drivers/net/bfin_mac.c

   1 /*
   2  * Driver for Blackfin On-Chip MAC device
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005-2008 Analog Device, Inc.
   5  *
   6  * Licensed under the GPL-2 or later.
   7  */
   8
   9 #include <common.h>
  10 #include <config.h>
  11 #include <net.h>
  12 #include <netdev.h>
  13 #include <command.h>
  14 #include <malloc.h>
  15
  16 #include <asm/blackfin.h>
  17 #include <asm/mach-common/bits/dma.h>
  18 #include <asm/mach-common/bits/emac.h>
  19 #include <asm/mach-common/bits/pll.h>
  20
  21 #include "bfin_mac.h"
  22
  23 #ifdef CONFIG_POST
  24 #include <post.h>
  25 #endif
  26
  27 #undef DEBUG_ETHERNET
  28
  29 #ifdef DEBUG_ETHERNET
  30 #define DEBUGF(fmt, args...) printf(fmt, ##args)
  31 #else
  32 #define DEBUGF(fmt, args...)
  33 #endif
  34
  35 #define RXBUF_BASE_ADDR         0xFF900000
  36 #define TXBUF_BASE_ADDR         0xFF800000
  37 #define TX_BUF_CNT              1
  38
  39 #define TOUT_LOOP               1000000
  40
  41 ADI_ETHER_BUFFER *txbuf[TX_BUF_CNT];
  42 ADI_ETHER_BUFFER *rxbuf[PKTBUFSRX];
  43 static u16 txIdx;               /* index of the current RX buffer */
  44 static u16 rxIdx;               /* index of the current TX buffer */
  45
  46 u16 PHYregs[NO_PHY_REGS];       /* u16 PHYADDR; */
  47
  48 /* DMAx_CONFIG values at DMA Restart */
  49 const ADI_DMA_CONFIG_REG rxdmacfg = {
  50         .b_DMA_EN  = 1, /* enabled */
  51         .b_WNR     = 1, /* write to memory */
  52         .b_WDSIZE  = 2, /* wordsize is 32 bits */
  53         .b_DMA2D   = 0,
  54         .b_RESTART = 0,
  55         .b_DI_SEL  = 0,
  56         .b_DI_EN   = 0, /* no interrupt */
  57         .b_NDSIZE  = 5, /* 5 half words is desc size */
  58         .b_FLOW    = 7  /* large desc flow */
  59 };
  60
  61 const ADI_DMA_CONFIG_REG txdmacfg = {
  62         .b_DMA_EN  = 1, /* enabled */
  63         .b_WNR     = 0, /* read from memory */
  64         .b_WDSIZE  = 2, /* wordsize is 32 bits */
  65         .b_DMA2D   = 0,
  66         .b_RESTART = 0,
  67         .b_DI_SEL  = 0,
  68         .b_DI_EN   = 0, /* no interrupt */
  69         .b_NDSIZE  = 5, /* 5 half words is desc size */
  70         .b_FLOW    = 7  /* large desc flow */
  71 };
  72
  73 int bfin_EMAC_initialize(bd_t *bis)
  74 {
  75         struct eth_device *dev;
  76         dev = (struct eth_device *)malloc(sizeof(*dev));
  77         if (dev == NULL)
  78                 hang();
  79
  80         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
  81         sprintf(dev->name, "Blackfin EMAC");
  82
  83         dev->iobase = 0;
  84         dev->priv = 0;
  85         dev->init = bfin_EMAC_init;
  86         dev->halt = bfin_EMAC_halt;
  87         dev->send = bfin_EMAC_send;
  88         dev->recv = bfin_EMAC_recv;
  89
  90         eth_register(dev);
  91
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static int bfin_EMAC_send(struct eth_device *dev, volatile void *packet,
  96                           int length)
  97 {
  98         int i;
  99         int result = 0;
 100         unsigned int *buf;
 101         buf = (unsigned int *)packet;
 102
 103         if (length <= 0) {
 104                 printf("Ethernet: bad packet size: %d\n", length);
 105                 goto out;
 106         }
 107
 108         if ((*pDMA2_IRQ_STATUS & DMA_ERR) != 0) {
 109                 printf("Ethernet: tx DMA error\n");
 110                 goto out;
 111         }
 112
 113         for (i = 0; (*pDMA2_IRQ_STATUS & DMA_RUN) != 0; i++) {
 114                 if (i > TOUT_LOOP) {
 115                         puts("Ethernet: tx time out\n");
 116                         goto out;
 117                 }
 118         }
 119         txbuf[txIdx]->FrmData->NoBytes = length;
 120         memcpy(txbuf[txIdx]->FrmData->Dest, (void *)packet, length);
 121         txbuf[txIdx]->Dma[0].START_ADDR = (u32) txbuf[txIdx]->FrmData;
 122         *pDMA2_NEXT_DESC_PTR = &txbuf[txIdx]->Dma[0];
 123         *pDMA2_CONFIG = *(u16 *) (void *)(&txdmacfg);
