cpu/mpc83xx/spd_sdram.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2006 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 void board_add_ram_info(int use_default)
  38 {
  39         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CFG_IMMR;
  40         volatile ddr83xx_t *ddr = &immap->ddr;
  41
  42         printf(" (DDR%d", ((ddr->sdram_cfg & SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_MASK)
  43                            >> SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_SHIFT) - 1);
  44
  45         if (ddr->sdram_cfg & SDRAM_CFG_32_BE)
  46                 puts(", 32-bit");
  47         else
  48                 puts(", 64-bit");
  49
  50         if (ddr->sdram_cfg & SDRAM_CFG_ECC_EN)
  51                 puts(", ECC on)");
  52         else
  53                 puts(", ECC off)");
  54
  55 #if defined(CFG_LB_SDRAM) && defined(CFG_LBC_SDRAM_SIZE)
  56         puts("\nSDRAM: ");
  57         print_size (CFG_LBC_SDRAM_SIZE * 1024 * 1024, " (local bus)");
  58 #endif
  59 }
  60
  61 #ifdef CONFIG_SPD_EEPROM
  62
  63 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  64
  65 #if defined(CONFIG_DDR_ECC) && !defined(CONFIG_ECC_INIT_VIA_DDRC)
  66 extern void dma_init(void);
  67 extern uint dma_check(void);
  68 extern int dma_xfer(void *dest, uint count, void *src);
  69 #endif
  70
  71 #ifndef CFG_READ_SPD
  72 #define CFG_READ_SPD    i2c_read
  73 #endif
  74
  75 /*
  76  * Convert picoseconds into clock cycles (rounding up if needed).
  77  */
  78 int
  79 picos_to_clk(int picos)
  80 {
  81         unsigned int ddr_bus_clk;
  82         int clks;
  83
  84         ddr_bus_clk = gd->ddr_clk >> 1;
  85         clks = picos / (1000000000 / (ddr_bus_clk / 1000));
  86         if (picos % (1000000000 / (ddr_bus_clk / 1000)) != 0)
  87                 clks++;
  88
  89         return clks;
  90 }
  91
  92 unsigned int banksize(unsigned char row_dens)
  93 {
  94         return ((row_dens >> 2) | ((row_dens & 3) << 6)) << 24;
  95 }
  96
  97 int read_spd(uint addr)
  98 {
  99         return ((int) addr);
 100 }
 101
 102 #undef SPD_DEBUG
 103 #ifdef SPD_DEBUG
 104 static void spd_debug(spd_eeprom_t *spd)
 105 {
 106         printf ("\nDIMM type:       %-18.18s\n", spd->mpart);
 107         printf ("SPD size:        %d\n", spd->info_size);
 108         printf ("EEPROM size:     %d\n", 1 << spd->chip_size);
 109         printf ("Memory type:     %d\n", spd->mem_type);
 110         printf ("Row addr:        %d\n", spd->nrow_addr);
 111         printf ("Column addr:     %d\n", spd->ncol_addr);
 112         printf ("# of rows:       %d\n", spd->nrows);
 113         printf ("Row density:     %d\n", spd->row_dens);
 114         printf ("# of banks:      %d\n", spd->nbanks);
 115         printf ("Data width:      %d\n",
 116                         256 * spd->dataw_msb + spd->dataw_lsb);
 117         printf ("Chip width:      %d\n", spd->primw);
 118         printf ("Refresh rate:    %02X\n", spd->refresh);
 119         printf ("CAS latencies:   %02X\n", spd->cas_lat);
 120         printf ("Write latencies: %02X\n", spd->write_lat);
 121         printf ("tRP:             %d\n", spd->trp);
 122         printf ("tRCD:            %d\n", spd->trcd);
 123         printf ("\n");
 124 }
 125 #endif /* SPD_DEBUG */
 126
 127 long int spd_sdram()
 128 {
 129         volatile immap_t *immap = (immap_t *)CFG_IMMR;
 130         volatile ddr83xx_t *ddr = &immap->ddr;
 131         volatile law83xx_t *ecm = &immap->sysconf.ddrlaw[0];
 132         spd_eeprom_t spd;
 133         unsigned int n_ranks;
 134         unsigned int odt_rd_cfg, odt_wr_cfg;
 135         unsigned char twr_clk, twtr_clk;
 136         unsigned int sdram_type;
 137         unsigned int memsize;
 138         unsigned int law_size;
 139         unsigned char caslat, caslat_ctrl;
 140         unsigned int trfc, trfc_clk, trfc_low, trfc_high;
 141         unsigned int trcd_clk, trtp_clk;
 142         unsigned char cke_min_clk;
 143         unsigned char add_lat, wr_lat;
 144         unsigned char wr_data_delay;
 145         unsigned char four_act;
 146         unsigned char cpo;
 147         unsigned char burstlen;
 148         unsigned char odt_cfg, mode_odt_enable;
 149         unsigned int max_bus_clk;
 150         unsigned int max_data_rate, effective_data_rate;
 151         unsigned int ddrc_clk;
 152         unsigned int refresh_clk;
 153         unsigned int sdram_cfg;
 154         unsigned int ddrc_ecc_enable;
 155         unsigned int pvr = get_pvr();
 156
 157         /* Read SPD parameters with I2C */
 158         CFG_READ_SPD(SPD_EEPROM_ADDRESS, 0, 1, (uchar *) & spd, sizeof (spd));
 159 #ifdef SPD_DEBUG
 160         spd_debug(&spd);
 161 #endif
