drivers/video/fsl_diu_fb.c

   1 /*
   2  * Copyright 2007, 2010-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  * Authors: York Sun <yorksun@freescale.com>
   4  *          Timur Tabi <timur@freescale.com>
   5  *
   6  * FSL DIU Framebuffer driver
   7  *
   8  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   9  * project.
  10  *
  11  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  13  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  14  * the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19  * GNU General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  22  * along with this program; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  24  * MA 02111-1307 USA
  25  */
  26
  27 #include <common.h>
  28 #include <malloc.h>
  29 #include <asm/io.h>
  30
  31 #include "videomodes.h"
  32 #include <video_fb.h>
  33 #include <fsl_diu_fb.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/fb.h>
  36
  37 /* This setting is used for the ifm pdm360ng with PRIMEVIEW PM070WL3 */
  38 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_800_480 = {
  39         .name           = "800x480-60",
  40         .refresh        = 60,
  41         .xres           = 800,
  42         .yres           = 480,
  43         .pixclock       = 31250,
  44         .left_margin    = 86,
  45         .right_margin   = 42,
  46         .upper_margin   = 33,
  47         .lower_margin   = 10,
  48         .hsync_len      = 128,
  49         .vsync_len      = 2,
  50         .sync           = 0,
  51         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
  52 };
  53
  54 /* For the SHARP LQ084S3LG01, used on the P1022DS board */
  55 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_800_600 = {
  56         .name           = "800x600-60",
  57         .refresh        = 60,
  58         .xres           = 800,
  59         .yres           = 600,
  60         .pixclock       = 25000,
  61         .left_margin    = 88,
  62         .right_margin   = 40,
  63         .upper_margin   = 23,
  64         .lower_margin   = 1,
  65         .hsync_len      = 128,
  66         .vsync_len      = 4,
  67         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  68         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
  69 };
  70
  71 /*
  72  * These parameters give default parameters
  73  * for video output 1024x768,
  74  * FIXME - change timing to proper amounts
  75  * hsync 31.5kHz, vsync 60Hz
  76  */
  77 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1024_768 = {
  78         .name           = "1024x768-60",
  79         .refresh        = 60,
  80         .xres           = 1024,
  81         .yres           = 768,
  82         .pixclock       = 15385,
  83         .left_margin    = 160,
  84         .right_margin   = 24,
  85         .upper_margin   = 29,
  86         .lower_margin   = 3,
  87         .hsync_len      = 136,
  88         .vsync_len      = 6,
  89         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  90         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
  91 };
  92
  93 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1280_1024 = {
  94         .name           = "1280x1024-60",
  95         .refresh        = 60,
  96         .xres           = 1280,
  97         .yres           = 1024,
  98         .pixclock       = 9375,
  99         .left_margin    = 38,
 100         .right_margin   = 128,
 101         .upper_margin   = 2,
 102         .lower_margin   = 7,
 103         .hsync_len      = 216,
 104         .vsync_len      = 37,
 105         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 106         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
 107 };
 108
 109 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1280_720 = {
 110         .name           = "1280x720-60",
 111         .refresh        = 60,
 112         .xres           = 1280,
 113         .yres           = 720,
 114         .pixclock       = 13426,
 115         .left_margin    = 192,
 116         .right_margin   = 64,
 117         .upper_margin   = 22,
 118         .lower_margin   = 1,
 119         .hsync_len      = 136,
 120         .vsync_len      = 3,
 121         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 122         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
 123 };
 124
