[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

Platform: RockChip

OS: Android 6.0

Kernel: 4.4

WiFi/BT/FM 模組: AP6354

前面的基本概念搜羅于網絡;

後面的驅動流程分析是根據 RockChip 3399 的 Kernel 部分來進行分析的。

- 基本概念
  - Wifi
  - WLAN
  - 關系
  - STA 模式和 AP 模式
  - 無線接入過程的三個階段
  - SD 和 MMC
  - SDIOSecure Digital IO
  - SDIO 卡和 SD 卡的差別
  - SDIO-Wifi 子產品
  - SDIO 總線
  - SDIO 指令
- WIFI 子產品解析和啟動流程
- SDIO 接口驅動
- WIFI 驅動流程分析
- 調試問題
  - 調試步驟
    - 確定配置無誤
    - 檢查供電是否正常
    - 掃描子產品初始化子產品
    - 檢查子產品能否處于工作狀态
    - 确認Android層是否能夠打開
  - 吞吐率問題
  - 其他問題
    - 無法連接配接熱點
    - softap 無法打開正基系列的
    - P2P 問題

本部落格唯一位址：http://blog.csdn.net/dearsq/article/details/53318887

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基本概念

Wifi

wifi 英文全稱是 WIreless-FIdelity，翻譯成中文就是無線保真，英文簡稱WiFi。

WLAN

wlan 英文全名：Wireless Local Area Networks，無線區域網路絡。

關系

wifi 是實作 wlan 的一種技術。

STA 模式和 AP 模式

AP模式: Access Point，提供無線接入服務，允許其它無線裝置接入，提供資料通路，一般的無線路由/網橋工作在該模式下。AP和AP之間允許互相連接配接。

Sta模式: Station, 類似于無線終端，sta本身并不接受無線的接入，它可以連接配接到AP，一般無線網卡即工作在該模式。

無線接入過程的三個階段

STA（工作站）啟動初始化、開始正式使用AP傳送資料幀前，要經過三個階段才能夠接入（802.11MAC層負責用戶端與AP之間的通訊，功能包括掃描、接入、認證、加密、漫遊和同步等功能）：

1）掃描階段（SCAN）

2）認證階段 (Authentication)

3）關聯（Association）

[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

更詳細的 wifi 相關介紹可以參考這篇文章 WiFi基礎知識解析

後面介紹 Wifi 的接口 SDIO 的基本概念。

SD 和 MMC

SD (Secure Digital) 與 MMC (Multimedia Card)

MMC 是較早的一種記憶卡标準，目前已經被 SD 标準取代。

SD 是一種 flash memory card 的标準,也就是一般常見的 SD 記憶卡。

SDIO（Secure Digital I/O）

SDIO 就是 SD 的 I/O 接口的意思。

更具體的說，SD 本來是記憶卡的标準,但是現在也可以把 SD 拿來插上一些外圍接口使用,這樣的技術便是 SDIO。

SDIO 通過 SD 的 I/O 管腳來連接配接外部的外圍 device 并傳輸資料。這些外圍裝置，我們稱為 SDIO 卡，常見的有：

Wi-Fi card(無線網絡卡)
CMOS sensor card(照相子產品)
GPS card
GSM/GPRS modem card
Bluetooth card
Radio/TV card

SDIO 卡和 SD 卡的差別

SD卡使用的是SD卡協定，而SDIO卡使用的是SDIO協定！

協定不一樣，初始化/讀寫方式也不一樣！

SDIO-Wifi 子產品

SDIO-Wifi 子產品是基于 SDIO 接口的符合 wifi 無線網絡标準的嵌入式子產品，内置無線網絡協定IEEE802.11協定棧以及TCP/IP協定棧，能夠實作使用者主平台資料通過SDIO口到無線網絡之間的轉換。

SDIO 具有傳輸資料快，相容SD、MMC接口等特點。

對于SDIO接口的wifi，首先，它是一個sdio的卡的裝置，然後具備了wifi的功能。

是以，注冊的時候還是先以sdio的卡的裝置去注冊的。然後檢測到卡之後就要驅動他的wifi功能。

SDIO 總線

SDIO總線和 USB總線類似，SDIO也有兩端，其中一端是HOST端，另一端是device端。所有的通信都是由HOST端發送指令開始的，Device端隻要能解析指令，就可以互相通信。

