sys/arm/ti/am335x/am335x_usbss.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2013 Oleksandr Tymoshenko <gonzo@freebsd.org>
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  23  * SUCH DAMAGE.
  24  */
  25
  26 #include <sys/cdefs.h>
  27 __FBSDID("$FreeBSD$");
  28
  29 #include <sys/stdint.h>
  30 #include <sys/stddef.h>
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/queue.h>
  33 #include <sys/types.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/bus.h>
  37 #include <sys/module.h>
  38 #include <sys/lock.h>
  39 #include <sys/mutex.h>
  40 #include <sys/condvar.h>
  41 #include <sys/sysctl.h>
  42 #include <sys/sx.h>
  43 #include <sys/unistd.h>
  44 #include <sys/callout.h>
  45 #include <sys/malloc.h>
  46 #include <sys/priv.h>
  47
  48 #include <dev/fdt/fdt_common.h>
  49 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  50 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  51 #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
  52
  53 #include <dev/usb/usb.h>
  54 #include <dev/usb/usbdi.h>
  55
  56 #include <dev/usb/usb_core.h>
  57 #include <dev/usb/usb_busdma.h>
  58 #include <dev/usb/usb_process.h>
  59 #include <dev/usb/usb_util.h>
  60
  61 #define USB_DEBUG_VAR usbssdebug
  62
  63 #include <dev/usb/usb_controller.h>
  64 #include <dev/usb/usb_bus.h>
  65 #include <dev/usb/controller/musb_otg.h>
  66 #include <dev/usb/usb_debug.h>
  67
  68 #include <sys/rman.h>
  69
  70 #include <arm/ti/ti_prcm.h>
  71 #include <arm/ti/ti_scm.h>
  72 #include <arm/ti/am335x/am335x_scm.h>
  73
  74 #define AM335X_USB_PORTS        2
  75
  76 #define USBSS_REVREG            0x00
  77 #define USBSS_SYSCONFIG         0x10
  78 #define         USBSS_SYSCONFIG_SRESET          1
  79
  80 #define USBCTRL_REV             0x00
  81 #define USBCTRL_CTRL            0x14
  82 #define USBCTRL_STAT            0x18
  83 #define USBCTRL_IRQ_STAT0       0x30
  84 #define         IRQ_STAT0_RXSHIFT       16
  85 #define         IRQ_STAT0_TXSHIFT       0
  86 #define USBCTRL_IRQ_STAT1       0x34
  87 #define         IRQ_STAT1_DRVVBUS       (1 << 8)
  88 #define USBCTRL_INTEN_SET0      0x38
  89 #define USBCTRL_INTEN_SET1      0x3C
  90 #define         USBCTRL_INTEN_USB_ALL   0x1ff
  91 #define         USBCTRL_INTEN_USB_SOF   (1 << 3)
  92 #define USBCTRL_INTEN_CLR0      0x40
  93 #define USBCTRL_INTEN_CLR1      0x44
  94 #define USBCTRL_UTMI            0xE0
  95 #define         USBCTRL_UTMI_FSDATAEXT          (1 << 1)
  96 #define USBCTRL_MODE            0xE8
  97 #define         USBCTRL_MODE_IDDIG              (1 << 8)
  98 #define         USBCTRL_MODE_IDDIGMUX           (1 << 7)
  99
 100 /* USBSS resource + 2 MUSB ports */
 101
 102 #define RES_USBSS       0
 103 #define RES_USBCTRL(i)  (3*i+1)
 104 #define RES_USBPHY(i)   (3*i+2)
 105 #define RES_USBCORE(i)  (3*i+3)
 106
 107 #define USB_WRITE4(sc, idx, reg, val)   do {            \
