drivers/mmc/host/sdhci-xenon-phy.c

   1 /*
   2  * PHY support for Xenon SDHC
   3  *
   4  * Copyright (C) 2016 Marvell, All Rights Reserved.
   5  *
   6  * Author:      Hu Ziji <huziji@marvell.com>
   7  * Date:        2016-8-24
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation version 2.
  12  */
  13
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/ktime.h>
  17 #include <linux/of_address.h>
  18
  19 #include "sdhci-pltfm.h"
  20 #include "sdhci-xenon.h"
  21
  22 /* Register base for eMMC PHY 5.0 Version */
  23 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE             0x0160
  24 /* Register base for eMMC PHY 5.1 Version */
  25 #define XENON_EMMC_PHY_REG_BASE                 0x0170
  26
  27 #define XENON_EMMC_PHY_TIMING_ADJUST            XENON_EMMC_PHY_REG_BASE
  28 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_TIMING_ADJUST        XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE
  29 #define XENON_TIMING_ADJUST_SLOW_MODE           BIT(29)
  30 #define XENON_TIMING_ADJUST_SDIO_MODE           BIT(28)
  31 #define XENON_SAMPL_INV_QSP_PHASE_SELECT        BIT(18)
  32 #define XENON_SAMPL_INV_QSP_PHASE_SELECT_SHIFT  18
  33 #define XENON_PHY_INITIALIZAION                 BIT(31)
  34 #define XENON_WAIT_CYCLE_BEFORE_USING_MASK      0xF
  35 #define XENON_WAIT_CYCLE_BEFORE_USING_SHIFT     12
  36 #define XENON_FC_SYNC_EN_DURATION_MASK          0xF
  37 #define XENON_FC_SYNC_EN_DURATION_SHIFT         8
  38 #define XENON_FC_SYNC_RST_EN_DURATION_MASK      0xF
  39 #define XENON_FC_SYNC_RST_EN_DURATION_SHIFT     4
  40 #define XENON_FC_SYNC_RST_DURATION_MASK         0xF
  41 #define XENON_FC_SYNC_RST_DURATION_SHIFT        0
  42
  43 #define XENON_EMMC_PHY_FUNC_CONTROL             (XENON_EMMC_PHY_REG_BASE + 0x4)
  44 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_FUNC_CONTROL         \
  45         (XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE + 0x4)
  46 #define XENON_ASYNC_DDRMODE_MASK                BIT(23)
  47 #define XENON_ASYNC_DDRMODE_SHIFT               23
  48 #define XENON_CMD_DDR_MODE                      BIT(16)
  49 #define XENON_DQ_DDR_MODE_SHIFT                 8
  50 #define XENON_DQ_DDR_MODE_MASK                  0xFF
  51 #define XENON_DQ_ASYNC_MODE                     BIT(4)
  52
  53 #define XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL              (XENON_EMMC_PHY_REG_BASE + 0x8)
  54 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL          \
  55         (XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE + 0x8)
  56 #define XENON_REC_EN_SHIFT                      24
  57 #define XENON_REC_EN_MASK                       0xF
  58 #define XENON_FC_DQ_RECEN                       BIT(24)
  59 #define XENON_FC_CMD_RECEN                      BIT(25)
  60 #define XENON_FC_QSP_RECEN                      BIT(26)
  61 #define XENON_FC_QSN_RECEN                      BIT(27)
  62 #define XENON_OEN_QSN                           BIT(28)
  63 #define XENON_AUTO_RECEN_CTRL                   BIT(30)
  64 #define XENON_FC_ALL_CMOS_RECEIVER              0xF000
  65
  66 #define XENON_EMMC5_FC_QSP_PD                   BIT(18)
  67 #define XENON_EMMC5_FC_QSP_PU                   BIT(22)
  68 #define XENON_EMMC5_FC_CMD_PD                   BIT(17)
  69 #define XENON_EMMC5_FC_CMD_PU                   BIT(21)
  70 #define XENON_EMMC5_FC_DQ_PD                    BIT(16)
  71 #define XENON_EMMC5_FC_DQ_PU                    BIT(20)
  72
  73 #define XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL1             (XENON_EMMC_PHY_REG_BASE + 0xC)
  74 #define XENON_EMMC5_1_FC_QSP_PD                 BIT(9)
  75 #define XENON_EMMC5_1_FC_QSP_PU                 BIT(25)
  76 #define XENON_EMMC5_1_FC_CMD_PD                 BIT(8)
  77 #define XENON_EMMC5_1_FC_CMD_PU                 BIT(24)
  78 #define XENON_EMMC5_1_FC_DQ_PD                  0xFF
  79 #define XENON_EMMC5_1_FC_DQ_PU                  (0xFF << 16)
  80
  81 #define XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL2             (XENON_EMMC_PHY_REG_BASE + 0x10)
  82 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL2         \
  83         (XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE + 0xC)
  84 #define XENON_ZNR_MASK                          0x1F
  85 #define XENON_ZNR_SHIFT                         8
  86 #define XENON_ZPR_MASK                          0x1F
  87 /* Preferred ZNR and ZPR value vary between different boards.
