S5PV210(TQ210)学习笔记——USB HOST移植

在写USB驱动程序的时候意外发现默认状态下内核没有驱动S5PV210的USB HOST控制器，于是，我自己动手移植了一下S5PV210的USB HOST模块，S5PV210的USB HOST控制器跟S3C2440的有些不同，S5PV210同时支持EHCI和OHCI接口（两者的区别自己谷歌搜一下），这样，S5PV210在功能上就完全支持USB2.0接口了。

Linux内核(以3.8.3为例)默认仅提供了ehci-s5p.c，但是提供了很多其他平台的ohci源码，因此，我们可以参考ohci-exynos.c来编写自己的ohci-s5p.c，然后参考ehci-s5p.c的代码组织方式添加到内核就可以了。下面废话少说，直接进入正题，开始USB HOST的EHCI和OHCI移植。

一 编写自己的ohci-s5p.c

我们以ohci-exynos.c为模板，修改以适合我们的S5P平台。

（1）拷贝ohci-exynos.c为ohci-s5p.c

（2）替换所有的exynos为s5p

（3）由于有些地方是exynos4，所以，还需要将s5p4替换为s5p

（4）如果是3.4版本的内核不需要修改头文件，但是3.8.3内核对文件结构作了调整，还是将ohci-exynos.h头文件改为：

#include <linux/platform_data/usb-ohci-s5p.h>

二 修改drivers/usb/host目录下的相关文件

（1）打开ohci-hcd.c文件，找到ohci-exynos，然后再其前面添加S5P平台支持，修改后如下：

#ifdef CONFIG_USB_OHCI_S5P
#include "ohci-s5p.c"
#define PLATFORM_DRIVER     s5p_ohci_driver
#endif
 
#ifdef CONFIG_USB_OHCI_EXYNOS
#include "ohci-exynos.c"
#define PLATFORM_DRIVER     exynos_ohci_driver
#endif

（2）打开Kconfig文件，在config USB_OHCI_EXYNOS前面添加S5P配置支持，修改后如下：

config USB_OHCI_S5P
       boolean "S5P OHCI support"
       depends on USB_OHCI_HCD && PLAT_S5P
       help
     Enable support for the S5P SOC's on-chip OHCI controller.

config USB_OHCI_EXYNOS
    boolean "OHCI support for Samsung EXYNOS SoC Series"
    depends on USB_OHCI_HCD && ARCH_EXYNOS
    help
     Enable support for the Samsung Exynos SOC's on-chip OHCI controller.

三 编写usb-ohci-s5p.h头文件

（1）切换目录到include/linux/platform_data/，然后拷贝usb-exynos.h到usb-ohci-s5p.h。

（2）打开usb-ohci-s5p.h，将所有的exynos4替换为s5p。

（3）将EXYNOS替换为S5P。

完成这三步，ohci的驱动就已经做好了，但是还需要添加平台支持。

四 配置平台支持

（1）切换到目录arch/arm/plat-samsung，然后打开devs.c文件

（2）在CONFIG_S5P_DEV_USB_EHCI模块后面添加如下内容：

#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_OHCI
static struct resource s5p_ohci_resource[] = {
    [0] = DEFINE_RES_MEM(0xEC300000, SZ_256),
    [1] = DEFINE_RES_IRQ(S5P_IRQ_VIC1(23)),
};

struct platform_device s5p_device_ohci = {
    .name       = "s5p-ohci",
    .id     = -1,
    .num_resources  = ARRAY_SIZE(s5p_ohci_resource),
    .resource   = s5p_ohci_resource,
    .dev        = {
        .dma_mask       = &samsung_device_dma_mask,
        .coherent_dma_mask  = DMA_BIT_MASK(32),
    }
};

void __init s5p_ohci_set_platdata(struct s5p_ohci_platdata *pd)
{
    struct s5p_ohci_platdata *npd;

    npd = s3c_set_platdata(pd, sizeof(struct s5p_ohci_platdata),
            &s5p_device_ohci);

    if (!npd->phy_init)
        npd->phy_init = s5p_usb_phy_init;
    if (!npd->phy_exit)
        npd->phy_exit = s5p_usb_phy_exit;
}
#endif /* CONFIG_S5P_DEV_USB_OHCI */

（2）添加ohci的头文件

#include <linux/platform_data/usb-ohci-s5p.h>

（3）打开Kconfig文件，在S5P_DEV_USB_EHCI模块后面添加OHCI支持，修改后如下

config S5P_DEV_USB_EHCI
    bool
    help
      Compile in platform device definition for USB EHCI

config S5P_DEV_USB_OHCI
    bool
    help
      Compile in platform device definition for USB OHCI

（4）切换到arch/arm/mach-s5pv210目录，打开mach-smdkv210.c，在smdkv210_devices的定义中添加ehci和ohci设备，如下：

#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_EHCI
    &s5p_device_ehci,
#endif
#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_OHCI
     &s5p_device_ohci,
#endif

然后定义platform_data文件，内容如下：

#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_EHCI
static struct s5p_ehci_platdata s5p_ehci_platdata;
#endif
#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_OHCI
static struct s5p_ohci_platdata s5p_ohci_platdata;
#endif

最后，设置platform_data，在smdkv210_machine_init函数中添加如下内容：

#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_EHCI
    s5p_ehci_set_platdata(&s5p_ehci_platdata);
#endif
#ifdef CONFIG_S5P_DEV_USB_OHCI
    s5p_ohci_set_platdata(&s5p_ohci_platdata);
#endif

