board/freescale/common/fsl_diu_fb.c

   1 /*
   2  * Copyright 2007 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  * York Sun <yorksun@freescale.com>
   4  *
   5  * FSL DIU Framebuffer driver
   6  *
   7  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   8  * project.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13  * the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  23  * MA 02111-1307 USA
  24  */
  25
  26 #include <common.h>
  27 #include <i2c.h>
  28 #include <malloc.h>
  29
  30 #include "fsl_diu_fb.h"
  31
  32 #ifdef DEBUG
  33 #define DPRINTF(fmt, args...) printf("%s: " fmt,__FUNCTION__,## args)
  34 #else
  35 #define DPRINTF(fmt, args...)
  36 #endif
  37
  38 struct fb_videomode {
  39         const char *name;       /* optional */
  40         unsigned int refresh;           /* optional */
  41         unsigned int xres;
  42         unsigned int yres;
  43         unsigned int pixclock;
  44         unsigned int left_margin;
  45         unsigned int right_margin;
  46         unsigned int upper_margin;
  47         unsigned int lower_margin;
  48         unsigned int hsync_len;
  49         unsigned int vsync_len;
  50         unsigned int sync;
  51         unsigned int vmode;
  52         unsigned int flag;
  53 };
  54
  55 #define FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT   2       /* vertical sync high active    */
  56 #define FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT   8       /* composite sync high active   */
  57 #define FB_VMODE_NONINTERLACED  0       /* non interlaced */
  58
  59 /*
  60  * These parameters give default parameters
  61  * for video output 1024x768,
  62  * FIXME - change timing to proper amounts
  63  * hsync 31.5kHz, vsync 60Hz
  64  */
  65 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1024 = {
  66         .refresh        = 60,
  67         .xres           = 1024,
  68         .yres           = 768,
  69         .pixclock       = 15385,
  70         .left_margin    = 160,
  71         .right_margin   = 24,
  72         .upper_margin   = 29,
  73         .lower_margin   = 3,
  74         .hsync_len      = 136,
  75         .vsync_len      = 6,
  76         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  77         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
  78 };
  79
  80 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1280 = {
  81         .name           = "1280x1024-60",
  82         .refresh        = 60,
  83         .xres           = 1280,
  84         .yres           = 1024,
  85         .pixclock       = 9375,
  86         .left_margin    = 38,
  87         .right_margin   = 128,
  88         .upper_margin   = 2,
  89         .lower_margin   = 7,
  90         .hsync_len      = 216,
  91         .vsync_len      = 37,
  92         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  93         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
  94 };
  95
  96 /*
  97  * These are the fields of area descriptor(in DDR memory) for every plane
  98  */
  99 struct diu_ad {
 100         /* Word 0(32-bit) in DDR memory */
 101         unsigned int pix_fmt; /* hard coding pixel format */
 102         /* Word 1(32-bit) in DDR memory */
 103         unsigned int addr;
 104         /* Word 2(32-bit) in DDR memory */
 105         unsigned int src_size_g_alpha;
 106         /* Word 3(32-bit) in DDR memory */
 107         unsigned int aoi_size;
 108         /* Word 4(32-bit) in DDR memory */
 109         unsigned int offset_xyi;
 110         /* Word 5(32-bit) in DDR memory */
 111         unsigned int offset_xyd;
 112         /* Word 6(32-bit) in DDR memory */
 113         unsigned int ckmax_r:8;
 114         unsigned int ckmax_g:8;
 115         unsigned int ckmax_b:8;
 116         unsigned int res9:8;
 117         /* Word 7(32-bit) in DDR memory */