  88  * The specific ZNR and ZPR value should be defined here
  89  * according to board actual timing.
  90  */
  91 #define XENON_ZNR_DEF_VALUE                     0xF
  92 #define XENON_ZPR_DEF_VALUE                     0xF
  93
  94 #define XENON_EMMC_PHY_DLL_CONTROL              (XENON_EMMC_PHY_REG_BASE + 0x14)
  95 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_DLL_CONTROL          \
  96         (XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE + 0x10)
  97 #define XENON_DLL_ENABLE                        BIT(31)
  98 #define XENON_DLL_UPDATE_STROBE_5_0             BIT(30)
  99 #define XENON_DLL_REFCLK_SEL                    BIT(30)
 100 #define XENON_DLL_UPDATE                        BIT(23)
 101 #define XENON_DLL_PHSEL1_SHIFT                  24
 102 #define XENON_DLL_PHSEL0_SHIFT                  16
 103 #define XENON_DLL_PHASE_MASK                    0x3F
 104 #define XENON_DLL_PHASE_90_DEGREE               0x1F
 105 #define XENON_DLL_FAST_LOCK                     BIT(5)
 106 #define XENON_DLL_GAIN2X                        BIT(3)
 107 #define XENON_DLL_BYPASS_EN                     BIT(0)
 108
 109 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_LOGIC_TIMING_ADJUST  \
 110         (XENON_EMMC_5_0_PHY_REG_BASE + 0x14)
 111 #define XENON_EMMC_5_0_PHY_LOGIC_TIMING_VALUE   0x5A54
 112 #define XENON_EMMC_PHY_LOGIC_TIMING_ADJUST      (XENON_EMMC_PHY_REG_BASE + 0x18)
 113 #define XENON_LOGIC_TIMING_VALUE                0x00AA8977
 114
 115 /*
 116  * List offset of PHY registers and some special register values
 117  * in eMMC PHY 5.0 or eMMC PHY 5.1
 118  */
 119 struct xenon_emmc_phy_regs {
 120         /* Offset of Timing Adjust register */
 121         u16 timing_adj;
 122         /* Offset of Func Control register */
 123         u16 func_ctrl;
 124         /* Offset of Pad Control register */
 125         u16 pad_ctrl;
 126         /* Offset of Pad Control register 2 */
 127         u16 pad_ctrl2;
 128         /* Offset of DLL Control register */
 129         u16 dll_ctrl;
 130         /* Offset of Logic Timing Adjust register */
 131         u16 logic_timing_adj;
 132         /* DLL Update Enable bit */
 133         u32 dll_update;
 134         /* value in Logic Timing Adjustment register */
 135         u32 logic_timing_val;
 136 };
 137
 138 static const char * const phy_types[] = {
 139         "emmc 5.0 phy",
 140         "emmc 5.1 phy"
 141 };
 142
 143 enum xenon_phy_type_enum {
 144         EMMC_5_0_PHY,
 145         EMMC_5_1_PHY,
 146         NR_PHY_TYPES
 147 };
 148
 149 enum soc_pad_ctrl_type {
 150         SOC_PAD_SD,
 151         SOC_PAD_FIXED_1_8V,
 152 };
 153
 154 struct soc_pad_ctrl {
 155         /* Register address of SoC PHY PAD ctrl */
 156         void __iomem    *reg;
 157         /* SoC PHY PAD ctrl type */
 158         enum soc_pad_ctrl_type pad_type;
 159         /* SoC specific operation to set SoC PHY PAD */
 160         void (*set_soc_pad)(struct sdhci_host *host,
 161                             unsigned char signal_voltage);
 162 };
 163
 164 static struct xenon_emmc_phy_regs xenon_emmc_5_0_phy_regs = {
 165         .timing_adj     = XENON_EMMC_5_0_PHY_TIMING_ADJUST,
 166         .func_ctrl      = XENON_EMMC_5_0_PHY_FUNC_CONTROL,
 167         .pad_ctrl       = XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL,
 168         .pad_ctrl2      = XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL2,
 169         .dll_ctrl       = XENON_EMMC_5_0_PHY_DLL_CONTROL,
 170         .logic_timing_adj = XENON_EMMC_5_0_PHY_LOGIC_TIMING_ADJUST,
 171         .dll_update     = XENON_DLL_UPDATE_STROBE_5_0,
 172         .logic_timing_val = XENON_EMMC_5_0_PHY_LOGIC_TIMING_VALUE,
 173 };
 174
 175 static struct xenon_emmc_phy_regs xenon_emmc_5_1_phy_regs = {
 176         .timing_adj     = XENON_EMMC_PHY_TIMING_ADJUST,
 177         .func_ctrl      = XENON_EMMC_PHY_FUNC_CONTROL,
 178         .pad_ctrl       = XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL,
 179         .pad_ctrl2      = XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL2,
 180         .dll_ctrl       = XENON_EMMC_PHY_DLL_CONTROL,
 181         .logic_timing_adj = XENON_EMMC_PHY_LOGIC_TIMING_ADJUST,
 182         .dll_update     = XENON_DLL_UPDATE,
 183         .logic_timing_val = XENON_LOGIC_TIMING_VALUE,
 184 };
 185
 186 /*
 187  * eMMC PHY configuration and operations
 188  */
 189 struct xenon_emmc_phy_params {
 190         bool    slow_mode;
 191
 192         u8      znr;
 193         u8      zpr;
 194