 124         *pEMAC_OPMODE |= TE;
 125
 126         for (i = 0; (txbuf[txIdx]->StatusWord & TX_COMP) == 0; i++) {
 127                 if (i > TOUT_LOOP) {
 128                         puts("Ethernet: tx error\n");
 129                         goto out;
 130                 }
 131         }
 132         result = txbuf[txIdx]->StatusWord;
 133         txbuf[txIdx]->StatusWord = 0;
 134         if ((txIdx + 1) >= TX_BUF_CNT)
 135                 txIdx = 0;
 136         else
 137                 txIdx++;
 138  out:
 139         DEBUGF("BFIN EMAC send: length = %d\n", length);
 140         return result;
 141 }
 142
 143 static int bfin_EMAC_recv(struct eth_device *dev)
 144 {
 145         int length = 0;
 146
 147         for (;;) {
 148                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_COMP) == 0) {
 149                         length = -1;
 150                         break;
 151                 }
 152                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_DMAO) != 0) {
 153                         printf("Ethernet: rx dma overrun\n");
 154                         break;
 155                 }
 156                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_OK) == 0) {
 157                         printf("Ethernet: rx error\n");
 158                         break;
 159                 }
 160                 length = rxbuf[rxIdx]->StatusWord & 0x000007FF;
 161                 if (length <= 4) {
 162                         printf("Ethernet: bad frame\n");
 163                         break;
 164                 }
 165                 NetRxPackets[rxIdx] =
 166                     (volatile uchar *)(rxbuf[rxIdx]->FrmData->Dest);
 167                 NetReceive(NetRxPackets[rxIdx], length - 4);
 168                 *pDMA1_IRQ_STATUS |= DMA_DONE | DMA_ERR;
 169                 rxbuf[rxIdx]->StatusWord = 0x00000000;
 170                 if ((rxIdx + 1) >= PKTBUFSRX)
 171                         rxIdx = 0;
 172                 else
 173                         rxIdx++;
 174         }
 175
 176         return length;
 177 }
 178
 179 /**************************************************************
 180  *
 181  * Ethernet Initialization Routine
 182  *
 183  *************************************************************/
 184
 185 static int bfin_EMAC_init(struct eth_device *dev, bd_t *bd)
 186 {
 187         u32 opmode;
 188         int dat;
 189         int i;
 190         DEBUGF("Eth_init: ......\n");
 191
 192         txIdx = 0;
 193         rxIdx = 0;
 194
 195 /* Initialize System Register */
 196         if (SetupSystemRegs(&dat) < 0)
 197                 return -1;
 198
 199 /* Initialize EMAC address */
 200         bfin_EMAC_setup_addr(bd);
 201
 202 /* Initialize TX and RX buffer */
 203         for (i = 0; i < PKTBUFSRX; i++) {
 204                 rxbuf[i] = SetupRxBuffer(i);
 205                 if (i > 0) {
 206                         rxbuf[i - 1]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 207                             &(rxbuf[i]->Dma[0]);
 208                         if (i == (PKTBUFSRX - 1))
 209                                 rxbuf[i]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 210                                     &(rxbuf[0]->Dma[0]);
 211                 }
 212         }
 213         for (i = 0; i < TX_BUF_CNT; i++) {
 214                 txbuf[i] = SetupTxBuffer(i);
 215                 if (i > 0) {
 216                         txbuf[i - 1]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 217                             &(txbuf[i]->Dma[0]);
 218                         if (i == (TX_BUF_CNT - 1))
 219                                 txbuf[i]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 220                                     &(txbuf[0]->Dma[0]);
 221                 }
 222         }
 223
 224         /* Set RX DMA */
 225         *pDMA1_NEXT_DESC_PTR = &rxbuf[0]->Dma[0];
 226         *pDMA1_CONFIG = *((u16 *) (void *)&rxbuf[0]->Dma[0].CONFIG);
