arch/powerpc/cpu/ppc4xx/cpu_init.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000-2007
   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
  24 #include <common.h>
  25 #include <watchdog.h>
  26 #include <asm/ppc4xx-emac.h>
  27 #include <asm/processor.h>
  28 #include <asm/ppc4xx-gpio.h>
  29 #include <asm/ppc4xx.h>
  30
  31 #if defined(CONFIG_405GP)  || defined(CONFIG_405EP)
  32 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  33 #endif
  34
  35 #ifndef CONFIG_SYS_PLL_RECONFIG
  36 #define CONFIG_SYS_PLL_RECONFIG 0
  37 #endif
  38
  39 #if defined(CONFIG_440EPX) || \
  40     defined(CONFIG_460EX) || defined(CONFIG_460GT)
  41 static void reset_with_rli(void)
  42 {
  43         u32 reg;
  44
  45         /*
  46          * Set reload inhibit so configuration will persist across
  47          * processor resets
  48          */
  49         mfcpr(CPR0_ICFG, reg);
  50         reg |= CPR0_ICFG_RLI_MASK;
  51         mtcpr(CPR0_ICFG, reg);
  52
  53         /* Reset processor if configuration changed */
  54         __asm__ __volatile__ ("sync; isync");
  55         mtspr(SPRN_DBCR0, 0x20000000);
  56 }
  57 #endif
  58
  59 void reconfigure_pll(u32 new_cpu_freq)
  60 {
  61 #if defined(CONFIG_440EPX)
  62         int     reset_needed = 0;
  63         u32     reg, temp;
  64         u32     prbdv0, target_prbdv0,                          /* CLK_PRIMBD */
  65                 fwdva, target_fwdva, fwdvb, target_fwdvb,       /* CLK_PLLD */
  66                 fbdv, target_fbdv, lfbdv, target_lfbdv,
  67                 perdv0, target_perdv0,                          /* CLK_PERD */
  68                 spcid0, target_spcid0;                          /* CLK_SPCID */
  69
  70         /* Reconfigure clocks if necessary.
  71          * See PPC440EPx User's Manual, sections 8.2 and 14 */
  72         if (new_cpu_freq == 667) {
  73                 target_prbdv0 = 2;
  74                 target_fwdva = 2;
  75                 target_fwdvb = 4;
  76                 target_fbdv = 20;
  77                 target_lfbdv = 1;
  78                 target_perdv0 = 4;
  79                 target_spcid0 = 4;
  80
  81                 mfcpr(CPR0_PRIMBD0, reg);
  82                 temp = (reg & PRBDV_MASK) >> 24;
  83                 prbdv0 = temp ? temp : 8;
  84                 if (prbdv0 != target_prbdv0) {
  85                         reg &= ~PRBDV_MASK;
  86                         reg |= ((target_prbdv0 == 8 ? 0 : target_prbdv0) << 24);
  87                         mtcpr(CPR0_PRIMBD0, reg);
  88                         reset_needed = 1;
  89                 }
  90
  91                 mfcpr(CPR0_PLLD, reg);
  92
  93                 temp = (reg & PLLD_FWDVA_MASK) >> 16;
  94                 fwdva = temp ? temp : 16;
  95
  96                 temp = (reg & PLLD_FWDVB_MASK) >> 8;
  97                 fwdvb = temp ? temp : 8;
  98
  99                 temp = (reg & PLLD_FBDV_MASK) >> 24;
 100                 fbdv = temp ? temp : 32;
 101
 102                 temp = (reg & PLLD_LFBDV_MASK);
 103                 lfbdv = temp ? temp : 64;
 104
 105                 if (fwdva != target_fwdva || fbdv != target_fbdv || lfbdv != target_lfbdv) {
 106                         reg &= ~(PLLD_FWDVA_MASK | PLLD_FWDVB_MASK |
 107                                  PLLD_FBDV_MASK | PLLD_LFBDV_MASK);
 108                         reg |= ((target_fwdva == 16 ? 0 : target_fwdva) << 16) |
 109                                 ((target_fwdvb == 8 ? 0 : target_fwdvb) << 8) |
 110                                 ((target_fbdv == 32 ? 0 : target_fbdv) << 24) |
 111                                 (target_lfbdv == 64 ? 0 : target_lfbdv);
 112                         mtcpr(CPR0_PLLD, reg);
 113                         reset_needed = 1;
 114                 }
 115
 116                 mfcpr(CPR0_PERD, reg);
 117                 perdv0 = (reg & CPR0_PERD_PERDV0_MASK) >> 24;
 118                 if (perdv0 != target_perdv0) {
 119                         reg &= ~CPR0_PERD_PERDV0_MASK;
 120                         reg |= (target_perdv0 << 24);
 121                         mtcpr(CPR0_PERD, reg);
 122                         reset_needed = 1;
 123                 }
 124
 125                 mfcpr(CPR0_SPCID, reg);
 126                 temp = (reg & CPR0_SPCID_SPCIDV0_MASK) >> 24;
 127                 spcid0 = temp ? temp : 4;
 128                 if (spcid0 != target_spcid0) {
 129                         reg &= ~CPR0_SPCID_SPCIDV0_MASK;
 130                         reg |= ((target_spcid0 == 4 ? 0 : target_spcid0) << 24);
 131                         mtcpr(CPR0_SPCID, reg);
 132                         reset_needed = 1;
 133                 }
 134         }
 135
 136         /* Get current value of FWDVA.*/
 137         mfcpr(CPR0_PLLD, reg);
 138         temp = (reg & PLLD_FWDVA_MASK) >> 16;
 139
 140         /*
 141          * Check to see if FWDVA has been set to value of 1. if it has we must
 142          * modify it.