 118         unsigned int ckmin_r:8;
 119         unsigned int ckmin_g:8;
 120         unsigned int ckmin_b:8;
 121         unsigned int res10:8;
 122         /* Word 8(32-bit) in DDR memory */
 123         unsigned int next_ad;
 124         /* Word 9(32-bit) in DDR memory, just for 64-bit aligned */
 125         unsigned int res1;
 126         unsigned int res2;
 127         unsigned int res3;
 128 }__attribute__ ((packed));
 129
 130 /*
 131  * DIU register map
 132  */
 133 struct diu {
 134         unsigned int desc[3];
 135         unsigned int gamma;
 136         unsigned int pallete;
 137         unsigned int cursor;
 138         unsigned int curs_pos;
 139         unsigned int diu_mode;
 140         unsigned int bgnd;
 141         unsigned int bgnd_wb;
 142         unsigned int disp_size;
 143         unsigned int wb_size;
 144         unsigned int wb_mem_addr;
 145         unsigned int hsyn_para;
 146         unsigned int vsyn_para;
 147         unsigned int syn_pol;
 148         unsigned int thresholds;
 149         unsigned int int_status;
 150         unsigned int int_mask;
 151         unsigned int colorbar[8];
 152         unsigned int filling;
 153         unsigned int plut;
 154 } __attribute__ ((packed));
 155
 156 struct diu_hw {
 157         struct diu *diu_reg;
 158         volatile unsigned int mode;             /* DIU operation mode */
 159 };
 160
 161 struct diu_addr {
 162         unsigned char  *  paddr;        /* Virtual address */
 163         unsigned int       offset;
 164 };
 165
 166 /*
 167  * Modes of operation of DIU
 168  */
 169 #define MFB_MODE0       0       /* DIU off */
 170 #define MFB_MODE1       1       /* All three planes output to display */
 171 #define MFB_MODE2       2       /* Plane 1 to display,
 172                                  * planes 2+3 written back to memory */
 173 #define MFB_MODE3       3       /* All three planes written back to memory */
 174 #define MFB_MODE4       4       /* Color bar generation */
 175
 176 #define MAX_CURS                32
 177
 178 static struct fb_info fsl_fb_info;
 179 static struct diu_addr gamma, cursor;
 180 static struct diu_ad fsl_diu_fb_ad __attribute__ ((aligned(32)));
 181 static struct diu_ad dummy_ad __attribute__ ((aligned(32)));
 182 static unsigned char *dummy_fb;
 183 static struct diu_hw dr = {
 184         .mode = MFB_MODE1,
 185 };
 186
 187 int fb_enabled = 0;
 188 int fb_initialized = 0;
 189 const int default_xres = 1280;
 190 const int default_pixel_format = 0x88882317;
 191
 192 static int map_video_memory(struct fb_info *info, unsigned long bytes_align);
 193 static void enable_lcdc(void);
 194 static void disable_lcdc(void);
 195 static int fsl_diu_enable_panel(struct fb_info *info);
 196 static int fsl_diu_disable_panel(struct fb_info *info);
 197 static int allocate_buf(struct diu_addr *buf, u32 size, u32 bytes_align);
 198 void diu_set_pixel_clock(unsigned int pixclock);
 199
 200 int fsl_diu_init(int xres,
 201                  unsigned int pixel_format,
 202                  int gamma_fix,
 203                  unsigned char *splash_bmp)
 204 {
 205         struct fb_videomode *fsl_diu_mode_db;
 206         struct diu_ad *ad = &fsl_diu_fb_ad;
 207         struct diu *hw;
 208         struct fb_info *info = &fsl_fb_info;
 209         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 210         unsigned char *gamma_table_base;
 211         unsigned int i, j;
 212
 213         DPRINTF("Enter fsl_diu_init\n");
 214         dr.diu_reg = (struct diu *) (CFG_DIU_ADDR);
 215         hw = (struct diu *) dr.diu_reg;
 216
 217         disable_lcdc();
 218
 219         if (xres == 1280) {
 220                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1280;
 221         } else {
 222                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1024;
