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