common/cmd_fpga.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000, 2001
   3  * Rich Ireland, Enterasys Networks, rireland@enterasys.com.
   4  *
   5  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   6  * project.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  11  * the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  21  * MA 02111-1307 USA
  22  *
  23  */
  24
  25 /*
  26  *  FPGA support
  27  */
  28 #include <common.h>
  29 #include <command.h>
  30 #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NET)
  31 #include <net.h>
  32 #endif
  33 #include <fpga.h>
  34
  35 #if 0
  36 #define FPGA_DEBUG
  37 #endif
  38
  39 #ifdef  FPGA_DEBUG
  40 #define PRINTF(fmt,args...)     printf (fmt ,##args)
  41 #else
  42 #define PRINTF(fmt,args...)
  43 #endif
  44
  45 #if defined (CONFIG_FPGA) && ( CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_FPGA )
  46
  47 /* Local functions */
  48 static void fpga_usage (cmd_tbl_t * cmdtp);
  49 static int fpga_get_op (char *opstr);
  50
  51 /* Local defines */
  52 #define FPGA_NONE   -1
  53 #define FPGA_INFO   0
  54 #define FPGA_LOAD   1
  55 #define FPGA_LOADB  2
  56 #define FPGA_DUMP   3
  57
  58 /* Convert bitstream data and load into the fpga */
  59 int fpga_loadbitstream(unsigned long dev, char* fpgadata, size_t size)
  60 {
  61         int length;
  62         char* swapdata;
  63         int swapsize;
  64         char buffer[80];
  65         char *ptr;
  66         char *dataptr;
  67         int data;
  68         int i;
  69         int rc;
  70
  71         dataptr = fpgadata;
  72
  73 #if CFG_FPGA_XILINX
  74         /* skip the first 13 bytes of the bitsteam, their meaning is unknown */
  75         dataptr+=13;
  76
  77         /* get design name (identifier, length, string) */
  78         if (*dataptr++ != 0x61) {
  79                 PRINTF(__FUNCTION__ ": Design name identifier not recognized in bitstream.\n");
  80                 return FPGA_FAIL;
  81         }
  82
  83         length = (*dataptr << 8) + *(dataptr+1);
  84         dataptr+=2;
  85         for(i=0;i<length;i++)
  86                 buffer[i]=*dataptr++;
  87
  88         buffer[length-5]='\0'; /* remove filename extension */
  89         PRINTF(__FUNCTION__ ": design name = \"%s\".\n",buffer);
  90
  91         /* get part number (identifier, length, string) */
  92         if (*dataptr++ != 0x62) {
  93                 printf(__FUNCTION__ ": Part number identifier not recognized in bitstream.\n");
  94                 return FPGA_FAIL;
  95         }
  96
  97         length = (*dataptr << 8) + *(dataptr+1); dataptr+=2;
  98         for(i=0;i<length;i++)
  99                 buffer[i]=*dataptr++;
 100         PRINTF(__FUNCTION__ ": part number = \"%s\".\n",buffer);
 101
 102         /* get date (identifier, length, string) */
 103         if (*dataptr++ != 0x63) {
 104                 printf(__FUNCTION__ ": Date identifier not recognized in bitstream.\n");
 105                 return FPGA_FAIL;
 106         }
 107
 108         length = (*dataptr << 8) + *(dataptr+1); dataptr+=2;
 109         for(i=0;i<length;i++)
 110                 buffer[i]=*dataptr++;
 111         PRINTF(__FUNCTION__ ": date = \"%s\".\n",buffer);
 112
 113         /* get time (identifier, length, string) */
 114         if (*dataptr++ != 0x64) {
 115                 printf(__FUNCTION__ ": Time identifier not recognized in bitstream.\n");
 116                 return FPGA_FAIL;
 117         }
 118
 119         length = (*dataptr << 8) + *(dataptr+1); dataptr+=2;
 120         for(i=0;i<length;i++)
 121                 buffer[i]=*dataptr++;
 122         PRINTF(__FUNCTION__ ": time = \"%s\".\n",buffer);
 123
 124         /* get fpga data length (identifier, length) */
 125         if (*dataptr++ != 0x65) {
 126                 printf(__FUNCTION__ ": Data length identifier not recognized in bitstream.\n");
 127                 return FPGA_FAIL;
 128         }
 129         swapsize = ((long)*dataptr<<24) + ((long)*(dataptr+1)<<16) + ((long)*(dataptr+2)<<8) + (long)*(dataptr+3);
 130         dataptr+=4;
 131         PRINTF(__FUNCTION__ ": bytes in bitstream = %d.\n",swapsize);
 132
 133         /* check consistency of length obtained */
 134         if (swapsize >= size) {
 135                 printf(__FUNCTION__ ": Could not find right length of data in bitstream.\n");
 136                 return FPGA_FAIL;
 137         }
 138
 139         /* allocate memory */
 140         swapdata = (char *)malloc(swapsize);
 141         if (swapdata == NULL) {
 142                 printf(__FUNCTION__ ": Could not allocate %d bytes memory !\n",swapsize);
 143                 return FPGA_FAIL;
 144         }
 145
 146         /* read data into memory and swap bits */
 147         ptr = swapdata;
 148         for (i = 0; i < swapsize; i++) {
 149                 data = 0x00;
 150                 data |= (*dataptr & 0x01) << 7;
 151                 data |= (*dataptr & 0x02) << 5;
 152                 data |= (*dataptr & 0x04) << 3;
 153                 data |= (*dataptr & 0x08) << 1;
 154                 data |= (*dataptr & 0x10) >> 1;
 155                 data |= (*dataptr & 0x20) >> 3;
 156                 data |= (*dataptr & 0x40) >> 5;
 157                 data |= (*dataptr & 0x80) >> 7;
 158                 *ptr++ = data;
 159                 dataptr++;
 160         }
 161
 162         rc = fpga_load(dev, swapdata, swapsize);
 163         free(swapdata);
 164         return rc;
 165 #else
 166         printf("Bitstream support only for Xilinx devices.\n");
 167         return FPGA_FAIL;
 168 #endif
 169 }
 170
 171 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 172 /* command form:
 173  *   fpga <op> <device number> <data addr> <datasize>
 174  * where op is 'load', 'dump', or 'info'
 175  * If there is no device number field, the fpga environment variable is used.