 195         /* Nr of consecutive Sampling Points of a Valid Sampling Window */
 196         u8      nr_tun_times;
 197         /* Divider for calculating Tuning Step */
 198         u8      tun_step_divider;
 199
 200         struct soc_pad_ctrl pad_ctrl;
 201 };
 202
 203 static int xenon_alloc_emmc_phy(struct sdhci_host *host)
 204 {
 205         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 206         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 207         struct xenon_emmc_phy_params *params;
 208
 209         params = devm_kzalloc(mmc_dev(host->mmc), sizeof(*params), GFP_KERNEL);
 210         if (!params)
 211                 return -ENOMEM;
 212
 213         priv->phy_params = params;
 214         if (priv->phy_type == EMMC_5_0_PHY)
 215                 priv->emmc_phy_regs = &xenon_emmc_5_0_phy_regs;
 216         else
 217                 priv->emmc_phy_regs = &xenon_emmc_5_1_phy_regs;
 218
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * eMMC 5.0/5.1 PHY init/re-init.
 224  * eMMC PHY init should be executed after:
 225  * 1. SDCLK frequency changes.
 226  * 2. SDCLK is stopped and re-enabled.
 227  * 3. config in emmc_phy_regs->timing_adj and emmc_phy_regs->func_ctrl
 228  * are changed
 229  */
 230 static int xenon_emmc_phy_init(struct sdhci_host *host)
 231 {
 232         u32 reg;
 233         u32 wait, clock;
 234         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 235         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 236         struct xenon_emmc_phy_regs *phy_regs = priv->emmc_phy_regs;
 237
 238         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->timing_adj);
 239         reg |= XENON_PHY_INITIALIZAION;
 240         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->timing_adj);
 241
 242         /* Add duration of FC_SYNC_RST */
 243         wait = ((reg >> XENON_FC_SYNC_RST_DURATION_SHIFT) &
 244                         XENON_FC_SYNC_RST_DURATION_MASK);
 245         /* Add interval between FC_SYNC_EN and FC_SYNC_RST */
 246         wait += ((reg >> XENON_FC_SYNC_RST_EN_DURATION_SHIFT) &
 247                         XENON_FC_SYNC_RST_EN_DURATION_MASK);
 248         /* Add duration of asserting FC_SYNC_EN */
 249         wait += ((reg >> XENON_FC_SYNC_EN_DURATION_SHIFT) &
 250                         XENON_FC_SYNC_EN_DURATION_MASK);
 251         /* Add duration of waiting for PHY */
 252         wait += ((reg >> XENON_WAIT_CYCLE_BEFORE_USING_SHIFT) &
 253                         XENON_WAIT_CYCLE_BEFORE_USING_MASK);
 254         /* 4 additional bus clock and 4 AXI bus clock are required */
 255         wait += 8;
 256         wait <<= 20;
 257
 258         clock = host->clock;
 259         if (!clock)
 260                 /* Use the possibly slowest bus frequency value */
 261                 clock = XENON_LOWEST_SDCLK_FREQ;
 262         /* get the wait time */
 263         wait /= clock;
 264         wait++;
 265         /* wait for host eMMC PHY init completes */
 266         udelay(wait);
 267
 268         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->timing_adj);
 269         reg &= XENON_PHY_INITIALIZAION;
 270         if (reg) {
 271                 dev_err(mmc_dev(host->mmc), "eMMC PHY init cannot complete after %d us\n",
 272                         wait);
 273                 return -ETIMEDOUT;
 274         }
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 #define ARMADA_3700_SOC_PAD_1_8V        0x1
 280 #define ARMADA_3700_SOC_PAD_3_3V        0x0
 281
 282 static void armada_3700_soc_pad_voltage_set(struct sdhci_host *host,
 283                                             unsigned char signal_voltage)
 284 {
 285         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 286         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 287         struct xenon_emmc_phy_params *params = priv->phy_params;
 288
 289         if (params->pad_ctrl.pad_type == SOC_PAD_FIXED_1_8V) {
 290                 writel(ARMADA_3700_SOC_PAD_1_8V, params->pad_ctrl.reg);
 291         } else if (params->pad_ctrl.pad_type == SOC_PAD_SD) {
 292                 if (signal_voltage == MMC_SIGNAL_VOLTAGE_180)
 293                         writel(ARMADA_3700_SOC_PAD_1_8V, params->pad_ctrl.reg);
 294                 else if (signal_voltage == MMC_SIGNAL_VOLTAGE_330)
 295                         writel(ARMADA_3700_SOC_PAD_3_3V, params->pad_ctrl.reg);
 296         }
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Set SoC PHY voltage PAD control register,
 301  * according to the operation voltage on PAD.