 108         bus_write_4((sc)->sc_mem_res[idx], (reg), (val));       \
 109 } while (0)
 110
 111 #define USB_READ4(sc, idx, reg) bus_read_4((sc)->sc_mem_res[idx], (reg))
 112
 113 #define USBSS_WRITE4(sc, reg, val)              \
 114     USB_WRITE4((sc), RES_USBSS, (reg), (val))
 115 #define USBSS_READ4(sc, reg)                    \
 116     USB_READ4((sc), RES_USBSS, (reg))
 117 #define USBCTRL_WRITE4(sc, unit, reg, val)      \
 118     USB_WRITE4((sc), RES_USBCTRL(unit), (reg), (val))
 119 #define USBCTRL_READ4(sc, unit, reg)            \
 120     USB_READ4((sc), RES_USBCTRL(unit), (reg))
 121 #define USBPHY_WRITE4(sc, unit, reg, val)       \
 122     USB_WRITE4((sc), RES_USBPHY(unit), (reg), (val))
 123 #define USBPHY_READ4(sc, unit, reg)             \
 124     USB_READ4((sc), RES_USBPHY(unit), (reg))
 125
 126 static struct resource_spec am335x_musbotg_mem_spec[] = {
 127         { SYS_RES_MEMORY,   0,  RF_ACTIVE },
 128         { SYS_RES_MEMORY,   1,  RF_ACTIVE },
 129         { SYS_RES_MEMORY,   2,  RF_ACTIVE },
 130         { SYS_RES_MEMORY,   3,  RF_ACTIVE },
 131         { SYS_RES_MEMORY,   4,  RF_ACTIVE },
 132         { SYS_RES_MEMORY,   5,  RF_ACTIVE },
 133         { SYS_RES_MEMORY,   6,  RF_ACTIVE },
 134         { -1,               0,  0 }
 135 };
 136
 137 static struct resource_spec am335x_musbotg_irq_spec[] = {
 138         { SYS_RES_IRQ,      0,  RF_ACTIVE },
 139         { SYS_RES_IRQ,      1,  RF_ACTIVE },
 140         { SYS_RES_IRQ,      2,  RF_ACTIVE },
 141         { -1,               0,  0 }
 142 };
 143
 144 #ifdef USB_DEBUG
 145 static int usbssdebug = 0;
 146
 147 static SYSCTL_NODE(_hw_usb, OID_AUTO, am335x_usbss, CTLFLAG_RW, 0, "AM335x USBSS");
 148 SYSCTL_INT(_hw_usb_am335x_usbss, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW,
 149     &usbssdebug, 0, "Debug level");
 150 #endif
 151
 152 static device_probe_t musbotg_probe;
 153 static device_attach_t musbotg_attach;
 154 static device_detach_t musbotg_detach;
 155
 156 struct musbotg_super_softc {
 157         struct musbotg_softc    sc_otg[AM335X_USB_PORTS];
 158         struct resource         *sc_mem_res[AM335X_USB_PORTS*3+1];
 159         struct resource         *sc_irq_res[AM335X_USB_PORTS+1];
 160         void                    *sc_intr_hdl;
 161 };
 162
 163 static void
 164 musbotg_vbus_poll(struct musbotg_super_softc *sc, int port)
 165 {
 166         uint32_t stat;
 167
 168         if (sc->sc_otg[port].sc_mode == MUSB2_DEVICE_MODE)
 169                 musbotg_vbus_interrupt(&sc->sc_otg[port], 1);
 170         else {
 171                 stat = USBCTRL_READ4(sc, port, USBCTRL_STAT);
 172                 musbotg_vbus_interrupt(&sc->sc_otg[port], stat & 1);
 173         }
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Arg to musbotg_clocks_on and musbot_clocks_off is
 178  * a uint32_t * pointing to the SCM register offset.
