Changeset 7c709c05 in rtems


Ignore:
Timestamp:
Oct 8, 2013, 8:43:40 AM (6 years ago)
Author:
Pavel Pisa <ppisa@…>
Branches:
4.10
Children:
df29cfe
Parents:
ab0da63e
git-author:
Pavel Pisa <ppisa@…> (10/08/13 08:43:40)
git-committer:
Sebastian Huber <sebastian.huber@…> (10/08/13 09:14:42)
Message:

Backport of development SPI SD-card patches to RTEMS 4.10.

Arnout Vandecappelle:

PR 1569/misc

  • libchip/i2c/spi-sd-card.c: Added CRC checks.

PR 1576/misc

  • libchip/i2c/spi-sd-card.c: Enable CRC checks.

PR 1567/misc

  • libchip/i2c/spi-sd-card.h, libchip/i2c/spi-sd-card.c: Fixed timeouts.

PR 1579/misc

  • libchip/i2c/spi-sd-card.c: Gradually increasing sleep times when waiting for write to finish.

PR 1580/misc

  • libchip/i2c/spi-sd-card.c: Use bigger chunks and yield processor while waiting for read data.

PR 1586/misc

  • libchip/i2c/spi-sd-card.h, libchip/i2c/spi-sd-card.c: Add retries to SD card accesses.

Signed-off-by: Pavel Pisa <ppisa@…>

Location:
c/src/libchip/i2c
Files:
2 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • c/src/libchip/i2c/spi-sd-card.c

    rab0da63e r7c709c05  
    1313 * rtems@embedded-brains.de
    1414 *
    15  * The license and distribution terms for this file may be found in the file
    16  * LICENSE in this distribution or at http://www.rtems.com/license/LICENSE.
     15 * The license and distribution terms for this file may be
     16 * found in the file LICENSE in this distribution or at
     17 * http://www.rtems.com/license/LICENSE.
    1718 */
    1819
    1920#include <stdio.h>
     21#include <string.h>
    2022#include <errno.h>
    2123#include <inttypes.h>
     
    302304{
    303305        uint64_t ac = sd_card_access_time( csd);
     306        uint32_t ac_100ms = transfer_speed / 80;
    304307        uint32_t n = SD_CARD_CSD_GET_NSAC( csd) * 100;
    305         ac = (ac * transfer_speed) / 8000000000ULL;
    306         return n + (uint32_t) ac;
     308        /* ac is in ns, transfer_speed in bps, max_access_time in bytes.
     309           max_access_time is 100 times typical access time (taac+nsac) */
     310        ac = ac * transfer_speed / 80000000;
     311        ac = ac + 100*n;
     312        if ((uint32_t)ac > ac_100ms)
     313                return ac_100ms;
     314        else
     315                return (uint32_t)ac;
     316}
     317
     318/** @} */
     319
     320/**
     321 * @name CRC functions
     322 *
     323 * Based on http://en.wikipedia.org/wiki/Computation_of_CRC
     324 *
     325 * @{
     326 */
     327
     328static uint8_t sd_card_compute_crc7 (uint8_t *data, size_t len)
     329{
     330        uint8_t e, f, crc;
     331        size_t i;
     332
     333        crc = 0;
     334        for (i = 0; i < len; i++) {
     335                e   = crc ^ data[i];
     336                f   = e ^ (e >> 4) ^ (e >> 7);
     337                crc = (f << 1) ^ (f << 4);
     338        }
     339        return crc >> 1;
     340}
     341
     342static uint16_t sd_card_compute_crc16 (uint8_t *data, size_t len)
     343{
     344        uint8_t s, t;
     345        uint16_t crc;
     346        size_t i;
     347
     348        crc = 0;
     349        for (i = 0; i < len; i++) {
     350                s = data[i] ^ (crc >> 8);
     351                t = s ^ (s >> 4);
     352                crc = (crc << 8) ^ t ^ (t << 5) ^ (t << 12);
     353        }
     354        return crc;
    307355}
    308356
     
    324372        int r = 0;
    325373        int n = 2;
     374        /* For writes, the timeout is 2.5 times that of reads; since we
     375           don't know if it is a write or read, assume write.
     376           FIXME should actually look at R2W_FACTOR for non-HC cards. */
     377        int retries = e->n_ac_max * 25 / 10;
     378        /* n_ac_max/100 is supposed to be the average waiting time. To
     379           approximate this, we start with waiting n_ac_max/150 and
     380           gradually increase the waiting time. */
     381        int wait_time_bytes = (retries + 149) / 150;
    326382        while (e->busy) {
    327383                /* Query busy tokens */
     
