cpu/mpc83xx/spd_sdram.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2006-2007 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  *
   4  * (C) Copyright 2006
   5  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   6  *
   7  * Copyright (C) 2004-2006 Freescale Semiconductor, Inc.
   8  * (C) Copyright 2003 Motorola Inc.
   9  * Xianghua Xiao (X.Xiao@motorola.com)
  10  *
  11  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
  12  * project.
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  15  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  16  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  17  * the License, or (at your option) any later version.
  18  *
  19  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  22  * GNU General Public License for more details.
  23  *
  24  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  25  * along with this program; if not, write to the Free Software
  26  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  27  * MA 02111-1307 USA
  28  */
  29
  30 #include <common.h>
  31 #include <asm/processor.h>
  32 #include <i2c.h>
  33 #include <spd.h>
  34 #include <asm/mmu.h>
  35 #include <spd_sdram.h>
  36
  37 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  38
  39 void board_add_ram_info(int use_default)
  40 {
  41         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CFG_IMMR;
  42         volatile ddr83xx_t *ddr = &immap->ddr;
  43         char buf[32];
  44
  45         printf(" (DDR%d", ((ddr->sdram_cfg & SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_MASK)
  46                            >> SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_SHIFT) - 1);
  47
  48         if (ddr->sdram_cfg & SDRAM_CFG_32_BE)
  49                 puts(", 32-bit");
  50         else
  51                 puts(", 64-bit");
  52
  53         if (ddr->sdram_cfg & SDRAM_CFG_ECC_EN)
  54                 puts(", ECC on");
  55         else
  56                 puts(", ECC off");
  57
  58         printf(", %s MHz)", strmhz(buf, gd->mem_clk));
  59
  60 #if defined(CFG_LB_SDRAM) && defined(CFG_LBC_SDRAM_SIZE)
  61         puts("\nSDRAM: ");
  62         print_size (CFG_LBC_SDRAM_SIZE * 1024 * 1024, " (local bus)");
  63 #endif
  64 }
  65
  66 #ifdef CONFIG_SPD_EEPROM
  67
  68 #if defined(CONFIG_DDR_ECC) && !defined(CONFIG_ECC_INIT_VIA_DDRC)
  69 extern void dma_init(void);
  70 extern uint dma_check(void);
  71 extern int dma_xfer(void *dest, uint count, void *src);
  72 #endif
  73
  74 #ifndef CFG_READ_SPD
  75 #define CFG_READ_SPD    i2c_read
  76 #endif
  77
  78 /*
  79  * Convert picoseconds into clock cycles (rounding up if needed).
  80  */
  81 int
  82 picos_to_clk(int picos)
  83 {
  84         unsigned int mem_bus_clk;
  85         int clks;
  86
  87         mem_bus_clk = gd->mem_clk >> 1;
  88         clks = picos / (1000000000 / (mem_bus_clk / 1000));
  89         if (picos % (1000000000 / (mem_bus_clk / 1000)) != 0)
  90                 clks++;
  91
  92         return clks;
  93 }
  94
  95 unsigned int banksize(unsigned char row_dens)
  96 {
  97         return ((row_dens >> 2) | ((row_dens & 3) << 6)) << 24;
  98 }
  99
 100 int read_spd(uint addr)
 101 {
 102         return ((int) addr);
 103 }
 104
 105 #undef SPD_DEBUG
 106 #ifdef SPD_DEBUG
 107 static void spd_debug(spd_eeprom_t *spd)
 108 {
 109         printf ("\nDIMM type:       %-18.18s\n", spd->mpart);
 110         printf ("SPD size:        %d\n", spd->info_size);
 111         printf ("EEPROM size:     %d\n", 1 << spd->chip_size);
 112         printf ("Memory type:     %d\n", spd->mem_type);
 113         printf ("Row addr:        %d\n", spd->nrow_addr);
 114         printf ("Column addr:     %d\n", spd->ncol_addr);
 115         printf ("# of rows:       %d\n", spd->nrows);
 116         printf ("Row density:     %d\n", spd->row_dens);
 117         printf ("# of banks:      %d\n", spd->nbanks);
 118         printf ("Data width:      %d\n",
 119                         256 * spd->dataw_msb + spd->dataw_lsb);
 120         printf ("Chip width:      %d\n", spd->primw);
 121         printf ("Refresh rate:    %02X\n", spd->refresh);
 122         printf ("CAS latencies:   %02X\n", spd->cas_lat);
 123         printf ("Write latencies: %02X\n", spd->write_lat);
 124         printf ("tRP:             %d\n", spd->trp);
 125         printf ("tRCD:            %d\n", spd->trcd);
 126         printf ("\n");
 127 }
 128 #endif /* SPD_DEBUG */
 129
 130 long int spd_sdram()
 131 {
 132         volatile immap_t *immap = (immap_t *)CFG_IMMR;
 133         volatile ddr83xx_t *ddr = &immap->ddr;
 134         volatile law83xx_t *ecm = &immap->sysconf.ddrlaw[0];
 135         spd_eeprom_t spd;
 136         unsigned int n_ranks;
 137         unsigned int odt_rd_cfg, odt_wr_cfg;
 138         unsigned char twr_clk, twtr_clk;
 139         unsigned int sdram_type;
 140         unsigned int memsize;
 141         unsigned int law_size;
 142         unsigned char caslat, caslat_ctrl;
 143         unsigned int trfc, trfc_clk, trfc_low, trfc_high;
 144         unsigned int trcd_clk, trtp_clk;
 145         unsigned char cke_min_clk;
 146         unsigned char add_lat, wr_lat;
 147         unsigned char wr_data_delay;
 148         unsigned char four_act;
 149         unsigned char cpo;
 150         unsigned char burstlen;
