drivers/mmc/bcm2835_sdhci.c

   1 /*
   2  * This code was extracted from:
   3  * git://github.com/gonzoua/u-boot-pi.git master
   4  * and hence presumably (C) 2012 Oleksandr Tymoshenko
   5  *
   6  * Tweaks for U-Boot upstreaming
   7  * (C) 2012 Stephen Warren
   8  *
   9  * Portions (e.g. read/write macros, concepts for back-to-back register write
  10  * timing workarounds) obviously extracted from the Linux kernel at:
  11  * https://github.com/raspberrypi/linux.git rpi-3.6.y
  12  *
  13  * The Linux kernel code has the following (c) and license, which is hence
  14  * propagated to Oleksandr's tree and here:
  15  *
  16  * Support for SDHCI device on 2835
  17  * Based on sdhci-bcm2708.c (c) 2010 Broadcom
  18  *
  19  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  20  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  21  * published by the Free Software Foundation.
  22  *
  23  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  24  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  * GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  * along with this program; if not, write to the Free Software
  30  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  31  */
  32
  33 /* Supports:
  34  * SDHCI platform device - Arasan SD controller in BCM2708
  35  *
  36  * Inspired by sdhci-pci.c, by Pierre Ossman
  37  */
  38
  39 #include <common.h>
  40 #include <malloc.h>
  41 #include <sdhci.h>
  42
  43 /* 400KHz is max freq for card ID etc. Use that as min */
  44 #define MIN_FREQ 400000
  45
  46 struct bcm2835_sdhci_host {
  47         struct sdhci_host host;
  48         uint twoticks_delay;
  49         ulong last_write;
  50 };
  51
  52 static inline struct bcm2835_sdhci_host *to_bcm(struct sdhci_host *host)
  53 {
  54         return (struct bcm2835_sdhci_host *)host;
  55 }
  56
  57 static inline void bcm2835_sdhci_raw_writel(struct sdhci_host *host, u32 val,
  58                                                 int reg)
  59 {
  60         struct bcm2835_sdhci_host *bcm_host = to_bcm(host);
  61
  62         /*
  63          * The Arasan has a bugette whereby it may lose the content of
  64          * successive writes to registers that are within two SD-card clock
  65          * cycles of each other (a clock domain crossing problem).
  66          * It seems, however, that the data register does not have this problem.
  67          * (Which is just as well - otherwise we'd have to nobble the DMA engine
  68          * too)
  69          */
  70         while (get_timer(bcm_host->last_write) < bcm_host->twoticks_delay)
  71                 ;
  72
  73         writel(val, host->ioaddr + reg);
  74         bcm_host->last_write = get_timer(0);
  75 }
  76
  77 static inline u32 bcm2835_sdhci_raw_readl(struct sdhci_host *host, int reg)
  78 {
  79         return readl(host->ioaddr + reg);
  80 }
  81
  82 static void bcm2835_sdhci_writel(struct sdhci_host *host, u32 val, int reg)
  83 {
  84         bcm2835_sdhci_raw_writel(host, val, reg);
  85 }
  86
  87 static void bcm2835_sdhci_writew(struct sdhci_host *host, u16 val, int reg)
  88 {
  89         static u32 shadow;
  90         u32 oldval = (reg == SDHCI_COMMAND) ? shadow :
  91                 bcm2835_sdhci_raw_readl(host, reg & ~3);
  92         u32 word_num = (reg >> 1) & 1;
  93         u32 word_shift = word_num * 16;
  94         u32 mask = 0xffff << word_shift;
  95         u32 newval = (oldval & ~mask) | (val << word_shift);
  96
  97         if (reg == SDHCI_TRANSFER_MODE)
  98                 shadow = newval;
  99         else
 100                 bcm2835_sdhci_raw_writel(host, newval, reg & ~3);
 101 }
 102
 103 static void bcm2835_sdhci_writeb(struct sdhci_host *host, u8 val, int reg)
 104 {
 105         u32 oldval = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, reg & ~3);
 106         u32 byte_num = reg & 3;
 107         u32 byte_shift = byte_num * 8;
 108         u32 mask = 0xff << byte_shift;
 109         u32 newval = (oldval & ~mask) | (val << byte_shift);
 110
 111         bcm2835_sdhci_raw_writel(host, newval, reg & ~3);
 112 }
 113
 114 static u32 bcm2835_sdhci_readl(struct sdhci_host *host, int reg)
 115 {
 116         u32 val = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, reg);
 117
 118         return val;
 119 }
 120
 121 static u16 bcm2835_sdhci_readw(struct sdhci_host *host, int reg)
 122 {
 123         u32 val = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, (reg & ~3));
 124         u32 word_num = (reg >> 1) & 1;
 125         u32 word_shift = word_num * 16;
 126         u32 word = (val >> word_shift) & 0xffff;
 127
 128         return word;
 129 }
 130
 131 static u8 bcm2835_sdhci_readb(struct sdhci_host *host, int reg)
 132 {
 133         u32 val = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, (reg & ~3));
 134         u32 byte_num = reg & 3;
 135         u32 byte_shift = byte_num * 8;
 136         u32 byte = (val >> byte_shift) & 0xff;
 137
 138         return byte;
 139 }
 140
 141 static const struct sdhci_ops bcm2835_ops = {
 142         .write_l = bcm2835_sdhci_writel,
 143         .write_w = bcm2835_sdhci_writew,
 144         .write_b = bcm2835_sdhci_writeb,
 145         .read_l = bcm2835_sdhci_readl,
 146         .read_w = bcm2835_sdhci_readw,
 147         .read_b = bcm2835_sdhci_readb,
 148 };
 149
 150 int bcm2835_sdhci_init(u32 regbase, u32 emmc_freq)
 151 {
 152         struct bcm2835_sdhci_host *bcm_host;
 153         struct sdhci_host *host;
 154
 155         bcm_host = malloc(sizeof(*bcm_host));
 156         if (!bcm_host) {
 157                 printf("sdhci_host malloc fail!\n");
 158                 return 1;
 159         }
 160
 161         /*
 162          * See the comments in bcm2835_sdhci_raw_writel().
 163          *
 164          * This should probably be dynamically calculated based on the actual
 165          * frequency. However, this is the longest we'll have to wait, and
 166          * doesn't seem to slow access down too much, so the added complexity
 167          * doesn't seem worth it for now.
 168          *
 169          * 1/MIN_FREQ is (max) time per tick of eMMC clock.
 170          * 2/MIN_FREQ is time for two ticks.
 171          * Multiply by 1000000 to get uS per two ticks.
 172          * +1 for hack rounding.
 173          */
 174         bcm_host->twoticks_delay = ((2 * 1000000) / MIN_FREQ) + 1;
 175         bcm_host->last_write = 0;
 176
 177         host = &bcm_host->host;
 178         host->name = "bcm2835_sdhci";
 179         host->ioaddr = (void *)regbase;
 180         host->quirks = SDHCI_QUIRK_BROKEN_VOLTAGE | SDHCI_QUIRK_BROKEN_R1B |
 181                 SDHCI_QUIRK_WAIT_SEND_CMD;
 182         host->voltages = MMC_VDD_32_33 | MMC_VDD_33_34 | MMC_VDD_165_195;
 183         host->ops = &bcm2835_ops;
 184
 185         host->version = sdhci_readw(host, SDHCI_HOST_VERSION);
 186         add_sdhci(host, emmc_freq, MIN_FREQ);
 187
 188         return 0;
 189 }