 223         }
 224
 225         if (0 == fb_initialized) {
 226                 allocate_buf(&gamma, 768, 32);
 227                 DPRINTF("gamma is allocated @ 0x%x\n",
 228                         (unsigned int)gamma.paddr);
 229                 allocate_buf(&cursor, MAX_CURS * MAX_CURS * 2, 32);
 230                 DPRINTF("curosr is allocated @ 0x%x\n",
 231                         (unsigned int)cursor.paddr);
 232
 233                 /* create a dummy fb and dummy ad */
 234                 dummy_fb = malloc(64);
 235                 if (NULL == dummy_fb) {
 236                         printf("Cannot allocate dummy fb\n");
 237                         return -1;
 238                 }
 239                 dummy_ad.addr = cpu_to_le32((unsigned int)dummy_fb);
 240                 dummy_ad.pix_fmt = 0x88882317;
 241                 dummy_ad.src_size_g_alpha = 0x04400000; /* alpha = 0 */
 242                 dummy_ad.aoi_size = 0x02000400;
 243                 dummy_ad.offset_xyi = 0;
 244                 dummy_ad.offset_xyd = 0;
 245                 dummy_ad.next_ad = 0;
 246                 /* Memory allocation for framebuffer */
 247                 if (map_video_memory(info, 32)) {
 248                         printf("Unable to allocate fb memory 1\n");
 249                         return -1;
 250                 }
 251         } else {
 252                 memset(info->screen_base, 0, info->smem_len);
 253         }
 254
 255         dr.diu_reg->desc[0] = (unsigned int) &dummy_ad;
 256         dr.diu_reg->desc[1] = (unsigned int) &dummy_ad;
 257         dr.diu_reg->desc[2] = (unsigned int) &dummy_ad;
 258         DPRINTF("dummy dr.diu_reg->desc[0] = 0x%x\n", dr.diu_reg->desc[0]);
 259         DPRINTF("dummy desc[0] = 0x%x\n", hw->desc[0]);
 260
 261         /* read mode info */
 262         var->xres = fsl_diu_mode_db->xres;
 263         var->yres = fsl_diu_mode_db->yres;
 264         var->bits_per_pixel = 32;
 265         var->pixclock = fsl_diu_mode_db->pixclock;
 266         var->left_margin = fsl_diu_mode_db->left_margin;
 267         var->right_margin = fsl_diu_mode_db->right_margin;
 268         var->upper_margin = fsl_diu_mode_db->upper_margin;
 269         var->lower_margin = fsl_diu_mode_db->lower_margin;
 270         var->hsync_len = fsl_diu_mode_db->hsync_len;
 271         var->vsync_len = fsl_diu_mode_db->vsync_len;
 272         var->sync = fsl_diu_mode_db->sync;
 273         var->vmode = fsl_diu_mode_db->vmode;
 274         info->line_length = var->xres * var->bits_per_pixel / 8;
 275         info->logo_size = 0;
 276         info->logo_height = 0;
 277
 278         ad->pix_fmt = pixel_format;
 279         ad->addr    = cpu_to_le32((unsigned int)info->screen_base);
 280         ad->src_size_g_alpha
 281                         = cpu_to_le32((var->yres << 12) | var->xres);
 282         /* fix me. AOI should not be greater than display size */
 283         ad->aoi_size    = cpu_to_le32(( var->yres << 16) |  var->xres);
 284         ad->offset_xyi = 0;
 285         ad->offset_xyd = 0;
 286
 287         /* Disable chroma keying function */
 288         ad->ckmax_r = 0;
 289         ad->ckmax_g = 0;
 290         ad->ckmax_b = 0;
 291
 292         ad->ckmin_r = 255;
 293         ad->ckmin_g = 255;
 294         ad->ckmin_b = 255;
 295
 296         gamma_table_base = gamma.paddr;
 297         DPRINTF("gamma_table_base is allocated @ 0x%x\n",
 298                 (unsigned int)gamma_table_base);
 299
 300         /* Prep for DIU init  - gamma table */
 301
 302         for (i = 0; i <= 2; i++)
 303                 for (j = 0; j <= 255; j++)
 304                         *gamma_table_base++ = j;
 305
 306         if (gamma_fix == 1) {   /* fix the gamma */
 307                 DPRINTF("Fix gamma table\n");
