sys/arm/freescale/vybrid/vf_ehci.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2013 Ruslan Bukin <br@bsdpad.com>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * Vybrid Family Universal Serial Bus (USB) Controller
  29  * Chapter 44-45, Vybrid Reference Manual, Rev. 5, 07/2013
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_bus.h"
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/module.h>
  41 #include <sys/bus.h>
  42 #include <sys/condvar.h>
  43 #include <sys/rman.h>
  44 #include <sys/gpio.h>
  45
  46 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  47 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
  48
  49 #include <dev/usb/usb.h>
  50 #include <dev/usb/usbdi.h>
  51 #include <dev/usb/usb_busdma.h>
  52 #include <dev/usb/usb_process.h>
  53 #include <dev/usb/usb_controller.h>
  54 #include <dev/usb/usb_bus.h>
  55 #include <dev/usb/controller/ehci.h>
  56 #include <dev/usb/controller/ehcireg.h>
  57
  58 #include <dev/fdt/fdt_common.h>
  59
  60 #include <machine/bus.h>
  61 #include <machine/resource.h>
  62
  63 #include "gpio_if.h"
  64 #include "opt_platform.h"
  65
  66 #define ENUTMILEVEL3    (1 << 15)
  67 #define ENUTMILEVEL2    (1 << 14)
  68
  69 #define GPIO_USB_PWR    134
  70
  71 #define USB_ID          0x000   /* Identification register */
  72 #define USB_HWGENERAL   0x004   /* Hardware General */
  73 #define USB_HWHOST      0x008   /* Host Hardware Parameters */
  74 #define USB_HWDEVICE    0x00C   /* Device Hardware Parameters */
  75 #define USB_HWTXBUF     0x010   /* TX Buffer Hardware Parameters */
  76 #define USB_HWRXBUF     0x014   /* RX Buffer Hardware Parameters */
  77 #define USB_HCSPARAMS   0x104   /* Host Controller Structural Parameters */
  78
  79 #define USBPHY_PWD              0x00    /* PHY Power-Down Register */
  80 #define USBPHY_PWD_SET          0x04    /* PHY Power-Down Register */
  81 #define USBPHY_PWD_CLR          0x08    /* PHY Power-Down Register */
  82 #define USBPHY_PWD_TOG          0x0C    /* PHY Power-Down Register */
  83 #define USBPHY_TX               0x10    /* PHY Transmitter Control Register */
  84 #define USBPHY_RX               0x20    /* PHY Receiver Control Register */
  85 #define USBPHY_RX_SET           0x24    /* PHY Receiver Control Register */
  86 #define USBPHY_RX_CLR           0x28    /* PHY Receiver Control Register */
  87 #define USBPHY_RX_TOG           0x2C    /* PHY Receiver Control Register */
  88 #define USBPHY_CTRL             0x30    /* PHY General Control Register */
  89 #define USBPHY_CTRL_SET         0x34    /* PHY General Control Register */
  90 #define USBPHY_CTRL_CLR         0x38    /* PHY General Control Register */
  91 #define USBPHY_CTRL_TOG         0x3C    /* PHY General Control Register */
  92 #define USBPHY_STATUS           0x40    /* PHY Status Register */
  93 #define USBPHY_DEBUG            0x50    /* PHY Debug Register */
  94 #define USBPHY_DEBUG_SET        0x54    /* PHY Debug Register */
  95 #define USBPHY_DEBUG_CLR        0x58    /* PHY Debug Register */
  96 #define USBPHY_DEBUG_TOG        0x5C    /* PHY Debug Register */
  97 #define USBPHY_DEBUG0_STATUS    0x60    /* UTMI Debug Status Register 0 */
  98 #define USBPHY_DEBUG1           0x70    /* UTMI Debug Status Register 1 */
  99 #define USBPHY_DEBUG1_SET       0x74    /* UTMI Debug Status Register 1 */
 100 #define USBPHY_DEBUG1_CLR       0x78    /* UTMI Debug Status Register 1 */
 101 #define USBPHY_DEBUG1_TOG       0x7C    /* UTMI Debug Status Register 1 */
 102 #define USBPHY_VERSION          0x80    /* UTMI RTL Version */
 103 #define USBPHY_IP               0x90    /* PHY IP Block Register */
 104 #define USBPHY_IP_SET           0x94    /* PHY IP Block Register */