 227
 228         /* Wait MII done */
 229         PollMdcDone();
 230
 231         /* We enable only RX here */
 232         /* ASTP   : Enable Automatic Pad Stripping
 233            PR     : Promiscuous Mode for test
 234            PSF    : Receive frames with total length less than 64 bytes.
 235            FDMODE : Full Duplex Mode
 236            LB     : Internal Loopback for test
 237            RE     : Receiver Enable */
 238         if (dat == FDMODE)
 239                 opmode = ASTP | FDMODE | PSF;
 240         else
 241                 opmode = ASTP | PSF;
 242         opmode |= RE;
 243 #ifdef CONFIG_BFIN_MAC_RMII
 244         opmode |= TE | RMII;
 245 #endif
 246         /* Turn on the EMAC */
 247         *pEMAC_OPMODE = opmode;
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static void bfin_EMAC_halt(struct eth_device *dev)
 252 {
 253         DEBUGF("Eth_halt: ......\n");
 254         /* Turn off the EMAC */
 255         *pEMAC_OPMODE = 0x00000000;
 256         /* Turn off the EMAC RX DMA */
 257         *pDMA1_CONFIG = 0x0000;
 258         *pDMA2_CONFIG = 0x0000;
 259
 260 }
 261
 262 void bfin_EMAC_setup_addr(bd_t *bd)
 263 {
 264         *pEMAC_ADDRLO =
 265                 bd->bi_enetaddr[0] |
 266                 bd->bi_enetaddr[1] << 8 |
 267                 bd->bi_enetaddr[2] << 16 |
 268                 bd->bi_enetaddr[3] << 24;
 269         *pEMAC_ADDRHI =
 270                 bd->bi_enetaddr[4] |
 271                 bd->bi_enetaddr[5] << 8;
 272 }
 273
 274 static void PollMdcDone(void)
 275 {
 276         /* poll the STABUSY bit */
 277         while (*pEMAC_STAADD & STABUSY) ;
 278 }
 279
 280 static void WrPHYReg(u16 PHYAddr, u16 RegAddr, u16 Data)
 281 {
 282         PollMdcDone();
 283
 284         *pEMAC_STADAT = Data;
 285
 286         *pEMAC_STAADD = SET_PHYAD(PHYAddr) | SET_REGAD(RegAddr) |
 287             STAOP | STAIE | STABUSY;
 288 }
 289
 290 /*********************************************************************************
 291  *              Read an off-chip register in a PHY through the MDC/MDIO port     *
 292  *********************************************************************************/
 293 static u16 RdPHYReg(u16 PHYAddr, u16 RegAddr)
 294 {
 295         u16 Data;
 296
 297         PollMdcDone();
 298
 299         *pEMAC_STAADD = SET_PHYAD(PHYAddr) | SET_REGAD(RegAddr) |
 300             STAIE | STABUSY;
 301
 302         PollMdcDone();
 303
 304         Data = (u16) * pEMAC_STADAT;
 305
 306         PHYregs[RegAddr] = Data;        /* save shadow copy */
 307
 308         return Data;
 309 }
 310
 311 #if 0 /* dead code ? */
 312 static void SoftResetPHY(void)
 313 {
 314         u16 phydat;
 315         /* set the reset bit */
 316         WrPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL, PHY_RESET);
 317         /* and clear it again */
 318         WrPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL, 0x0000);
 319         do {
 320                 /* poll until reset is complete */
 321                 phydat = RdPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL);
 322         } while ((phydat & PHY_RESET) != 0);
 323 }
 324 #endif
 325
 326 static int SetupSystemRegs(int *opmode)
 327 {
 328         u16 sysctl, phydat;
 329         int count = 0;
 330         /* Enable PHY output */
 331         *pVR_CTL |= CLKBUFOE;
 332         /* Set all the pins to peripheral mode */
 333
 334 #ifndef CONFIG_BFIN_MAC_RMII
 335         *pPORTH_FER = 0xFFFF;
 336 #ifdef __ADSPBF52x__
 337         *pPORTH_MUX = PORT_x_MUX_0_FUNC_2 | PORT_x_MUX_1_FUNC_2 | PORT_x_MUX_2_FUNC_2;
 338 #endif
 339 #else
 340 #if defined(__ADSPBF536__) || defined(__ADSPBF537__)
 341         *pPORTH_FER = 0xC373;
 342 #endif
 343 #ifdef __ADSPBF52x__
 344         *pPORTH_FER = 0x01FF;
 345         *pPORTH_MUX = PORT_x_MUX_0_FUNC_2 | PORT_x_MUX_1_FUNC_2;
 346 #endif
 347 #endif
 348         /* MDC  = 2.5 MHz */
 349         sysctl = SET_MDCDIV(24);
 350         /* Odd word alignment for Receive Frame DMA word */
