sys/dev/uart/uart_dev_quicc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 Juniper Networks
   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  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/conf.h>
  34 #include <sys/endian.h>
  35 #include <machine/bus.h>
  36
  37 #include <dev/ic/quicc.h>
  38
  39 #include <dev/uart/uart.h>
  40 #include <dev/uart/uart_cpu.h>
  41 #include <dev/uart/uart_bus.h>
  42
  43 #include "uart_if.h"
  44
  45 #define DEFAULT_RCLK    ((266000000 * 2) / 16)
  46
  47 #define quicc_read2(bas, reg)           \
  48         bus_space_read_2((bas)->bst, (bas)->bsh, reg)
  49 #define quicc_read4(bas, reg)           \
  50         bus_space_read_4((bas)->bst, (bas)->bsh, reg)
  51
  52 #define quicc_write2(bas, reg, val)     \
  53         bus_space_write_2((bas)->bst, (bas)->bsh, reg, val)
  54 #define quicc_write4(bas, reg, val)     \
  55         bus_space_write_4((bas)->bst, (bas)->bsh, reg, val)
  56
  57 static int
  58 quicc_divisor(int rclk, int baudrate)
  59 {
  60         int act_baud, divisor, error;
  61
  62         if (baudrate == 0)
  63                 return (-1);
  64
  65         divisor = rclk / baudrate / 16;
  66         if (divisor > 4096)
  67                 divisor = ((divisor >> 3) - 2) | 1;
  68         else if (divisor >= 0)
  69                 divisor = (divisor - 1) << 1;
  70         if (divisor < 0 || divisor >= 8192)
  71                 return (-1);
  72         act_baud = rclk / (((divisor >> 1) + 1) << ((divisor & 1) ? 8 : 4));
  73
  74         /* 10 times error in percent: */
  75         error = ((act_baud - baudrate) * 2000 / baudrate + 1) >> 1;
  76
  77         /* 3.0% maximum error tolerance: */
  78         if (error < -30 || error > 30)
  79                 return (-1);
  80
  81         return (divisor);
  82 }
  83
  84 static int
  85 quicc_param(struct uart_bas *bas, int baudrate, int databits, int stopbits,
  86     int parity)
  87 {
  88         int divisor;
  89         uint16_t psmr;
  90
  91         if (baudrate > 0) {
  92                 divisor = quicc_divisor(bas->rclk, baudrate);
  93                 if (divisor == -1)
  94                         return (EINVAL);
  95                 quicc_write4(bas, QUICC_REG_BRG(bas->chan - 1),
  96                     divisor | 0x10000);
  97         }
  98
  99         psmr = 0;
 100         switch (databits) {
 101         case 5:         psmr |= 0x0000; break;
 102         case 6:         psmr |= 0x1000; break;
 103         case 7:         psmr |= 0x2000; break;
 104         case 8:         psmr |= 0x3000; break;
 105         default:        return (EINVAL);
 106         }
 107         switch (stopbits) {
 108         case 1:         psmr |= 0x0000; break;
 109         case 2:         psmr |= 0x4000; break;
 110         default:        return (EINVAL);
 111         }
 112         switch (parity) {
 113         case UART_PARITY_EVEN:  psmr |= 0x1a; break;
 114         case UART_PARITY_MARK:  psmr |= 0x1f; break;
 115         case UART_PARITY_NONE:  psmr |= 0x00; break;
 116         case UART_PARITY_ODD:   psmr |= 0x10; break;
 117         case UART_PARITY_SPACE: psmr |= 0x15; break;
 118         default:                return (EINVAL);
 119         }
 120         quicc_write2(bas, QUICC_REG_SCC_PSMR(bas->chan - 1), psmr);
 121         return (0);
 122 }
 123
 124 static void
 125 quicc_setup(struct uart_bas *bas, int baudrate, int databits, int stopbits,
 126     int parity)
 127 {
 128
 129         if (bas->rclk == 0)
 130                 bas->rclk = DEFAULT_RCLK;
 131
 132         /*
 133          * GSMR_L = 0x00028034
 134          * GSMR_H = 0x00000020
 135          */
 136         quicc_param(bas, baudrate, databits, stopbits, parity);
 137
 138         quicc_write2(bas, QUICC_REG_SCC_SCCE(bas->chan - 1), ~0);
 139         quicc_write2(bas, QUICC_REG_SCC_SCCM(bas->chan - 1), 0x0027);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Low-level UART interface.
