arch/powerpc/cpu/mpc512x/i2c.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2003 - 2009
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   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  * Based on the MPC5xxx code.
  24  */
  25
  26 #include <common.h>
  27 #include <asm/io.h>
  28
  29 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  30
  31 #ifdef CONFIG_HARD_I2C
  32
  33 #include <i2c.h>
  34
  35 /* by default set I2C bus 0 active */
  36 static unsigned int bus_num __attribute__ ((section (".data"))) = 0;
  37
  38 #define I2C_TIMEOUT     100
  39 #define I2C_RETRIES     3
  40
  41 struct mpc512x_i2c_tap {
  42         int scl2tap;
  43         int tap2tap;
  44 };
  45
  46 static int  mpc_reg_in(volatile u32 *reg);
  47 static void mpc_reg_out(volatile u32 *reg, int val, int mask);
  48 static int  wait_for_bb(void);
  49 static int  wait_for_pin(int *status);
  50 static int  do_address(uchar chip, char rdwr_flag);
  51 static int  send_bytes(uchar chip, char *buf, int len);
  52 static int  receive_bytes(uchar chip, char *buf, int len);
  53 static int  mpc_get_fdr(int);
  54
  55 static int mpc_reg_in (volatile u32 *reg)
  56 {
  57         int ret = in_be32(reg) >> 24;
  58
  59         return ret;
  60 }
  61
  62 static void mpc_reg_out (volatile u32 *reg, int val, int mask)
  63 {
  64         if (!mask) {
  65                 out_be32(reg, val << 24);
  66         } else {
  67                 clrsetbits_be32(reg, mask << 24, (val & mask) << 24);
  68         }
  69 }
  70
  71 static int wait_for_bb (void)
  72 {
  73         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
  74         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
  75         int timeout = I2C_TIMEOUT;
  76         int status;
  77
  78         status = mpc_reg_in (&regs->msr);
  79
  80         while (timeout-- && (status & I2C_BB)) {
  81                 mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_STA, I2C_STA);
  82                 (void)mpc_reg_in(&regs->mdr);
  83                 mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_STA);
  84                 mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, 0);
  85                 mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_EN, 0);
  86
  87                 udelay (1000);
  88                 status = mpc_reg_in (&regs->msr);
  89         }
  90
  91         return (status & I2C_BB);
  92 }
  93
  94 static int wait_for_pin (int *status)
  95 {
  96         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
  97         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
  98         int timeout = I2C_TIMEOUT;
  99
 100         *status = mpc_reg_in (&regs->msr);
 101
 102         while (timeout-- && !(*status & I2C_IF)) {
 103                 udelay (1000);
 104                 *status = mpc_reg_in (&regs->msr);
 105         }
 106
 107         if (!(*status & I2C_IF)) {
 108                 return -1;
 109         }
 110
 111         mpc_reg_out (&regs->msr, 0, I2C_IF);
 112
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 static int do_address (uchar chip, char rdwr_flag)
 117 {
 118         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 119         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
 120         int status;
 121
 122         chip <<= 1;
 123
 124         if (rdwr_flag) {
 125                 chip |= 1;
 126         }
 127
 128         mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_TX, I2C_TX);
 129         mpc_reg_out (&regs->mdr, chip, 0);
 130
 131         if (wait_for_pin (&status)) {
 132                 return -2;
 133         }
 134
 135         if (status & I2C_RXAK) {
 136                 return -3;
 137         }
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 static int send_bytes (uchar chip, char *buf, int len)
 143 {
 144         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 145         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
 146         int wrcount;
 147         int status;
 148
 149         for (wrcount = 0; wrcount < len; ++wrcount) {
 150
 151                 mpc_reg_out (&regs->mdr, buf[wrcount], 0);
 152
 153                 if (wait_for_pin (&status)) {
 154                         break;
 155                 }
 156
 157                 if (status & I2C_RXAK) {
 158                         break;
 159                 }
 160
 161         }
 162
 163         return !(wrcount == len);
 164 }
 165
 166 static int receive_bytes (uchar chip, char *buf, int len)
 167 {
 168         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 169         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
 170         int dummy   = 1;
 171         int rdcount = 0;
 172         int status;
 173         int i;
 174
 175         mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_TX);
 176
 177         for (i = 0; i < len; ++i) {
 178                 buf[rdcount] = mpc_reg_in (&regs->mdr);
 179
 180                 if (dummy) {
 181                         dummy = 0;
 182                 } else {
 183                         rdcount++;
 184                 }
 185
 186                 if (wait_for_pin (&status)) {
 187                         return -4;
 188                 }
 189         }
 190
 191         mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_TXAK, I2C_TXAK);
 192         buf[rdcount++] = mpc_reg_in (&regs->mdr);
 193
 194         if (wait_for_pin (&status)) {
 195                 return -5;
 196         }
 197
 198         mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_TXAK);
 199
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 /**************** I2C API ****************/
 204
 205 void i2c_init (int speed, int saddr)
 206 {
 207         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 208         int i;
 209
 210         for (i = 0; i < I2C_BUS_CNT; i++){
 211                 volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[i];
 212
 213                 mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, 0);
 214
 215                 /* Set clock */
 216                 mpc_reg_out (&regs->mfdr, mpc_get_fdr (speed), 0);
 217                 mpc_reg_out (&regs->madr, saddr << 1, 0);
 218
 219                 /* Enable module */
 220                 mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_EN, I2C_INIT_MASK);
