drivers/spi/cf_spi.c

   1 /*
   2  *
   3  * (C) Copyright 2000-2003
   4  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2004-2009 Freescale Semiconductor, Inc.
   7  * TsiChung Liew (Tsi-Chung.Liew@freescale.com)
   8  *
   9  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
  10  */
  11
  12 #include <common.h>
  13 #include <spi.h>
  14 #include <malloc.h>
  15 #include <asm/immap.h>
  16
  17 struct cf_spi_slave {
  18         struct spi_slave slave;
  19         uint baudrate;
  20         int charbit;
  21 };
  22
  23 int cfspi_xfer(struct spi_slave *slave, uint bitlen, const void *dout,
  24                void *din, ulong flags);
  25 struct spi_slave *cfspi_setup_slave(struct cf_spi_slave *cfslave, uint mode);
  26 void cfspi_init(void);
  27 void cfspi_tx(u32 ctrl, u16 data);
  28 u16 cfspi_rx(void);
  29
  30 extern void cfspi_port_conf(void);
  31 extern int cfspi_claim_bus(uint bus, uint cs);
  32 extern void cfspi_release_bus(uint bus, uint cs);
  33
  34 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  35
  36 #ifndef CONFIG_SPI_IDLE_VAL
  37 #if defined(CONFIG_SPI_MMC)
  38 #define CONFIG_SPI_IDLE_VAL     0xFFFF
  39 #else
  40 #define CONFIG_SPI_IDLE_VAL     0x0
  41 #endif
  42 #endif
  43
  44 #if defined(CONFIG_CF_DSPI)
  45 /* DSPI specific mode */
  46 #define SPI_MODE_MOD    0x00200000
  47 #define SPI_DBLRATE     0x00100000
  48
  49 static inline struct cf_spi_slave *to_cf_spi_slave(struct spi_slave *slave)
  50 {
  51         return container_of(slave, struct cf_spi_slave, slave);
  52 }
  53
  54 void cfspi_init(void)
  55 {
  56         volatile dspi_t *dspi = (dspi_t *) MMAP_DSPI;
  57
  58         cfspi_port_conf();      /* port configuration */
  59
  60         dspi->mcr = DSPI_MCR_MSTR | DSPI_MCR_CSIS7 | DSPI_MCR_CSIS6 |
  61             DSPI_MCR_CSIS5 | DSPI_MCR_CSIS4 | DSPI_MCR_CSIS3 |
  62             DSPI_MCR_CSIS2 | DSPI_MCR_CSIS1 | DSPI_MCR_CSIS0 |
  63             DSPI_MCR_CRXF | DSPI_MCR_CTXF;
  64
  65         /* Default setting in platform configuration */
  66 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR0
  67         dspi->ctar[0] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR0;
  68 #endif
  69 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR1
  70         dspi->ctar[1] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR1;
  71 #endif
  72 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR2
  73         dspi->ctar[2] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR2;
  74 #endif
  75 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR3
  76         dspi->ctar[3] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR3;
  77 #endif
  78 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR4
  79         dspi->ctar[4] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR4;
  80 #endif
  81 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR5
  82         dspi->ctar[5] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR5;
  83 #endif
  84 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR6
  85         dspi->ctar[6] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR6;
  86 #endif
  87 #ifdef CONFIG_SYS_DSPI_CTAR7
  88         dspi->ctar[7] = CONFIG_SYS_DSPI_CTAR7;
  89 #endif
  90 }
  91
  92 void cfspi_tx(u32 ctrl, u16 data)
  93 {
  94         volatile dspi_t *dspi = (dspi_t *) MMAP_DSPI;
  95
  96         while ((dspi->sr & 0x0000F000) >= 4) ;
  97
  98         dspi->tfr = (ctrl | data);
  99 }
 100
 101 u16 cfspi_rx(void)
 102 {
 103         volatile dspi_t *dspi = (dspi_t *) MMAP_DSPI;
 104
 105         while ((dspi->sr & 0x000000F0) == 0) ;
 106
 107         return (dspi->rfr & 0xFFFF);
 108 }
 109
 110 int cfspi_xfer(struct spi_slave *slave, uint bitlen, const void *dout,
 111                void *din, ulong flags)
 112 {
 113         struct cf_spi_slave *cfslave = to_cf_spi_slave(slave);
 114         u16 *spi_rd16 = NULL, *spi_wr16 = NULL;
 115         u8 *spi_rd = NULL, *spi_wr = NULL;
 116         static u32 ctrl = 0;
 117         uint len = bitlen >> 3;
 118
 119         if (cfslave->charbit == 16) {
 120                 bitlen >>= 1;
 121                 spi_wr16 = (u16 *) dout;
 122                 spi_rd16 = (u16 *) din;
 123         } else {
 124                 spi_wr = (u8 *) dout;
 125                 spi_rd = (u8 *) din;