 302  * The detailed operation depends on SoC implementation.
 303  */
 304 static void xenon_emmc_phy_set_soc_pad(struct sdhci_host *host,
 305                                        unsigned char signal_voltage)
 306 {
 307         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 308         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 309         struct xenon_emmc_phy_params *params = priv->phy_params;
 310
 311         if (!params->pad_ctrl.reg)
 312                 return;
 313
 314         if (params->pad_ctrl.set_soc_pad)
 315                 params->pad_ctrl.set_soc_pad(host, signal_voltage);
 316 }
 317
 318 /*
 319  * Enable eMMC PHY HW DLL
 320  * DLL should be enabled and stable before HS200/SDR104 tuning,
 321  * and before HS400 data strobe setting.
 322  */
 323 static int xenon_emmc_phy_enable_dll(struct sdhci_host *host)
 324 {
 325         u32 reg;
 326         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 327         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 328         struct xenon_emmc_phy_regs *phy_regs = priv->emmc_phy_regs;
 329         ktime_t timeout;
 330
 331         if (WARN_ON(host->clock <= MMC_HIGH_52_MAX_DTR))
 332                 return -EINVAL;
 333
 334         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->dll_ctrl);
 335         if (reg & XENON_DLL_ENABLE)
 336                 return 0;
 337
 338         /* Enable DLL */
 339         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->dll_ctrl);
 340         reg |= (XENON_DLL_ENABLE | XENON_DLL_FAST_LOCK);
 341
 342         /*
 343          * Set Phase as 90 degree, which is most common value.
 344          * Might set another value if necessary.
 345          * The granularity is 1 degree.
 346          */
 347         reg &= ~((XENON_DLL_PHASE_MASK << XENON_DLL_PHSEL0_SHIFT) |
 348                  (XENON_DLL_PHASE_MASK << XENON_DLL_PHSEL1_SHIFT));
 349         reg |= ((XENON_DLL_PHASE_90_DEGREE << XENON_DLL_PHSEL0_SHIFT) |
 350                 (XENON_DLL_PHASE_90_DEGREE << XENON_DLL_PHSEL1_SHIFT));
 351
 352         reg &= ~XENON_DLL_BYPASS_EN;
 353         reg |= phy_regs->dll_update;
 354         if (priv->phy_type == EMMC_5_1_PHY)
 355                 reg &= ~XENON_DLL_REFCLK_SEL;
 356         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->dll_ctrl);
 357
 358         /* Wait max 32 ms */
 359         timeout = ktime_add_ms(ktime_get(), 32);
 360         while (!(sdhci_readw(host, XENON_SLOT_EXT_PRESENT_STATE) &
 361                 XENON_DLL_LOCK_STATE)) {
 362                 if (ktime_after(ktime_get(), timeout)) {
 363                         dev_err(mmc_dev(host->mmc), "Wait for DLL Lock time-out\n");
 364                         return -ETIMEDOUT;
 365                 }
 366                 udelay(100);
 367         }
 368         return 0;
 369 }
 370
 371 /*
 372  * Config to eMMC PHY to prepare for tuning.