 162         /* Check the memory type */
 163         if (spd.mem_type != SPD_MEMTYPE_DDR && spd.mem_type != SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 164                 debug("DDR: Module mem type is %02X\n", spd.mem_type);
 165                 return 0;
 166         }
 167
 168         /* Check the number of physical bank */
 169         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 170                 n_ranks = spd.nrows;
 171         } else {
 172                 n_ranks = (spd.nrows & 0x7) + 1;
 173         }
 174
 175         if (n_ranks > 2) {
 176                 printf("DDR: The number of physical bank is %02X\n", n_ranks);
 177                 return 0;
 178         }
 179
 180         /* Check if the number of row of the module is in the range of DDRC */
 181         if (spd.nrow_addr < 12 || spd.nrow_addr > 15) {
 182                 printf("DDR: Row number is out of range of DDRC, row=%02X\n",
 183                                                          spd.nrow_addr);
 184                 return 0;
 185         }
 186
 187         /* Check if the number of col of the module is in the range of DDRC */
 188         if (spd.ncol_addr < 8 || spd.ncol_addr > 11) {
 189                 printf("DDR: Col number is out of range of DDRC, col=%02X\n",
 190                                                          spd.ncol_addr);
 191                 return 0;
 192         }
 193
 194 #ifdef CFG_DDRCDR_VALUE
 195         /*
 196          * Adjust DDR II IO voltage biasing.  It just makes it work.
 197          */
 198         if(spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 199                 immap->sysconf.ddrcdr = CFG_DDRCDR_VALUE;
 200         }
 201 #endif
 202
 203         /*
 204          * ODT configuration recommendation from DDR Controller Chapter.
 205          */
 206         odt_rd_cfg = 0;                 /* Never assert ODT */
 207         odt_wr_cfg = 0;                 /* Never assert ODT */
 208         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 209                 odt_wr_cfg = 1;         /* Assert ODT on writes to CSn */
 210         }
 211
 212         /* Setup DDR chip select register */
 213 #ifdef CFG_83XX_DDR_USES_CS0
 214         ddr->csbnds[0].csbnds = (banksize(spd.row_dens) >> 24) - 1;
 215         ddr->cs_config[0] = ( 1 << 31
 216                             | (odt_rd_cfg << 20)
 217                             | (odt_wr_cfg << 16)
 218                             | (spd.nrow_addr - 12) << 8
 219                             | (spd.ncol_addr - 8) );
 220         debug("\n");
 221         debug("cs0_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[0].csbnds);
 222         debug("cs0_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[0]);
 223
 224         if (n_ranks == 2) {
 225                 ddr->csbnds[1].csbnds = ( (banksize(spd.row_dens) >> 8)
 226                                   | ((banksize(spd.row_dens) >> 23) - 1) );
 227                 ddr->cs_config[1] = ( 1<<31
 228                                     | (odt_rd_cfg << 20)
 229                                     | (odt_wr_cfg << 16)
 230                                     | (spd.nrow_addr-12) << 8
 231                                     | (spd.ncol_addr-8) );
 232                 debug("cs1_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[1].csbnds);
 233                 debug("cs1_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[1]);
 234         }
 235
 236 #else
 237         ddr->csbnds[2].csbnds = (banksize(spd.row_dens) >> 24) - 1;
 238         ddr->cs_config[2] = ( 1 << 31
 239                             | (odt_rd_cfg << 20)
 240                             | (odt_wr_cfg << 16)
 241                             | (spd.nrow_addr - 12) << 8
 242                             | (spd.ncol_addr - 8) );
 243         debug("\n");
 244         debug("cs2_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[2].csbnds);
 245         debug("cs2_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[2]);
 246
 247         if (n_ranks == 2) {
 248                 ddr->csbnds[3].csbnds = ( (banksize(spd.row_dens) >> 8)
 249                                   | ((banksize(spd.row_dens) >> 23) - 1) );
 250                 ddr->cs_config[3] = ( 1<<31
 251                                     | (odt_rd_cfg << 20)
 252                                     | (odt_wr_cfg << 16)
 253                                     | (spd.nrow_addr-12) << 8
 254                                     | (spd.ncol_addr-8) );
 255                 debug("cs3_bnds = 0x%08x\n",ddr->csbnds[3].csbnds);
 256                 debug("cs3_config = 0x%08x\n",ddr->cs_config[3]);
 257         }
 258 #endif
 259
 260         /*
 261          * Figure out memory size in Megabytes.