 351         /* Configure checksum support and rcve frame word alignment */
 352         sysctl |= RXDWA | RXCKS;
 353         *pEMAC_SYSCTL = sysctl;
 354         /* auto negotiation on  */
 355         /* full duplex */
 356         /* 100 Mbps */
 357         phydat = PHY_ANEG_EN | PHY_DUPLEX | PHY_SPD_SET;
 358         WrPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL, phydat);
 359         do {
 360                 udelay(1000);
 361                 phydat = RdPHYReg(PHYADDR, PHY_MODESTAT);
 362                 if (count > 3000) {
 363                         printf
 364                             ("Link is down, please check your network connection\n");
 365                         return -1;
 366                 }
 367                 count++;
 368         } while (!(phydat & 0x0004));
 369
 370         phydat = RdPHYReg(PHYADDR, PHY_ANLPAR);
 371
 372         if ((phydat & 0x0100) || (phydat & 0x0040))
 373                 *opmode = FDMODE;
 374         else
 375                 *opmode = 0;
 376
 377         *pEMAC_MMC_CTL = RSTC | CROLL;
 378
 379         /* Initialize the TX DMA channel registers */
 380         *pDMA2_X_COUNT = 0;
 381         *pDMA2_X_MODIFY = 4;
 382         *pDMA2_Y_COUNT = 0;
 383         *pDMA2_Y_MODIFY = 0;
 384
 385         /* Initialize the RX DMA channel registers */
 386         *pDMA1_X_COUNT = 0;
 387         *pDMA1_X_MODIFY = 4;
 388         *pDMA1_Y_COUNT = 0;
 389         *pDMA1_Y_MODIFY = 0;
 390         return 0;
 391 }
 392
 393 ADI_ETHER_BUFFER *SetupRxBuffer(int no)
 394 {
 395         ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *frmbuf;
 396         ADI_ETHER_BUFFER *buf;
 397         int nobytes_buffer = sizeof(ADI_ETHER_BUFFER[2]) / 2;   /* ensure a multi. of 4 */
 398         int total_size = nobytes_buffer + RECV_BUFSIZE;
 399
 400         buf = (ADI_ETHER_BUFFER *) (RXBUF_BASE_ADDR + no * total_size);
 401         frmbuf =
 402             (ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *) (RXBUF_BASE_ADDR + no * total_size +
 403                                         nobytes_buffer);
 404
 405         memset(buf, 0x00, nobytes_buffer);
 406         buf->FrmData = frmbuf;
 407         memset(frmbuf, 0xfe, RECV_BUFSIZE);
 408
 409         /* set up first desc to point to receive frame buffer */
 410         buf->Dma[0].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[1]);
 411         buf->Dma[0].START_ADDR = (u32) buf->FrmData;
 412         buf->Dma[0].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 413         buf->Dma[0].CONFIG.b_WNR = 1;   /* Write to memory */
 414         buf->Dma[0].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 415         buf->Dma[0].CONFIG.b_NDSIZE = 5;        /* 5 half words is desc size. */
 416         buf->Dma[0].CONFIG.b_FLOW = 7;  /* large desc flow */
 417
 418         /* set up second desc to point to status word */
 419         buf->Dma[1].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[0]);
 420         buf->Dma[1].START_ADDR = (u32) & buf->IPHdrChksum;
 421         buf->Dma[1].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 422         buf->Dma[1].CONFIG.b_WNR = 1;   /* Write to memory */
 423         buf->Dma[1].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 424         buf->Dma[1].CONFIG.b_DI_EN = 1; /* enable interrupt */
 425         buf->Dma[1].CONFIG.b_NDSIZE = 5;        /* must be 0 when FLOW is 0 */
 426         buf->Dma[1].CONFIG.b_FLOW = 7;  /* stop */
 427
 428         return buf;
 429 }
 430
 431 ADI_ETHER_BUFFER *SetupTxBuffer(int no)
 432 {
 433         ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *frmbuf;
 434         ADI_ETHER_BUFFER *buf;
 435         int nobytes_buffer = sizeof(ADI_ETHER_BUFFER[2]) / 2;   /* ensure a multi. of 4 */
 436         int total_size = nobytes_buffer + RECV_BUFSIZE;
 437
 438         buf = (ADI_ETHER_BUFFER *) (TXBUF_BASE_ADDR + no * total_size);
 439         frmbuf =
 440             (ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *) (TXBUF_BASE_ADDR + no * total_size +