 179  */
 180 static uint32_t USB_CTRL[] = {SCM_USB_CTRL0, SCM_USB_CTRL1};
 181
 182 static void
 183 musbotg_clocks_on(void *arg)
 184 {
 185         uint32_t c, reg = *(uint32_t *)arg;
 186
 187         ti_scm_reg_read_4(reg, &c);
 188         c &= ~3; /* Enable power */
 189         c |= 1 << 19; /* VBUS detect enable */
 190         c |= 1 << 20; /* Session end enable */
 191         ti_scm_reg_write_4(reg, c);
 192 }
 193
 194 static void
 195 musbotg_clocks_off(void *arg)
 196 {
 197         uint32_t c, reg = *(uint32_t *)arg;
 198
 199         /* Disable power to PHY */
 200         ti_scm_reg_read_4(reg, &c);
 201         ti_scm_reg_write_4(reg, c | 3);
 202 }
 203
 204 static void
 205 musbotg_ep_int_set(struct musbotg_softc *sc, int ep, int on)
 206 {
 207         struct musbotg_super_softc *ssc = sc->sc_platform_data;
 208         uint32_t epmask;
 209
 210         epmask = ((1 << ep) << IRQ_STAT0_RXSHIFT);
 211         epmask |= ((1 << ep) << IRQ_STAT0_TXSHIFT);
 212         if (on)
 213                 USBCTRL_WRITE4(ssc, sc->sc_id,
 214                     USBCTRL_INTEN_SET0, epmask);
 215         else
 216                 USBCTRL_WRITE4(ssc, sc->sc_id,
 217                     USBCTRL_INTEN_CLR0, epmask);
 218 }
 219
 220 static void
 221 musbotg_usbss_interrupt(void *arg)
 222 {
 223         panic("USBSS real interrupt");
 224 }
 225
 226 static void
 227 musbotg_wrapper_interrupt(void *arg)
 228 {
 229         struct musbotg_softc *sc = arg;
 230         struct musbotg_super_softc *ssc = sc->sc_platform_data;
 231         uint32_t stat, stat0, stat1;
 232         stat = USBCTRL_READ4(ssc, sc->sc_id, USBCTRL_STAT);
 233         stat0 = USBCTRL_READ4(ssc, sc->sc_id, USBCTRL_IRQ_STAT0);
 234         stat1 = USBCTRL_READ4(ssc, sc->sc_id, USBCTRL_IRQ_STAT1);
 235         if (stat0)
 236                 USBCTRL_WRITE4(ssc, sc->sc_id, USBCTRL_IRQ_STAT0, stat0);
 237         if (stat1)
 238                 USBCTRL_WRITE4(ssc, sc->sc_id, USBCTRL_IRQ_STAT1, stat1);
 239
 240         DPRINTFN(4, "port%d: stat0=%08x stat1=%08x, stat=%08x\n",
 241             sc->sc_id, stat0, stat1, stat);
 242
 243         if (stat1 & IRQ_STAT1_DRVVBUS)
 244                 musbotg_vbus_interrupt(sc, stat & 1);
 245
 246         musbotg_interrupt(arg, ((stat0 >> 16) & 0xffff),
 247             stat0 & 0xffff, stat1 & 0xff);
 248 }
 249
 250 static int
 251 musbotg_probe(device_t dev)
 252 {
 253
 254         if (!ofw_bus_status_okay(dev))
 255                 return (ENXIO);
 256
 257         if (!ofw_bus_is_compatible(dev, "ti,musb-am33xx"))
 258                 return (ENXIO);
 259
 260         device_set_desc(dev, "TI AM33xx integrated USB OTG controller");
 261
 262         return (BUS_PROBE_DEFAULT);
 263 }
 264
 265 static int
 266 musbotg_attach(device_t dev)
 267 {
 268         struct musbotg_super_softc *sc = device_get_softc(dev);
 269         int err;
 270         int i;
 271         uint32_t rev, reg;
 272
 273         /* Request the memory resources */
 274         err = bus_alloc_resources(dev, am335x_musbotg_mem_spec,
 275                 sc->sc_mem_res);
 276         if (err) {
 277                 device_printf(dev,
 278                     "Error: could not allocate mem resources\n");
 279                 return (ENXIO);
 280         }
 281
 282         /* Request the IRQ resources */
 283         err = bus_alloc_resources(dev, am335x_musbotg_irq_spec,
 284                 sc->sc_irq_res);
 285         if (err) {
 286                 device_printf(dev,
 287                     "Error: could not allocate irq resources\n");
 288                 return (ENXIO);
 289         }
 290
 291         /* Enable device clocks. */
 292         ti_prcm_clk_enable(MUSB0_CLK);
 293
 294         /*
 295          * Reset USBSS, USB0 and USB1.
 296          * The registers of USB subsystem must not be accessed while the
 297          * reset pulse is active (200ns).
