｕｏ

(ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳＯＧａｎｄＳｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３０，ＣＫ强)ＡＢＳＴＲＡＣｒ：Ｗｉｔ｝ｌｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈａｒｄｗａｒｅｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｄａｔａ。ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｓｔｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅｉｓ

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ＫＥＹＷＯＲＩ)ｓ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄ；Ｆｌａｓｈｃａｒｄ；Ｌｉｎｕｘｄｒｉｖｅｒ

１引言

随着计算机硬件设备和软件系统逐步升级，只能存储小容量的文件和数据的软盘已经根本无法满足人们１３常应用的基本需求，而相对容量大不了多少的ＺＩＰ、ＭＯ等光磁盘介质存储设备又由于其驱动器昂贵的价格使用户却步；移动硬盘的容量虽然很大，但普通用户还是很难承受比普通硬盘高出许多的价格。于是用户低价高效的移动存储需求促动了以闪存为介质的微型移动存储设备的出现，比如现在ｕ盘的普及。这些闪存卡功耗低、密度高、体积小、可靠性高、可擦除、可重写，由于是电读写介质，闪存卡完全不受磁性干扰和影响，而且因其具有相对简单的物理内部结构，在发生碰撞时也不易出现数据丢失现象。如今各类闪存卡广泛应用于如ＰＤＡ、ＤＣ、ＭＰ３和手机等各种数码产品中。因此新一代的嵌入式处理器，如ＡＭＤ的ＡＵｌｌ００、Ｉｎｔｅｌ的Ｘ，ｓｃａｌｅ、ＴＩ的ＯＭＡＰ以及Ｍｏｔｏｒｏｌａ的ＭＣ９３２８ＭＸｌ都增加了对闪存卡的支持。

基金项目：总后科研项目资助(４１Ａ１Ｃ．５１)

收稿日期：２００３—１０—２０

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由于ＭＭＣ卡和ＳＤ卡的接口通常是兼容的，因此本文主要对这两种卡在基于ＩＩＮｌⅨ的嵌入式系统上的实现进行介绍。ＭＭＣ(ＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＣａｒｄ)卡是一种通用的数据存储介质，它定义了简洁的、易于实现的接口，有着广泛的用途，比如电子玩具、ＰＤＡ以及ＭＰ３等等。ＭＭＣ卡有７根引脚，并在一个较低的电压范围内以２０Ｍｂｐｓ的速率通信。ｓＤ(ＳｅｃｕｒｅＤｉ百ｔａｌｃａＩｄ)卡在物理上及通信协议上与ＭＭＣ卡均有类似的地方，但它比ＭＭＣ卡多了两根引脚用作数据传输，因此它的传输速率比ＭＭＣ卡更快。ＳＤ卡有存储卡和Ｉ／Ｏ卡两种。存储卡与ＭＭＣ卡相比，增加了版权保护机制，并有更快的传输速率及更高的存储容量。Ｉ／Ｏ卡有着高速的数据输入输出功能，并且功耗很低，其主要用在移动设备上。

图１为ＭＭＣ／ＳＤ卡的引脚描述及比较。

从图１可以看出，引脚主要有电压、时钟以及命令和数据信号等。ＭＭＣ／ＳＤ卡是通过发送命令信号，从而达到状态转移、数据读写等操作。除了上述几根引脚外，一张ＭＭＣ／ＳＤ卡通常还可能有插卡检测(ＣａｒｄＤｅｔｅｃｔｅｄ)信号线和写保护(ＷｒｉｔｅＰｒｏｔｅｃｔｅｄ)信号线。

万方数据万方数据