 143          */
 144         if (temp == 1) {
 145                 /*
 146                  * Load register that contains current boot strapping option.
 147                  */
 148                 mfcpr(CPR0_ICFG, reg);
 149                 /*
 150                  * Strapping option bits (ICS) are already in correct position,
 151                  * only masking needed.
 152                  */
 153                 reg &= CPR0_ICFG_ICS_MASK;
 154
 155                 if ((reg == BOOT_STRAP_OPTION_A) || (reg == BOOT_STRAP_OPTION_B) ||
 156                     (reg == BOOT_STRAP_OPTION_D) || (reg == BOOT_STRAP_OPTION_E)) {
 157                         mfcpr(CPR0_PLLD, reg);
 158
 159                         /* Get current value of fbdv.  */
 160                         temp = (reg & PLLD_FBDV_MASK) >> 24;
 161                         fbdv = temp ? temp : 32;
 162
 163                         /* Get current value of lfbdv. */
 164                         temp = (reg & PLLD_LFBDV_MASK);
 165                         lfbdv = temp ? temp : 64;
 166
 167                         /*
 168                          * Get current value of FWDVA. Assign current FWDVA to
 169                          * new FWDVB.
 170                          */
 171                         mfcpr(CPR0_PLLD, reg);
 172                         target_fwdvb = (reg & PLLD_FWDVA_MASK) >> 16;
 173                         fwdvb = target_fwdvb ? target_fwdvb : 8;
 174
 175                         /*
 176                          * Get current value of FWDVB. Assign current FWDVB to
 177                          * new FWDVA.
 178                          */
 179                         target_fwdva = (reg & PLLD_FWDVB_MASK) >> 8;
 180                         fwdva = target_fwdva ? target_fwdva : 16;
 181
 182                         /*
 183                          * Update CPR0_PLLD with switched FWDVA and FWDVB.
 184                          */
 185                         reg &= ~(PLLD_FWDVA_MASK | PLLD_FWDVB_MASK |
 186                                 PLLD_FBDV_MASK | PLLD_LFBDV_MASK);
 187                         reg |= ((fwdva == 16 ? 0 : fwdva) << 16) |
 188                                 ((fwdvb == 8 ? 0 : fwdvb) << 8) |
 189                                 ((fbdv == 32 ? 0 : fbdv) << 24) |
 190                                 (lfbdv == 64 ? 0 : lfbdv);
 191                         mtcpr(CPR0_PLLD, reg);
 192
 193                         /* Acknowledge that a reset is required. */
 194                         reset_needed = 1;
 195                 }
 196         }
 197
 198         /* Now reset the CPU if needed */
 199         if (reset_needed)
 200                 reset_with_rli();
 201 #endif
 202
 203 #if defined(CONFIG_460EX) || defined(CONFIG_460GT)
 204         u32 reg;
 205
 206         /*
 207          * See "9.2.1.1 Booting with Option E" in the 460EX/GT
 208          * users manual
 209          */
 210         mfcpr(CPR0_PLLC, reg);
 211         if ((reg & (CPR0_PLLC_RST | CPR0_PLLC_ENG)) == CPR0_PLLC_RST) {
 212                 /*
 213                  * Set engage bit
 214                  */
 215                 reg = (reg & ~CPR0_PLLC_RST) | CPR0_PLLC_ENG;
 216                 mtcpr(CPR0_PLLC, reg);
 217
 218                 /* Now reset the CPU */
 219                 reset_with_rli();
 220         }
 221 #endif
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Breath some life into the CPU...