 125 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1920_1080 = {
 126         .name           = "1920x1080-60",
 127         .refresh        = 60,
 128         .xres           = 1920,
 129         .yres           = 1080,
 130         .pixclock       = 5787,
 131         .left_margin    = 328,
 132         .right_margin   = 120,
 133         .upper_margin   = 34,
 134         .lower_margin   = 1,
 135         .hsync_len      = 208,
 136         .vsync_len      = 3,
 137         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 138         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
 139 };
 140
 141 /*
 142  * These are the fields of area descriptor(in DDR memory) for every plane
 143  */
 144 struct diu_ad {
 145         /* Word 0(32-bit) in DDR memory */
 146         __le32 pix_fmt; /* hard coding pixel format */
 147         /* Word 1(32-bit) in DDR memory */
 148         __le32 addr;
 149         /* Word 2(32-bit) in DDR memory */
 150         __le32 src_size_g_alpha;
 151         /* Word 3(32-bit) in DDR memory */
 152         __le32 aoi_size;
 153         /* Word 4(32-bit) in DDR memory */
 154         __le32 offset_xyi;
 155         /* Word 5(32-bit) in DDR memory */
 156         __le32 offset_xyd;
 157         /* Word 6(32-bit) in DDR memory */
 158         __le32 ckmax_r:8;
 159         __le32 ckmax_g:8;
 160         __le32 ckmax_b:8;
 161         __le32 res9:8;
 162         /* Word 7(32-bit) in DDR memory */
 163         __le32 ckmin_r:8;
 164         __le32 ckmin_g:8;
 165         __le32 ckmin_b:8;
 166         __le32 res10:8;
 167         /* Word 8(32-bit) in DDR memory */
 168         __le32 next_ad;
 169         /* Word 9(32-bit) in DDR memory, just for 64-bit aligned */
 170         __le32 res[3];
 171 } __attribute__ ((packed));
 172
 173 /*
 174  * DIU register map
 175  */
 176 struct diu {
 177         __be32 desc[3];
 178         __be32 gamma;
 179         __be32 pallete;
 180         __be32 cursor;
 181         __be32 curs_pos;
 182         __be32 diu_mode;
 183         __be32 bgnd;
 184         __be32 bgnd_wb;
 185         __be32 disp_size;
 186         __be32 wb_size;
 187         __be32 wb_mem_addr;
 188         __be32 hsyn_para;
 189         __be32 vsyn_para;
 190         __be32 syn_pol;
 191         __be32 thresholds;
 192         __be32 int_status;
 193         __be32 int_mask;
 194         __be32 colorbar[8];
 195         __be32 filling;
 196         __be32 plut;
 197 } __attribute__ ((packed));
 198
 199 struct diu_addr {
 200         void *vaddr;            /* Virtual address */
 201         u32 paddr;              /* 32-bit physical address */
 202         unsigned int offset;    /* Alignment offset */
 203 };
 204
 205 static struct fb_info info;
 206
 207 /*
 208  * Align to 64-bit(8-byte), 32-byte, etc.
 209  */
 210 static int allocate_buf(struct diu_addr *buf, u32 size, u32 bytes_align)
 211 {
 212         u32 offset, ssize;
 213         u32 mask;
 214
 215         ssize = size + bytes_align;
 216         buf->vaddr = malloc(ssize);
 217         if (!buf->vaddr)
 218                 return -1;
 219
 220         memset(buf->vaddr, 0, ssize);
 221         mask = bytes_align - 1;
 222         offset = (u32)buf->vaddr & mask;
 223         if (offset) {
 224                 buf->offset = bytes_align - offset;
 225                 buf->vaddr += offset;
 226         } else
 227                 buf->offset = 0;
 228
 229         buf->paddr = virt_to_phys(buf->vaddr);
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Allocate a framebuffer and an Area Descriptor that points to it.  Both
 235  * are created in the same memory block.  The Area Descriptor is updated to
 236  * point to the framebuffer memory. Memory is aligned as needed.
 237  */
 238 static struct diu_ad *allocate_fb(unsigned int xres, unsigned int yres,
 239                                   unsigned int depth, char **fb)
 240 {
 241         unsigned long size = xres * yres * depth;
 242         struct diu_addr addr;
 243         struct diu_ad *ad;
 244         size_t ad_size = roundup(sizeof(struct diu_ad), 32);
 245
 246         /*
 247          * Allocate a memory block that holds the Area Descriptor and the
 248          * frame buffer right behind it.  To keep the code simple, everything
 249          * is aligned on a 32-byte address.