 126         }
 127
 128         if ((flags & SPI_XFER_BEGIN) == SPI_XFER_BEGIN)
 129                 ctrl |= DSPI_TFR_CONT;
 130
 131         ctrl = (ctrl & 0xFF000000) | ((1 << slave->cs) << 16);
 132
 133         if (len > 1) {
 134                 int tmp_len = len - 1;
 135                 while (tmp_len--) {
 136                         if (dout != NULL) {
 137                                 if (cfslave->charbit == 16)
 138                                         cfspi_tx(ctrl, *spi_wr16++);
 139                                 else
 140                                         cfspi_tx(ctrl, *spi_wr++);
 141                                 cfspi_rx();
 142                         }
 143
 144                         if (din != NULL) {
 145                                 cfspi_tx(ctrl, CONFIG_SPI_IDLE_VAL);
 146                                 if (cfslave->charbit == 16)
 147                                         *spi_rd16++ = cfspi_rx();
 148                                 else
 149                                         *spi_rd++ = cfspi_rx();
 150                         }
 151                 }
 152
 153                 len = 1;        /* remaining byte */
 154         }
 155
 156         if ((flags & SPI_XFER_END) == SPI_XFER_END)
 157                 ctrl &= ~DSPI_TFR_CONT;
 158
 159         if (len) {
 160                 if (dout != NULL) {
 161                         if (cfslave->charbit == 16)
 162                                 cfspi_tx(ctrl, *spi_wr16);
 163                         else
 164                                 cfspi_tx(ctrl, *spi_wr);
 165                         cfspi_rx();
 166                 }
 167
 168                 if (din != NULL) {
 169                         cfspi_tx(ctrl, CONFIG_SPI_IDLE_VAL);
 170                         if (cfslave->charbit == 16)
 171                                 *spi_rd16 = cfspi_rx();
 172                         else
 173                                 *spi_rd = cfspi_rx();
 174                 }
 175         } else {
 176                 /* dummy read */
 177                 cfspi_tx(ctrl, CONFIG_SPI_IDLE_VAL);
 178                 cfspi_rx();
 179         }
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 struct spi_slave *cfspi_setup_slave(struct cf_spi_slave *cfslave, uint mode)
 185 {
 186         /*
 187          * bit definition for mode:
 188          * bit 31 - 28: Transfer size 3 to 16 bits
 189          *     27 - 26: PCS to SCK delay prescaler
 190          *     25 - 24: After SCK delay prescaler
 191          *     23 - 22: Delay after transfer prescaler
 192          *     21     : Allow overwrite for bit 31-22 and bit 20-8
 193          *     20     : Double baud rate
 194          *     19 - 16: PCS to SCK delay scaler
 195          *     15 - 12: After SCK delay scaler
 196          *     11 -  8: Delay after transfer scaler
 197          *      7 -  0: SPI_CPHA, SPI_CPOL, SPI_LSB_FIRST
 198          */
 199         volatile dspi_t *dspi = (dspi_t *) MMAP_DSPI;
 200         int prescaler[] = { 2, 3, 5, 7 };
 201         int scaler[] = {
 202                 2, 4, 6, 8,
 203                 16, 32, 64, 128,
 204                 256, 512, 1024, 2048,
 205                 4096, 8192, 16384, 32768
 206         };
 207         int i, j, pbrcnt, brcnt, diff, tmp, dbr = 0;
 208         int best_i, best_j, bestmatch = 0x7FFFFFFF, baud_speed;
 209         u32 bus_setup = 0;
 210
 211         tmp = (prescaler[3] * scaler[15]);
 212         /* Maximum and minimum baudrate it can handle */
 213         if ((cfslave->baudrate > (gd->bus_clk >> 1)) ||
 214             (cfslave->baudrate < (gd->bus_clk / tmp))) {
 215                 printf("Exceed baudrate limitation: Max %d - Min %d\n",
 216                        (int)(gd->bus_clk >> 1), (int)(gd->bus_clk / tmp));
 217                 return NULL;
 218         }
 219
 220         /* Activate Double Baud when it exceed 1/4 the bus clk */
 221         if ((CONFIG_SYS_DSPI_CTAR0 & DSPI_CTAR_DBR) ||
 222             (cfslave->baudrate > (gd->bus_clk / (prescaler[0] * scaler[0])))) {
 223                 bus_setup |= DSPI_CTAR_DBR;
 224                 dbr = 1;
 225         }
 226
 227         if (mode & SPI_CPOL)
 228                 bus_setup |= DSPI_CTAR_CPOL;
 229         if (mode & SPI_CPHA)