 373  * Enable HW DLL and set the TUNING_STEP
 374  */
 375 static int xenon_emmc_phy_config_tuning(struct sdhci_host *host)
 376 {
 377         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 378         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 379         struct xenon_emmc_phy_params *params = priv->phy_params;
 380         u32 reg, tuning_step;
 381         int ret;
 382
 383         if (host->clock <= MMC_HIGH_52_MAX_DTR)
 384                 return -EINVAL;
 385
 386         ret = xenon_emmc_phy_enable_dll(host);
 387         if (ret)
 388                 return ret;
 389
 390         /* Achieve TUNING_STEP with HW DLL help */
 391         reg = sdhci_readl(host, XENON_SLOT_DLL_CUR_DLY_VAL);
 392         tuning_step = reg / params->tun_step_divider;
 393         if (unlikely(tuning_step > XENON_TUNING_STEP_MASK)) {
 394                 dev_warn(mmc_dev(host->mmc),
 395                          "HS200 TUNING_STEP %d is larger than MAX value\n",
 396                          tuning_step);
 397                 tuning_step = XENON_TUNING_STEP_MASK;
 398         }
 399
 400         /* Set TUNING_STEP for later tuning */
 401         reg = sdhci_readl(host, XENON_SLOT_OP_STATUS_CTRL);
 402         reg &= ~(XENON_TUN_CONSECUTIVE_TIMES_MASK <<
 403                  XENON_TUN_CONSECUTIVE_TIMES_SHIFT);
 404         reg |= (params->nr_tun_times << XENON_TUN_CONSECUTIVE_TIMES_SHIFT);
 405         reg &= ~(XENON_TUNING_STEP_MASK << XENON_TUNING_STEP_SHIFT);
 406         reg |= (tuning_step << XENON_TUNING_STEP_SHIFT);
 407         sdhci_writel(host, reg, XENON_SLOT_OP_STATUS_CTRL);
 408
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 static void xenon_emmc_phy_disable_data_strobe(struct sdhci_host *host)
 413 {
 414         u32 reg;
 415
 416         /* Disable SDHC Data Strobe */
 417         reg = sdhci_readl(host, XENON_SLOT_EMMC_CTRL);
 418         reg &= ~XENON_ENABLE_DATA_STROBE;
 419         sdhci_writel(host, reg, XENON_SLOT_EMMC_CTRL);
 420 }
 421
 422 /* Set HS400 Data Strobe */
 423 static void xenon_emmc_phy_strobe_delay_adj(struct sdhci_host *host)
 424 {
 425         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 426         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 427         u32 reg;
 428
 429         if (WARN_ON(host->timing != MMC_TIMING_MMC_HS400))
 430                 return;
 431
 432         if (host->clock <= MMC_HIGH_52_MAX_DTR)
 433                 return;
 434
 435         dev_dbg(mmc_dev(host->mmc), "starts HS400 strobe delay adjustment\n");
 436
 437         xenon_emmc_phy_enable_dll(host);
 438
 439         /* Enable SDHC Data Strobe */
 440         reg = sdhci_readl(host, XENON_SLOT_EMMC_CTRL);
 441         reg |= XENON_ENABLE_DATA_STROBE;
 442         sdhci_writel(host, reg, XENON_SLOT_EMMC_CTRL);
 443
 444         /* Set Data Strobe Pull down */
 445         if (priv->phy_type == EMMC_5_0_PHY) {
 446                 reg = sdhci_readl(host, XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL);
 447                 reg |= XENON_EMMC5_FC_QSP_PD;
 448                 reg &= ~XENON_EMMC5_FC_QSP_PU;
 449                 sdhci_writel(host, reg, XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL);
 450         } else {
 451                 reg = sdhci_readl(host, XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL1);
 452                 reg |= XENON_EMMC5_1_FC_QSP_PD;
 453                 reg &= ~XENON_EMMC5_1_FC_QSP_PU;
 454                 sdhci_writel(host, reg, XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL1);
 455         }
 456 }
 457
 458 /*
 459  * If eMMC PHY Slow Mode is required in lower speed mode (SDCLK < 55MHz)
 460  * in SDR mode, enable Slow Mode to bypass eMMC PHY.
 461  * SDIO slower SDR mode also requires Slow Mode.
 462  *
 463  * If Slow Mode is enabled, return true.
 464  * Otherwise, return false.
 465  */
 466 static bool xenon_emmc_phy_slow_mode(struct sdhci_host *host,
 467                                      unsigned char timing)
 468 {
 469         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 470         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 471         struct xenon_emmc_phy_params *params = priv->phy_params;
 472         struct xenon_emmc_phy_regs *phy_regs = priv->emmc_phy_regs;
 473         u32 reg;
 474         int ret;
 475
 476         if (host->clock > MMC_HIGH_52_MAX_DTR)
 477                 return false;
 478
 479         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->timing_adj);
 480         /* When in slower SDR mode, enable Slow Mode for SDIO
 481          * or when Slow Mode flag is set
 482          */
 483         switch (timing) {
 484         case MMC_TIMING_LEGACY:
 485                 /*
 486                  * If Slow Mode is required, enable Slow Mode by default
 487                  * in early init phase to avoid any potential issue.
 488                  */
 489                 if (params->slow_mode) {
 490                         reg |= XENON_TIMING_ADJUST_SLOW_MODE;
 491                         ret = true;
 492                 } else {
 493                         reg &= ~XENON_TIMING_ADJUST_SLOW_MODE;
 494                         ret = false;
 495                 }
 496                 break;
 497         case MMC_TIMING_UHS_SDR25:
 498         case MMC_TIMING_UHS_SDR12:
 499         case MMC_TIMING_SD_HS:
 500         case MMC_TIMING_MMC_HS:
 501                 if ((priv->init_card_type == MMC_TYPE_SDIO) ||
 502                     params->slow_mode) {
 503                         reg |= XENON_TIMING_ADJUST_SLOW_MODE;
 504                         ret = true;
 505                         break;
 506                 }
 507         default:
 508                 reg &= ~XENON_TIMING_ADJUST_SLOW_MODE;
 509                 ret = false;
 510         }
 511
 512         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->timing_adj);
 513         return ret;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * Set-up eMMC 5.0/5.1 PHY.