 262          */
 263         memsize = n_ranks * banksize(spd.row_dens) / 0x100000;
 264
 265         /*
 266          * First supported LAW size is 16M, at LAWAR_SIZE_16M == 23.
 267          */
 268         law_size = 19 + __ilog2(memsize);
 269
 270         /*
 271          * Set up LAWBAR for all of DDR.
 272          */
 273         ecm->bar = ((CFG_DDR_SDRAM_BASE>>12) & 0xfffff);
 274         ecm->ar  = (LAWAR_EN | LAWAR_TRGT_IF_DDR | (LAWAR_SIZE & law_size));
 275         debug("DDR:bar=0x%08x\n", ecm->bar);
 276         debug("DDR:ar=0x%08x\n", ecm->ar);
 277
 278         /*
 279          * Find the largest CAS by locating the highest 1 bit
 280          * in the spd.cas_lat field.  Translate it to a DDR
 281          * controller field value:
 282          *
 283          *      CAS Lat DDR I   DDR II  Ctrl
 284          *      Clocks  SPD Bit SPD Bit Value
 285          *      ------- ------- ------- -----
 286          *      1.0     0               0001
 287          *      1.5     1               0010
 288          *      2.0     2       2       0011
 289          *      2.5     3               0100
 290          *      3.0     4       3       0101
 291          *      3.5     5               0110
 292          *      4.0     6       4       0111
 293          *      4.5                     1000
 294          *      5.0             5       1001
 295          */
 296         caslat = __ilog2(spd.cas_lat);
 297         if ((spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 298             && (caslat > 6)) {
 299                 printf("DDR I: Invalid SPD CAS Latency: 0x%x.\n", spd.cas_lat);
 300                 return 0;
 301         } else if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2
 302                    && (caslat < 2 || caslat > 5)) {
 303                 printf("DDR II: Invalid SPD CAS Latency: 0x%x.\n",
 304                        spd.cas_lat);
 305                 return 0;
 306         }
 307         debug("DDR: caslat SPD bit is %d\n", caslat);
 308
 309         max_bus_clk = 1000 *10 / (((spd.clk_cycle & 0xF0) >> 4) * 10
 310                         + (spd.clk_cycle & 0x0f));
 311         max_data_rate = max_bus_clk * 2;
 312
 313         debug("DDR:Module maximum data rate is: %dMhz\n", max_data_rate);
 314
 315         ddrc_clk = gd->ddr_clk / 1000000;
 316         effective_data_rate = 0;
 317
 318         if (max_data_rate >= 390 && max_data_rate < 460) { /* it is DDR 400 */
 319                 if (ddrc_clk <= 460 && ddrc_clk > 350) {
 320                         /* DDR controller clk at 350~460 */
 321                         effective_data_rate = 400; /* 5ns */
 322                         caslat = caslat;
 323                 } else if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 280) {
 324                         /* DDR controller clk at 280~350 */
 325                         effective_data_rate = 333; /* 6ns */
 326                         if (spd.clk_cycle2 == 0x60)
 327                                 caslat = caslat - 1;
 328                         else
 329                                 caslat = caslat;
 330                 } else if (ddrc_clk <= 280 && ddrc_clk > 230) {
 331                         /* DDR controller clk at 230~280 */
 332                         effective_data_rate = 266; /* 7.5ns */
 333                         if (spd.clk_cycle3 == 0x75)
 334                                 caslat = caslat - 2;
 335                         else if (spd.clk_cycle2 == 0x75)
 336                                 caslat = caslat - 1;
 337                         else
 338                                 caslat = caslat;
 339                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 340                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 341                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 342                         if (spd.clk_cycle3 == 0xa0)
 343                                 caslat = caslat - 2;
 344                         else if (spd.clk_cycle2 == 0xa0)
 345                                 caslat = caslat - 1;
 346                         else
 347                                 caslat = caslat;
 348                 }
 349         } else if (max_data_rate >= 323) { /* it is DDR 333 */
 350                 if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 280) {
 351                         /* DDR controller clk at 280~350 */
 352                         effective_data_rate = 333; /* 6ns */
 353                         caslat = caslat;
 354                 } else if (ddrc_clk <= 280 && ddrc_clk > 230) {
 355                         /* DDR controller clk at 230~280 */
 356                         effective_data_rate = 266; /* 7.5ns */
 357                         if (spd.clk_cycle2 == 0x75)
 358                                 caslat = caslat - 1;
 359                         else
 360                                 caslat = caslat;
 361                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 362                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 363                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 364                         if (spd.clk_cycle3 == 0xa0)