 151         unsigned char odt_cfg, mode_odt_enable;
 152         unsigned int max_bus_clk;
 153         unsigned int max_data_rate, effective_data_rate;
 154         unsigned int ddrc_clk;
 155         unsigned int refresh_clk;
 156         unsigned int sdram_cfg;
 157         unsigned int ddrc_ecc_enable;
 158         unsigned int pvr = get_pvr();
 159
 160         /* Read SPD parameters with I2C */
 161         CFG_READ_SPD(SPD_EEPROM_ADDRESS, 0, 1, (uchar *) & spd, sizeof (spd));
 162 #ifdef SPD_DEBUG
 163         spd_debug(&spd);
 164 #endif
 165         /* Check the memory type */
 166         if (spd.mem_type != SPD_MEMTYPE_DDR && spd.mem_type != SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 167                 debug("DDR: Module mem type is %02X\n", spd.mem_type);
 168                 return 0;
 169         }
 170
 171         /* Check the number of physical bank */
 172         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 173                 n_ranks = spd.nrows;
 174         } else {
 175                 n_ranks = (spd.nrows & 0x7) + 1;
 176         }
 177
 178         if (n_ranks > 2) {
 179                 printf("DDR: The number of physical bank is %02X\n", n_ranks);
 180                 return 0;
 181         }
 182
 183         /* Check if the number of row of the module is in the range of DDRC */
 184         if (spd.nrow_addr < 12 || spd.nrow_addr > 15) {
 185                 printf("DDR: Row number is out of range of DDRC, row=%02X\n",
 186                                                          spd.nrow_addr);
 187                 return 0;
 188         }
 189
 190         /* Check if the number of col of the module is in the range of DDRC */
 191         if (spd.ncol_addr < 8 || spd.ncol_addr > 11) {
 192                 printf("DDR: Col number is out of range of DDRC, col=%02X\n",
 193                                                          spd.ncol_addr);
 194                 return 0;
 195         }
 196
 197 #ifdef CFG_DDRCDR_VALUE
 198         /*
 199          * Adjust DDR II IO voltage biasing.  It just makes it work.
 200          */
 201         if(spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 202                 immap->sysconf.ddrcdr = CFG_DDRCDR_VALUE;
 203         }
 204         udelay(50000);
 205 #endif
 206
 207         /*
 208          * ODT configuration recommendation from DDR Controller Chapter.
 209          */
 210         odt_rd_cfg = 0;                 /* Never assert ODT */
 211         odt_wr_cfg = 0;                 /* Never assert ODT */
 212         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 213                 odt_wr_cfg = 1;         /* Assert ODT on writes to CSn */
 214         }
 215
 216         /* Setup DDR chip select register */
 217 #ifdef CFG_83XX_DDR_USES_CS0
 218         ddr->csbnds[0].csbnds = (banksize(spd.row_dens) >> 24) - 1;
 219         ddr->cs_config[0] = ( 1 << 31
 220                             | (odt_rd_cfg << 20)
 221                             | (odt_wr_cfg << 16)
 222                             | (spd.nrow_addr - 12) << 8
 223                             | (spd.ncol_addr - 8) );
 224         debug("\n");
 225         debug("cs0_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[0].csbnds);
 226         debug("cs0_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[0]);
 227
 228         if (n_ranks == 2) {
 229                 ddr->csbnds[1].csbnds = ( (banksize(spd.row_dens) >> 8)
 230                                   | ((banksize(spd.row_dens) >> 23) - 1) );
 231                 ddr->cs_config[1] = ( 1<<31
 232                                     | (odt_rd_cfg << 20)
 233                                     | (odt_wr_cfg << 16)
 234                                     | (spd.nrow_addr-12) << 8
 235                                     | (spd.ncol_addr-8) );
 236                 debug("cs1_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[1].csbnds);
 237                 debug("cs1_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[1]);
 238         }
 239
 240 #else
 241         ddr->csbnds[2].csbnds = (banksize(spd.row_dens) >> 24) - 1;
 242         ddr->cs_config[2] = ( 1 << 31
 243                             | (odt_rd_cfg << 20)
 244                             | (odt_wr_cfg << 16)
 245                             | (spd.nrow_addr - 12) << 8
 246                             | (spd.ncol_addr - 8) );
 247         debug("\n");
 248         debug("cs2_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[2].csbnds);
 249         debug("cs2_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[2]);
 250
 251         if (n_ranks == 2) {
 252                 ddr->csbnds[3].csbnds = ( (banksize(spd.row_dens) >> 8)
 253                                   | ((banksize(spd.row_dens) >> 23) - 1) );
 254                 ddr->cs_config[3] = ( 1<<31
 255                                     | (odt_rd_cfg << 20)
 256                                     | (odt_wr_cfg << 16)
 257                                     | (spd.nrow_addr-12) << 8
 258                                     | (spd.ncol_addr-8) );
 259                 debug("cs3_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[3].csbnds);
 260                 debug("cs3_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[3]);
 261         }
 262 #endif
 263
 264         /*
 265          * Figure out memory size in Megabytes.