 308                 gamma_table_base = gamma.paddr;
 309                 for (i = 0; i < 256*3; i++) {
 310                         gamma_table_base[i] = (gamma_table_base[i] << 2)
 311                                 | ((gamma_table_base[i] >> 6) & 0x03);
 312                 }
 313         }
 314
 315         DPRINTF("update-lcdc: HW - %p\n Disabling DIU\n", hw);
 316
 317         /* Program DIU registers */
 318
 319         hw->gamma = (unsigned int) gamma.paddr;
 320         hw->cursor= (unsigned int) cursor.paddr;
 321         hw->bgnd = 0x007F7F7F;                          /* BGND */
 322         hw->bgnd_wb = 0;                                /* BGND_WB */
 323         hw->disp_size = var->yres << 16 | var->xres;    /* DISP SIZE */
 324         hw->wb_size = 0;                                /* WB SIZE */
 325         hw->wb_mem_addr = 0;                            /* WB MEM ADDR */
 326         hw->hsyn_para = var->left_margin << 22 |        /* BP_H */
 327                         var->hsync_len << 11   |        /* PW_H */
 328                         var->right_margin;              /* FP_H */
 329         hw->vsyn_para = var->upper_margin << 22 |       /* BP_V */
 330                         var->vsync_len << 11    |       /* PW_V  */
 331                         var->lower_margin;              /* FP_V  */
 332
 333         hw->syn_pol = 0;                        /* SYNC SIGNALS POLARITY */
 334         hw->thresholds = 0x00037800;            /* The Thresholds */
 335         hw->int_status = 0;                     /* INTERRUPT STATUS */
 336         hw->int_mask = 0;                       /* INT MASK */
 337         hw->plut = 0x01F5F666;
 338
 339         /* Pixel Clock configuration */
 340         DPRINTF("DIU pixclock in ps - %d\n", var->pixclock);
 341         diu_set_pixel_clock(var->pixclock);
 342
 343         fb_initialized = 1;
 344
 345         if (splash_bmp) {
 346                 info->logo_height = fsl_diu_display_bmp(splash_bmp, 0, 0, 0);
 347                 info->logo_size = info->logo_height * info->line_length;
 348                 DPRINTF("logo height %d, logo_size 0x%x\n",
 349                         info->logo_height,info->logo_size);
 350         }
 351
 352         /* Enable the DIU */
 353         fsl_diu_enable_panel(info);
 354         enable_lcdc();
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 char *fsl_fb_open(struct fb_info **info)
 360 {
 361         *info = &fsl_fb_info;
 362         return (char *) ((unsigned int)(*info)->screen_base
 363                          + (*info)->logo_size);
 364 }
 365
 366 void fsl_diu_close(void)
 367 {
 368         struct fb_info *info = &fsl_fb_info;
 369         fsl_diu_disable_panel(info);
 370 }
 371
 372 static int fsl_diu_enable_panel(struct fb_info *info)
 373 {
 374         struct diu *hw = dr.diu_reg;
 375         struct diu_ad *ad = &fsl_diu_fb_ad;
 376
 377         DPRINTF("Entered: enable_panel\n");
 378         if (hw->desc[0] != (unsigned int)ad)
 379                 hw->desc[0] = (unsigned int)ad;
 380         DPRINTF("desc[0] = 0x%x\n", hw->desc[0]);
 381         return 0;
 382 }
 383
 384 static int fsl_diu_disable_panel(struct fb_info *info)
 385 {
 386         struct diu *hw = dr.diu_reg;
 387
 388         DPRINTF("Entered: disable_panel\n");
 389         if (hw->desc[0] != (unsigned int)&dummy_ad)
 390                 hw->desc[0] = (unsigned int)&dummy_ad;
 391         return 0;
 392 }
 393
 394 static int map_video_memory(struct fb_info *info, unsigned long bytes_align)
 395 {
 396         unsigned long offset;
 397         unsigned long mask;
 398
 399         DPRINTF("Entered: map_video_memory\n");
 400         /* allocate maximum 1280*1024 with 32bpp */
 401         info->smem_len = 1280 * 4 *1024 + bytes_align;
 402         DPRINTF("MAP_VIDEO_MEMORY: smem_len = %d\n", info->smem_len);