CLK信号：HOST給DEVICE的時鐘信号，每個時鐘周期傳輸一個指令。

CMD信号：雙向的信号，用于傳送指令和反應。

DAT0-DAT3 信号：四條用于傳送的資料線。

VDD信号：電源信号。

VSS1，VSS2：電源地信号。

SDIO 指令

SDIO總線上都是HOST端發起請求，然後DEVICE端回應請求。

SDIO 指令由6個位元組組成。

a – Command:用于開始傳輸的指令，是由HOST端發往DEVICE端的。其中指令是通過CMD信号線傳送的。

b – Response:回應是DEVICE傳回的HOST的指令，作為Command的回應。也是通過CMD線傳送的。

c – Data:資料是雙向的傳送的。可以設定為1線模式，也可以設定為4線模式。資料是通過DAT0-DAT3信号線傳輸的。

SDIO的每次操作都是由HOST在CMD線上發起一個CMD，對于有的CMD，DEVICE需要傳回Response，有的則不需要。

對于讀指令，首先HOST會向DEVICE發送指令，緊接着DEVICE會傳回一個握手信号，此時，當HOST收到回應的握手信号後，會将資料放在4位的資料線上，在傳送資料的同時會跟随着CRC校驗碼。當整個讀傳送完畢後，HOST會再次發送一個指令，通知DEVICE操作完畢，DEVICE同時會傳回一個響應。

對于寫指令，首先HOST會向DEVICE發送指令，緊接着DEVICE會傳回一個握手信号，此時，當HOST收到回應的握手信号後，會将資料放在4位的資料線上，在傳送資料的同時會跟随着CRC校驗碼。當整個寫傳送完畢後，HOST會再次發送一個指令，通知DEVICE操作完畢，DEVICE同時會傳回一個響應。

WIFI 子產品解析和啟動流程

對于 Wifi 模組的 Android 上層的分析，這篇文章講的非常不錯：

http://blog.csdn.net/ylyuanlu/article/details/7711433

這篇文章将下圖藍色的和綠色的部分講的非常詳細。

[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

我這個闆子上所采用的 WiFi 模組是 AP6354, 它是一個 Wifi / BT4.0 / FM 三合一模組。接口是 SDIO。

本文主要分析 Kernel Driver 部分。是以先從 SDIO 接口的驅動來切入。

SDIO 接口驅動

SDIO 接口的 wifi，首先，它是一個 sdio 卡裝置，然後具備了 wifi 的功能，是以 SDIO 接口的 WiFi 驅動就是在 wifi 驅動外面套上了一個 SDIO 驅動的外殼。

SDIO 驅動部分代碼結構如下

[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

drivers/mmc 下有 mmc卡、sd卡、sdio 卡驅動。

SDIO驅動仍然符合裝置驅動的分層與分離思想。

裝置驅動層（wifi 裝置）:

核心層（向上向下提供接口）

主機驅動層（實作 SDIO 驅動）

我們主要關心 core 目錄（CORE 層），其中是媒體卡的通用代碼。包括 core.c host.c stdio.c。

CORE 層完成了

1. 不同協定和規範的實作

2. 為 HOST 層的驅動提供了接口函數

3. 完成了 SDIO 總線注冊

4. 對應 ops 操作

5. 以及支援 mmc 的代碼

host 目錄（HOST 層）是根據不通平台而編寫的 host 驅動。

WIFI 驅動流程分析

rockchip_wifi_init_module_rkwifi //建立了一個核心線程 wifi_init_thread

—wifi_init_thread //->

——dhd_module_init

———dhd_wifi_platform_register_drv // 查找裝置，注冊 wifi 驅動，注冊成功調用後面的 bcmdhd_wifi_plat_dev_drv_probe

————wifi_ctrlfunc_register_drv

————|—bus_find_device //查找 wifi 裝置

————|—platform_driver_register(&wifi_platform_dev_driver) //注冊 wifi 驅動

————bcmdhd_wifi_plat_dev_drv_probe //->

—————dhd_wifi_platform_load //兩個操作

——————wl_android_init //1. wlan 初始化

——————dhd_wifi_platform_load_sdio //2. 根據接口類型 usb、sdio、pcie 選擇不同的操作

———————dhd_bus_register // 注冊成功就調用 dhd_sdio.dhdsdio_probe

————————bcmsdh_register(&dhd_sdio)