 266          */
 267         memsize = n_ranks * banksize(spd.row_dens) / 0x100000;
 268
 269         /*
 270          * First supported LAW size is 16M, at LAWAR_SIZE_16M == 23.
 271          */
 272         law_size = 19 + __ilog2(memsize);
 273
 274         /*
 275          * Set up LAWBAR for all of DDR.
 276          */
 277         ecm->bar = ((CFG_DDR_SDRAM_BASE>>12) & 0xfffff);
 278         ecm->ar  = (LAWAR_EN | LAWAR_TRGT_IF_DDR | (LAWAR_SIZE & law_size));
 279         debug("DDR:bar=0x%08x\n", ecm->bar);
 280         debug("DDR:ar=0x%08x\n", ecm->ar);
 281
 282         /*
 283          * Find the largest CAS by locating the highest 1 bit
 284          * in the spd.cas_lat field.  Translate it to a DDR
 285          * controller field value:
 286          *
 287          *      CAS Lat DDR I   DDR II  Ctrl
 288          *      Clocks  SPD Bit SPD Bit Value
 289          *      ------- ------- ------- -----
 290          *      1.0     0               0001
 291          *      1.5     1               0010
 292          *      2.0     2       2       0011
 293          *      2.5     3               0100
 294          *      3.0     4       3       0101
 295          *      3.5     5               0110
 296          *      4.0     6       4       0111
 297          *      4.5                     1000
 298          *      5.0             5       1001
 299          */
 300         caslat = __ilog2(spd.cas_lat);
 301         if ((spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 302             && (caslat > 6)) {
 303                 printf("DDR I: Invalid SPD CAS Latency: 0x%x.\n", spd.cas_lat);
 304                 return 0;
 305         } else if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2
 306                    && (caslat < 2 || caslat > 5)) {
 307                 printf("DDR II: Invalid SPD CAS Latency: 0x%x.\n",
 308                        spd.cas_lat);
 309                 return 0;
 310         }
 311         debug("DDR: caslat SPD bit is %d\n", caslat);
 312
 313         max_bus_clk = 1000 *10 / (((spd.clk_cycle & 0xF0) >> 4) * 10
 314                         + (spd.clk_cycle & 0x0f));
 315         max_data_rate = max_bus_clk * 2;
 316
 317         debug("DDR:Module maximum data rate is: %dMhz\n", max_data_rate);
 318
 319         ddrc_clk = gd->mem_clk / 1000000;
 320         effective_data_rate = 0;
 321
 322         if (max_data_rate >= 390 && max_data_rate < 460) { /* it is DDR 400 */
 323                 if (ddrc_clk <= 460 && ddrc_clk > 350) {
 324                         /* DDR controller clk at 350~460 */
 325                         effective_data_rate = 400; /* 5ns */
 326                         caslat = caslat;
 327                 } else if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 280) {
 328                         /* DDR controller clk at 280~350 */
 329                         effective_data_rate = 333; /* 6ns */
 330                         if (spd.clk_cycle2 == 0x60)
 331                                 caslat = caslat - 1;
 332                         else
 333                                 caslat = caslat;
 334                 } else if (ddrc_clk <= 280 && ddrc_clk > 230) {
 335                         /* DDR controller clk at 230~280 */
 336                         effective_data_rate = 266; /* 7.5ns */
 337                         if (spd.clk_cycle3 == 0x75)
 338                                 caslat = caslat - 2;
 339                         else if (spd.clk_cycle2 == 0x75)
 340                                 caslat = caslat - 1;
 341                         else
 342                                 caslat = caslat;
 343                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 344                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 345                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 346                         if (spd.clk_cycle3 == 0xa0)
 347                                 caslat = caslat - 2;
 348                         else if (spd.clk_cycle2 == 0xa0)
 349                                 caslat = caslat - 1;
 350                         else
 351                                 caslat = caslat;
 352                 }
 353         } else if (max_data_rate >= 323) { /* it is DDR 333 */
 354                 if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 280) {
 355                         /* DDR controller clk at 280~350 */
 356                         effective_data_rate = 333; /* 6ns */
 357                         caslat = caslat;
 358                 } else if (ddrc_clk <= 280 && ddrc_clk > 230) {
 359                         /* DDR controller clk at 230~280 */
 360                         effective_data_rate = 266; /* 7.5ns */
 361                         if (spd.clk_cycle2 == 0x75)
 362                                 caslat = caslat - 1;
 363                         else
 364                                 caslat = caslat;
 365                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 366                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 367                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 368                         if (spd.clk_cycle3 == 0xa0)