 176  * If there is no data addr field, the fpgadata environment variable is used.
 177  * The info command requires no data address field.
 178  */
 179 int do_fpga (cmd_tbl_t * cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
 180 {
 181         int op, dev = FPGA_INVALID_DEVICE;
 182         size_t data_size = 0;
 183         void *fpga_data = NULL;
 184         char *devstr = getenv ("fpga");
 185         char *datastr = getenv ("fpgadata");
 186         int rc = FPGA_FAIL;
 187
 188         if (devstr)
 189                 dev = (int) simple_strtoul (devstr, NULL, 16);
 190         if (datastr)
 191                 fpga_data = (void *) simple_strtoul (datastr, NULL, 16);
 192
 193         switch (argc) {
 194         case 5:         /* fpga <op> <dev> <data> <datasize> */
 195                 data_size = simple_strtoul (argv[4], NULL, 16);
 196         case 4:         /* fpga <op> <dev> <data> */
 197                 fpga_data = (void *) simple_strtoul (argv[3], NULL, 16);
 198                 PRINTF (__FUNCTION__ ": fpga_data = 0x%x\n",
 199                         (uint) fpga_data);
 200         case 3:         /* fpga <op> <dev | data addr> */
 201                 dev = (int) simple_strtoul (argv[2], NULL, 16);
 202                 PRINTF (__FUNCTION__ ": device = %d\n", dev);
 203                 /* FIXME - this is a really weak test */
 204                 if ((argc == 3) && (dev > fpga_count ())) {     /* must be buffer ptr */
 205                         PRINTF (__FUNCTION__
 206                                 ": Assuming buffer pointer in arg 3\n");
 207                         fpga_data = (void *) dev;
 208                         PRINTF (__FUNCTION__ ": fpga_data = 0x%x\n",
 209                                 (uint) fpga_data);
 210                         dev = FPGA_INVALID_DEVICE;      /* reset device num */
 211                 }
 212         case 2:         /* fpga <op> */
 213                 op = (int) fpga_get_op (argv[1]);
 214                 break;
 215         default:
 216                 PRINTF (__FUNCTION__ ": Too many or too few args (%d)\n",
 217                         argc);
 218                 op = FPGA_NONE; /* force usage display */
 219                 break;
 220         }
 221
 222         switch (op) {
 223         case FPGA_NONE:
 224                 fpga_usage (cmdtp);
 225                 break;
 226
 227         case FPGA_INFO:
 228                 rc = fpga_info (dev);
 229                 break;
 230
 231         case FPGA_LOAD:
 232                 rc = fpga_load (dev, fpga_data, data_size);
 233                 break;
 234
 235         case FPGA_LOADB:
 236                 rc = fpga_loadbitstream(dev, fpga_data, data_size);
 237                 break;
 238
 239         case FPGA_DUMP:
 240                 rc = fpga_dump (dev, fpga_data, data_size);
 241                 break;
 242
 243         default:
 244                 printf ("Unknown operation.\n");
 245                 fpga_usage (cmdtp);
 246                 break;
 247         }
 248         return (rc);
 249 }
 250
 251 static void fpga_usage (cmd_tbl_t * cmdtp)
 252 {
 253         printf ("Usage:\n%s\n", cmdtp->usage);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Map op to supported operations.  We don't use a table since we
 258  * would just have to relocate it from flash anyway.
 259  */
 260 static int fpga_get_op (char *opstr)
 261 {
 262         int op = FPGA_NONE;
 263
 264         if (!strcmp ("info", opstr)) {
 265                 op = FPGA_INFO;
 266         } else if (!strcmp ("loadb", opstr)) {
 267                 op = FPGA_LOADB;
 268         } else if (!strcmp ("load", opstr)) {
 269                 op = FPGA_LOAD;
 270         } else if (!strcmp ("dump", opstr)) {
 271                 op = FPGA_DUMP;
 272         }
 273
 274         if (op == FPGA_NONE) {
 275                 printf ("Unknown fpga operation \"%s\"\n", opstr);
 276         }
 277         return op;
 278 }
 279
 280 U_BOOT_CMD (fpga, 6, 1, do_fpga,
 281             "fpga    - loadable FPGA image support\n",
 282             "fpga [operation type] [device number] [image address] [image size]\n"
 283             "fpga operations:\n"
 284             "\tinfo\tlist known device information.\n"
 285             "\tload\tLoad device from memory buffer.\n"
 286             "\tloadb\tLoad device from bitstream buffer (Xilinx devices only).\n"
 287             "\tdump\tLoad device to memory buffer.\n");
 288 #endif /* CONFIG_FPGA && CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_FPGA */