 226  *
 227  * Reconfigure PLL if necessary,
 228  * set up the memory map,
 229  * initialize a bunch of registers
 230  */
 231 void
 232 cpu_init_f (void)
 233 {
 234 #if defined(CONFIG_WATCHDOG) || defined(CONFIG_440GX) || defined(CONFIG_460EX)
 235         u32 val;
 236 #endif
 237
 238         reconfigure_pll(CONFIG_SYS_PLL_RECONFIG);
 239
 240 #if (defined(CONFIG_405EP) || defined (CONFIG_405EX)) && \
 241     !defined(CONFIG_APM821XX) &&!defined(CONFIG_SYS_4xx_GPIO_TABLE)
 242         /*
 243          * GPIO0 setup (select GPIO or alternate function)
 244          */
 245 #if defined(CONFIG_SYS_GPIO0_OR)
 246         out32(GPIO0_OR, CONFIG_SYS_GPIO0_OR);           /* set initial state of output pins     */
 247 #endif
 248 #if defined(CONFIG_SYS_GPIO0_ODR)
 249         out32(GPIO0_ODR, CONFIG_SYS_GPIO0_ODR); /* open-drain select                    */
 250 #endif
 251         out32(GPIO0_OSRH, CONFIG_SYS_GPIO0_OSRH);       /* output select                        */
 252         out32(GPIO0_OSRL, CONFIG_SYS_GPIO0_OSRL);
 253         out32(GPIO0_ISR1H, CONFIG_SYS_GPIO0_ISR1H);     /* input select                         */
 254         out32(GPIO0_ISR1L, CONFIG_SYS_GPIO0_ISR1L);
 255         out32(GPIO0_TSRH, CONFIG_SYS_GPIO0_TSRH);       /* three-state select                   */
 256         out32(GPIO0_TSRL, CONFIG_SYS_GPIO0_TSRL);
 257 #if defined(CONFIG_SYS_GPIO0_ISR2H)
 258         out32(GPIO0_ISR2H, CONFIG_SYS_GPIO0_ISR2H);
 259         out32(GPIO0_ISR2L, CONFIG_SYS_GPIO0_ISR2L);
 260 #endif
 261 #if defined (CONFIG_SYS_GPIO0_TCR)
 262         out32(GPIO0_TCR, CONFIG_SYS_GPIO0_TCR); /* enable output driver for outputs     */
 263 #endif
 264 #endif /* CONFIG_405EP ... && !CONFIG_SYS_4xx_GPIO_TABLE */
 265
 266 #if defined (CONFIG_405EP)
 267         /*
 268          * Set EMAC noise filter bits
 269          */
 270         mtdcr(CPC0_EPCTL, CPC0_EPCTL_E0NFE | CPC0_EPCTL_E1NFE);
 271 #endif /* CONFIG_405EP */
 272
 273 #if defined(CONFIG_SYS_4xx_GPIO_TABLE)
 274         gpio_set_chip_configuration();
 275 #endif /* CONFIG_SYS_4xx_GPIO_TABLE */
 276
 277         /*
 278          * External Bus Controller (EBC) Setup
 279          */
 280 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB0AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB0CR))
 281 #if (defined(CONFIG_405GP) || defined(CONFIG_405CR) || \
 282      defined(CONFIG_405EP) || defined(CONFIG_405EZ) || \
 283      defined(CONFIG_405EX) || defined(CONFIG_405))
 284         /*
 285          * Move the next instructions into icache, since these modify the flash
 286          * we are running from!