 369                                 caslat = caslat - 2;
 370                         else if (spd.clk_cycle2 == 0xa0)
 371                                 caslat = caslat - 1;
 372                         else
 373                                 caslat = caslat;
 374                 }
 375         } else if (max_data_rate >= 256) { /* it is DDR 266 */
 376                 if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 280) {
 377                         /* DDR controller clk at 280~350 */
 378                         printf("DDR: DDR controller freq is more than "
 379                                 "max data rate of the module\n");
 380                         return 0;
 381                 } else if (ddrc_clk <= 280 && ddrc_clk > 230) {
 382                         /* DDR controller clk at 230~280 */
 383                         effective_data_rate = 266; /* 7.5ns */
 384                         caslat = caslat;
 385                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 386                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 387                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 388                         if (spd.clk_cycle2 == 0xa0)
 389                                 caslat = caslat - 1;
 390                 }
 391         } else if (max_data_rate >= 190) { /* it is DDR 200 */
 392                 if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 230) {
 393                         /* DDR controller clk at 230~350 */
 394                         printf("DDR: DDR controller freq is more than "
 395                                 "max data rate of the module\n");
 396                         return 0;
 397                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 398                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 399                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 400                         caslat = caslat;
 401                 }
 402         }
 403
 404         debug("DDR:Effective data rate is: %dMhz\n", effective_data_rate);
 405         debug("DDR:The MSB 1 of CAS Latency is: %d\n", caslat);
 406
 407         /*
 408          * Errata DDR6 work around: input enable 2 cycles earlier.
 409          * including MPC834x Rev1.0/1.1 and MPC8360 Rev1.1/1.2.
 410          */
 411         if(PVR_MAJ(pvr) <= 1 && spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR){
 412                 if (caslat == 2)
 413                         ddr->debug_reg = 0x201c0000; /* CL=2 */
 414                 else if (caslat == 3)
 415                         ddr->debug_reg = 0x202c0000; /* CL=2.5 */
 416                 else if (caslat == 4)
 417                         ddr->debug_reg = 0x202c0000; /* CL=3.0 */
 418
 419                 __asm__ __volatile__ ("sync");
 420
 421                 debug("Errata DDR6 (debug_reg=0x%08x)\n", ddr->debug_reg);
 422         }
 423
 424         /*
 425          * Convert caslat clocks to DDR controller value.
 426          * Force caslat_ctrl to be DDR Controller field-sized.
 427          */
 428         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 429                 caslat_ctrl = (caslat + 1) & 0x07;
 430         } else {
 431                 caslat_ctrl =  (2 * caslat - 1) & 0x0f;
 432         }
 433
 434         debug("DDR: effective data rate is %d MHz\n", effective_data_rate);
 435         debug("DDR: caslat SPD bit is %d, controller field is 0x%x\n",
 436               caslat, caslat_ctrl);
 437
 438         /*
 439          * Timing Config 0.
 440          * Avoid writing for DDR I.
 441          */
 442         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 443                 unsigned char taxpd_clk = 8;            /* By the book. */
 444                 unsigned char tmrd_clk = 2;             /* By the book. */
 445                 unsigned char act_pd_exit = 2;          /* Empirical? */
 446                 unsigned char pre_pd_exit = 6;          /* Empirical? */
 447
 448                 ddr->timing_cfg_0 = (0
 449                         | ((act_pd_exit & 0x7) << 20)   /* ACT_PD_EXIT */
 450                         | ((pre_pd_exit & 0x7) << 16)   /* PRE_PD_EXIT */
 451                         | ((taxpd_clk & 0xf) << 8)      /* ODT_PD_EXIT */
 452                         | ((tmrd_clk & 0xf) << 0)       /* MRS_CYC */
 453                         );
 454                 debug("DDR: timing_cfg_0 = 0x%08x\n", ddr->timing_cfg_0);
 455         }
 456
 457         /*
 458          * For DDR I, WRREC(Twr) and WRTORD(Twtr) are not in SPD,
 459          * use conservative value.
 460          * For DDR II, they are bytes 36 and 37, in quarter nanos.
 461          */
 462
 463         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 464                 twr_clk = 3;    /* Clocks */
 465                 twtr_clk = 1;   /* Clocks */
 466         } else {
 467                 twr_clk = picos_to_clk(spd.twr * 250);
 468                 twtr_clk = picos_to_clk(spd.twtr * 250);
 469         }
 470
 471         /*
 472          * Calculate Trfc, in picos.
