RK3568平台SD/TF卡接口配置指南：引脚定义、设备树与调试

SD卡与TF卡（Micro SD卡）是嵌入式系统中常用的存储与扩展接口。要使其在RK3568平台上正常工作，需要理解其硬件连接、软件配置，并掌握基本的调试方法。以下是针对RK3568的SD/TF卡接口配置详解。

SD/TF卡核心信号

SD卡接口通常包含以下几类关键信号：

• DATA：数据线，用于数据传输。
• CLK：时钟信号，由主机提供给SD卡。
• VCC_SD：为SD卡核心供电的电源。
• VCCIO_SD：为SD卡数据线I/O引脚供电的电源，通常需要与主控I/O电压匹配。
• CMD：命令/应答信号。主机通过此线发送命令，SD卡通过同一线路返回响应。
• CD (Card Detect)：卡检测信号。当卡插入时，该引脚电平会发生变化，通知主机有卡插入，通常连接到主控的DET引脚。

图1：RK3568平台上SDMMC0控制器与TF卡插槽的典型连接电路，包含数据线、命令线、时钟及检测引脚。

图2：SD卡的内部功能模块示意图（右）及外部引脚排列定义（左），包括电源、时钟、命令与数据线。

图3：SD卡在SDIO模式（左）和SPI模式（右）下的引脚功能定义对比。RK3568通常使用SDIO模式。

硬件引脚定义参考

了解卡座本身的引脚排列对于硬件设计和排查问题至关重要。

图4：TF卡（Micro SD卡）卡槽的引脚示意图，标注了写保护检测、卡插入检测及各数据/命令引脚。

图5：TF卡的详细电气与物理规格参数表，包括工作电压、电流、温度范围以及SD和SPI模式下的完整引脚定义。

图6：开发板PCB上TF卡连接器的引脚图，显示了卡检测信号（插入后为低电平）与TF卡各引脚的对应关系。

设备树配置详解

在计算机基础中，设备树是描述硬件的重要机制。RK3568的SDMMC控制器配置主要在设备树（DTS）文件中完成。

你需要确认SD/TF卡使用的是哪个SDMMC控制器（例如sdmmc0），并在对应的设备树文件中启用它，同时检查GPIO引脚配置是否正确。注意关闭其他未使用的SDMMC节点（如sdmmc1, sdmmc2），避免冲突。
通常，sdmmc0的配置可能位于 kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb.dtsi 这样的文件中，而具体板级的覆写可能在类似 rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsi 的文件中。

以下是一个sdmmc0节点的配置示例及关键属性说明：

&sdmmc0 {
    max-frequency = <150000000>; /* 最大工作频率150MHz */
    no-sdio; /* 非SDIO设备（如Wi-Fi）*/
    no-mmc; /* 非eMMC存储 */
    bus-width = <4>; /* 数据总线宽度，4线模式 */
    cap-mmc-highspeed;
    cap-sd-highspeed; /* 支持高速SD卡 */
    disable-wp; /* 禁用写保护检测 */
    sd-uhs-sdr104; /* 支持UHS-SDR104模式 (SDIO 3.0) */
    vmmc-supply = <&vcc3v3_sd>; /* SD卡供电（3.3V） */
    vqmmc-supply = <&vccio_sd>; /* SD卡IO引脚供电 */
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&sdmmc0_bus4 &sdmmc0_clk &sdmmc0_cmd &sdmmc0_det>; /* 引脚复用配置 */
    status = "okay"; /* 启用此控制器 */
};

对应的引脚控制（pinctrl）配置定义了具体哪些GPIO引脚被复用为SDMMC功能：

sdmmc0 {
    /omit-if-no-ref/
    sdmmc0_bus4: sdmmc0-bus4 {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_d0 */
            <1 RK_PD5 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>,
            /* sdmmc0_d1 */
            <1 RK_PD6 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>,
            /* sdmmc0_d2 */
            <1 RK_PD7 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>,
            /* sdmmc0_d3 */
            <2 RK_PA0 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>;
    };
    /omit-if-no-ref/
    sdmmc0_clk: sdmmc0-clk {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_clk */
            <2 RK_PA2 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>;
    };
    /omit-if-no-ref/
    sdmmc0_cmd: sdmmc0-cmd {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_cmd */
            <2 RK_PA1 1 &pcfg_pull_up_drv_level_2>;
    };
    /omit-if-no-ref/
    sdmmc0_det: sdmmc0-det {
        rockchip,pins =
            /* sdmmc0_det */
            <0 RK_PA4 1 &pcfg_pull_up>;
    };
};

内核日志分析

配置正确且硬件连接无误后，系统启动或插入SD卡时，内核会打印识别信息。以下是成功识别一张SDXC卡的日志示例：

[  523.042244] mmc_host mmc1: Bus speed (slot 0) = 148500000Hz (slot req 150000000Hz, actual 148500000HZ div = 0)
[  523.060196] dwmmc_rockchip fe2b0000.dwmmc: Successfully tuned phase to 270
[  523.060301] mmc1: new ultra high speed SDR104 SDXC card at address aaaa
[  523.062755] mmcblk1: mmc1:aaaa SN64G 59.5 GiB
[  523.067518]  mmcblk1: p1

最后两行表明系统不仅识别了卡（mmcblk1），还识别到了其上的第一个分区（mmcblk1p1）。

功能验证与挂载

识别到存储设备后，可以手动挂载并进行读写测试：

# 将SD卡上的第一个分区（假设为FAT32格式）挂载到 /mnt 目录
mount -t vfat /dev/mmcblk1p1 /mnt
# 随后可以查看 /mnt 目录下的文件，或进行复制删除操作以验证读写功能

常见问题排查

1. 无法识别文件系统：内核可能未编译对应文件系统（如exFAT、NTFS）的驱动，需要在内核配置中启用。
2. 开机不读卡，热插拔正常：这通常是电源时序或上电稳定性问题，需检查电源电路。
3. 概率性不识别：可以尝试在设备树中降低工作频率（max-frequency）或增加卡检测延时，以增强兼容性和稳定性。如果降频后问题消失，应重点检查PCB布局（Layout），特别是时钟和数据线的走线。

   &sdmmc0 {
       card-detect-delay = <1200>; /* 增加卡检测延时，单位毫秒 */
       // max-frequency = <100000000>; /* 尝试降低频率 */
   };

U-Boot启动顺序配置

如果希望从SD卡启动系统，需要在U-Boot中配置启动顺序。修改文件 u-boot/arch/arm/dts/rk3568-u-boot.dtsi（路径可能因版本而异）：

chosen {
    stdout-path = &uart2;
    u-boot,spl-boot-order = &sdmmc0, &sdhci, &nandc0, &spi_nand, &spi_nor;
};

在上述配置中，&sdmmc0 被放在了SPL（Secondary Program Loader）启动顺序的首位，这意味着U-Boot会优先尝试从sdmmc0（即TF卡槽）加载下一阶段的引导程序。

通过以上对硬件引脚、设备树配置、内核日志及常见问题的分析，你应该能完成RK3568平台上SD/TF卡接口的驱动与调试。更多关于底层硬件交互与操作系统驱动的深入讨论，欢迎访问云栈社区进行交流。

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参考链接

• SD卡/SD卡卡槽/TF卡/TF卡卡槽的引脚定义