 518  * Specific configuration depends on the current speed mode in use.
 519  */
 520 static void xenon_emmc_phy_set(struct sdhci_host *host,
 521                                unsigned char timing)
 522 {
 523         u32 reg;
 524         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 525         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 526         struct xenon_emmc_phy_params *params = priv->phy_params;
 527         struct xenon_emmc_phy_regs *phy_regs = priv->emmc_phy_regs;
 528
 529         dev_dbg(mmc_dev(host->mmc), "eMMC PHY setting starts\n");
 530
 531         /* Setup pad, set bit[28] and bits[26:24] */
 532         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->pad_ctrl);
 533         reg |= (XENON_FC_DQ_RECEN | XENON_FC_CMD_RECEN |
 534                 XENON_FC_QSP_RECEN | XENON_OEN_QSN);
 535         /* All FC_XX_RECEIVCE should be set as CMOS Type */
 536         reg |= XENON_FC_ALL_CMOS_RECEIVER;
 537         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->pad_ctrl);
 538
 539         /* Set CMD and DQ Pull Up */
 540         if (priv->phy_type == EMMC_5_0_PHY) {
 541                 reg = sdhci_readl(host, XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL);
 542                 reg |= (XENON_EMMC5_FC_CMD_PU | XENON_EMMC5_FC_DQ_PU);
 543                 reg &= ~(XENON_EMMC5_FC_CMD_PD | XENON_EMMC5_FC_DQ_PD);
 544                 sdhci_writel(host, reg, XENON_EMMC_5_0_PHY_PAD_CONTROL);
 545         } else {
 546                 reg = sdhci_readl(host, XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL1);
 547                 reg |= (XENON_EMMC5_1_FC_CMD_PU | XENON_EMMC5_1_FC_DQ_PU);
 548                 reg &= ~(XENON_EMMC5_1_FC_CMD_PD | XENON_EMMC5_1_FC_DQ_PD);
 549                 sdhci_writel(host, reg, XENON_EMMC_PHY_PAD_CONTROL1);
 550         }
 551
 552         if (timing == MMC_TIMING_LEGACY) {
 553                 xenon_emmc_phy_slow_mode(host, timing);
 554                 goto phy_init;
 555         }
 556
 557         /*
 558          * If SDIO card, set SDIO Mode
 559          * Otherwise, clear SDIO Mode
 560          */
 561         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->timing_adj);
 562         if (priv->init_card_type == MMC_TYPE_SDIO)
 563                 reg |= XENON_TIMING_ADJUST_SDIO_MODE;
 564         else
 565                 reg &= ~XENON_TIMING_ADJUST_SDIO_MODE;
 566         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->timing_adj);
 567
 568         if (xenon_emmc_phy_slow_mode(host, timing))
 569                 goto phy_init;
 570
 571         /*
 572          * Set preferred ZNR and ZPR value
 573          * The ZNR and ZPR value vary between different boards.
 574          * Define them both in sdhci-xenon-emmc-phy.h.