 365                                 caslat = caslat - 2;
 366                         else if (spd.clk_cycle2 == 0xa0)
 367                                 caslat = caslat - 1;
 368                         else
 369                                 caslat = caslat;
 370                 }
 371         } else if (max_data_rate >= 256) { /* it is DDR 266 */
 372                 if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 280) {
 373                         /* DDR controller clk at 280~350 */
 374                         printf("DDR: DDR controller freq is more than "
 375                                 "max data rate of the module\n");
 376                         return 0;
 377                 } else if (ddrc_clk <= 280 && ddrc_clk > 230) {
 378                         /* DDR controller clk at 230~280 */
 379                         effective_data_rate = 266; /* 7.5ns */
 380                         caslat = caslat;
 381                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 382                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 383                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 384                         if (spd.clk_cycle2 == 0xa0)
 385                                 caslat = caslat - 1;
 386                 }
 387         } else if (max_data_rate >= 190) { /* it is DDR 200 */
 388                 if (ddrc_clk <= 350 && ddrc_clk > 230) {
 389                         /* DDR controller clk at 230~350 */
 390                         printf("DDR: DDR controller freq is more than "
 391                                 "max data rate of the module\n");
 392                         return 0;
 393                 } else if (ddrc_clk <= 230 && ddrc_clk > 90) {
 394                         /* DDR controller clk at 90~230 */
 395                         effective_data_rate = 200; /* 10ns */
 396                         caslat = caslat;
 397                 }
 398         }
 399
 400         debug("DDR:Effective data rate is: %dMhz\n", effective_data_rate);
 401         debug("DDR:The MSB 1 of CAS Latency is: %d\n", caslat);
 402
 403         /*
 404          * Errata DDR6 work around: input enable 2 cycles earlier.
 405          * including MPC834x Rev1.0/1.1 and MPC8360 Rev1.1/1.2.
 406          */
 407         if(PVR_MAJ(pvr) <= 1 && spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR){
 408                 if (caslat == 2)
 409                         ddr->debug_reg = 0x201c0000; /* CL=2 */
 410                 else if (caslat == 3)
 411                         ddr->debug_reg = 0x202c0000; /* CL=2.5 */
 412                 else if (caslat == 4)
 413                         ddr->debug_reg = 0x202c0000; /* CL=3.0 */
 414
 415                 __asm__ __volatile__ ("sync");
 416
 417                 debug("Errata DDR6 (debug_reg=0x%08x)\n", ddr->debug_reg);
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Convert caslat clocks to DDR controller value.
 422          * Force caslat_ctrl to be DDR Controller field-sized.
 423          */
 424         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 425                 caslat_ctrl = (caslat + 1) & 0x07;
 426         } else {
 427                 caslat_ctrl =  (2 * caslat - 1) & 0x0f;
 428         }
 429
 430         debug("DDR: effective data rate is %d MHz\n", effective_data_rate);
 431         debug("DDR: caslat SPD bit is %d, controller field is 0x%x\n",
 432               caslat, caslat_ctrl);
 433
 434         /*
 435          * Timing Config 0.
 436          * Avoid writing for DDR I.
 437          */
 438         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 439                 unsigned char taxpd_clk = 8;            /* By the book. */
 440                 unsigned char tmrd_clk = 2;             /* By the book. */
 441                 unsigned char act_pd_exit = 2;          /* Empirical? */
 442                 unsigned char pre_pd_exit = 6;          /* Empirical? */
 443
 444                 ddr->timing_cfg_0 = (0
 445                         | ((act_pd_exit & 0x7) << 20)   /* ACT_PD_EXIT */
 446                         | ((pre_pd_exit & 0x7) << 16)   /* PRE_PD_EXIT */
 447                         | ((taxpd_clk & 0xf) << 8)      /* ODT_PD_EXIT */
 448                         | ((tmrd_clk & 0xf) << 0)       /* MRS_CYC */
 449                         );
 450                 debug("DDR: timing_cfg_0 = 0x%08x\n", ddr->timing_cfg_0);
 451         }
 452
 453         /*
 454          * For DDR I, WRREC(Twr) and WRTORD(Twtr) are not in SPD,
 455          * use conservative value.
 456          * For DDR II, they are bytes 36 and 37, in quarter nanos.
 457          */
 458
 459         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 460                 twr_clk = 3;    /* Clocks */
 461                 twtr_clk = 1;   /* Clocks */
 462         } else {
 463                 twr_clk = picos_to_clk(spd.twr * 250);
 464                 twtr_clk = picos_to_clk(spd.twtr * 250);
 465         }
 466
 467         /*
 468          * Calculate Trfc, in picos.
 469          * DDR I:  Byte 42 straight up in ns.
 470          * DDR II: Byte 40 and 42 swizzled some, in ns.