————————|—bcmsdh_register_client_driver

————————|——sdio_register_driver(&bcmsdh_sdmmc_driver) //注冊成功調用 bcmsdh_sdmmc_probe

————————|———bcmsdh_sdmmc_probe //->

————————|———sdioh_probe

————————dhdsdio_probe

參考文章

在全志平台調試博通的wifi驅動（類似ap6212）

wifi 詳解(三)

調試問題

調試步驟

1.確定配置無誤

[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

dts檔案的配置wifi部分是在net/rfkill-wlan.c中進行配置；先通過核心啟動日志确認相關配置是否有正常解析，如果解析過程出現異常，确認是所配置的gpio是否存在沖突；

2.檢查供電是否正常

确認wifi的供電控制是否受控

Echo 0 > /sys/class/rkwifi/power //對wifi子產品掉電

Echo 1 > /sys/class/rkwifi/power//對wifi子產品上電

如果執行上面指令對子產品進行上下電，而實際測量對應管腳不受控，可以通過io 指令讀取對應的寄存器，确認是否寫入，如果正确寫入但是實際測量不受控請檢查硬體部分；

3. 掃描子產品初始化子產品

檢查核心中是否配置

CONFIG_WIFI_LOAD_DRIVER_WHEN_KERNEL_BOOTUP=y；

調測wifi時請把該宏配置為 n；

執行 echo 1 > /sys/class/rkwifi/driver 指令會調用子產品的驅動的初始化操作，初始化成功後看到wlan0 節點；

如何判斷是否識别到子產品

* Usb接口的子產品：出現如下 log

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* SDIO 接口的子產品

對于sdio接口的子產品，執行” echo 1 > /sys/class/rkwifi/driver”指令，正常情況下 sdio_clk 和sdio_cmd 能夠測量到相關波形，核心列印上能夠看到如下列印，如果沒有測量到波形也沒有看到如下列印，根據配置文檔檢查是否正确配置sdio;

[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

Wifi驅動會根據掃描到的sdio子產品的vid pid 進行驅動比對，rtl的驅動會根據讀取到的vid，pid進行驅動比對；其中正基系列的子產品會根據後面從data資料線上讀取到F1 function 讀取的數值進行驅動與固件比對（正基目前的驅動相容所有sdio接口正基子產品，根據F1 function 讀取的值比對固件）；

如果能夠掃描子產品但是初始化過程看到data fifo error,檢查下 sdio接口電平是否一緻；方法如下：

echo 1 > /sys/class/rkwifi/power

測量 VDDIO sdio_clk sdio_cmd sdio_data0~sdio_data3 的電壓；正常情況下 sdio_clk 為 0V，sdio其他五根線與vddio電壓一緻；

如果電壓不一緻：312x平台确認下 sdio接口的内部上下拉是否禁掉，參看文檔RK Kernel 3.10平台WiFi BT不工作異常排查.pdf Part C；其他平台考慮加外部上拉(注clk絕對不要加外部上拉)；

同時測量執行echo 1 > /sys/class/rkwifi/driver 時外部晶體是否有起振，如果掃描時沒有起振檢查下硬體；同時建議測量外部晶體頻偏，頻偏比較大情況下，會出現能掃描到子產品但是初始化失敗；除檢查晶振外，正基系列還需要外部32k，測量32k的峰峰值（峰峰值>=0.7*VDDIO && 峰峰值 <= 1*VDDIO）；【注：頻偏和峰峰值一定要測量檢查，頻偏過大峰峰值不對會影響wifi（掃描連接配接熱點）和藍牙（掃描連接配接裝置））】

電壓一緻情況下，晶振頻偏和32k的峰峰值沒有問題（正基系列的要考慮晶振頻偏與32k峰峰值，具體結合自己電路實際情況）但是初始化依然出問題；

考慮降低sdio_clk ，重新測試；如果降低clk可以，考慮硬體上走線；

如果降低clk依然不行，考慮使用sdio單線模式方法如下

&sdio {
        ...
        bus-width = <>;
        ...
};

使用 sdio 單線模式。如果單線模式可以而使用4線模式不行，檢查硬體上sdio_data0~sdio_data3 四根線的順序是否弄錯；

如果降低clk，使用單線模式均不可以檢查下是否是使用最新的sdk代碼和最新的wifi驅動（ftp伺服器上有相關patch）；

上述檢查均無結果，check 圖紙是否周圍器件有貼錯器件；

4.檢查子產品能否處于工作狀态

netcfg wlan0 up 或busybox ifconfig wlan0 up //執行完成後檢查 wlan0 是否處于up狀态；如果沒有處于up狀态;做如下檢查确認