 575          */
 576         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->pad_ctrl2);
 577         reg &= ~((XENON_ZNR_MASK << XENON_ZNR_SHIFT) | XENON_ZPR_MASK);
 578         reg |= ((params->znr << XENON_ZNR_SHIFT) | params->zpr);
 579         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->pad_ctrl2);
 580
 581         /*
 582          * When setting EMMC_PHY_FUNC_CONTROL register,
 583          * SD clock should be disabled
 584          */
 585         reg = sdhci_readl(host, SDHCI_CLOCK_CONTROL);
 586         reg &= ~SDHCI_CLOCK_CARD_EN;
 587         sdhci_writew(host, reg, SDHCI_CLOCK_CONTROL);
 588
 589         reg = sdhci_readl(host, phy_regs->func_ctrl);
 590         switch (timing) {
 591         case MMC_TIMING_MMC_HS400:
 592                 reg |= (XENON_DQ_DDR_MODE_MASK << XENON_DQ_DDR_MODE_SHIFT) |
 593                        XENON_CMD_DDR_MODE;
 594                 reg &= ~XENON_DQ_ASYNC_MODE;
 595                 break;
 596         case MMC_TIMING_UHS_DDR50:
 597         case MMC_TIMING_MMC_DDR52:
 598                 reg |= (XENON_DQ_DDR_MODE_MASK << XENON_DQ_DDR_MODE_SHIFT) |
 599                        XENON_CMD_DDR_MODE | XENON_DQ_ASYNC_MODE;
 600                 break;
 601         default:
 602                 reg &= ~((XENON_DQ_DDR_MODE_MASK << XENON_DQ_DDR_MODE_SHIFT) |
 603                          XENON_CMD_DDR_MODE);
 604                 reg |= XENON_DQ_ASYNC_MODE;
 605         }
 606         sdhci_writel(host, reg, phy_regs->func_ctrl);
 607
 608         /* Enable bus clock */
 609         reg = sdhci_readl(host, SDHCI_CLOCK_CONTROL);
 610         reg |= SDHCI_CLOCK_CARD_EN;
 611         sdhci_writew(host, reg, SDHCI_CLOCK_CONTROL);
 612
 613         if (timing == MMC_TIMING_MMC_HS400)
 614                 /* Hardware team recommend a value for HS400 */
 615                 sdhci_writel(host, phy_regs->logic_timing_val,
 616                              phy_regs->logic_timing_adj);
 617         else
 618                 xenon_emmc_phy_disable_data_strobe(host);
 619
 620 phy_init:
 621         xenon_emmc_phy_init(host);
 622
 623         dev_dbg(mmc_dev(host->mmc), "eMMC PHY setting completes\n");
 624 }
 625
 626 static int get_dt_pad_ctrl_data(struct sdhci_host *host,
 627                                 struct device_node *np,
 628                                 struct xenon_emmc_phy_params *params)
 629 {
 630         int ret = 0;
 631         const char *name;
 632         struct resource iomem;
 633
 634         if (of_device_is_compatible(np, "marvell,armada-3700-sdhci"))
 635                 params->pad_ctrl.set_soc_pad = armada_3700_soc_pad_voltage_set;
 636         else
 637                 return 0;
 638
 639         if (of_address_to_resource(np, 1, &iomem)) {
 640                 dev_err(mmc_dev(host->mmc), "Unable to find SoC PAD ctrl register address for %s\n",
 641                         np->name);
 642                 return -EINVAL;
 643         }
 644
 645         params->pad_ctrl.reg = devm_ioremap_resource(mmc_dev(host->mmc),
 646                                                      &iomem);
 647         if (IS_ERR(params->pad_ctrl.reg))
 648                 return PTR_ERR(params->pad_ctrl.reg);
 649
 650         ret = of_property_read_string(np, "marvell,pad-type", &name);
 651         if (ret) {
 652                 dev_err(mmc_dev(host->mmc), "Unable to determine SoC PHY PAD ctrl type\n");
 653                 return ret;
 654         }
 655         if (!strcmp(name, "sd")) {
 656                 params->pad_ctrl.pad_type = SOC_PAD_SD;
 657         } else if (!strcmp(name, "fixed-1-8v")) {
 658                 params->pad_ctrl.pad_type = SOC_PAD_FIXED_1_8V;
 659         } else {
 660                 dev_err(mmc_dev(host->mmc), "Unsupported SoC PHY PAD ctrl type %s\n",
 661                         name);
 662                 return -EINVAL;
 663         }
 664
 665         return ret;
 666 }
 667
 668 static int xenon_emmc_phy_parse_param_dt(struct sdhci_host *host,
 669                                          struct device_node *np,
 670                                          struct xenon_emmc_phy_params *params)
 671 {
 672         u32 value;
 673
 674         params->slow_mode = false;
 675         if (of_property_read_bool(np, "marvell,xenon-phy-slow-mode"))
 676                 params->slow_mode = true;
 677
 678         params->znr = XENON_ZNR_DEF_VALUE;
 679         if (!of_property_read_u32(np, "marvell,xenon-phy-znr", &value))
 680                 params->znr = value & XENON_ZNR_MASK;
 681
 682         params->zpr = XENON_ZPR_DEF_VALUE;
 683         if (!of_property_read_u32(np, "marvell,xenon-phy-zpr", &value))
 684                 params->zpr = value & XENON_ZPR_MASK;
 685
 686         params->nr_tun_times = XENON_TUN_CONSECUTIVE_TIMES;
 687         if (!of_property_read_u32(np, "marvell,xenon-phy-nr-success-tun",
 688                                   &value))
 689                 params->nr_tun_times = value & XENON_TUN_CONSECUTIVE_TIMES_MASK;
 690
 691         params->tun_step_divider = XENON_TUNING_STEP_DIVIDER;
 692         if (!of_property_read_u32(np, "marvell,xenon-phy-tun-step-divider",
 693                                   &value))
 694                 params->tun_step_divider = value & 0xFF;
 695
 696         return get_dt_pad_ctrl_data(host, np, params);
 697 }
 698
 699 /* Set SoC PHY Voltage PAD */
 700 void xenon_soc_pad_ctrl(struct sdhci_host *host,
 701                         unsigned char signal_voltage)
 702 {
 703         xenon_emmc_phy_set_soc_pad(host, signal_voltage);
 704 }
 705
 706 /*
 707  * Setting PHY when card is working in High Speed Mode.