 471          */
 472         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 473                 trfc = spd.trfc * 1000;         /* up to ps */
 474         } else {
 475                 unsigned int byte40_table_ps[8] = {
 476                         0,
 477                         250,
 478                         330,
 479                         500,
 480                         660,
 481                         750,
 482                         0,
 483                         0
 484                 };
 485
 486                 trfc = (((spd.trctrfc_ext & 0x1) * 256) + spd.trfc) * 1000
 487                         + byte40_table_ps[(spd.trctrfc_ext >> 1) & 0x7];
 488         }
 489         trfc_clk = picos_to_clk(trfc);
 490
 491         /*
 492          * Trcd, Byte 29, from quarter nanos to ps and clocks.
 493          */
 494         trcd_clk = picos_to_clk(spd.trcd * 250) & 0x7;
 495
 496         /*
 497          * Convert trfc_clk to DDR controller fields.  DDR I should
 498          * fit in the REFREC field (16-19) of TIMING_CFG_1, but the
 499          * 83xx controller has an extended REFREC field of three bits.
 500          * The controller automatically adds 8 clocks to this value,
 501          * so preadjust it down 8 first before splitting it up.
 502          */
 503         trfc_low = (trfc_clk - 8) & 0xf;
 504         trfc_high = ((trfc_clk - 8) >> 4) & 0x3;
 505
 506         ddr->timing_cfg_1 =
 507             (((picos_to_clk(spd.trp * 250) & 0x07) << 28 ) |    /* PRETOACT */
 508              ((picos_to_clk(spd.tras * 1000) & 0x0f ) << 24 ) | /* ACTTOPRE */
 509              (trcd_clk << 20 ) |                                /* ACTTORW */
 510              (caslat_ctrl << 16 ) |                             /* CASLAT */
 511              (trfc_low << 12 ) |                                /* REFEC */
 512              ((twr_clk & 0x07) << 8) |                          /* WRRREC */
 513              ((picos_to_clk(spd.trrd * 250) & 0x07) << 4) |     /* ACTTOACT */
 514              ((twtr_clk & 0x07) << 0)                           /* WRTORD */
 515             );
 516
 517         /*
 518          * Additive Latency
 519          * For DDR I, 0.
 520          * For DDR II, with ODT enabled, use "a value" less than ACTTORW,
 521          * which comes from Trcd, and also note that:
 522          *      add_lat + caslat must be >= 4
 523          */
 524         add_lat = 0;
 525         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2
 526             && (odt_wr_cfg || odt_rd_cfg)
 527             && (caslat < 4)) {
 528                 add_lat = trcd_clk - 1;
 529                 if ((add_lat + caslat) < 4) {
 530                         add_lat = 0;
 531                 }
 532         }
 533
 534         /*
 535          * Write Data Delay
 536          * Historically 0x2 == 4/8 clock delay.
 537          * Empirically, 0x3 == 6/8 clock delay is suggested for DDR I 266.
 538          */
 539         wr_data_delay = 2;
 540
 541         /*
 542          * Write Latency
 543          * Read to Precharge
 544          * Minimum CKE Pulse Width.
 545          * Four Activate Window
 546          */
 547         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 548                 /*
 549                  * This is a lie.  It should really be 1, but if it is
 550                  * set to 1, bits overlap into the old controller's
 551                  * otherwise unused ACSM field.  If we leave it 0, then
 552                  * the HW will magically treat it as 1 for DDR 1.  Oh Yea.
 553                  */
 554                 wr_lat = 0;
 555
 556                 trtp_clk = 2;           /* By the book. */
 557                 cke_min_clk = 1;        /* By the book. */
 558                 four_act = 1;           /* By the book. */
 559
 560         } else {
 561                 wr_lat = caslat - 1;
 562
 563                 /* Convert SPD value from quarter nanos to picos. */
 564                 trtp_clk = picos_to_clk(spd.trtp * 250);
 565
 566                 cke_min_clk = 3;        /* By the book. */
 567                 four_act = picos_to_clk(37500); /* By the book. 1k pages? */
 568         }
 569
 570         /*
 571          * Empirically set ~MCAS-to-preamble override for DDR 2.
 572          * Your milage will vary.