 473          * DDR I:  Byte 42 straight up in ns.
 474          * DDR II: Byte 40 and 42 swizzled some, in ns.
 475          */
 476         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 477                 trfc = spd.trfc * 1000;         /* up to ps */
 478         } else {
 479                 unsigned int byte40_table_ps[8] = {
 480                         0,
 481                         250,
 482                         330,
 483                         500,
 484                         660,
 485                         750,
 486                         0,
 487                         0
 488                 };
 489
 490                 trfc = (((spd.trctrfc_ext & 0x1) * 256) + spd.trfc) * 1000
 491                         + byte40_table_ps[(spd.trctrfc_ext >> 1) & 0x7];
 492         }
 493         trfc_clk = picos_to_clk(trfc);
 494
 495         /*
 496          * Trcd, Byte 29, from quarter nanos to ps and clocks.
 497          */
 498         trcd_clk = picos_to_clk(spd.trcd * 250) & 0x7;
 499
 500         /*
 501          * Convert trfc_clk to DDR controller fields.  DDR I should
 502          * fit in the REFREC field (16-19) of TIMING_CFG_1, but the
 503          * 83xx controller has an extended REFREC field of three bits.
 504          * The controller automatically adds 8 clocks to this value,
 505          * so preadjust it down 8 first before splitting it up.
 506          */
 507         trfc_low = (trfc_clk - 8) & 0xf;
 508         trfc_high = ((trfc_clk - 8) >> 4) & 0x3;
 509
 510         ddr->timing_cfg_1 =
 511             (((picos_to_clk(spd.trp * 250) & 0x07) << 28 ) |    /* PRETOACT */
 512              ((picos_to_clk(spd.tras * 1000) & 0x0f ) << 24 ) | /* ACTTOPRE */
 513              (trcd_clk << 20 ) |                                /* ACTTORW */
 514              (caslat_ctrl << 16 ) |                             /* CASLAT */
 515              (trfc_low << 12 ) |                                /* REFEC */
 516              ((twr_clk & 0x07) << 8) |                          /* WRRREC */
 517              ((picos_to_clk(spd.trrd * 250) & 0x07) << 4) |     /* ACTTOACT */
 518              ((twtr_clk & 0x07) << 0)                           /* WRTORD */
 519             );
 520
 521         /*
 522          * Additive Latency
 523          * For DDR I, 0.
 524          * For DDR II, with ODT enabled, use "a value" less than ACTTORW,
 525          * which comes from Trcd, and also note that:
 526          *      add_lat + caslat must be >= 4
 527          */
 528         add_lat = 0;
 529         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2
 530             && (odt_wr_cfg || odt_rd_cfg)
 531             && (caslat < 4)) {
 532                 add_lat = trcd_clk - 1;
 533                 if ((add_lat + caslat) < 4) {
 534                         add_lat = 0;
 535                 }
 536         }
 537
 538         /*
 539          * Write Data Delay
 540          * Historically 0x2 == 4/8 clock delay.
 541          * Empirically, 0x3 == 6/8 clock delay is suggested for DDR I 266.
 542          */
 543         wr_data_delay = 2;
 544
 545         /*
 546          * Write Latency
 547          * Read to Precharge
 548          * Minimum CKE Pulse Width.
 549          * Four Activate Window
 550          */
 551         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 552                 /*
 553                  * This is a lie.  It should really be 1, but if it is
 554                  * set to 1, bits overlap into the old controller's
 555                  * otherwise unused ACSM field.  If we leave it 0, then
 556                  * the HW will magically treat it as 1 for DDR 1.  Oh Yea.
 557                  */
 558                 wr_lat = 0;
 559
 560                 trtp_clk = 2;           /* By the book. */
 561                 cke_min_clk = 1;        /* By the book. */
 562                 four_act = 1;           /* By the book. */
 563
 564         } else {
 565                 wr_lat = caslat - 1;
 566
 567                 /* Convert SPD value from quarter nanos to picos. */
 568                 trtp_clk = picos_to_clk(spd.trtp * 250);
 569
 570                 cke_min_clk = 3;        /* By the book. */
 571                 four_act = picos_to_clk(37500); /* By the book. 1k pages? */
 572         }
 573
 574         /*
 575          * Empirically set ~MCAS-to-preamble override for DDR 2.
 576          * Your milage will vary.