    336392                        }
    337393                }
    338                 n = SD_CARD_COMMAND_SIZE;
     394                retries -= n;
     395                if (retries <= 0) {
     396                        return -RTEMS_TIMEOUT;
     397                }
    339398
    340399                if (e->schedule_if_busy) {
    341                         /* Invoke the scheduler */
    342                         rtems_task_wake_after( RTEMS_YIELD_PROCESSOR);
     400                        uint64_t wait_time_us = wait_time_bytes;
     401                        wait_time_us *= 8000000;
     402                        wait_time_us /= e->transfer_mode.baudrate;
     403                        rtems_task_wake_after( RTEMS_MICROSECONDS_TO_TICKS(wait_time_us));
     404                        retries -= wait_time_bytes;
     405                        wait_time_bytes = wait_time_bytes * 15 / 10;
     406                } else {
     407                        n = SD_CARD_COMMAND_SIZE;
    343408                }
    344409        }
     
    355420        };
    356421        int r = 0;
     422        uint8_t crc7;
    357423
    358424        SD_CARD_INVALIDATE_RESPONSE_INDEX( e);
     
    365431        SD_CARD_COMMAND_SET_COMMAND( e->command, command);
    366432        SD_CARD_COMMAND_SET_ARGUMENT( e->command, argument);
     433        crc7 = sd_card_compute_crc7( e->command + 1, 5);
     434        SD_CARD_COMMAND_SET_CRC7( e->command, crc7);
    367435        rv = rtems_libi2c_ioctl( e->bus, RTEMS_LIBI2C_IOCTL_READ_WRITE, &rw);
    368436        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write command and read response");
     
    405473{
    406474        int rv = 0;
     475        uint8_t crc7;
    407476
    408477        rv = sd_card_send_command( e, command, argument);
     
    418487        }
    419488
     489        crc7 = sd_card_compute_crc7( e->response + e->response_index, 5);
     490        if (crc7 != SD_CARD_COMMAND_GET_CRC7( e->response + e->response_index) &&
     491                SD_CARD_COMMAND_GET_CRC7( e->response + e->response_index) != 0x7f) {
     492                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "CRC check failed on register command\n");
     493                return -RTEMS_IO_ERROR;
     494        }
     495
    420496        *reg = sd_card_get_uint32( e->response + e->response_index + 1);
    421497
     
    457533        int rv = 0;
    458534
    459         /* Access time idle tokens */
    460         uint32_t n_ac = 1;
    461 
    462535        /* Discard command response */
    463536        int r = e->response_index + 1;
    464537
    465         /* Minimum token number before data start */
    466         int next_response_size = 2;
    467 
    468538        /* Standard response size */
    469539        int response_size = SD_CARD_COMMAND_SIZE;
    470540
     541        /* Where the response is stored */
     542        uint8_t *response = e->response;
     543
    471544        /* Data input index */
    472545        int i = 0;
    473546
     547        /* CRC check of data */
     548        uint16_t crc16;
     549
     550        /* Maximum number of tokens to read. */
     551        int retries = e->n_ac_max;
     552
    474553        SD_CARD_INVALIDATE_RESPONSE_INDEX( e);
    475554
     
    478557
    479558                /* Search the data start token in in current response buffer */
     559                retries -= (response_size - r);
    480560                while (r < response_size) {
    481                         RTEMS_DEBUG_PRINT( "Token [%02u]: 0x%02x\n", r, e->response [r]);
    482                         if (n_ac > e->n_ac_max) {
    483                                 RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Timeout\n");
    484                                 return -RTEMS_IO_ERROR;
    485                         } else if (e->response [r] == start_token) {
     561                        RTEMS_DEBUG_PRINT( "Token [%02u]: 0x%02x\n", r, response [r]);
     562                        if (response [r] == start_token) {
    486563                                /* Discard data start token */
    487564                                ++r;
    488565                                goto sd_card_read_start;
    489                         } else if (SD_CARD_IS_DATA_ERROR( e->response [r])) {
    490                                 RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Data error token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, e->response [r]);
     566                        } else if (SD_CARD_IS_DATA_ERROR( response [r])) {
     567                                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Data error token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, response [r]);
    491568                                return -RTEMS_IO_ERROR;
    492                         } else if (e->response [r] != SD_CARD_IDLE_TOKEN) {
    493                                 RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Unexpected token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, e->response [r]);
     569                        } else if (response [r] != SD_CARD_IDLE_TOKEN) {
     570                                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Unexpected token [%02i]: 0x%02" PRIx8 "\n", r, response [r]);
    494571                                return -RTEMS_IO_ERROR;
    495572                        }
    496                         ++n_ac;
    497573                        ++r;
    498574                }
    499575
    500                 /* Query more */
    501                 rv = sd_card_query( e, e->response, next_response_size);
     576                if (retries <= 0) {
     577                        RTEMS_SYSLOG_ERROR( "Timeout\n");
     578                        return -RTEMS_IO_ERROR;
     579                }
     580
     581                if (e->schedule_if_busy)
     582                        rtems_task_wake_after( RTEMS_YIELD_PROCESSOR);
     583
     584                /* Query more.  We typically have to wait between 10 and 100
     585                   bytes.  To reduce overhead, read the response in chunks of
     586                   50 bytes - this doesn't introduce too much copy overhead
     587                   but does allow SPI DMA transfers to work efficiently. */
     588                response = in;
     589                response_size = 50;
     590                if (response_size > n)
     591                        response_size = n;
     592                rv = sd_card_query( e, response, response_size);
    502593                RTEMS_CHECK_RV( rv, "Query data start token");
    503 
    504                 /* Set standard query size */
    505                 response_size = next_response_size;
    506                 next_response_size = SD_CARD_COMMAND_SIZE;
    507594
    508595                /* Reset start position */
     