 298          */
 299         USBSS_WRITE4(sc, USBSS_SYSCONFIG, USBSS_SYSCONFIG_SRESET);
 300         DELAY(100);
 301         i = 10;
 302         while (USBSS_READ4(sc, USBSS_SYSCONFIG) & USBSS_SYSCONFIG_SRESET) {
 303                 DELAY(100);
 304                 if (i-- == 0) {
 305                         device_printf(dev, "reset timeout.\n");
 306                         return (ENXIO);
 307                 }
 308         }
 309
 310         /* Read the module revision. */
 311         rev = USBSS_READ4(sc, USBSS_REVREG);
 312         device_printf(dev, "TI AM335X USBSS v%d.%d.%d\n",
 313             (rev >> 8) & 7, (rev >> 6) & 3, rev & 63);
 314
 315         err = bus_setup_intr(dev, sc->sc_irq_res[0],
 316             INTR_TYPE_BIO | INTR_MPSAFE,
 317             NULL, (driver_intr_t *)musbotg_usbss_interrupt, sc,
 318             &sc->sc_intr_hdl);
 319
 320         if (err) {
 321                 sc->sc_intr_hdl = NULL;
 322                 device_printf(dev, "Failed to setup USBSS interrupt\n");
 323                 goto error;
 324         }
 325
 326         for (i = 0; i < AM335X_USB_PORTS; i++) {
 327                 /* setup MUSB OTG USB controller interface softc */
 328                 sc->sc_otg[i].sc_clocks_on = &musbotg_clocks_on;
 329                 sc->sc_otg[i].sc_clocks_off = &musbotg_clocks_off;
 330                 sc->sc_otg[i].sc_clocks_arg = &USB_CTRL[i];
 331
 332                 sc->sc_otg[i].sc_ep_int_set = musbotg_ep_int_set;
 333
 334                 /* initialise some bus fields */
 335                 sc->sc_otg[i].sc_bus.parent = dev;
 336                 sc->sc_otg[i].sc_bus.devices = sc->sc_otg[i].sc_devices;
 337                 sc->sc_otg[i].sc_bus.devices_max = MUSB2_MAX_DEVICES;
 338                 sc->sc_otg[i].sc_bus.dma_bits = 32;
 339
 340                 /* get all DMA memory */
 341                 if (usb_bus_mem_alloc_all(&sc->sc_otg[i].sc_bus,
 342                     USB_GET_DMA_TAG(dev), NULL)) {
 343                         device_printf(dev,
 344                             "Failed allocate bus mem for musb%d\n", i);
 345                         return (ENOMEM);
 346                 }
 347                 sc->sc_otg[i].sc_io_res = sc->sc_mem_res[RES_USBCORE(i)];
 348                 sc->sc_otg[i].sc_io_tag =
 349                     rman_get_bustag(sc->sc_otg[i].sc_io_res);
 350                 sc->sc_otg[i].sc_io_hdl =
 351                     rman_get_bushandle(sc->sc_otg[i].sc_io_res);
 352                 sc->sc_otg[i].sc_io_size =
 353                     rman_get_size(sc->sc_otg[i].sc_io_res);
 354
 355                 sc->sc_otg[i].sc_irq_res = sc->sc_irq_res[i+1];
 356
 357                 sc->sc_otg[i].sc_bus.bdev = device_add_child(dev, "usbus", -1);
 358                 if (!(sc->sc_otg[i].sc_bus.bdev)) {
 359                         device_printf(dev, "No busdev for musb%d\n", i);
 360                         goto error;
 361                 }
 362                 device_set_ivars(sc->sc_otg[i].sc_bus.bdev,
 363                     &sc->sc_otg[i].sc_bus);
 364
 365                 err = bus_setup_intr(dev, sc->sc_otg[i].sc_irq_res,
 366                     INTR_TYPE_BIO | INTR_MPSAFE,
 367                     NULL, (driver_intr_t *)musbotg_wrapper_interrupt,
 368                     &sc->sc_otg[i], &sc->sc_otg[i].sc_intr_hdl);
 369                 if (err) {
 370                         sc->sc_otg[i].sc_intr_hdl = NULL;
 371                         device_printf(dev,
 372                             "Failed to setup interrupt for musb%d\n", i);
 373                         goto error;
 374                 }
 375
 376                 sc->sc_otg[i].sc_id = i;
 377                 sc->sc_otg[i].sc_platform_data = sc;
 378                 if (i == 0)
 379                         sc->sc_otg[i].sc_mode = MUSB2_DEVICE_MODE;
 380                 else
 381                         sc->sc_otg[i].sc_mode = MUSB2_HOST_MODE;
 382
 383                 /*
 384                  * software-controlled function
 385                  */
 386
 387                 if (sc->sc_otg[i].sc_mode == MUSB2_HOST_MODE) {