 577          */
 578         cpo = 0;
 579         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 580                 if (effective_data_rate == 266) {
 581                         cpo = 0x4;              /* READ_LAT + 1/2 */
 582                 } else if (effective_data_rate == 333 || effective_data_rate == 400) {
 583                         cpo = 0x7;              /* READ_LAT + 5/4 */
 584                 } else {
 585                         /* Automatic calibration */
 586                         cpo = 0x1f;
 587                 }
 588         }
 589
 590         ddr->timing_cfg_2 = (0
 591                 | ((add_lat & 0x7) << 28)               /* ADD_LAT */
 592                 | ((cpo & 0x1f) << 23)                  /* CPO */
 593                 | ((wr_lat & 0x7) << 19)                /* WR_LAT */
 594                 | ((trtp_clk & 0x7) << 13)              /* RD_TO_PRE */
 595                 | ((wr_data_delay & 0x7) << 10)         /* WR_DATA_DELAY */
 596                 | ((cke_min_clk & 0x7) << 6)            /* CKE_PLS */
 597                 | ((four_act & 0x1f) << 0)              /* FOUR_ACT */
 598                 );
 599
 600         debug("DDR:timing_cfg_1=0x%08x\n", ddr->timing_cfg_1);
 601         debug("DDR:timing_cfg_2=0x%08x\n", ddr->timing_cfg_2);
 602
 603         /* Check DIMM data bus width */
 604         if (spd.dataw_lsb < 64) {
 605                 if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 606                         burstlen = 0x03; /* 32 bit data bus, burst len is 8 */
 607                 else
 608                         burstlen = 0x02; /* 32 bit data bus, burst len is 4 */
 609                 debug("\n   DDR DIMM: data bus width is 32 bit");
 610         } else {
 611                 burstlen = 0x02; /* Others act as 64 bit bus, burst len is 4 */
 612                 debug("\n   DDR DIMM: data bus width is 64 bit");
 613         }
 614
 615         /* Is this an ECC DDR chip? */
 616         if (spd.config == 0x02)
 617                 debug(" with ECC\n");
 618         else
 619                 debug(" without ECC\n");
 620
 621         /* Burst length is always 4 for 64 bit data bus, 8 for 32 bit data bus,
 622            Burst type is sequential
 623          */
 624         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 625                 switch (caslat) {
 626                 case 1:
 627                         ddr->sdram_mode = 0x50 | burstlen; /* CL=1.5 */
 628                         break;
 629                 case 2:
 630                         ddr->sdram_mode = 0x20 | burstlen; /* CL=2.0 */
 631                         break;
 632                 case 3:
 633                         ddr->sdram_mode = 0x60 | burstlen; /* CL=2.5 */
 634                         break;
 635                 case 4:
 636                         ddr->sdram_mode = 0x30 | burstlen; /* CL=3.0 */
 637                         break;
 638                 default:
 639                         printf("DDR:only CL 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 is supported\n");
 640                         return 0;
 641                 }
 642         } else {
 643                 mode_odt_enable = 0x0;                  /* Default disabled */
 644                 if (odt_wr_cfg || odt_rd_cfg) {
 645                         /*
 646                          * Bits 6 and 2 in Extended MRS(1)
 647                          * Bit 2 == 0x04 == 75 Ohm, with 2 DIMM modules.
 648                          * Bit 6 == 0x40 == 150 Ohm, with 1 DIMM module.
 649                          */
 650                         mode_odt_enable = 0x40;         /* 150 Ohm */
 651                 }
 652
 653                 ddr->sdram_mode =
 654                         (0
 655                          | (1 << (16 + 10))             /* DQS Differential disable */
 656                          | (add_lat << (16 + 3))        /* Additive Latency in EMRS1 */
 657                          | (mode_odt_enable << 16)      /* ODT Enable in EMRS1 */
 658                          | ((twr_clk - 1) << 9)         /* Write Recovery Autopre */
 659                          | (caslat << 4)                /* caslat */
 660                          | (burstlen << 0)              /* Burst length */
 661                         );
 662         }
 663         debug("DDR:sdram_mode=0x%08x\n", ddr->sdram_mode);
 664
 665         /*
 666          * Clear EMRS2 and EMRS3.