 105 #define USBPHY_IP_CLR           0x98    /* PHY IP Block Register */
 106 #define USBPHY_IP_TOG           0x9C    /* PHY IP Block Register */
 107
 108 #define USBPHY_CTRL_SFTRST      (1 << 31)
 109 #define USBPHY_CTRL_CLKGATE     (1 << 30)
 110 #define USBPHY_DEBUG_CLKGATE    (1 << 30)
 111
 112 #define PHY_READ4(_sc, _reg)            \
 113         bus_space_read_4(_sc->bst_phy, _sc->bsh_phy, _reg)
 114 #define PHY_WRITE4(_sc, _reg, _val)     \
 115         bus_space_write_4(_sc->bst_phy, _sc->bsh_phy, _reg, _val)
 116
 117 #define USBC_READ4(_sc, _reg)           \
 118         bus_space_read_4(_sc->bst_usbc, _sc->bsh_usbc, _reg)
 119 #define USBC_WRITE4(_sc, _reg, _val)    \
 120         bus_space_write_4(_sc->bst_usbc, _sc->bsh_usbc, _reg, _val)
 121
 122 /* Forward declarations */
 123 static int      vybrid_ehci_attach(device_t dev);
 124 static int      vybrid_ehci_detach(device_t dev);
 125 static int      vybrid_ehci_probe(device_t dev);
 126
 127 struct vybrid_ehci_softc {
 128         ehci_softc_t            base;
 129         device_t                dev;
 130         struct resource         *res[6];
 131         bus_space_tag_t         bst_phy;
 132         bus_space_handle_t      bsh_phy;
 133         bus_space_tag_t         bst_usbc;
 134         bus_space_handle_t      bsh_usbc;
 135 };
 136
 137 static struct resource_spec vybrid_ehci_spec[] = {
 138         { SYS_RES_MEMORY,       0,      RF_ACTIVE },
 139         { SYS_RES_MEMORY,       1,      RF_ACTIVE },
 140         { SYS_RES_MEMORY,       2,      RF_ACTIVE },
 141         { SYS_RES_IRQ,          0,      RF_ACTIVE },
 142         { -1, 0 }
 143 };
 144
 145 static device_method_t ehci_methods[] = {
 146         /* Device interface */
 147         DEVMETHOD(device_probe, vybrid_ehci_probe),
 148         DEVMETHOD(device_attach, vybrid_ehci_attach),
 149         DEVMETHOD(device_detach, vybrid_ehci_detach),
 150         DEVMETHOD(device_suspend, bus_generic_suspend),
 151         DEVMETHOD(device_resume, bus_generic_resume),
 152         DEVMETHOD(device_shutdown, bus_generic_shutdown),
 153
 154         /* Bus interface */
 155         DEVMETHOD(bus_print_child, bus_generic_print_child),
 156
 157         { 0, 0 }
 158 };
 159
 160 /* kobj_class definition */
 161 static driver_t ehci_driver = {
 162         "ehci",
 163         ehci_methods,
 164         sizeof(ehci_softc_t)
 165 };
 166
 167 static devclass_t ehci_devclass;
 168
 169 DRIVER_MODULE(ehci, simplebus, ehci_driver, ehci_devclass, 0, 0);
 170 MODULE_DEPEND(ehci, usb, 1, 1, 1);
 171
 172 /*
 173  * Public methods
 174  */
 175 static int
 176 vybrid_ehci_probe(device_t dev)
 177 {
 178
 179         if (ofw_bus_is_compatible(dev, "fsl,mvf600-usb-ehci") == 0)
 180                 return (ENXIO);
 181
 182         device_set_desc(dev, "Vybrid Family integrated USB controller");
 183         return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 184 }
 185
 186 static int
 187 phy_init(struct vybrid_ehci_softc *esc)
 188 {
 189         device_t sc_gpio_dev;
 190         int reg;
 191
 192         /* Reset phy */
 193         reg = PHY_READ4(esc, USBPHY_CTRL);
 194         reg |= (USBPHY_CTRL_SFTRST);
 195         PHY_WRITE4(esc, USBPHY_CTRL, reg);
 196
 197         /* Minimum reset time */
 198         DELAY(10000);
 199
 200         reg &= ~(USBPHY_CTRL_SFTRST | USBPHY_CTRL_CLKGATE);
 201         PHY_WRITE4(esc, USBPHY_CTRL, reg);
 202
 203         reg = (ENUTMILEVEL2 | ENUTMILEVEL3);
 204         PHY_WRITE4(esc, USBPHY_CTRL_SET, reg);
 205
 206         /* Get the GPIO device, we need this to give power to USB */
 207         sc_gpio_dev = devclass_get_device(devclass_find("gpio"), 0);
 208         if (sc_gpio_dev == NULL) {
 209                 device_printf(esc->dev, "Error: failed to get the GPIO dev\n");