这样，就将平台设备注册给内核了。

五 修改setup-usb-phy.c文件

从3.4版本开始，内核中自带的setup-usb-s5p.c文件就存在问题，需要修改才能支持S5PV210芯片。

切换到目录arch/arm/mach-s5pv210，将setup-usb-s5p.c文件中的内容替换成下面的代码：

#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/delay.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <mach/regs-sys.h>
#include <plat/regs-usb-hsotg-phy.h>
#include <plat/usb-phy.h>
#include <plat/clock.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>

int s5p_usb_phy_init(struct platform_device *pdev, int type)
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/delay.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <mach/regs-sys.h>
#include <plat/regs-usb-hsotg-phy.h>
#include <plat/usb-phy.h>
#include <plat/clock.h>
#include <plat/gpio-cfg.h>

int s5p_usb_phy_init(struct platform_device *pdev, int type)
{
    int err;
    struct clk *otg_clk;

    if (type != S5P_USB_PHY_HOST)
        return -EINVAL;

    otg_clk = clk_get(&pdev->dev, "otg");
    if (IS_ERR(otg_clk)) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to get otg clock\n");
        return PTR_ERR(otg_clk);
    }   

    err = clk_enable(otg_clk);
    if (err) {
        clk_put(otg_clk);
        return err;
    }   

    if (readl(S5PV210_USB_PHY_CON) & (0x1<<1)) {
        clk_disable(otg_clk);
        clk_put(otg_clk);
        return 0;
    }

    __raw_writel(__raw_readl(S5PV210_USB_PHY_CON) | (0x1<<1),
            S5PV210_USB_PHY_CON);
    __raw_writel((__raw_readl(S3C_PHYPWR)
                & ~(0x1<<7) & ~(0x1<<6)) | (0x1<<8) | (0x1<<5) | (0x1<<4),
            S3C_PHYPWR);
    __raw_writel((__raw_readl(S3C_PHYCLK) & ~(0x1<<7)) | (0x3<<0),
            S3C_PHYCLK);
    __raw_writel((__raw_readl(S3C_RSTCON)) | (0x1<<4) | (0x1<<3),
            S3C_RSTCON);
    __raw_writel(__raw_readl(S3C_RSTCON) & ~(0x1<<4) & ~(0x1<<3),
            S3C_RSTCON);
    /* "at least 10uS" for PHY reset elsewhere, 20 not enough here... */
    udelay(50);

    clk_disable(otg_clk);
    clk_put(otg_clk);

    return 0;
}

int s5p_usb_phy_exit(struct platform_device *pdev, int type)
{
    if (type != S5P_USB_PHY_HOST)
        return -EINVAL;

    __raw_writel(__raw_readl(S3C_PHYPWR) | (0x1<<7)|(0x1<<6),
            S3C_PHYPWR);
    __raw_writel(__raw_readl(S5PV210_USB_PHY_CON) & ~(1<<1),
            S5PV210_USB_PHY_CON);

    return 0;
}

六 内核配置项修改

这时，执行make menuconfig配置，在Device Drivers --->USB support 下看不到OHCI HCD support，只能看到EHCI HCD support，这是因为内核配置存在关联关系，现在解决这个问题。

（1）切换到目录drivers/usb/，打开Kconfig，在USB_ARCH_HAS_OHCI模块下添加如下内容

default y if PLAT_S5P

（2）切换到目录drivers/usb/host下，打开Kconfig，在USB_EHCI_S5P模块下添加如下内容：

select S5P_DEV_USB_EHCI

然后再USB_OHCI_S5P模块下添加如下内容：

select S5P_DEV_USB_OHCI

到这里，执行make menuconfig，到USB相关部分开始OHCI和EHCI中S5P相关，然后编译内核即可正式支持S5PV210内核了。

七 EHCI模块内核bug修改

到这里虽然已经编译 通过了，下载到开发板也可以看到OHCI和EHCI模块都被驱动起来了，插入U盘时也可以正常访问U盘里的数据了，但是，你会发现，如果你对内核U盘中的内容稍作修改然后卸载U盘的话就会发生错误，而且U盘中也没有存入任何数据，这说明，上面的配置仅支持了U盘的读取，还无法支持写操作。

由于芯片手册上对USB HOST部分，我对各寄存器的功能也不是很了解，另外，想了解各部分的功能还需要阅读USB1.0、USB1.1和USB2.0协议，如果想支持USB3.0，还需要阅读相关协议，我暂时还没有时间和精力来阅读这些资料，于是，我去三星的邮件列表中查找，找到了相关问题的解决方法。

打开ehci-s5p.c，然后找到注释

/* DMA burst Enable */

一共有两处，分别将其下的一行代码：

writel(EHCI_INSNREG00_ENABLE_DMA_BURST, EHCI_INSNREG00(hcd->regs));

改为：

writel(0x000E0000, hcd->regs + 0x90);
writel(0x00400040, hcd->regs + 0x94);

这样，就解决了U盘卸载时出错的问题。

八 小结

经过上面一番大战，Linux-3.8.3或者Linux-3.8.6就可以正常驱动S5PV210的USB HOST模块了。

最后，发表一下个人意见，学习嵌入式这些东西，还是需要自己亲自动手做一下，拿官方的核去做一些简单的应用跟在PC上开发东西没什么两样，你是不会看到底层那些美妙的风景的，如果想踏踏实实的做好嵌入式，底层还是不能忽略的，最好从裸机开始。

本文链接：/article/1388408.html

本文作者：girlkoo