 573          */
 574         cpo = 0;
 575         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 576                 if (effective_data_rate == 266 || effective_data_rate == 333) {
 577                         cpo = 0x7;              /* READ_LAT + 5/4 */
 578                 } else if (effective_data_rate == 400) {
 579                         cpo = 0x9;              /* READ_LAT + 7/4 */
 580                 } else {
 581                         /* Automatic calibration */
 582                         cpo = 0x1f;
 583                 }
 584         }
 585
 586         ddr->timing_cfg_2 = (0
 587                 | ((add_lat & 0x7) << 28)               /* ADD_LAT */
 588                 | ((cpo & 0x1f) << 23)                  /* CPO */
 589                 | ((wr_lat & 0x7) << 19)                /* WR_LAT */
 590                 | ((trtp_clk & 0x7) << 13)              /* RD_TO_PRE */
 591                 | ((wr_data_delay & 0x7) << 10)         /* WR_DATA_DELAY */
 592                 | ((cke_min_clk & 0x7) << 6)            /* CKE_PLS */
 593                 | ((four_act & 0x1f) << 0)              /* FOUR_ACT */
 594                 );
 595
 596         debug("DDR:timing_cfg_1=0x%08x\n", ddr->timing_cfg_1);
 597         debug("DDR:timing_cfg_2=0x%08x\n", ddr->timing_cfg_2);
 598
 599         /* Check DIMM data bus width */
 600         if (spd.dataw_lsb == 0x20) {
 601                 if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 602                         burstlen = 0x03; /* 32 bit data bus, burst len is 8 */
 603                 else
 604                         burstlen = 0x02; /* 32 bit data bus, burst len is 4 */
 605                 debug("\n   DDR DIMM: data bus width is 32 bit");
 606         } else {
 607                 burstlen = 0x02; /* Others act as 64 bit bus, burst len is 4 */
 608                 debug("\n   DDR DIMM: data bus width is 64 bit");
 609         }
 610
 611         /* Is this an ECC DDR chip? */
 612         if (spd.config == 0x02)
 613                 debug(" with ECC\n");
 614         else
 615                 debug(" without ECC\n");
 616
 617         /* Burst length is always 4 for 64 bit data bus, 8 for 32 bit data bus,
 618            Burst type is sequential
 619          */
 620         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR) {
 621                 switch (caslat) {
 622                 case 1:
 623                         ddr->sdram_mode = 0x50 | burstlen; /* CL=1.5 */
 624                         break;
 625                 case 2:
 626                         ddr->sdram_mode = 0x20 | burstlen; /* CL=2.0 */
 627                         break;
 628                 case 3:
 629                         ddr->sdram_mode = 0x60 | burstlen; /* CL=2.5 */
 630                         break;
 631                 case 4:
 632                         ddr->sdram_mode = 0x30 | burstlen; /* CL=3.0 */
 633                         break;
 634                 default:
 635                         printf("DDR:only CL 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 is supported\n");
 636                         return 0;
 637                 }
 638         } else {
 639                 mode_odt_enable = 0x0;                  /* Default disabled */
 640                 if (odt_wr_cfg || odt_rd_cfg) {
 641                         /*
 642                          * Bits 6 and 2 in Extended MRS(1)
 643                          * Bit 2 == 0x04 == 75 Ohm, with 2 DIMM modules.
 644                          * Bit 6 == 0x40 == 150 Ohm, with 1 DIMM module.
 645                          */
 646                         mode_odt_enable = 0x40;         /* 150 Ohm */
 647                 }
 648
 649                 ddr->sdram_mode =
 650                         (0
 651                          | (1 << (16 + 10))             /* DQS Differential disable */
 652                          | (add_lat << (16 + 3))        /* Additive Latency in EMRS1 */
 653                          | (mode_odt_enable << 16)      /* ODT Enable in EMRS1 */
 654                          | ((twr_clk - 1) << 9)         /* Write Recovery Autopre */
 655                          | (caslat << 4)                /* caslat */
 656                          | (burstlen << 0)              /* Burst length */
 657                         );
 658         }
 659         debug("DDR:sdram_mode=0x%08x\n", ddr->sdram_mode);
 660
 661         /*
 662          * Clear EMRS2 and EMRS3.