 287          */
 288         asm volatile("  bl      0f"             ::: "lr");
 289         asm volatile("0:        mflr    3"              ::: "r3");
 290         asm volatile("  addi    4, 0, 14"       ::: "r4");
 291         asm volatile("  mtctr   4"              ::: "ctr");
 292         asm volatile("1:        icbt    0, 3");
 293         asm volatile("  addi    3, 3, 32"       ::: "r3");
 294         asm volatile("  bdnz    1b"             ::: "ctr", "cr0");
 295         asm volatile("  addis   3, 0, 0x0"      ::: "r3");
 296         asm volatile("  ori     3, 3, 0xA000"   ::: "r3");
 297         asm volatile("  mtctr   3"              ::: "ctr");
 298         asm volatile("2:        bdnz    2b"             ::: "ctr", "cr0");
 299 #endif
 300
 301         mtebc(PB0AP, CONFIG_SYS_EBC_PB0AP);
 302         mtebc(PB0CR, CONFIG_SYS_EBC_PB0CR);
 303 #endif
 304
 305 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB1AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB1CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 1))
 306         mtebc(PB1AP, CONFIG_SYS_EBC_PB1AP);
 307         mtebc(PB1CR, CONFIG_SYS_EBC_PB1CR);
 308 #endif
 309
 310 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB2AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB2CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 2))
 311         mtebc(PB2AP, CONFIG_SYS_EBC_PB2AP);
 312         mtebc(PB2CR, CONFIG_SYS_EBC_PB2CR);
 313 #endif
 314
 315 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB3AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB3CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 3))
 316         mtebc(PB3AP, CONFIG_SYS_EBC_PB3AP);
 317         mtebc(PB3CR, CONFIG_SYS_EBC_PB3CR);
 318 #endif
 319
 320 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB4AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB4CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 4))
 321         mtebc(PB4AP, CONFIG_SYS_EBC_PB4AP);
 322         mtebc(PB4CR, CONFIG_SYS_EBC_PB4CR);
 323 #endif
 324
 325 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB5AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB5CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 5))
 326         mtebc(PB5AP, CONFIG_SYS_EBC_PB5AP);
 327         mtebc(PB5CR, CONFIG_SYS_EBC_PB5CR);
 328 #endif
 329
 330 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB6AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB6CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 6))
 331         mtebc(PB6AP, CONFIG_SYS_EBC_PB6AP);
 332         mtebc(PB6CR, CONFIG_SYS_EBC_PB6CR);
 333 #endif
 334
 335 #if (defined(CONFIG_SYS_EBC_PB7AP) && defined(CONFIG_SYS_EBC_PB7CR) && !(CONFIG_SYS_INIT_DCACHE_CS == 7))
 336         mtebc(PB7AP, CONFIG_SYS_EBC_PB7AP);
 337         mtebc(PB7CR, CONFIG_SYS_EBC_PB7CR);
 338 #endif
 339
 340 #if defined (CONFIG_SYS_EBC_CFG)
 341         mtebc(EBC0_CFG, CONFIG_SYS_EBC_CFG);
 342 #endif
 343
 344 #if defined(CONFIG_WATCHDOG)
 345         val = mfspr(tcr);
 346 #if defined(CONFIG_440EP) || defined(CONFIG_440GR)
 347         val |= 0xb8000000;      /* generate system reset after 1.34 seconds */
 348 #elif defined(CONFIG_440EPX)
 349         val |= 0xb0000000;      /* generate system reset after 1.34 seconds */
 350 #else
 351         val |= 0xf0000000;      /* generate system reset after 2.684 seconds */
 352 #endif
 353 #if defined(CONFIG_SYS_4xx_RESET_TYPE)
 354         val &= ~0x30000000;                     /* clear WRC bits */
 355         val |= CONFIG_SYS_4xx_RESET_TYPE << 28; /* set board specific WRC type */
 356 #endif
 357         mtspr(tcr, val);
 358
 359         val = mfspr(tsr);
 360         val |= 0x80000000;      /* enable watchdog timer */
 361         mtspr(tsr, val);
 362
 363         reset_4xx_watchdog();
 364 #endif /* CONFIG_WATCHDOG */
 365
 366 #if defined(CONFIG_440GX)
 367         /* Take the GX out of compatibility mode
 368          * Travis Sawyer, 9 Mar 2004
 369          * NOTE: 440gx user manual inconsistency here
 370          *       Compatibility mode and Ethernet Clock select are not
 371          *       correct in the manual
 372          */
 373         mfsdr(SDR0_MFR, val);
 374         val &= ~0x10000000;
 375         mtsdr(SDR0_MFR,val);
 376 #endif /* CONFIG_440GX */
 377
 378 #if defined(CONFIG_460EX)