 144  */
 145 static int quicc_probe(struct uart_bas *bas);
 146 static void quicc_init(struct uart_bas *bas, int, int, int, int);
 147 static void quicc_term(struct uart_bas *bas);
 148 static void quicc_putc(struct uart_bas *bas, int);
 149 static int quicc_rxready(struct uart_bas *bas);
 150 static int quicc_getc(struct uart_bas *bas, struct mtx *);
 151
 152 static struct uart_ops uart_quicc_ops = {
 153         .probe = quicc_probe,
 154         .init = quicc_init,
 155         .term = quicc_term,
 156         .putc = quicc_putc,
 157         .rxready = quicc_rxready,
 158         .getc = quicc_getc,
 159 };
 160
 161 static int
 162 quicc_probe(struct uart_bas *bas)
 163 {
 164
 165         return (0);
 166 }
 167
 168 static void
 169 quicc_init(struct uart_bas *bas, int baudrate, int databits, int stopbits,
 170     int parity)
 171 {
 172
 173         quicc_setup(bas, baudrate, databits, stopbits, parity);
 174 }
 175
 176 static void
 177 quicc_term(struct uart_bas *bas)
 178 {
 179 }
 180
 181 static void
 182 quicc_putc(struct uart_bas *bas, int c)
 183 {
 184         int unit;
 185         uint16_t toseq;
 186
 187         unit = bas->chan - 1;
 188         while (quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_UART_TOSEQ(unit)) & 0x2000)
 189                 DELAY(10);
 190
 191         toseq = 0x2000 | (c & 0xff);
 192         quicc_write2(bas, QUICC_PRAM_SCC_UART_TOSEQ(unit), toseq);
 193 }
 194
 195 static int
 196 quicc_rxready(struct uart_bas *bas)
 197 {
 198         uint16_t rb;
 199
 200         rb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_RBASE(bas->chan - 1));
 201         return ((quicc_read2(bas, rb) & 0x8000) ? 0 : 1);
 202 }
 203
 204 static int
 205 quicc_getc(struct uart_bas *bas, struct mtx *hwmtx)
 206 {
 207         volatile char *buf;
 208         int c;
 209         uint16_t rb, sc;
 210
 211         uart_lock(hwmtx);
 212
 213         rb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_RBASE(bas->chan - 1));
 214
 215         while ((sc = quicc_read2(bas, rb)) & 0x8000) {
 216                 uart_unlock(hwmtx);
 217                 DELAY(4);
 218                 uart_lock(hwmtx);
 219         }
 220
 221         buf = (void *)(uintptr_t)quicc_read4(bas, rb + 4);
 222         c = *buf;
 223         quicc_write2(bas, rb, sc | 0x8000);
 224
 225         uart_unlock(hwmtx);
 226
 227         return (c);
 228 }
 229
 230 /*
 231  * High-level UART interface.
 232  */
 233 struct quicc_softc {
 234         struct uart_softc base;
 235 };
 236
 237 static int quicc_bus_attach(struct uart_softc *);
 238 static int quicc_bus_detach(struct uart_softc *);
 239 static int quicc_bus_flush(struct uart_softc *, int);
 240 static int quicc_bus_getsig(struct uart_softc *);
 241 static int quicc_bus_ioctl(struct uart_softc *, int, intptr_t);
 242 static int quicc_bus_ipend(struct uart_softc *);
 243 static int quicc_bus_param(struct uart_softc *, int, int, int, int);
 244 static int quicc_bus_probe(struct uart_softc *);
 245 static int quicc_bus_receive(struct uart_softc *);
 246 static int quicc_bus_setsig(struct uart_softc *, int);
 247 static int quicc_bus_transmit(struct uart_softc *);
 248 static void quicc_bus_grab(struct uart_softc *);
 249 static void quicc_bus_ungrab(struct uart_softc *);
 250
 251 static kobj_method_t quicc_methods[] = {
 252         KOBJMETHOD(uart_attach,         quicc_bus_attach),
 253         KOBJMETHOD(uart_detach,         quicc_bus_detach),
 254         KOBJMETHOD(uart_flush,          quicc_bus_flush),
 255         KOBJMETHOD(uart_getsig,         quicc_bus_getsig),
 256         KOBJMETHOD(uart_ioctl,          quicc_bus_ioctl),
 257         KOBJMETHOD(uart_ipend,          quicc_bus_ipend),
 258         KOBJMETHOD(uart_param,          quicc_bus_param),
 259         KOBJMETHOD(uart_probe,          quicc_bus_probe),
 260         KOBJMETHOD(uart_receive,        quicc_bus_receive),
 261         KOBJMETHOD(uart_setsig,         quicc_bus_setsig),
 262         KOBJMETHOD(uart_transmit,       quicc_bus_transmit),
 263         KOBJMETHOD(uart_grab,           quicc_bus_grab),
 264         KOBJMETHOD(uart_ungrab,         quicc_bus_ungrab),
 265         { 0, 0 }
 266 };
 267
 268 struct uart_class uart_quicc_class = {