 708  * HS400 set data strobe line.
 709  * HS200/SDR104 set tuning config to prepare for tuning.
 710  */
 711 static int xenon_hs_delay_adj(struct sdhci_host *host)
 712 {
 713         int ret = 0;
 714
 715         if (WARN_ON(host->clock <= XENON_DEFAULT_SDCLK_FREQ))
 716                 return -EINVAL;
 717
 718         switch (host->timing) {
 719         case MMC_TIMING_MMC_HS400:
 720                 xenon_emmc_phy_strobe_delay_adj(host);
 721                 return 0;
 722         case MMC_TIMING_MMC_HS200:
 723         case MMC_TIMING_UHS_SDR104:
 724                 return xenon_emmc_phy_config_tuning(host);
 725         case MMC_TIMING_MMC_DDR52:
 726         case MMC_TIMING_UHS_DDR50:
 727                 /*
 728                  * DDR Mode requires driver to scan Sampling Fixed Delay Line,
 729                  * to find out a perfect operation sampling point.
 730                  * It is hard to implement such a scan in host driver
 731                  * since initiating commands by host driver is not safe.
 732                  * Thus so far just keep PHY Sampling Fixed Delay in
 733                  * default value of DDR mode.
 734                  *
 735                  * If any timing issue occurs in DDR mode on Marvell products,
 736                  * please contact maintainer for internal support in Marvell.
 737                  */
 738                 dev_warn_once(mmc_dev(host->mmc), "Timing issue might occur in DDR mode\n");
 739                 return 0;
 740         }
 741
 742         return ret;
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Adjust PHY setting.
 747  * PHY setting should be adjusted when SDCLK frequency, Bus Width
 748  * or Speed Mode is changed.
 749  * Additional config are required when card is working in High Speed mode,
 750  * after leaving Legacy Mode.
 751  */
 752 int xenon_phy_adj(struct sdhci_host *host, struct mmc_ios *ios)
 753 {
 754         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 755         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 756         int ret = 0;
 757
 758         if (!host->clock) {
 759                 priv->clock = 0;
 760                 return 0;
 761         }
 762
 763         /*
 764          * The timing, frequency or bus width is changed,
 765          * better to set eMMC PHY based on current setting
 766          * and adjust Xenon SDHC delay.
 767          */
 768         if ((host->clock == priv->clock) &&
 769             (ios->bus_width == priv->bus_width) &&
 770             (ios->timing == priv->timing))
 771                 return 0;
 772
 773         xenon_emmc_phy_set(host, ios->timing);
 774
 775         /* Update the record */
 776         priv->bus_width = ios->bus_width;
 777
 778         priv->timing = ios->timing;
 779         priv->clock = host->clock;
 780
 781         /* Legacy mode is a special case */
 782         if (ios->timing == MMC_TIMING_LEGACY)
 783                 return 0;
 784
 785         if (host->clock > XENON_DEFAULT_SDCLK_FREQ)
 786                 ret = xenon_hs_delay_adj(host);
 787         return ret;
 788 }
 789
 790 static int xenon_add_phy(struct device_node *np, struct sdhci_host *host,
 791                          const char *phy_name)
 792 {
 793         struct sdhci_pltfm_host *pltfm_host = sdhci_priv(host);
 794         struct xenon_priv *priv = sdhci_pltfm_priv(pltfm_host);
 795         int i, ret;
 796
 797         for (i = 0; i < NR_PHY_TYPES; i++) {
 798                 if (!strcmp(phy_name, phy_types[i])) {
 799                         priv->phy_type = i;
 800                         break;
 801                 }
 802         }
 803         if (i == NR_PHY_TYPES) {
 804                 dev_err(mmc_dev(host->mmc),
 805                         "Unable to determine PHY name %s. Use default eMMC 5.1 PHY\n",
 806                         phy_name);
 807                 priv->phy_type = EMMC_5_1_PHY;
 808         }
 809
 810         ret = xenon_alloc_emmc_phy(host);
 811         if (ret)
 812                 return ret;
 813
 814         return xenon_emmc_phy_parse_param_dt(host, np, priv->phy_params);
 815 }
 816
 817 int xenon_phy_parse_dt(struct device_node *np, struct sdhci_host *host)
 818 {
 819         const char *phy_type = NULL;
 820
 821         if (!of_property_read_string(np, "marvell,xenon-phy-type", &phy_type))
 822                 return xenon_add_phy(np, host, phy_type);
 823
 824         return xenon_add_phy(np, host, "emmc 5.1 phy");
 825 }