 221                 mpc_reg_out (&regs->msr, 0, I2C_IF);
 222         }
 223
 224         /* Disable interrupts */
 225         out_be32(&im->i2c.icr, 0);
 226
 227         /* Turn off filters */
 228         out_be32(&im->i2c.mifr, 0);
 229 }
 230
 231 static int mpc_get_fdr (int speed)
 232 {
 233         static int fdr = -1;
 234
 235         if (fdr == -1) {
 236                 ulong best_speed = 0;
 237                 ulong divider;
 238                 ulong ips, scl;
 239                 ulong bestmatch = 0xffffffffUL;
 240                 int best_i = 0, best_j = 0, i, j;
 241                 int SCL_Tap[] = { 9, 10, 12, 15, 5, 6, 7, 8};
 242                 struct mpc512x_i2c_tap scltap[] = {
 243                         {4, 1},
 244                         {4, 2},
 245                         {6, 4},
 246                         {6, 8},
 247                         {14, 16},
 248                         {30, 32},
 249                         {62, 64},
 250                         {126, 128}
 251                 };
 252
 253                 ips = gd->arch.ips_clk;
 254                 for (i = 7; i >= 0; i--) {
 255                         for (j = 7; j >= 0; j--) {
 256                                 scl = 2 * (scltap[j].scl2tap +
 257                                            (SCL_Tap[i] - 1) * scltap[j].tap2tap
 258                                            + 2);
 259                                 if (ips <= speed*scl) {
 260                                         if ((speed*scl - ips) < bestmatch) {
 261                                                 bestmatch = speed*scl - ips;
 262                                                 best_i = i;
 263                                                 best_j = j;
 264                                                 best_speed = ips/scl;
 265                                         }
 266                                 }
 267                         }
 268                 }
 269                 divider = (best_i & 3) | ((best_i & 4) << 3) | (best_j << 2);
 270                 if (gd->flags & GD_FLG_RELOC) {
 271                         fdr = divider;
 272                 } else {
 273                         debug("%ld kHz, \n", best_speed / 1000);
 274                         return divider;
 275                 }
 276         }
 277
 278         return fdr;
 279 }
 280
 281 int i2c_probe (uchar chip)
 282 {
 283         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 284         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
 285         int i;
 286
 287         for (i = 0; i < I2C_RETRIES; i++) {
 288                 mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_STA, I2C_STA);
 289
 290                 if (! do_address (chip, 0)) {
 291                         mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_STA);
 292                         udelay (500);
 293                         break;
 294                 }
 295
 296                 mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_STA);
 297                 udelay (500);
 298         }
 299
 300         return (i == I2C_RETRIES);
 301 }
 302
 303 int i2c_read (uchar chip, uint addr, int alen, uchar *buf, int len)
 304 {
 305         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 306         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
 307         char xaddr[4];
 308         int ret = -1;
 309
 310         xaddr[0] = (addr >> 24) & 0xFF;
 311         xaddr[1] = (addr >> 16) & 0xFF;
 312         xaddr[2] = (addr >>  8) & 0xFF;
 313         xaddr[3] =  addr        & 0xFF;
 314
 315         if (wait_for_bb ()) {
 316                 printf ("i2c_read: bus is busy\n");
 317                 goto Done;
 318         }
 319
 320         mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_STA, I2C_STA);
 321         if (do_address (chip, 0)) {
 322                 printf ("i2c_read: failed to address chip\n");
 323                 goto Done;
 324         }
 325
 326         if (send_bytes (chip, &xaddr[4-alen], alen)) {
 327                 printf ("i2c_read: send_bytes failed\n");
 328                 goto Done;
 329         }
 330
 331         mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_RSTA, I2C_RSTA);
 332         if (do_address (chip, 1)) {
 333                 printf ("i2c_read: failed to address chip\n");
 334                 goto Done;
 335         }
 336
 337         if (receive_bytes (chip, (char *)buf, len)) {
 338                 printf ("i2c_read: receive_bytes failed\n");
 339                 goto Done;
 340         }
 341
 342         ret = 0;
 343 Done:
 344         mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_STA);
 345         return ret;
 346 }
 347
 348 int i2c_write (uchar chip, uint addr, int alen, uchar *buf, int len)
 349 {
 350         volatile immap_t *im = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 351         volatile i2c512x_dev_t *regs = &im->i2c.dev[bus_num];
 352         char xaddr[4];
 353         int ret = -1;
 354
 355         xaddr[0] = (addr >> 24) & 0xFF;
 356         xaddr[1] = (addr >> 16) & 0xFF;
 357         xaddr[2] = (addr >>  8) & 0xFF;
 358         xaddr[3] =  addr        & 0xFF;
 359
 360         if (wait_for_bb ()) {
 361                 printf ("i2c_write: bus is busy\n");
 362                 goto Done;
 363         }
 364
 365         mpc_reg_out (&regs->mcr, I2C_STA, I2C_STA);
 366         if (do_address (chip, 0)) {
 367                 printf ("i2c_write: failed to address chip\n");
 368                 goto Done;
 369         }
 370
 371         if (send_bytes (chip, &xaddr[4-alen], alen)) {
 372                 printf ("i2c_write: send_bytes failed\n");
 373                 goto Done;
 374         }
 375
 376         if (send_bytes (chip, (char *)buf, len)) {
 377                 printf ("i2c_write: send_bytes failed\n");
 378                 goto Done;
 379         }
 380
 381         ret = 0;
 382 Done:
 383         mpc_reg_out (&regs->mcr, 0, I2C_STA);
 384         return ret;
 385 }
 386
 387 int i2c_set_bus_num (unsigned int bus)
 388 {
 389         if (bus >= I2C_BUS_CNT) {
 390                 return -1;
 391         }
 392         bus_num = bus;
 393
 394         return 0;
 395 }
 396
 397 unsigned int i2c_get_bus_num (void)
 398 {
 399         return bus_num;
 400 }
 401
 402 #endif  /* CONFIG_HARD_I2C */