 269         "quicc",
 270         quicc_methods,
 271         sizeof(struct quicc_softc),
 272         .uc_ops = &uart_quicc_ops,
 273         .uc_range = 2,
 274         .uc_rclk = DEFAULT_RCLK,
 275         .uc_rshift = 0
 276 };
 277
 278 #define SIGCHG(c, i, s, d)                              \
 279         if (c) {                                        \
 280                 i |= (i & s) ? s : s | d;               \
 281         } else {                                        \
 282                 i = (i & s) ? (i & ~s) | d : i;         \
 283         }
 284
 285 static int
 286 quicc_bus_attach(struct uart_softc *sc)
 287 {
 288         struct uart_bas *bas;
 289         struct uart_devinfo *di;
 290         uint16_t st, rb;
 291
 292         bas = &sc->sc_bas;
 293         if (sc->sc_sysdev != NULL) {
 294                 di = sc->sc_sysdev;
 295                 quicc_param(bas, di->baudrate, di->databits, di->stopbits,
 296                     di->parity);
 297         } else {
 298                 quicc_setup(bas, 9600, 8, 1, UART_PARITY_NONE);
 299         }
 300
 301         /* Enable interrupts on the receive buffer. */
 302         rb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_RBASE(bas->chan - 1));
 303         st = quicc_read2(bas, rb);
 304         quicc_write2(bas, rb, st | 0x9000);
 305
 306         (void)quicc_bus_getsig(sc);
 307
 308         return (0);
 309 }
 310
 311 static int
 312 quicc_bus_detach(struct uart_softc *sc)
 313 {
 314
 315         return (0);
 316 }
 317
 318 static int
 319 quicc_bus_flush(struct uart_softc *sc, int what)
 320 {
 321
 322         return (0);
 323 }
 324
 325 static int
 326 quicc_bus_getsig(struct uart_softc *sc)
 327 {
 328         uint32_t new, old, sig;
 329         uint32_t dummy;
 330
 331         do {
 332                 old = sc->sc_hwsig;
 333                 sig = old;
 334                 uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 335                 /* XXX SIGNALS */
 336                 dummy = 0;
 337                 uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 338                 SIGCHG(dummy, sig, SER_CTS, SER_DCTS);
 339                 SIGCHG(dummy, sig, SER_DCD, SER_DDCD);
 340                 SIGCHG(dummy, sig, SER_DSR, SER_DDSR);
 341                 new = sig & ~SER_MASK_DELTA;
 342         } while (!atomic_cmpset_32(&sc->sc_hwsig, old, new));
 343         return (sig);
 344 }
 345
 346 static int
 347 quicc_bus_ioctl(struct uart_softc *sc, int request, intptr_t data)
 348 {
 349         struct uart_bas *bas;
 350         uint32_t brg;
 351         int baudrate, error;
 352
 353         bas = &sc->sc_bas;
 354         error = 0;
 355         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 356         switch (request) {
 357         case UART_IOCTL_BREAK:
 358                 break;
 359         case UART_IOCTL_BAUD:
 360                 brg = quicc_read4(bas, QUICC_REG_BRG(bas->chan - 1)) & 0x1fff;
 361                 brg = (brg & 1) ? (brg + 1) << 3 : (brg + 2) >> 1;
 362                 baudrate = bas->rclk / (brg * 16);
 363                 *(int*)data = baudrate;
 364                 break;
 365         default:
 366                 error = EINVAL;
 367                 break;
 368         }
 369         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 370         return (error);
 371 }
 372
 373 static int
 374 quicc_bus_ipend(struct uart_softc *sc)
 375 {
 376         struct uart_bas *bas;
 377         int ipend;
 378         uint16_t scce;
 379
 380         bas = &sc->sc_bas;
 381         ipend = 0;
 382
 383         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 384         scce = quicc_read2(bas, QUICC_REG_SCC_SCCE(bas->chan - 1));
 385         quicc_write2(bas, QUICC_REG_SCC_SCCE(bas->chan - 1), ~0);
 386         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 387         if (scce & 0x0001)
 388                 ipend |= SER_INT_RXREADY;
 389         if (scce & 0x0002)
 390                 ipend |= SER_INT_TXIDLE;
 391         if (scce & 0x0004)
 392                 ipend |= SER_INT_OVERRUN;
 393         if (scce & 0x0020)
 394                 ipend |= SER_INT_BREAK;
 395         /* XXX SIGNALS */
 396         return (ipend);