 403         info->screen_base = malloc(info->smem_len);
 404         if (info->screen_base == NULL) {
 405                 printf("Unable to allocate fb memory\n");
 406                 return -1;
 407         }
 408         info->smem_start = (unsigned int) info->screen_base;
 409         mask = bytes_align - 1;
 410         offset = (unsigned long)info->screen_base & mask;
 411         if (offset) {
 412                 info->screen_base += offset;
 413                 info->smem_len = info->smem_len - (bytes_align - offset);
 414         } else
 415                 info->smem_len = info->smem_len - bytes_align;
 416
 417         info->screen_size = info->smem_len;
 418
 419         DPRINTF("Allocated fb @ 0x%08lx, size=%d.\n",
 420                 info->smem_start, info->smem_len);
 421
 422         return 0;
 423 }
 424
 425 static void enable_lcdc(void)
 426 {
 427         struct diu *hw = dr.diu_reg;
 428
 429         DPRINTF("Entered: enable_lcdc, fb_enabled = %d\n", fb_enabled);
 430         if (!fb_enabled) {
 431                 hw->diu_mode = dr.mode;
 432                 fb_enabled++;
 433         }
 434         DPRINTF("diu_mode = %d\n", hw->diu_mode);
 435 }
 436
 437 static void disable_lcdc(void)
 438 {
 439         struct diu *hw = dr.diu_reg;
 440
 441         DPRINTF("Entered: disable_lcdc, fb_enabled = %d\n", fb_enabled);
 442         if (fb_enabled) {
 443                 hw->diu_mode = 0;
 444                 fb_enabled = 0;
 445         }
 446 }
 447
 448 /*
 449  * Align to 64-bit(8-byte), 32-byte, etc.
 450  */
 451 static int allocate_buf(struct diu_addr *buf, u32 size, u32 bytes_align)
 452 {
 453         u32 offset, ssize;
 454         u32 mask;
 455
 456         DPRINTF("Entered: allocate_buf\n");
 457         ssize = size + bytes_align;
 458         buf->paddr = malloc(ssize);
 459         if (!buf->paddr)
 460                 return -1;
 461
 462         memset(buf->paddr, 0, ssize);
 463         mask = bytes_align - 1;
 464         offset = (u32)buf->paddr & mask;
 465         if (offset) {
 466                 buf->offset = bytes_align - offset;
 467                 buf->paddr = (unsigned char *) ((u32)buf->paddr + offset);
 468         } else
 469                 buf->offset = 0;
 470         return 0;
 471 }
 472
 473 int fsl_diu_display_bmp(unsigned char *bmp,
 474                         int xoffset,
 475                         int yoffset,
 476                         int transpar)
 477 {
 478         struct fb_info *info = &fsl_fb_info;
 479         unsigned char r, g, b;
 480         unsigned int *fb_t, val;
 481         unsigned char *bitmap;
 482         unsigned int palette[256];
 483         int width, height, bpp, ncolors, raster, offset, x, y, i, k, cpp;
 484
 485         if (!bmp) {
 486                 printf("Must supply a bitmap address\n");
 487                 return 0;
 488         }
 489
 490         raster = bmp[10] + (bmp[11] << 8) + (bmp[12] << 16) + (bmp[13] << 24);
 491         width  = (bmp[21] << 24) | (bmp[20] << 16) | (bmp[19] << 8) | bmp[18];
 492         height = (bmp[25] << 24) | (bmp[24] << 16) | (bmp[23] << 8) | bmp[22];
 493         bpp  = (bmp[29] <<  8) | (bmp[28]);
 494         ncolors = bmp[46] + (bmp[47] << 8) + (bmp[48] << 16) + (bmp[49] << 24);
 495         bitmap   = bmp + raster;
 496         cpp = info->var.bits_per_pixel / 8;
 497
 498         DPRINTF("bmp = 0x%08x\n", (unsigned int)bmp);
 499         DPRINTF("bitmap = 0x%08x\n", (unsigned int)bitmap);
 500         DPRINTF("width = %d\n", width);
 501         DPRINTF("height = %d\n", height);
 502         DPRINTF("bpp = %d\n", bpp);
 503         DPRINTF("ncolors = %d\n", ncolors);
 504
 505         DPRINTF("xres = %d\n", info->var.xres);
 506         DPRINTF("yres = %d\n", info->var.yres);