 667          */
 668         ddr->sdram_mode2 = 0;
 669         debug("DDR: sdram_mode2 = 0x%08x\n", ddr->sdram_mode2);
 670
 671         switch (spd.refresh) {
 672                 case 0x00:
 673                 case 0x80:
 674                         refresh_clk = picos_to_clk(15625000);
 675                         break;
 676                 case 0x01:
 677                 case 0x81:
 678                         refresh_clk = picos_to_clk(3900000);
 679                         break;
 680                 case 0x02:
 681                 case 0x82:
 682                         refresh_clk = picos_to_clk(7800000);
 683                         break;
 684                 case 0x03:
 685                 case 0x83:
 686                         refresh_clk = picos_to_clk(31300000);
 687                         break;
 688                 case 0x04:
 689                 case 0x84:
 690                         refresh_clk = picos_to_clk(62500000);
 691                         break;
 692                 case 0x05:
 693                 case 0x85:
 694                         refresh_clk = picos_to_clk(125000000);
 695                         break;
 696                 default:
 697                         refresh_clk = 0x512;
 698                         break;
 699         }
 700
 701         /*
 702          * Set BSTOPRE to 0x100 for page mode
 703          * If auto-charge is used, set BSTOPRE = 0
 704          */
 705         ddr->sdram_interval = ((refresh_clk & 0x3fff) << 16) | 0x100;
 706         debug("DDR:sdram_interval=0x%08x\n", ddr->sdram_interval);
 707
 708         /*
 709          * SDRAM Cfg 2
 710          */
 711         odt_cfg = 0;
 712 #ifndef CONFIG_NEVER_ASSERT_ODT_TO_CPU
 713         if (odt_rd_cfg | odt_wr_cfg) {
 714                 odt_cfg = 0x2;          /* ODT to IOs during reads */
 715         }
 716 #endif
 717         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 718                 ddr->sdram_cfg2 = (0
 719                             | (0 << 26) /* True DQS */
 720                             | (odt_cfg << 21)   /* ODT only read */
 721                             | (1 << 12) /* 1 refresh at a time */
 722                             );
 723
 724                 debug("DDR: sdram_cfg2  = 0x%08x\n", ddr->sdram_cfg2);
 725         }
 726
 727 #ifdef CFG_DDR_SDRAM_CLK_CNTL   /* Optional platform specific value */
 728         ddr->sdram_clk_cntl = CFG_DDR_SDRAM_CLK_CNTL;
 729 #endif
 730         debug("DDR:sdram_clk_cntl=0x%08x\n", ddr->sdram_clk_cntl);
 731
 732         asm("sync;isync");
 733
 734         udelay(600);
 735
 736         /*
 737          * Figure out the settings for the sdram_cfg register. Build up
 738          * the value in 'sdram_cfg' before writing since the write into
 739          * the register will actually enable the memory controller, and all
 740          * settings must be done before enabling.
 741          *
 742          * sdram_cfg[0]   = 1 (ddr sdram logic enable)
 743          * sdram_cfg[1]   = 1 (self-refresh-enable)
 744          * sdram_cfg[5:7] = (SDRAM type = DDR SDRAM)
 745          *                      010 DDR 1 SDRAM
 746          *                      011 DDR 2 SDRAM
 747          * sdram_cfg[12] = 0 (32_BE =0 , 64 bit bus mode)
 748          * sdram_cfg[13] = 0 (8_BE =0, 4-beat bursts)
 749          */
 750         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 751                 sdram_type = SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_DDR1;
 752         else
 753                 sdram_type = SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_DDR2;
 754
 755         sdram_cfg = (0
 756                      | SDRAM_CFG_MEM_EN         /* DDR enable */
 757                      | SDRAM_CFG_SREN           /* Self refresh */
 758                      | sdram_type               /* SDRAM type */
 759                      );
 760
 761         /* sdram_cfg[3] = RD_EN - registered DIMM enable */
 762         if (spd.mod_attr & 0x02)
 763                 sdram_cfg |= SDRAM_CFG_RD_EN;
 764
 765         /* The DIMM is 32bit width */
 766         if (spd.dataw_lsb < 64) {
 767                 if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 768                         sdram_cfg |= SDRAM_CFG_32_BE | SDRAM_CFG_8_BE;
 769                 if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2)
 770                         sdram_cfg |= SDRAM_CFG_32_BE;
 771         }
 772
 773         ddrc_ecc_enable = 0;
 774
 775 #if defined(CONFIG_DDR_ECC)
 776         /* Enable ECC with sdram_cfg[2] */
 777         if (spd.config == 0x02) {
 778                 sdram_cfg |= 0x20000000;
 779                 ddrc_ecc_enable = 1;
 780                 /* disable error detection */
 781                 ddr->err_disable = ~ECC_ERROR_ENABLE;
 782                 /* set single bit error threshold to maximum value,
 783                  * reset counter to zero */
 784                 ddr->err_sbe = (255 << ECC_ERROR_MAN_SBET_SHIFT) |
 785                                 (0 << ECC_ERROR_MAN_SBEC_SHIFT);
 786         }
 787
 788         debug("DDR:err_disable=0x%08x\n", ddr->err_disable);
 789         debug("DDR:err_sbe=0x%08x\n", ddr->err_sbe);
 790 #endif
 791         debug("   DDRC ECC mode: %s\n", ddrc_ecc_enable ? "ON":"OFF");
 792
 793 #if defined(CONFIG_DDR_2T_TIMING)
 794         /*
 795          * Enable 2T timing by setting sdram_cfg[16].
 796          */
 797         sdram_cfg |= SDRAM_CFG_2T_EN;
 798 #endif
 799         /* Enable controller, and GO! */
 800         ddr->sdram_cfg = sdram_cfg;
 801         asm("sync;isync");
 802         udelay(500);
 803
 804         debug("DDR:sdram_cfg=0x%08x\n", ddr->sdram_cfg);
 805         return memsize; /*in MBytes*/
 806 }
 807 #endif /* CONFIG_SPD_EEPROM */
 808
 809 #if defined(CONFIG_DDR_ECC) && !defined(CONFIG_ECC_INIT_VIA_DDRC)
 810 /*
 811  * Use timebase counter, get_timer() is not availabe
 812  * at this point of initialization yet.