1 确認相關固件是否存在(正基系列，通過看核心日志可以看到)，固件不存在考慮到ftp下載下傳固件；此時如果還報其他錯誤從兩個方面排查1 上電時序，2檢查sdio部分走線；

2 嘗試使用原始最新的sdk代碼做測試；（有客戶出現過，上層做了相關修改導緻wifi初始化成功，但是執行netcfg wlan0 up 報告無法識别 ioctl 指令等奇怪錯誤，原生sdk生成的sysytem.img 沒有問題）

執行iwlist wlan0 scanning ，測試掃描熱點是否正常（3368平台下執行iwlist 指令有問題，忽略此步驟）

5. 确認Android層是否能夠打開

述檢查各個步驟可以工作，而通過上層settings界面打開失敗；以下幾個方面排查

1 dts中的wifi_type配置是否正确;cat /sys/class/rkwifi/chip 确認下列印的結果和你的子產品是否比對

2 确認 wpa_supplicant 相關服務是否生成，libhardware_leacy 啟動的wpa服務是否正确；

3 抓取logcat 日志上傳readmine

吞吐率問題

pcb檢查，一定要讓子產品原廠檢查确認 pcb是否存在問題
RF名額确認是否ok
天線是否做過比對
Sdio 接口的可以考慮提到sdio的clk 啟用sdio3.0【前提平台支援 sdio3.0 ,子產品支援sdio3.0】

其他問題

無法連接配接熱點

1.無法連接配接熱點，正基系列子產品檢查确認晶振頻偏和32k峰峰值；

rtl子產品考慮驅動配置是否正确，是否比對；

2.檢查确認p2p wlan0 的mac位址是否一緻如果檢查是否有調用rockchip_wifi_mac_addr讀取mac位址，如果有考慮直接在該函數中return -1；

3.檢查确認是否有做RF名額測試以及天線比對測試

4.上述檢查沒有問題，做如下測試（首先用給手機連接配接所測試的熱點做确認）

1 連接配接無加密熱點 2 連接配接加密熱點測試能否連接配接成功，并記錄對應的logcat 日志與核心日志（開機到打開wifi以及連接配接熱點的整個過程）

softap 無法打開（正基系列的）

1.檢視打開熱點時的核心日志，确認下下載下傳固件是否正确，正基系列的子產品 softap 下載下傳的固件一般是帶ap字尾結尾的；

2.固件下載下傳沒有問題，考慮使用原始的sdk代碼做測試

P2P 問題

P2p 無法打開：确認是否有p2p節點，有p2p節點的檢查确認mac位址是否與wlan0 一樣，如果一樣按照熱點問題中的step 2 處理；

第一次開機能夠打開，重新開機後無法打開：考慮檢查上電時序，目前遇到都是rtl的子產品出現過，問題在于chipen 腳不受控，建議做成受控，在重新開機時對chipen腳下電；可以通過如下方法實作net/rfkill-wlan.c中的rfkill_wlan_driver 中增加shutdown函數在該函數中對chip_en 下電；

休眠喚醒出現wifi無法打開：

1 對比檢查休眠喚醒前後 sdio 的iomux 是否發生變更

2 對比休眠前後以及休眠中 wifi的外圍供電是否發生變更

[Android6.0][RK3399] SDIO 接口 Wifi 驅動流程分析 (AP6354)

基本概念

Wifi

WLAN

關系

STA 模式 和 AP 模式

無線接入過程的三個階段

SD 和 MMC

SDIO（Secure Digital I/O）

SDIO 卡 和 SD 卡 的差別

SDIO-Wifi 子產品

SDIO 總線

SDIO 指令

WIFI 子產品解析和啟動流程

SDIO 接口驅動

WIFI 驅動流程分析

調試問題

調試步驟

1.確定配置無誤

2.檢查供電是否正常

3. 掃描子產品初始化子產品

4.檢查子產品能否處于工作狀态

5. 确認Android層是否能夠打開

吞吐率問題

其他問題

無法連接配接熱點

softap 無法打開（正基系列的）

P2P 問題

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STA 模式和 AP 模式

SDIO 卡和 SD 卡的差別