sys/mips/mediatek/mtk_spi_v2.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2009, Oleksandr Tymoshenko <gonzo@FreeBSD.org>
   3  * Copyright (c) 2011, Aleksandr Rybalko <ray@FreeBSD.org>
   4  * Copyright (c) 2013, Alexander A. Mityaev <sansan@adm.ua>
   5  * Copyright (c) 2016, Stanislav Galabov <sgalabov@gmail.com>
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice unmodified, this list of conditions, and the following
  13  *    disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/bus.h>
  37
  38 #include <sys/kernel.h>
  39 #include <sys/module.h>
  40 #include <sys/rman.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/mutex.h>
  43
  44 #include <machine/bus.h>
  45 #include <machine/cpu.h>
  46
  47 #include <dev/spibus/spi.h>
  48 #include <dev/spibus/spibusvar.h>
  49 #include "spibus_if.h"
  50
  51 #include "opt_platform.h"
  52
  53 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  54 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  55 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
  56
  57 #include <mips/mediatek/mtk_spi_v2.h>
  58 #include <dev/flash/mx25lreg.h>
  59
  60 #undef MTK_SPI_DEBUG
  61 #ifdef MTK_SPI_DEBUG
  62 #define dprintf printf
  63 #else
  64 #define dprintf(x, arg...)
  65 #endif
  66
  67 /*
  68  * register space access macros
  69  */
  70 #define SPI_WRITE(sc, reg, val) do {    \
  71                 bus_write_4(sc->sc_mem_res, (reg), (val)); \
  72         } while (0)
  73
  74 #define SPI_READ(sc, reg)        bus_read_4(sc->sc_mem_res, (reg))
  75
  76 #define SPI_SET_BITS(sc, reg, bits)     \
  77         SPI_WRITE(sc, reg, SPI_READ(sc, (reg)) | (bits))
  78
  79 #define SPI_CLEAR_BITS(sc, reg, bits)   \
  80         SPI_WRITE(sc, reg, SPI_READ(sc, (reg)) & ~(bits))
  81
  82 struct mtk_spi_softc {
  83         device_t                sc_dev;
  84         struct resource         *sc_mem_res;
  85 };
  86
  87 static int      mtk_spi_probe(device_t);
  88 static int      mtk_spi_attach(device_t);
  89 static int      mtk_spi_detach(device_t);
  90 static int      mtk_spi_wait(struct mtk_spi_softc *);
  91 static void     mtk_spi_chip_activate(struct mtk_spi_softc *);
  92 static void     mtk_spi_chip_deactivate(struct mtk_spi_softc *);
  93 static uint8_t  mtk_spi_txrx(struct mtk_spi_softc *, uint8_t *, int);
  94 static int      mtk_spi_transfer(device_t, device_t, struct spi_command *);
  95 static phandle_t mtk_spi_get_node(device_t, device_t);
  96
  97 static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
  98         { "ralink,mt7621-spi",          1 },
  99         { "ralink,mtk7628an-spi",       1 },
 100         { NULL,                         0 }
 101 };
 102
 103 static int
 104 mtk_spi_probe(device_t dev)
 105 {
 106
 107         if (!ofw_bus_status_okay(dev))
 108                 return (ENXIO);
 109
 110         if (ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data == 0)
 111                 return(ENXIO);
 112
 113         device_set_desc(dev, "MTK SPI Controller (v2)");
 114
 115         return (0);
 116 }
 117
 118 static int
 119 mtk_spi_attach(device_t dev)
 120 {
 121         struct mtk_spi_softc *sc = device_get_softc(dev);
 122         uint32_t val;
 123         int rid;
 124
 125         sc->sc_dev = dev;
 126         rid = 0;
 127         sc->sc_mem_res = bus_alloc_resource_any(dev, SYS_RES_MEMORY, &rid,
 128             RF_ACTIVE);
 129         if (!sc->sc_mem_res) {
 130                 device_printf(dev, "Could not map memory\n");
 131                 return (ENXIO);
 132         }
 133
 134         if (mtk_spi_wait(sc)) {
 135                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, 0, sc->sc_mem_res);
 136                 return (EBUSY);
 137         }
 138
 139         val = SPI_READ(sc, MTK_SPIMASTER);
 140         val &= ~(0xfff << 16);
 141         val |= 13 << 16;
 142         val |= 7 << 29;
 143         val |= 1 << 2;
 144         SPI_WRITE(sc, MTK_SPIMASTER, val);
 145             /*
 146              * W25Q64CV max 104MHz, bus 120-192 MHz, so divide by 2.