 250          */
 251         if (allocate_buf(&addr, ad_size + size, 32) < 0)
 252                 return NULL;
 253
 254         ad = addr.vaddr;
 255         ad->addr = cpu_to_le32(addr.paddr + ad_size);
 256         ad->aoi_size = cpu_to_le32((yres << 16) | xres);
 257         ad->src_size_g_alpha = cpu_to_le32((yres << 12) | xres);
 258         ad->offset_xyi = 0;
 259         ad->offset_xyd = 0;
 260
 261         if (fb)
 262                 *fb = addr.vaddr + ad_size;
 263
 264         return ad;
 265 }
 266
 267 int fsl_diu_init(u16 xres, u16 yres, u32 pixel_format, int gamma_fix)
 268 {
 269         struct fb_videomode *fsl_diu_mode_db;
 270         struct diu_ad *ad;
 271         struct diu *hw = (struct diu *)CONFIG_SYS_DIU_ADDR;
 272         u8 *gamma_table_base;
 273         unsigned int i, j;
 274         struct diu_ad *dummy_ad;
 275         struct diu_addr gamma;
 276         struct diu_addr cursor;
 277
 278 /* Convert the X,Y resolution pair into a single number */
 279 #define RESOLUTION(x, y) (((u32)(x) << 16) | (y))
 280
 281         switch (RESOLUTION(xres, yres)) {
 282         case RESOLUTION(800, 480):
 283                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_800_480;
 284                 break;
 285         case RESOLUTION(800, 600):
 286                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_800_600;
 287                 break;
 288         case RESOLUTION(1024, 768):
 289                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1024_768;
 290                 break;
 291         case RESOLUTION(1280, 1024):
 292                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1280_1024;
 293                 break;
 294         case RESOLUTION(1280, 720):
 295                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1280_720;
 296                 break;
 297         case RESOLUTION(1920, 1080):
 298                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1920_1080;
 299                 break;
 300         default:
 301                 printf("DIU:   Unsupported resolution %ux%u\n", xres, yres);
 302                 return -1;
 303         }
 304
 305         /* The AD struct for the dummy framebuffer and the FB itself */
 306         dummy_ad = allocate_fb(2, 4, 4, NULL);
 307         if (!dummy_ad) {
 308                 printf("DIU:   Out of memory\n");
 309                 return -1;
 310         }
 311         dummy_ad->pix_fmt = 0x88883316;
 312
 313         /* read mode info */
 314         info.var.xres = fsl_diu_mode_db->xres;
 315         info.var.yres = fsl_diu_mode_db->yres;
 316         info.var.bits_per_pixel = 32;
 317         info.var.pixclock = fsl_diu_mode_db->pixclock;
 318         info.var.left_margin = fsl_diu_mode_db->left_margin;
 319         info.var.right_margin = fsl_diu_mode_db->right_margin;
 320         info.var.upper_margin = fsl_diu_mode_db->upper_margin;
 321         info.var.lower_margin = fsl_diu_mode_db->lower_margin;
 322         info.var.hsync_len = fsl_diu_mode_db->hsync_len;
 323         info.var.vsync_len = fsl_diu_mode_db->vsync_len;
 324         info.var.sync = fsl_diu_mode_db->sync;
 325         info.var.vmode = fsl_diu_mode_db->vmode;
 326         info.fix.line_length = info.var.xres * info.var.bits_per_pixel / 8;
 327
 328         /* Memory allocation for framebuffer */
 329         info.screen_size =
 330                 info.var.xres * info.var.yres * (info.var.bits_per_pixel / 8);
 331         ad = allocate_fb(info.var.xres, info.var.yres,
 332                          info.var.bits_per_pixel / 8, &info.screen_base);
 333         if (!ad) {
 334                 printf("DIU:   Out of memory\n");
 335                 return -1;
 336         }
 337
 338         ad->pix_fmt = pixel_format;
 339
 340         /* Disable chroma keying function */
 341         ad->ckmax_r = 0;
 342         ad->ckmax_g = 0;
 343         ad->ckmax_b = 0;
 344
 345         ad->ckmin_r = 255;