 507         DPRINTF("Screen_base = 0x%x\n", (unsigned int)info->screen_base);
 508
 509         if (((width+xoffset) > info->var.xres) ||
 510             ((height+yoffset) > info->var.yres)) {
 511                 printf("bitmap is out of range, image too large or too much offset\n");
 512                 return 0;
 513         }
 514         if (bpp < 24) {
 515                 for (i = 0, offset = 54; i < ncolors; i++, offset += 4)
 516                         palette[i] = (bmp[offset+2] << 16)
 517                                 + (bmp[offset+1] << 8) + bmp[offset];
 518         }
 519
 520         switch (bpp) {
 521         case 1:
 522                 for (y = height - 1; y >= 0; y--) {
 523                         fb_t = (unsigned int *) ((unsigned int)info->screen_base + (((y+yoffset) * info->var.xres) + xoffset)*cpp);
 524                         for (x = 0; x < width; x += 8) {
 525                                 b = *bitmap++;
 526                                 for (k = 0; k < 8; k++) {
 527                                         if (b & 0x80)
 528                                                 *fb_t = palette[1];
 529                                         else
 530                                                 *fb_t = palette[0];
 531                                         b = b << 1;
 532                                 }
 533                         }
 534                         for (i = (width / 2) % 4; i > 0; i--)
 535                                 bitmap++;
 536                 }
 537                 break;
 538         case 4:
 539                 for (y = height - 1; y >= 0; y--) {
 540                         fb_t = (unsigned int *) ((unsigned int)info->screen_base + (((y+yoffset) * info->var.xres) + xoffset)*cpp);
 541                         for (x = 0; x < width; x += 2) {
 542                                 b = *bitmap++;
 543                                 r = (b >> 4) & 0x0F;
 544                                 g =  b & 0x0F;
 545                                 *fb_t++ = palette[r];
 546                                 *fb_t++ = palette[g];
 547                         }
 548                         for (i = (width / 2) % 4; i > 0; i--)
 549                                 bitmap++;
 550                 }
 551                 break;
 552         case 8:
 553                 for (y = height - 1; y >= 0; y--) {
 554                         fb_t = (unsigned int *) ((unsigned int)info->screen_base + (((y+yoffset) * info->var.xres) + xoffset)*cpp);
 555                         for (x = 0; x < width; x++) {
 556                                 *fb_t++ = palette[ *bitmap++ ];
 557                         }
 558                         for (i = (width / 2) % 4; i > 0; i--)
 559                                 bitmap++;
 560                 }
 561                 break;
 562         case 24:
 563                 for (y = height - 1; y >= 0; y--) {
 564                         fb_t = (unsigned int *) ((unsigned int)info->screen_base + (((y+yoffset) * info->var.xres) + xoffset)*cpp);
 565                         for (x = 0; x < width; x++) {
 566                                 b = *bitmap++;
 567                                 g = *bitmap++;
 568                                 r = *bitmap++;
 569                                 val = (r << 16) + (g << 8) + b;
 570                                 *fb_t++ = val;
 571                         }
 572                         for (; (x % 4) != 0; x++)       /* 4-byte alignment */
 573                                 bitmap++;
 574                 }
 575                 break;
 576         }
 577
 578         return height;
 579 }
 580
 581 void fsl_diu_clear_screen(void)
 582 {
 583         struct fb_info *info = &fsl_fb_info;
 584
 585         memset(info->screen_base, 0, info->smem_len);
 586 }