 441                                         nobytes_buffer);
 442
 443         memset(buf, 0x00, nobytes_buffer);
 444         buf->FrmData = frmbuf;
 445         memset(frmbuf, 0x00, RECV_BUFSIZE);
 446
 447         /* set up first desc to point to receive frame buffer */
 448         buf->Dma[0].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[1]);
 449         buf->Dma[0].START_ADDR = (u32) buf->FrmData;
 450         buf->Dma[0].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 451         buf->Dma[0].CONFIG.b_WNR = 0;   /* Read to memory */
 452         buf->Dma[0].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 453         buf->Dma[0].CONFIG.b_NDSIZE = 5;        /* 5 half words is desc size. */
 454         buf->Dma[0].CONFIG.b_FLOW = 7;  /* large desc flow */
 455
 456         /* set up second desc to point to status word */
 457         buf->Dma[1].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[0]);
 458         buf->Dma[1].START_ADDR = (u32) & buf->StatusWord;
 459         buf->Dma[1].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 460         buf->Dma[1].CONFIG.b_WNR = 1;   /* Write to memory */
 461         buf->Dma[1].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 462         buf->Dma[1].CONFIG.b_DI_EN = 1; /* enable interrupt */
 463         buf->Dma[1].CONFIG.b_NDSIZE = 0;        /* must be 0 when FLOW is 0 */
 464         buf->Dma[1].CONFIG.b_FLOW = 0;  /* stop */
 465
 466         return buf;
 467 }
 468
 469 #if defined(CONFIG_POST) && defined(CONFIG_SYS_POST_ETHER)
 470 int ether_post_test(int flags)
 471 {
 472         uchar buf[64];
 473         int i, value = 0;
 474         int length;
 475
 476         printf("\n--------");
 477         bfin_EMAC_init(NULL, NULL);
 478         /* construct the package */
 479         buf[0] = buf[6] = (unsigned char)(*pEMAC_ADDRLO & 0xFF);
 480         buf[1] = buf[7] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRLO & 0xFF00) >> 8);
 481         buf[2] = buf[8] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRLO & 0xFF0000) >> 16);
 482         buf[3] = buf[9] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRLO & 0xFF000000) >> 24);
 483         buf[4] = buf[10] = (unsigned char)(*pEMAC_ADDRHI & 0xFF);
 484         buf[5] = buf[11] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRHI & 0xFF00) >> 8);
 485         buf[12] = 0x08;         /* Type: ARP */
 486         buf[13] = 0x06;
 487         buf[14] = 0x00;         /* Hardware type: Ethernet */
 488         buf[15] = 0x01;
 489         buf[16] = 0x08;         /* Protocal type: IP */
 490         buf[17] = 0x00;
 491         buf[18] = 0x06;         /* Hardware size    */
 492         buf[19] = 0x04;         /* Protocol size    */
 493         buf[20] = 0x00;         /* Opcode: request  */
 494         buf[21] = 0x01;
 495
 496         for (i = 0; i < 42; i++)
 497                 buf[i + 22] = i;
 498         printf("--------Send 64 bytes......\n");
 499         bfin_EMAC_send(NULL, (volatile void *)buf, 64);
 500         for (i = 0; i < 100; i++) {
 501                 udelay(10000);
 502                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_COMP) != 0) {
 503                         value = 1;
 504                         break;
 505                 }
 506         }
 507         if (value == 0) {
 508                 printf("--------EMAC can't receive any data\n");
 509                 eth_halt();
 510                 return -1;
 511         }
 512         length = rxbuf[rxIdx]->StatusWord & 0x000007FF - 4;
 513         for (i = 0; i < length; i++) {
 514                 if (rxbuf[rxIdx]->FrmData->Dest[i] != buf[i]) {
 515                         printf("--------EMAC receive error data!\n");
 516                         eth_halt();
 517                         return -1;
 518                 }
 519         }
 520         printf("--------receive %d bytes, matched\n", length);
 521         bfin_EMAC_halt(NULL);
 522         return 0;
 523 }
 524 #endif