 147              * Update: divide by 4, DEV2 to fast for flash.
 148              */
 149
 150         device_add_child(dev, "spibus", 0);
 151         return (bus_generic_attach(dev));
 152 }
 153
 154 static int
 155 mtk_spi_detach(device_t dev)
 156 {
 157         struct mtk_spi_softc *sc = device_get_softc(dev);
 158
 159         if (sc->sc_mem_res)
 160                 bus_release_resource(dev, SYS_RES_MEMORY, 0, sc->sc_mem_res);
 161
 162         return (0);
 163 }
 164
 165 static void
 166 mtk_spi_chip_activate(struct mtk_spi_softc *sc)
 167 {
 168         mtk_spi_wait(sc);
 169         /*
 170          * Put all CSx to low
 171          */
 172         SPI_SET_BITS(sc, MTK_SPIPOLAR, 1);
 173 }
 174
 175 static void
 176 mtk_spi_chip_deactivate(struct mtk_spi_softc *sc)
 177 {
 178         mtk_spi_wait(sc);
 179         /*
 180          * Put all CSx to high
 181          */
 182         SPI_CLEAR_BITS(sc, MTK_SPIPOLAR, 1);
 183 }
 184
 185 static int
 186 mtk_spi_wait(struct mtk_spi_softc *sc)
 187 {
 188         int i = 1000;
 189
 190         while (i--) {
 191                 if (!(SPI_READ(sc, MTK_SPITRANS) & SPIBUSY))
 192                         break;
 193         }
 194         if (i == 0) {
 195                 return (1);
 196         }
 197
 198         return (0);
 199 }
 200
 201 static uint8_t
 202 mtk_spi_txrx(struct mtk_spi_softc *sc, uint8_t *data, int write)
 203 {
 204
 205         if (mtk_spi_wait(sc))
 206                 return (0xff);
 207
 208         if (write == MTK_SPI_WRITE) {
 209                 SPI_WRITE(sc, MTK_SPIOPCODE, (*data));
 210                 SPI_WRITE(sc, MTK_SPIMOREBUF, (8<<24));
 211         } else {
 212                 SPI_WRITE(sc, MTK_SPIMOREBUF, (8<<12));
 213         }
 214
 215         SPI_SET_BITS(sc, MTK_SPITRANS, SPISTART);
 216
 217         if (mtk_spi_wait(sc))
 218                 return (0xff);
 219
 220         if (write == MTK_SPI_READ) {
 221                 *data = SPI_READ(sc, MTK_SPIDATA) & 0xff;
 222         }
 223
 224         return (0);
 225 }
 226
 227 static int
 228 mtk_spi_transfer(device_t dev, device_t child, struct spi_command *cmd)
 229 {
 230         struct mtk_spi_softc *sc;
 231         uint8_t *buf, byte, *tx_buf;
 232         uint32_t cs;
 233         int i, sz, error, write = 0;
 234
 235         sc = device_get_softc(dev);
 236
 237         spibus_get_cs(child, &cs);
 238
 239         cs &= ~SPIBUS_CS_HIGH;
 240
 241         if (cs != 0)
 242                 /* Only 1 CS */
 243                 return (ENXIO);
 244
 245         /* There is always a command to transfer. */
 246         tx_buf = (uint8_t *)(cmd->tx_cmd);
 247
 248         /* Perform some fixup because MTK dont support duplex SPI */
 249         switch(tx_buf[0]) {
 250                 case CMD_READ_IDENT:
 251                         cmd->tx_cmd_sz = 1;
 252                         cmd->rx_cmd_sz = 3;
 253                         break;
 254                 case CMD_ENTER_4B_MODE:
 255                 case CMD_EXIT_4B_MODE:
 256                 case CMD_WRITE_ENABLE:
 257                 case CMD_WRITE_DISABLE:
 258                         cmd->tx_cmd_sz = 1;
 259                         cmd->rx_cmd_sz = 0;
 260                         break;
 261                 case CMD_READ_STATUS:
 262                         cmd->tx_cmd_sz = 1;
 263                         cmd->rx_cmd_sz = 1;
 264                         break;