 813  */
 814 static __inline__ unsigned long get_tbms (void)
 815 {
 816         unsigned long tbl;
 817         unsigned long tbu1, tbu2;
 818         unsigned long ms;
 819         unsigned long long tmp;
 820
 821         ulong tbclk = get_tbclk();
 822
 823         /* get the timebase ticks */
 824         do {
 825                 asm volatile ("mftbu %0":"=r" (tbu1):);
 826                 asm volatile ("mftb %0":"=r" (tbl):);
 827                 asm volatile ("mftbu %0":"=r" (tbu2):);
 828         } while (tbu1 != tbu2);
 829
 830         /* convert ticks to ms */
 831         tmp = (unsigned long long)(tbu1);
 832         tmp = (tmp << 32);
 833         tmp += (unsigned long long)(tbl);
 834         ms = tmp/(tbclk/1000);
 835
 836         return ms;
 837 }
 838
 839 /*
 840  * Initialize all of memory for ECC, then enable errors.
 841  */
 842 /* #define CONFIG_DDR_ECC_INIT_VIA_DMA */
 843 void ddr_enable_ecc(unsigned int dram_size)
 844 {
 845         volatile immap_t *immap = (immap_t *)CFG_IMMR;
 846         volatile ddr83xx_t *ddr= &immap->ddr;
 847         unsigned long t_start, t_end;
 848         register u64 *p;
 849         register uint size;
 850         unsigned int pattern[2];
 851 #if defined(CONFIG_DDR_ECC_INIT_VIA_DMA)
 852         uint i;
 853 #endif
 854         icache_enable();
 855         t_start = get_tbms();
 856         pattern[0] = 0xdeadbeef;
 857         pattern[1] = 0xdeadbeef;
 858
 859 #if !defined(CONFIG_DDR_ECC_INIT_VIA_DMA)
 860         debug("ddr init: CPU FP write method\n");
 861         size = dram_size;
 862         for (p = 0; p < (u64*)(size); p++) {
 863                 ppcDWstore((u32*)p, pattern);
 864         }
 865         __asm__ __volatile__ ("sync");
 866 #else
 867         debug("ddr init: DMA method\n");
 868         size = 0x2000;
 869         for (p = 0; p < (u64*)(size); p++) {
 870                 ppcDWstore((u32*)p, pattern);
 871         }
 872         __asm__ __volatile__ ("sync");
 873
 874         /* Initialise DMA for direct transfer */
 875         dma_init();
 876         /* Start DMA to transfer */
 877         dma_xfer((uint *)0x2000, 0x2000, (uint *)0); /* 8K */
 878         dma_xfer((uint *)0x4000, 0x4000, (uint *)0); /* 16K */
 879         dma_xfer((uint *)0x8000, 0x8000, (uint *)0); /* 32K */
 880         dma_xfer((uint *)0x10000, 0x10000, (uint *)0); /* 64K */
 881         dma_xfer((uint *)0x20000, 0x20000, (uint *)0); /* 128K */
 882         dma_xfer((uint *)0x40000, 0x40000, (uint *)0); /* 256K */
 883         dma_xfer((uint *)0x80000, 0x80000, (uint *)0); /* 512K */
 884         dma_xfer((uint *)0x100000, 0x100000, (uint *)0); /* 1M */
 885         dma_xfer((uint *)0x200000, 0x200000, (uint *)0); /* 2M */
 886         dma_xfer((uint *)0x400000, 0x400000, (uint *)0); /* 4M */
 887
 888         for (i = 1; i < dram_size / 0x800000; i++) {
 889                 dma_xfer((uint *)(0x800000*i), 0x800000, (uint *)0);
 890         }
 891 #endif
 892
 893         t_end = get_tbms();
 894         icache_disable();
 895
 896         debug("\nREADY!!\n");
 897         debug("ddr init duration: %ld ms\n", t_end - t_start);
 898
 899         /* Clear All ECC Errors */
 900         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_MME) == ECC_ERROR_DETECT_MME)
 901                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_MME;
 902         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_MBE) == ECC_ERROR_DETECT_MBE)
 903                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_MBE;
 904         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_SBE) == ECC_ERROR_DETECT_SBE)
 905                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_SBE;
 906         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_MSE) == ECC_ERROR_DETECT_MSE)
 907                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_MSE;
 908
 909         /* Disable ECC-Interrupts */
 910         ddr->err_int_en &= ECC_ERR_INT_DISABLE;
 911
 912         /* Enable errors for ECC */
 913         ddr->err_disable &= ECC_ERROR_ENABLE;
 914
 915         __asm__ __volatile__ ("sync");
 916         __asm__ __volatile__ ("isync");
 917 }
 918 #endif  /* CONFIG_DDR_ECC */