 210                 return (1);
 211         }
 212
 213         /* Give power to USB */
 214         GPIO_PIN_SETFLAGS(sc_gpio_dev, GPIO_USB_PWR, GPIO_PIN_OUTPUT);
 215         GPIO_PIN_SET(sc_gpio_dev, GPIO_USB_PWR, GPIO_PIN_HIGH);
 216
 217         /* Power up PHY */
 218         PHY_WRITE4(esc, USBPHY_PWD, 0x00);
 219
 220         /* Ungate clocks */
 221         reg = PHY_READ4(esc, USBPHY_DEBUG);
 222         reg &= ~(USBPHY_DEBUG_CLKGATE);
 223         PHY_WRITE4(esc, USBPHY_DEBUG, reg);
 224
 225 #if 0
 226         printf("USBPHY_CTRL == 0x%08x\n",
 227             PHY_READ4(esc, USBPHY_CTRL));
 228         printf("USBPHY_IP == 0x%08x\n",
 229             PHY_READ4(esc, USBPHY_IP));
 230         printf("USBPHY_STATUS == 0x%08x\n",
 231             PHY_READ4(esc, USBPHY_STATUS));
 232         printf("USBPHY_DEBUG == 0x%08x\n",
 233             PHY_READ4(esc, USBPHY_DEBUG));
 234         printf("USBPHY_DEBUG0_STATUS == 0x%08x\n",
 235             PHY_READ4(esc, USBPHY_DEBUG0_STATUS));
 236         printf("USBPHY_DEBUG1 == 0x%08x\n",
 237             PHY_READ4(esc, USBPHY_DEBUG1));
 238 #endif
 239
 240         return (0);
 241 }
 242
 243 static int
 244 vybrid_ehci_attach(device_t dev)
 245 {
 246         struct vybrid_ehci_softc *esc;
 247         ehci_softc_t *sc;
 248         bus_space_handle_t bsh;
 249         int err;
 250         int reg;
 251
 252         esc = device_get_softc(dev);
 253         esc->dev = dev;
 254
 255         sc = &esc->base;
 256         sc->sc_bus.parent = dev;
 257         sc->sc_bus.devices = sc->sc_devices;
 258         sc->sc_bus.devices_max = EHCI_MAX_DEVICES;
 259
 260         if (bus_alloc_resources(dev, vybrid_ehci_spec, esc->res)) {
 261                 device_printf(dev, "could not allocate resources\n");
 262                 return (ENXIO);
 263         }
 264
 265         /* EHCI registers */
 266         sc->sc_io_tag = rman_get_bustag(esc->res[0]);
 267         bsh = rman_get_bushandle(esc->res[0]);
 268         sc->sc_io_size = rman_get_size(esc->res[0]);
 269
 270         esc->bst_usbc = rman_get_bustag(esc->res[1]);
 271         esc->bsh_usbc = rman_get_bushandle(esc->res[1]);
 272
 273         esc->bst_phy = rman_get_bustag(esc->res[2]);
 274         esc->bsh_phy = rman_get_bushandle(esc->res[2]);
 275
 276         /* get all DMA memory */
 277         if (usb_bus_mem_alloc_all(&sc->sc_bus, USB_GET_DMA_TAG(dev),
 278                 &ehci_iterate_hw_softc))
 279                 return (ENXIO);
 280
 281 #if 0
 282         printf("USBx_HCSPARAMS is 0x%08x\n",
 283             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_HCSPARAMS));
 284         printf("USB_ID == 0x%08x\n",
 285             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_ID));
 286         printf("USB_HWGENERAL == 0x%08x\n",
 287             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_HWGENERAL));
 288         printf("USB_HWHOST == 0x%08x\n",
 289             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_HWHOST));
 290         printf("USB_HWDEVICE == 0x%08x\n",
 291             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_HWDEVICE));
 292         printf("USB_HWTXBUF == 0x%08x\n",
 293             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_HWTXBUF));
 294         printf("USB_HWRXBUF == 0x%08x\n",
 295             bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, bsh, USB_HWRXBUF));
 296 #endif
 297
 298         if (phy_init(esc)) {
 299                 device_printf(dev, "Could not setup PHY\n");
 300                 return (1);
 301         }
 302
 303         /*
 304          * Set handle to USB related registers subregion used by
 305          * generic EHCI driver.