 265                 case CMD_READ:
 266                 case CMD_FAST_READ:
 267                         cmd->rx_cmd_sz = cmd->tx_data_sz = 0;
 268                         break;
 269                 case CMD_SECTOR_ERASE:
 270                         cmd->rx_cmd_sz = 0;
 271                         break;
 272                 case CMD_PAGE_PROGRAM:
 273                         cmd->rx_cmd_sz = cmd->rx_data_sz = 0;
 274                         break;
 275         }
 276
 277         mtk_spi_chip_activate(sc);
 278
 279         if (cmd->tx_cmd_sz + cmd->rx_cmd_sz) {
 280                 buf = (uint8_t *)(cmd->rx_cmd);
 281                 tx_buf = (uint8_t *)(cmd->tx_cmd);
 282                 sz = cmd->tx_cmd_sz + cmd->rx_cmd_sz;
 283
 284                 for (i = 0; i < sz; i++) {
 285                         if(i < cmd->tx_cmd_sz) {
 286                                 byte = tx_buf[i];
 287                                 error = mtk_spi_txrx(sc, &byte,
 288                                     MTK_SPI_WRITE);
 289                                 if (error)
 290                                         goto mtk_spi_transfer_fail;
 291                                 continue;
 292                         }
 293                         error = mtk_spi_txrx(sc, &byte,
 294                             MTK_SPI_READ);
 295                         if (error)
 296                                 goto mtk_spi_transfer_fail;
 297                         buf[i] = byte;
 298                 }
 299         }
 300
 301         /*
 302          * Transfer/Receive data
 303          */
 304
 305         if (cmd->tx_data_sz + cmd->rx_data_sz) {
 306                 write = (cmd->tx_data_sz > 0)?1:0;
 307                 buf = (uint8_t *)(write ? cmd->tx_data : cmd->rx_data);
 308                 sz = write ? cmd->tx_data_sz : cmd->rx_data_sz;
 309
 310                 for (i = 0; i < sz; i++) {
 311                         byte = buf[i];
 312                         error = mtk_spi_txrx(sc, &byte,
 313                             write ? MTK_SPI_WRITE : MTK_SPI_READ);
 314                         if (error)
 315                                 goto mtk_spi_transfer_fail;
 316                         buf[i] = byte;
 317                 }
 318         }
 319 mtk_spi_transfer_fail:
 320         mtk_spi_chip_deactivate(sc);
 321
 322         return (0);
 323 }
 324
 325 static phandle_t
 326 mtk_spi_get_node(device_t bus, device_t dev)
 327 {
 328
 329         /* We only have one child, the SPI bus, which needs our own node. */
 330         return (ofw_bus_get_node(bus));
 331 }
 332
 333 static device_method_t mtk_spi_methods[] = {
 334         /* Device interface */
 335         DEVMETHOD(device_probe,         mtk_spi_probe),
 336         DEVMETHOD(device_attach,        mtk_spi_attach),
 337         DEVMETHOD(device_detach,        mtk_spi_detach),
 338
 339         DEVMETHOD(spibus_transfer,      mtk_spi_transfer),
 340
 341         /* ofw_bus interface */
 342         DEVMETHOD(ofw_bus_get_node,     mtk_spi_get_node),
 343
 344         DEVMETHOD_END
 345 };
 346
 347 static driver_t mtk_spi_driver = {
 348         .name = "spi",
 349         .methods = mtk_spi_methods,
 350         .size = sizeof(struct mtk_spi_softc),
 351 };
 352
 353 static devclass_t mtk_spi_devclass;
 354
 355 DRIVER_MODULE(mtk_spi_v2, simplebus, mtk_spi_driver, mtk_spi_devclass, 0, 0);