 397 }
 398
 399 static int
 400 quicc_bus_param(struct uart_softc *sc, int baudrate, int databits,
 401     int stopbits, int parity)
 402 {
 403         int error;
 404
 405         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 406         error = quicc_param(&sc->sc_bas, baudrate, databits, stopbits,
 407             parity);
 408         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 409         return (error);
 410 }
 411
 412 static int
 413 quicc_bus_probe(struct uart_softc *sc)
 414 {
 415         char buf[80];
 416         int error;
 417
 418         error = quicc_probe(&sc->sc_bas);
 419         if (error)
 420                 return (error);
 421
 422         sc->sc_rxfifosz = 1;
 423         sc->sc_txfifosz = 1;
 424
 425         snprintf(buf, sizeof(buf), "quicc, channel %d", sc->sc_bas.chan);
 426         device_set_desc_copy(sc->sc_dev, buf);
 427         return (0);
 428 }
 429
 430 static int
 431 quicc_bus_receive(struct uart_softc *sc)
 432 {
 433         struct uart_bas *bas;
 434         volatile char *buf;
 435         uint16_t st, rb;
 436
 437         bas = &sc->sc_bas;
 438         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 439         rb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_RBASE(bas->chan - 1));
 440         st = quicc_read2(bas, rb);
 441         buf = (void *)(uintptr_t)quicc_read4(bas, rb + 4);
 442         uart_rx_put(sc, *buf);
 443         quicc_write2(bas, rb, st | 0x9000);
 444         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 445         return (0);
 446 }
 447
 448 static int
 449 quicc_bus_setsig(struct uart_softc *sc, int sig)
 450 {
 451         struct uart_bas *bas;
 452         uint32_t new, old;
 453
 454         bas = &sc->sc_bas;
 455         do {
 456                 old = sc->sc_hwsig;
 457                 new = old;
 458                 if (sig & SER_DDTR) {
 459                         SIGCHG(sig & SER_DTR, new, SER_DTR,
 460                             SER_DDTR);
 461                 }
 462                 if (sig & SER_DRTS) {
 463                         SIGCHG(sig & SER_RTS, new, SER_RTS,
 464                             SER_DRTS);
 465                 }
 466         } while (!atomic_cmpset_32(&sc->sc_hwsig, old, new));
 467
 468         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 469         /* XXX SIGNALS */
 470         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 471         return (0);
 472 }
 473
 474 static int
 475 quicc_bus_transmit(struct uart_softc *sc)
 476 {
 477         volatile char *buf;
 478         struct uart_bas *bas;
 479         uint16_t st, tb;
 480
 481         bas = &sc->sc_bas;
 482         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 483         tb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_TBASE(bas->chan - 1));
 484         st = quicc_read2(bas, tb);
 485         buf = (void *)(uintptr_t)quicc_read4(bas, tb + 4);
 486         *buf = sc->sc_txbuf[0];
 487         quicc_write2(bas, tb + 2, 1);
 488         quicc_write2(bas, tb, st | 0x9000);
 489         sc->sc_txbusy = 1;
 490         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 491         return (0);
 492 }
 493
 494 static void
 495 quicc_bus_grab(struct uart_softc *sc)
 496 {
 497         struct uart_bas *bas;
 498         uint16_t st, rb;
 499
 500         /* Disable interrupts on the receive buffer. */
 501         bas = &sc->sc_bas;
 502         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 503         rb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_RBASE(bas->chan - 1));
 504         st = quicc_read2(bas, rb);
 505         quicc_write2(bas, rb, st & ~0x9000);
 506         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 507 }
 508
 509 static void
 510 quicc_bus_ungrab(struct uart_softc *sc)
 511 {
 512         struct uart_bas *bas;
 513         uint16_t st, rb;
 514
 515         /* Enable interrupts on the receive buffer. */
 516         bas = &sc->sc_bas;
 517         uart_lock(sc->sc_hwmtx);
 518         rb = quicc_read2(bas, QUICC_PRAM_SCC_RBASE(bas->chan - 1));
 519         st = quicc_read2(bas, rb);
 520         quicc_write2(bas, rb, st | 0x9000);
 521         uart_unlock(sc->sc_hwmtx);
 522 }
 523