 306          */
 307         err = bus_space_subregion(sc->sc_io_tag, bsh, 0x100,
 308             sc->sc_io_size, &sc->sc_io_hdl);
 309         if (err != 0)
 310                 return (ENXIO);
 311
 312         /* Setup interrupt handler */
 313         err = bus_setup_intr(dev, esc->res[3], INTR_TYPE_BIO | INTR_MPSAFE,
 314             NULL, (driver_intr_t *)ehci_interrupt, sc,
 315             &sc->sc_intr_hdl);
 316         if (err) {
 317                 device_printf(dev, "Could not setup irq, "
 318                     "%d\n", err);
 319                 return (1);
 320         }
 321
 322         /* Add USB device */
 323         sc->sc_bus.bdev = device_add_child(dev, "usbus", -1);
 324         if (!sc->sc_bus.bdev) {
 325                 device_printf(dev, "Could not add USB device\n");
 326                 err = bus_teardown_intr(dev, esc->res[5],
 327                     sc->sc_intr_hdl);
 328                 if (err)
 329                         device_printf(dev, "Could not tear down irq,"
 330                             " %d\n", err);
 331                 return (1);
 332         }
 333         device_set_ivars(sc->sc_bus.bdev, &sc->sc_bus);
 334
 335         strlcpy(sc->sc_vendor, "Freescale", sizeof(sc->sc_vendor));
 336
 337         /* Set host mode */
 338         reg = bus_space_read_4(sc->sc_io_tag, sc->sc_io_hdl, 0xA8);
 339         reg |= 0x3;
 340         bus_space_write_4(sc->sc_io_tag, sc->sc_io_hdl, 0xA8, reg);
 341
 342         /* Set flags */
 343         sc->sc_flags |= EHCI_SCFLG_SETMODE | EHCI_SCFLG_NORESTERM;
 344
 345         err = ehci_init(sc);
 346         if (!err) {
 347                 sc->sc_flags |= EHCI_SCFLG_DONEINIT;
 348                 err = device_probe_and_attach(sc->sc_bus.bdev);
 349         } else {
 350                 device_printf(dev, "USB init failed err=%d\n", err);
 351
 352                 device_delete_child(dev, sc->sc_bus.bdev);
 353                 sc->sc_bus.bdev = NULL;
 354
 355                 err = bus_teardown_intr(dev, esc->res[5],
 356                     sc->sc_intr_hdl);
 357                 if (err)
 358                         device_printf(dev, "Could not tear down irq,"
 359                             " %d\n", err);
 360                 return (1);
 361         }
 362         return (0);
 363 }
 364
 365 static int
 366 vybrid_ehci_detach(device_t dev)
 367 {
 368         struct vybrid_ehci_softc *esc;
 369         ehci_softc_t *sc;
 370         int err;
 371
 372         esc = device_get_softc(dev);
 373         sc = &esc->base;
 374
 375         if (sc->sc_flags & EHCI_SCFLG_DONEINIT)
 376                 return (0);
 377
 378         /*
 379          * only call ehci_detach() after ehci_init()
 380          */
 381         if (sc->sc_flags & EHCI_SCFLG_DONEINIT) {
 382                 ehci_detach(sc);
 383                 sc->sc_flags &= ~EHCI_SCFLG_DONEINIT;
 384         }
 385
 386         /*
 387          * Disable interrupts that might have been switched on in
 388          * ehci_init.
 389          */
 390         if (sc->sc_io_tag && sc->sc_io_hdl)
 391                 bus_space_write_4(sc->sc_io_tag, sc->sc_io_hdl,
 392                     EHCI_USBINTR, 0);
 393
 394         if (esc->res[5] && sc->sc_intr_hdl) {
 395                 err = bus_teardown_intr(dev, esc->res[5],
 396                     sc->sc_intr_hdl);
 397                 if (err) {
 398                         device_printf(dev, "Could not tear down irq,"
 399                             " %d\n", err);
 400                         return (err);
 401                 }
 402                 sc->sc_intr_hdl = NULL;
 403         }
 404
 405         if (sc->sc_bus.bdev) {
 406                 device_delete_child(dev, sc->sc_bus.bdev);
 407                 sc->sc_bus.bdev = NULL;
 408         }
 409
 410         /* During module unload there are lots of children leftover */
 411         device_delete_children(dev);
 412
 413         bus_release_resources(dev, vybrid_ehci_spec, esc->res);
 414
 415         return (0);
 416 }