 388                         reg = USBCTRL_READ4(sc, i, USBCTRL_MODE);
 389                         reg |= USBCTRL_MODE_IDDIGMUX;
 390                         reg &= ~USBCTRL_MODE_IDDIG;
 391                         USBCTRL_WRITE4(sc, i, USBCTRL_MODE, reg);
 392                         USBCTRL_WRITE4(sc, i, USBCTRL_UTMI,
 393                             USBCTRL_UTMI_FSDATAEXT);
 394                 } else {
 395                         reg = USBCTRL_READ4(sc, i, USBCTRL_MODE);
 396                         reg |= USBCTRL_MODE_IDDIGMUX;
 397                         reg |= USBCTRL_MODE_IDDIG;
 398                         USBCTRL_WRITE4(sc, i, USBCTRL_MODE, reg);
 399                 }
 400
 401                 reg = USBCTRL_INTEN_USB_ALL & ~USBCTRL_INTEN_USB_SOF;
 402                 USBCTRL_WRITE4(sc, i, USBCTRL_INTEN_SET1, reg);
 403                 USBCTRL_WRITE4(sc, i, USBCTRL_INTEN_CLR0, 0xffffffff);
 404
 405                 err = musbotg_init(&sc->sc_otg[i]);
 406                 if (!err)
 407                         err = device_probe_and_attach(sc->sc_otg[i].sc_bus.bdev);
 408
 409                 if (err)
 410                         goto error;
 411
 412                 /* poll VBUS one time */
 413                 musbotg_vbus_poll(sc, i);
 414         }
 415
 416         return (0);
 417
 418 error:
 419         musbotg_detach(dev);
 420         return (ENXIO);
 421 }
 422
 423 static int
 424 musbotg_detach(device_t dev)
 425 {
 426         struct musbotg_super_softc *sc = device_get_softc(dev);
 427         device_t bdev;
 428         int err;
 429         int i;
 430
 431         for (i = 0; i < AM335X_USB_PORTS; i++) {
 432                 if (sc->sc_otg[i].sc_bus.bdev) {
 433                         bdev = sc->sc_otg[i].sc_bus.bdev;
 434                         device_detach(bdev);
 435                         device_delete_child(dev, bdev);
 436                 }
 437
 438                 if (sc->sc_otg[i].sc_irq_res && sc->sc_otg[i].sc_intr_hdl) {
 439                         /*
 440                          * only call musbotg_uninit() after musbotg_init()
 441                          */
 442                         musbotg_uninit(&sc->sc_otg[i]);
 443
 444                         err = bus_teardown_intr(dev, sc->sc_otg[i].sc_irq_res,
 445                             sc->sc_otg[i].sc_intr_hdl);
 446                         sc->sc_otg[i].sc_intr_hdl = NULL;
 447                 }
 448
 449                 usb_bus_mem_free_all(&sc->sc_otg[i].sc_bus, NULL);
 450         }
 451
 452         if (sc->sc_intr_hdl) {
 453                 bus_teardown_intr(dev, sc->sc_irq_res[0],
 454                     sc->sc_intr_hdl);
 455                 sc->sc_intr_hdl = NULL;
 456         }
 457
 458
 459         /* Free resources if any */
 460         if (sc->sc_mem_res[0])
 461                 bus_release_resources(dev, am335x_musbotg_mem_spec,
 462                     sc->sc_mem_res);
 463
 464         if (sc->sc_irq_res[0])
 465                 bus_release_resources(dev, am335x_musbotg_irq_spec,
 466                     sc->sc_irq_res);
 467
 468         /* during module unload there are lots of children leftover */
 469         device_delete_children(dev);
 470
 471         return (0);
 472 }
 473
 474 static device_method_t musbotg_methods[] = {
 475         /* Device interface */
 476         DEVMETHOD(device_probe, musbotg_probe),
 477         DEVMETHOD(device_attach, musbotg_attach),
 478         DEVMETHOD(device_detach, musbotg_detach),
 479         DEVMETHOD(device_suspend, bus_generic_suspend),
 480         DEVMETHOD(device_resume, bus_generic_resume),
 481         DEVMETHOD(device_shutdown, bus_generic_shutdown),
 482
 483         DEVMETHOD_END
 484 };
 485
 486 static driver_t musbotg_driver = {
 487         .name = "musbotg",
 488         .methods = musbotg_methods,
 489         .size = sizeof(struct musbotg_super_softc),
 490 };
 491
 492 static devclass_t musbotg_devclass;
 493
 494 DRIVER_MODULE(musbotg, simplebus, musbotg_driver, musbotg_devclass, 0, 0);
 495 MODULE_DEPEND(musbotg, usb, 1, 1, 1);