    514601        /* Read data */
    515602        while (r < response_size && i < n) {
    516                 in [i++] = e->response [r++];
     603                in [i++] = response [r++];
    517604        }
    518605
     
    528615        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Read CRC 16");
    529616
     617        crc16 = sd_card_compute_crc16 (in, n);
     618        if ((e->response[0] != ((crc16 >> 8) & 0xff)) ||
     619            (e->response[1] != (crc16 & 0xff))) {
     620                RTEMS_SYSLOG_ERROR( "CRC check failed on read\n");
     621                return -RTEMS_IO_ERROR;
     622        }
     623
    530624        return i;
    531625}
     
    534628{
    535629        int rv = 0;
    536         uint8_t crc16 [2] = { 0, 0 };
     630        uint8_t crc16_bytes [2] = { 0, 0 };
     631        uint16_t crc16;
    537632
    538633        /* Data output index */
     
    552647
    553648        /* Write CRC 16 */
    554         rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, crc16, 2);
     649        crc16 = sd_card_compute_crc16(out, n);
     650        crc16_bytes[0] = (crc16>>8) & 0xff;
     651        crc16_bytes[1] = (crc16) & 0xff;
     652        rv = rtems_libi2c_write_bytes( e->bus, crc16_bytes, 2);
    555653        RTEMS_CHECK_RV( rv, "Write CRC 16");
    556654
     
    606704        uint8_t csd_structure = 0;
    607705        uint64_t capacity = 0;
     706        uint8_t crc7;
    608707
    609708        /* Assume first that we have a SD card and not a MMC card */
     
    672771         * voltage is right.  Some MMCs accept this command but will still fail
    673772         * on ACMD41.  SD 1.x cards will fails this command and do not support
    674          * HCS (> 2G capacity).  SD spec requires the correct CRC7 be sent even
    675          * when in SPI mode.  So this will just change the default CRC7 and
    676          * keep it there for all subsequent commands (which just require a do
    677          * not care CRC byte).
     773         * HCS (> 2G capacity).
    678774         */
    679         SD_CARD_COMMAND_SET_CRC7( e->command, 0x43U);
    680775        rv = sd_card_send_register_command( e, SD_CARD_CMD_SEND_IF_COND, if_cond_reg, &if_cond_reg);
    681776
     
    692787                cmd_arg = SD_CARD_FLAG_HCS;
    693788        }
     789
     790        /* Enable CRC */
     791        sd_card_send_command( e, SD_CARD_CMD_CRC_ON_OFF, 1);
    694792
    695793        /* Initialize card */
     
    841939                RTEMS_SYSLOG( "Manufacturing date       : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CID_GET_MDT( block));
    842940                RTEMS_SYSLOG( "7-bit CRC checksum       : %" PRIu8 "\n",  SD_CARD_CID_GET_CRC7( block));
     941                crc7 = sd_card_compute_crc7( block, 15);
     942                if (crc7 != SD_CARD_CID_GET_CRC7( block))
     943                        RTEMS_SYSLOG( "  Failed! (computed %02" PRIx8 ")\n", crc7);
    843944        }
    844945
     
    851952        RTEMS_CLEANUP_RV_SC( rv, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Read: SD_CARD_CMD_SEND_CSD");
    852953
     954        crc7 = sd_card_compute_crc7( block, 15);
     955        if (crc7 != SD_CARD_CID_GET_CRC7( block)) {
     956                RTEMS_SYSLOG( "SD_CARD_CMD_SEND_CSD CRC failed\n");
     957                sc = RTEMS_IO_ERROR;
     958                goto sd_card_driver_init_cleanup;
     959        }
     960       
    853961        /* CSD Structure */
    854962        csd_structure = SD_CARD_CSD_GET_CSD_STRUCTURE( block);
     