 230                 bus_setup |= DSPI_CTAR_CPHA;
 231         if (mode & SPI_LSB_FIRST)
 232                 bus_setup |= DSPI_CTAR_LSBFE;
 233
 234         /* Overwrite default value set in platform configuration file */
 235         if (mode & SPI_MODE_MOD) {
 236
 237                 if ((mode & 0xF0000000) == 0)
 238                         bus_setup |=
 239                             dspi->ctar[cfslave->slave.bus] & 0x78000000;
 240                 else
 241                         bus_setup |= ((mode & 0xF0000000) >> 1);
 242
 243                 /*
 244                  * Check to see if it is enabled by default in platform
 245                  * config, or manual setting passed by mode parameter
 246                  */
 247                 if (mode & SPI_DBLRATE) {
 248                         bus_setup |= DSPI_CTAR_DBR;
 249                         dbr = 1;
 250                 }
 251                 bus_setup |= (mode & 0x0FC00000) >> 4;  /* PSCSCK, PASC, PDT */
 252                 bus_setup |= (mode & 0x000FFF00) >> 4;  /* CSSCK, ASC, DT */
 253         } else
 254                 bus_setup |= (dspi->ctar[cfslave->slave.bus] & 0x78FCFFF0);
 255
 256         cfslave->charbit =
 257             ((dspi->ctar[cfslave->slave.bus] & 0x78000000) ==
 258              0x78000000) ? 16 : 8;
 259
 260         pbrcnt = sizeof(prescaler) / sizeof(int);
 261         brcnt = sizeof(scaler) / sizeof(int);
 262
 263         /* baudrate calculation - to closer value, may not be exact match */
 264         for (best_i = 0, best_j = 0, i = 0; i < pbrcnt; i++) {
 265                 baud_speed = gd->bus_clk / prescaler[i];
 266                 for (j = 0; j < brcnt; j++) {
 267                         tmp = (baud_speed / scaler[j]) * (1 + dbr);
 268
 269                         if (tmp > cfslave->baudrate)
 270                                 diff = tmp - cfslave->baudrate;
 271                         else
 272                                 diff = cfslave->baudrate - tmp;
 273
 274                         if (diff < bestmatch) {
 275                                 bestmatch = diff;
 276                                 best_i = i;
 277                                 best_j = j;
 278                         }
 279                 }
 280         }
 281         bus_setup |= (DSPI_CTAR_PBR(best_i) | DSPI_CTAR_BR(best_j));
 282         dspi->ctar[cfslave->slave.bus] = bus_setup;
 283
 284         return &cfslave->slave;
 285 }
 286 #endif                          /* CONFIG_CF_DSPI */
 287
 288 #ifdef CONFIG_CF_QSPI
 289 /* 52xx, 53xx */
 290 #endif                          /* CONFIG_CF_QSPI */
 291
 292 #ifdef CONFIG_CMD_SPI
 293 int spi_cs_is_valid(unsigned int bus, unsigned int cs)
 294 {
 295         if (((cs >= 0) && (cs < 8)) && ((bus >= 0) && (bus < 8)))
 296                 return 1;
 297         else
 298                 return 0;
 299 }
 300
 301 void spi_init_f(void)
 302 {
 303 }
 304
 305 void spi_init_r(void)
 306 {
 307 }
 308
 309 void spi_init(void)
 310 {
 311         cfspi_init();
 312 }
 313
 314 struct spi_slave *spi_setup_slave(unsigned int bus, unsigned int cs,
 315                                   unsigned int max_hz, unsigned int mode)
 316 {
 317         struct cf_spi_slave *cfslave;
 318
 319         if (!spi_cs_is_valid(bus, cs))
 320                 return NULL;
 321
 322         cfslave = spi_alloc_slave(struct cf_spi_slave, bus, cs);
 323         if (!cfslave)
 324                 return NULL;
 325
 326         cfslave->baudrate = max_hz;
 327
 328         /* specific setup */
 329         return cfspi_setup_slave(cfslave, mode);
 330 }
 331
 332 void spi_free_slave(struct spi_slave *slave)
 333 {
 334         struct cf_spi_slave *cfslave = to_cf_spi_slave(slave);
 335
 336         free(cfslave);
 337 }
 338
 339 int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave)
 340 {
 341         return cfspi_claim_bus(slave->bus, slave->cs);
 342 }
 343
 344 void spi_release_bus(struct spi_slave *slave)
 345 {
 346         cfspi_release_bus(slave->bus, slave->cs);
 347 }
 348
 349 int spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout,
 350              void *din, unsigned long flags)
 351 {
 352         return cfspi_xfer(slave, bitlen, dout, din, flags);
 353 }
 354 #endif                          /* CONFIG_CMD_SPI */