 346         ad->ckmin_g = 255;
 347         ad->ckmin_b = 255;
 348
 349         /* Initialize the gamma table */
 350         if (allocate_buf(&gamma, 256 * 3, 32) < 0) {
 351                 printf("DIU:   Out of memory\n");
 352                 return -1;
 353         }
 354         gamma_table_base = gamma.vaddr;
 355         for (i = 0; i <= 2; i++)
 356                 for (j = 0; j < 256; j++)
 357                         *gamma_table_base++ = j;
 358
 359         if (gamma_fix == 1) {   /* fix the gamma */
 360                 gamma_table_base = gamma.vaddr;
 361                 for (i = 0; i < 256 * 3; i++) {
 362                         gamma_table_base[i] = (gamma_table_base[i] << 2)
 363                                 | ((gamma_table_base[i] >> 6) & 0x03);
 364                 }
 365         }
 366
 367         /* Initialize the cursor */
 368         if (allocate_buf(&cursor, 32 * 32 * 2, 32) < 0) {
 369                 printf("DIU:   Can't alloc cursor data\n");
 370                 return -1;
 371         }
 372
 373         /* Program DIU registers */
 374         out_be32(&hw->diu_mode, 0);     /* Temporarily disable the DIU */
 375
 376         out_be32(&hw->gamma, gamma.paddr);
 377         out_be32(&hw->cursor, cursor.paddr);
 378         out_be32(&hw->bgnd, 0x007F7F7F);
 379         out_be32(&hw->bgnd_wb, 0);
 380         out_be32(&hw->disp_size, info.var.yres << 16 | info.var.xres);
 381         out_be32(&hw->wb_size, 0);
 382         out_be32(&hw->wb_mem_addr, 0);
 383         out_be32(&hw->hsyn_para, info.var.left_margin << 22 |
 384                         info.var.hsync_len << 11 |
 385                         info.var.right_margin);
 386
 387         out_be32(&hw->vsyn_para, info.var.upper_margin << 22 |
 388                         info.var.vsync_len << 11 |
 389                         info.var.lower_margin);
 390
 391         out_be32(&hw->syn_pol, 0);
 392         out_be32(&hw->thresholds, 0x00037800);
 393         out_be32(&hw->int_status, 0);
 394         out_be32(&hw->int_mask, 0);
 395         out_be32(&hw->plut, 0x01F5F666);
 396         /* Pixel Clock configuration */
 397         diu_set_pixel_clock(info.var.pixclock);
 398
 399         /* Set the frame buffers */
 400         out_be32(&hw->desc[0], virt_to_phys(ad));
 401         out_be32(&hw->desc[1], virt_to_phys(dummy_ad));
 402         out_be32(&hw->desc[2], virt_to_phys(dummy_ad));
 403
 404         /* Enable the DIU, set display to all three planes */
 405         out_be32(&hw->diu_mode, 1);
 406
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 void *video_hw_init(void)
 411 {
 412         static GraphicDevice ctfb;
 413         const char *options;
 414         unsigned int depth = 0, freq = 0;
 415
 416         if (!video_get_video_mode(&ctfb.winSizeX, &ctfb.winSizeY, &depth, &freq,
 417                                   &options))
 418                 return NULL;
 419
 420         /* Find the monitor port, which is a required option */
 421         if (!options)
 422                 return NULL;
 423         if (strncmp(options, "monitor=", 8) != 0)
 424                 return NULL;
 425
 426         if (platform_diu_init(ctfb.winSizeX, ctfb.winSizeY, options + 8) < 0)
 427                 return NULL;
 428
 429         /* fill in Graphic device struct */
 430         sprintf(ctfb.modeIdent, "%ix%ix%i %ikHz %iHz",
 431                 ctfb.winSizeX, ctfb.winSizeY, depth, 64, freq);
 432
 433         ctfb.frameAdrs = (unsigned int)info.screen_base;
 434         ctfb.plnSizeX = ctfb.winSizeX;
 435         ctfb.plnSizeY = ctfb.winSizeY;
 436
 437         ctfb.gdfBytesPP = 4;
 438         ctfb.gdfIndex = GDF_32BIT_X888RGB;
 439
 440         ctfb.isaBase = 0;
 441         ctfb.pciBase = 0;
 442         ctfb.memSize = info.screen_size;
 443
 444         /* Cursor Start Address */
 445         ctfb.dprBase = 0;
 446         ctfb.vprBase = 0;
 447         ctfb.cprBase = 0;
 448
 449         return &ctfb;
 450 }