    884992                read_block_size = 512;
    885993                write_block_size = 512;
     994
     995                /* Timeout is fixed at 100ms in CSD Version 2.0 */
     996                e->n_ac_max = transfer_speed / 80;
    886997        } else {
    887998                RTEMS_DO_CLEANUP_SC( RTEMS_IO_ERROR, sc, sd_card_driver_init_cleanup, "Unexpected CSD Structure number");
     
    8941005                RTEMS_SYSLOG( "Spec version             : %" PRIu8 "\n", SD_CARD_CSD_GET_SPEC_VERS( block));
    8951006                RTEMS_SYSLOG( "Access time [ns]         : %" PRIu32 "\n", sd_card_access_time( block));
     1007                RTEMS_SYSLOG( "Access time [N]          : %" PRIu32 "\n", SD_CARD_CSD_GET_NSAC( block)*100);
    8961008                RTEMS_SYSLOG( "Max access time [N]      : %" PRIu32 "\n", e->n_ac_max);
    8971009                RTEMS_SYSLOG( "Max read block size [B]  : %" PRIu32 "\n", read_block_size);
     
    10241136        r->req_done( r->done_arg, RTEMS_IO_ERROR);
    10251137
    1026         return rv;
     1138        return 0;
    10271139}
    10281140
     
    11171229        r->req_done( r->done_arg, RTEMS_IO_ERROR);
    11181230
    1119         return rv;
     1231        return 0;
    11201232}
    11211233
     
    11271239                sd_card_driver_entry *e = &sd_card_driver_table [minor];
    11281240                rtems_blkdev_request *r = (rtems_blkdev_request *) arg;
     1241                int (*f)( sd_card_driver_entry *, rtems_blkdev_request *);
     1242                uint32_t retries = e->retries;
     1243                int result;
     1244
    11291245                switch (r->req) {
    11301246                        case RTEMS_BLKDEV_REQ_READ:
    1131                                 return sd_card_disk_block_read( e, r);
     1247                                f = sd_card_disk_block_read;
     1248                                break;
    11321249                        case RTEMS_BLKDEV_REQ_WRITE:
    1133                                 return sd_card_disk_block_write( e, r);
     1250                                f = sd_card_disk_block_write;
     1251                                break;
    11341252                        default:
    1135                                 errno = EINVAL;
     1253                                errno = EINVAL;
    11361254                                return -1;
    11371255                }
     1256                do {
     1257                        result = f( e, r);
     1258                } while (retries-- > 0 && result != 0);
     1259                return result;
     1260
    11381261        } else if (req == RTEMS_BLKIO_CAPABILITIES) {
    11391262                *(uint32_t *) arg = RTEMS_BLKDEV_CAP_MULTISECTOR_CONT;
    11401263                return 0;
    11411264        } else {
    1142                 errno = EINVAL;
     1265                errno = EINVAL;
    11431266                return -1;
    11441267        }
     
    11561279                sd_card_driver_entry *e = &sd_card_driver_table [minor];
    11571280                dev_t dev = rtems_filesystem_make_dev_t( major, minor);
     1281                uint32_t retries = e->retries;
    11581282
    11591283                /* Initialize SD Card */
    1160                 sc = sd_card_init( e);
     1284                do {
     1285                        sc = sd_card_init( e);
     1286                } while (retries-- > 0 && sc != RTEMS_SUCCESSFUL);
    11611287                RTEMS_CHECK_SC( sc, "Initialize SD Card");
    11621288
  • c/src/libchip/i2c/spi-sd-card.h

    rab0da63e r7c709c05  
    1313 * rtems@embedded-brains.de
    1414 *
    15  * The license and distribution terms for this file may be found in the file
    16  * LICENSE in this distribution or at http://www.rtems.com/license/LICENSE.
     15 * The license and distribution terms for this file may be
     16 * found in the file LICENSE in this distribution or at
     17 * http://www.rtems.com/license/LICENSE.
    1718 */
    1819
     
    5354}
    5455
    55 #define SD_CARD_N_AC_MAX_DEFAULT 8
     56/* Default speed = 400kbps, default timeout = 100ms, n_ac_max is in bytes */
     57#define SD_CARD_N_AC_MAX_DEFAULT 5000
    5658
    5759typedef struct {
     
    6971        bool verbose;
    7072        bool schedule_if_busy;
     73        uint32_t retries;
    7174} sd_card_driver_entry;
    7275
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.