 379         /*
 380          * Set SDR0_AHB_CFG[A2P_INCR4] (bit 24) and
 381          * clear SDR0_AHB_CFG[A2P_PROT2] (bit 25) for a new 460EX errata
 382          * regarding concurrent use of AHB USB OTG, USB 2.0 host and SATA
 383          */
 384         mfsdr(SDR0_AHB_CFG, val);
 385         val |= 0x80;
 386         val &= ~0x40;
 387         mtsdr(SDR0_AHB_CFG, val);
 388         mfsdr(SDR0_USB2HOST_CFG, val);
 389         val &= ~0xf00;
 390         val |= 0x400;
 391         mtsdr(SDR0_USB2HOST_CFG, val);
 392 #endif /* CONFIG_460EX */
 393
 394 #if defined(CONFIG_405EX) || \
 395     defined(CONFIG_440SP) || defined(CONFIG_440SPE) || \
 396     defined(CONFIG_460EX) || defined(CONFIG_460GT)  || \
 397     defined(CONFIG_460SX) || defined(CONFIG_APM821XX)
 398         /*
 399          * Set PLB4 arbiter (Segment 0 and 1) to 4 deep pipeline read
 400          */
 401         mtdcr(PLB4A0_ACR, (mfdcr(PLB4A0_ACR) & ~PLB4Ax_ACR_RDP_MASK) |
 402               PLB4Ax_ACR_RDP_4DEEP);
 403         mtdcr(PLB4A1_ACR, (mfdcr(PLB4A1_ACR) & ~PLB4Ax_ACR_RDP_MASK) |
 404               PLB4Ax_ACR_RDP_4DEEP);
 405 #endif /* CONFIG_440SP/SPE || CONFIG_460EX/GT || CONFIG_405EX */
 406 }
 407
 408 /*
 409  * initialize higher level parts of CPU like time base and timers
 410  */
 411 int cpu_init_r (void)
 412 {
 413 #if defined(CONFIG_405GP)
 414         uint pvr = get_pvr();
 415
 416         /*
 417          * Set edge conditioning circuitry on PPC405GPr
 418          * for compatibility to existing PPC405GP designs.
 419          */
 420         if ((pvr & 0xfffffff0) == (PVR_405GPR_RB & 0xfffffff0)) {
 421                 mtdcr(CPC0_ECR, 0x60606000);
 422         }
 423 #endif  /* defined(CONFIG_405GP) */
 424
 425         return 0;
 426 }
 427
 428 #if defined(CONFIG_PCI) && \
 429         (defined(CONFIG_440EP) || defined(CONFIG_440EPX) || \
 430          defined(CONFIG_440GR) || defined(CONFIG_440GRX))
 431 /*
 432  * 440EP(x)/GR(x) PCI async/sync clocking restriction:
 433  *
 434  * In asynchronous PCI mode, the synchronous PCI clock must meet
 435  * certain requirements. The following equation describes the
 436  * relationship that must be maintained between the asynchronous PCI
 437  * clock and synchronous PCI clock. Select an appropriate PCI:PLB
 438  * ratio to maintain the relationship:
 439  *
 440  * AsyncPCIClk - 1MHz <= SyncPCIclock <= (2 * AsyncPCIClk) - 1MHz
 441  */
 442 static int ppc4xx_pci_sync_clock_ok(u32 sync, u32 async)
 443 {
 444         if (((async - 1000000) > sync) || (sync > ((2 * async) - 1000000)))
 445                 return 0;
 446         else
 447                 return 1;
 448 }
 449
 450 int ppc4xx_pci_sync_clock_config(u32 async)
 451 {
 452         sys_info_t sys_info;
 453         u32 sync;
 454         int div;
 455         u32 reg;
 456         u32 spcid_val[] = {
 457                 CPR0_SPCID_SPCIDV0_DIV1, CPR0_SPCID_SPCIDV0_DIV2,
 458                 CPR0_SPCID_SPCIDV0_DIV3, CPR0_SPCID_SPCIDV0_DIV4 };
 459
 460         get_sys_info(&sys_info);
 461         sync = sys_info.freqPCI;
 462
 463         /*
 464          * First check if the equation above is met
 465          */
 466         if (!ppc4xx_pci_sync_clock_ok(sync, async)) {
 467                 /*
 468                  * Reconfigure PCI sync clock to meet the equation.
 469                  * Start with highest possible PCI sync frequency
 470                  * (divider 1).
 471                  */
 472                 for (div = 1; div <= 4; div++) {
 473                         sync = sys_info.freqPLB / div;
 474                         if (ppc4xx_pci_sync_clock_ok(sync, async))
 475                             break;
 476                 }
 477
 478                 if (div <= 4) {
 479                         mtcpr(CPR0_SPCID, spcid_val[div]);
 480
 481                         mfcpr(CPR0_ICFG, reg);
 482                         reg |= CPR0_ICFG_RLI_MASK;
 483                         mtcpr(CPR0_ICFG, reg);
 484
 485                         /* do chip reset */
 486                         mtspr(SPRN_DBCR0, 0x20000000);
 487                 } else {
 488                         /* Impossible to configure the PCI sync clock */
 489                         return -1;
 490                 }
 491         }
 492
 493         return 0;
 494 }
 495 #endif