 663          */
 664         ddr->sdram_mode2 = 0;
 665         debug("DDR: sdram_mode2 = 0x%08x\n", ddr->sdram_mode2);
 666
 667         switch (spd.refresh) {
 668                 case 0x00:
 669                 case 0x80:
 670                         refresh_clk = picos_to_clk(15625000);
 671                         break;
 672                 case 0x01:
 673                 case 0x81:
 674                         refresh_clk = picos_to_clk(3900000);
 675                         break;
 676                 case 0x02:
 677                 case 0x82:
 678                         refresh_clk = picos_to_clk(7800000);
 679                         break;
 680                 case 0x03:
 681                 case 0x83:
 682                         refresh_clk = picos_to_clk(31300000);
 683                         break;
 684                 case 0x04:
 685                 case 0x84:
 686                         refresh_clk = picos_to_clk(62500000);
 687                         break;
 688                 case 0x05:
 689                 case 0x85:
 690                         refresh_clk = picos_to_clk(125000000);
 691                         break;
 692                 default:
 693                         refresh_clk = 0x512;
 694                         break;
 695         }
 696
 697         /*
 698          * Set BSTOPRE to 0x100 for page mode
 699          * If auto-charge is used, set BSTOPRE = 0
 700          */
 701         ddr->sdram_interval = ((refresh_clk & 0x3fff) << 16) | 0x100;
 702         debug("DDR:sdram_interval=0x%08x\n", ddr->sdram_interval);
 703
 704         /*
 705          * SDRAM Cfg 2
 706          */
 707         odt_cfg = 0;
 708         if (odt_rd_cfg | odt_wr_cfg) {
 709                 odt_cfg = 0x2;          /* ODT to IOs during reads */
 710         }
 711         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2) {
 712                 ddr->sdram_cfg2 = (0
 713                             | (0 << 26) /* True DQS */
 714                             | (odt_cfg << 21)   /* ODT only read */
 715                             | (1 << 12) /* 1 refresh at a time */
 716                             );
 717
 718                 debug("DDR: sdram_cfg2  = 0x%08x\n", ddr->sdram_cfg2);
 719         }
 720
 721 #ifdef CFG_DDR_SDRAM_CLK_CNTL   /* Optional platform specific value */
 722         ddr->sdram_clk_cntl = CFG_DDR_SDRAM_CLK_CNTL;
 723 #endif
 724         debug("DDR:sdram_clk_cntl=0x%08x\n", ddr->sdram_clk_cntl);
 725
 726         asm("sync;isync");
 727
 728         udelay(600);
 729
 730         /*
 731          * Figure out the settings for the sdram_cfg register. Build up
 732          * the value in 'sdram_cfg' before writing since the write into
 733          * the register will actually enable the memory controller, and all
 734          * settings must be done before enabling.
 735          *
 736          * sdram_cfg[0]   = 1 (ddr sdram logic enable)
 737          * sdram_cfg[1]   = 1 (self-refresh-enable)
 738          * sdram_cfg[5:7] = (SDRAM type = DDR SDRAM)
 739          *                      010 DDR 1 SDRAM
 740          *                      011 DDR 2 SDRAM
 741          * sdram_cfg[12] = 0 (32_BE =0 , 64 bit bus mode)
 742          * sdram_cfg[13] = 0 (8_BE =0, 4-beat bursts)
 743          */
 744         if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 745                 sdram_type = SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_DDR1;
 746         else
 747                 sdram_type = SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_DDR2;
 748
 749         sdram_cfg = (0
 750                      | SDRAM_CFG_MEM_EN         /* DDR enable */
 751                      | SDRAM_CFG_SREN           /* Self refresh */
 752                      | sdram_type               /* SDRAM type */
 753                      );
 754
 755         /* sdram_cfg[3] = RD_EN - registered DIMM enable */
 756         if (spd.mod_attr & 0x02)
 757                 sdram_cfg |= SDRAM_CFG_RD_EN;
 758
 759         /* The DIMM is 32bit width */
 760         if (spd.dataw_lsb == 0x20) {
 761                 if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR)
 762                         sdram_cfg |= SDRAM_CFG_32_BE | SDRAM_CFG_8_BE;
 763                 if (spd.mem_type == SPD_MEMTYPE_DDR2)
 764                         sdram_cfg |= SDRAM_CFG_32_BE;
 765         }
 766
 767         ddrc_ecc_enable = 0;
 768
 769 #if defined(CONFIG_DDR_ECC)
 770         /* Enable ECC with sdram_cfg[2] */
 771         if (spd.config == 0x02) {
 772                 sdram_cfg |= 0x20000000;
 773                 ddrc_ecc_enable = 1;
 774                 /* disable error detection */
 775                 ddr->err_disable = ~ECC_ERROR_ENABLE;
 776                 /* set single bit error threshold to maximum value,
 777                  * reset counter to zero */
 778                 ddr->err_sbe = (255 << ECC_ERROR_MAN_SBET_SHIFT) |
 779                                 (0 << ECC_ERROR_MAN_SBEC_SHIFT);
 780         }
 781
 782         debug("DDR:err_disable=0x%08x\n", ddr->err_disable);
 783         debug("DDR:err_sbe=0x%08x\n", ddr->err_sbe);
 784 #endif
 785         debug("   DDRC ECC mode: %s\n", ddrc_ecc_enable ? "ON":"OFF");
 786
 787 #if defined(CONFIG_DDR_2T_TIMING)
 788         /*
 789          * Enable 2T timing by setting sdram_cfg[16].
 790          */
 791         sdram_cfg |= SDRAM_CFG_2T_EN;
 792 #endif
 793         /* Enable controller, and GO! */
 794         ddr->sdram_cfg = sdram_cfg;
 795         asm("sync;isync");
 796         udelay(500);
 797
 798         debug("DDR:sdram_cfg=0x%08x\n", ddr->sdram_cfg);
 799         return memsize; /*in MBytes*/
 800 }
 801 #endif /* CONFIG_SPD_EEPROM */
 802
 803 #if defined(CONFIG_DDR_ECC) && !defined(CONFIG_ECC_INIT_VIA_DDRC)
 804 /*
 805  * Use timebase counter, get_timer() is not availabe
 806  * at this point of initialization yet.
 807  */
 808 static __inline__ unsigned long get_tbms (void)
 809 {
 810         unsigned long tbl;
 811         unsigned long tbu1, tbu2;
 812         unsigned long ms;
 813         unsigned long long tmp;
 814
 815         ulong tbclk = get_tbclk();
 816
 817         /* get the timebase ticks */
 818         do {
 819                 asm volatile ("mftbu %0":"=r" (tbu1):);
 820                 asm volatile ("mftb %0":"=r" (tbl):);
 821                 asm volatile ("mftbu %0":"=r" (tbu2):);
 822         } while (tbu1 != tbu2);
 823
 824         /* convert ticks to ms */
 825         tmp = (unsigned long long)(tbu1);
 826         tmp = (tmp << 32);
 827         tmp += (unsigned long long)(tbl);
 828         ms = tmp/(tbclk/1000);
 829
 830         return ms;
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Initialize all of memory for ECC, then enable errors.
 835  */
 836 /* #define CONFIG_DDR_ECC_INIT_VIA_DMA */
 837 void ddr_enable_ecc(unsigned int dram_size)
 838 {
 839         volatile immap_t *immap = (immap_t *)CFG_IMMR;
 840         volatile ddr83xx_t *ddr= &immap->ddr;
 841         unsigned long t_start, t_end;
 842         register u64 *p;
 843         register uint size;
 844         unsigned int pattern[2];
 845 #if defined(CONFIG_DDR_ECC_INIT_VIA_DMA)
 846         uint i;
 847 #endif
 848         icache_enable();
 849         t_start = get_tbms();
 850         pattern[0] = 0xdeadbeef;
 851         pattern[1] = 0xdeadbeef;
 852
 853 #if !defined(CONFIG_DDR_ECC_INIT_VIA_DMA)
 854         debug("ddr init: CPU FP write method\n");
 855         size = dram_size;
 856         for (p = 0; p < (u64*)(size); p++) {
 857                 ppcDWstore((u32*)p, pattern);
 858         }
 859         __asm__ __volatile__ ("sync");
 860 #else
 861         debug("ddr init: DMA method\n");
 862         size = 0x2000;
 863         for (p = 0; p < (u64*)(size); p++) {
 864                 ppcDWstore((u32*)p, pattern);
 865         }
 866         __asm__ __volatile__ ("sync");
 867
 868         /* Initialise DMA for direct transfer */
 869         dma_init();
 870         /* Start DMA to transfer */
 871         dma_xfer((uint *)0x2000, 0x2000, (uint *)0); /* 8K */
 872         dma_xfer((uint *)0x4000, 0x4000, (uint *)0); /* 16K */
 873         dma_xfer((uint *)0x8000, 0x8000, (uint *)0); /* 32K */
 874         dma_xfer((uint *)0x10000, 0x10000, (uint *)0); /* 64K */
 875         dma_xfer((uint *)0x20000, 0x20000, (uint *)0); /* 128K */
 876         dma_xfer((uint *)0x40000, 0x40000, (uint *)0); /* 256K */
 877         dma_xfer((uint *)0x80000, 0x80000, (uint *)0); /* 512K */
 878         dma_xfer((uint *)0x100000, 0x100000, (uint *)0); /* 1M */
 879         dma_xfer((uint *)0x200000, 0x200000, (uint *)0); /* 2M */
 880         dma_xfer((uint *)0x400000, 0x400000, (uint *)0); /* 4M */
 881
 882         for (i = 1; i < dram_size / 0x800000; i++) {
 883                 dma_xfer((uint *)(0x800000*i), 0x800000, (uint *)0);
 884         }
 885 #endif
 886
 887         t_end = get_tbms();
 888         icache_disable();
 889
 890         debug("\nREADY!!\n");
 891         debug("ddr init duration: %ld ms\n", t_end - t_start);
 892
 893         /* Clear All ECC Errors */
 894         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_MME) == ECC_ERROR_DETECT_MME)
 895                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_MME;
 896         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_MBE) == ECC_ERROR_DETECT_MBE)
 897                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_MBE;
 898         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_SBE) == ECC_ERROR_DETECT_SBE)
 899                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_SBE;
 900         if ((ddr->err_detect & ECC_ERROR_DETECT_MSE) == ECC_ERROR_DETECT_MSE)
 901                 ddr->err_detect |= ECC_ERROR_DETECT_MSE;
 902
 903         /* Disable ECC-Interrupts */
 904         ddr->err_int_en &= ECC_ERR_INT_DISABLE;
 905
 906         /* Enable errors for ECC */
 907         ddr->err_disable &= ECC_ERROR_ENABLE;
 908
 909         __asm__ __volatile__ ("sync");
 910         __asm__ __volatile__ ("isync");
 911 }
 912 #endif  /* CONFIG_DDR_ECC */