board/freescale/t102xrdb/README

   1 T1024 SoC Overview
   2 ------------------
   3 The T1024/T1023 dual core and T1014/T1013 single core QorIQ communication processor
   4 combines two or one 64-bit Power Architecture e5500 core respectively with high
   5 performance datapath acceleration logic, and network peripheral bus interfaces
   6 required for networking and telecommunications. This processor can be used in
   7 applications such as enterprise WLAN access points, routers, switches, firewall
   8 and other packet processing intensive small enterprise and branch office appliances,
   9 and general-purpose embedded computing. Its high level of integration offers
  10 significant performance benefits and greatly helps to simplify board design.
  11
  12
  13 The T1024 SoC includes the following function and features:
  14 - two e5500 cores, each with a private 256 KB L2 cache
  15   - Up to 1.4 GHz with 64-bit ISA support (Power Architecture v2.06-compliant)
  16   - Three levels of instructions: User, supervisor, and hypervisor
  17   - Independent boot and reset
  18   - Secure boot capability
  19 - 256 KB shared L3 CoreNet platform cache (CPC)
  20 - Interconnect CoreNet platform
  21   - CoreNet coherency manager supporting coherent and noncoherent transactions
  22     with prioritization and bandwidth allocation amongst CoreNet endpoints
  23   - 150 Gbps coherent read bandwidth
  24 - 32-/64-bit DDR3L/DDR4 SDRAM memory controller with ECC and interleaving support
  25 - Data Path Acceleration Architecture (DPAA) incorporating acceleration for the following functions:
  26   - Packet parsing, classification, and distribution
  27   - Queue management for scheduling, packet sequencing, and congestion management
  28   - Cryptography Acceleration (SEC 5.x)
  29   - IEEE 1588 support
  30   - Hardware buffer management for buffer allocation and deallocation
  31   - MACSEC on DPAA-based Ethernet ports
  32 - Ethernet interfaces
  33   - Four 1 Gbps Ethernet controllers
  34 - Parallel Ethernet interfaces
  35   - Two RGMII interfaces
  36 - High speed peripheral interfaces
  37   - Three PCI Express 2.0 controllers/ports running at up to 5 GHz
  38   - One SATA controller supporting 1.5 and 3.0 Gb/s operation
  39   - One QSGMII interface
  40   - Four SGMII interface supporting 1000 Mbps
  41   - Three SGMII interfaces supporting up to 2500 Mbps
  42   - 10GbE XFI or 10Base-KR interface
  43 - Additional peripheral interfaces
  44   - Two USB 2.0 controllers with integrated PHY
  45   - SD/eSDHC/eMMC
  46   - eSPI controller
  47   - Four I2C controllers
  48   - Four UARTs
  49   - Four GPIO controllers
  50   - Integrated flash controller (IFC)
  51   - LCD interface (DIU) with 12 bit dual data rate
  52 - Multicore programmable interrupt controller (PIC)
  53 - Two 8-channel DMA engines
  54 - Single source clocking implementation
  55 - Deep Sleep power implementaion (wakeup from GPIO/Timer/Ethernet/USB)
  56 - QUICC Engine block
  57   - 32-bit RISC controller for flexible support of the communications peripherals
  58   - Serial DMA channel for receive and transmit on all serial channels
  59   - Two universal communication controllers, supporting TDM, HDLC, and UART
  60
  61 T1023 Personality
  62 ------------------
  63 T1023 is a reduced personality of T1024 without QUICC Engine, DIU, and
  64 unavailable deep sleep. Rest of the blocks are almost same as T1024.
  65 Differences between T1024 and T1023
  66 Feature         T1024  T1023
  67 QUICC Engine:   yes    no
  68 DIU:            yes    no
  69 Deep Sleep:     yes    no
  70 I2C controller: 4      3
  71 DDR:            64-bit 32-bit
  72 IFC:            32-bit 28-bit
  73
  74
  75 T1024RDB board Overview
  76 -----------------------
  77  - Ethernet
  78      - Two on-board 10M/100M/1G bps RGMII ethernet ports
  79      - One on-board 10G bps Base-T port.
  80  - DDR Memory
  81      - Supports 64-bit 4GB DDR3L DIMM
  82  - PCIe
  83      - One on-board PCIe slot.
  84      - Two on-board PCIe Mini-PCIe connectors.
  85  - IFC/Local Bus
  86      - NOR:  128MB 16-bit NOR Flash
  87      - NAND: 1GB 8-bit NAND flash
  88      - CPLD: for system controlling with programable header on-board
  89  - USB
  90      - Supports two USB 2.0 ports with integrated PHYs
  91      - Two type A ports with 5V@1.5A per port.
  92  - SDHC
  93      - one SD connector supporting 1.8V/3.3V via J53.
  94  - SPI
  95      -  On-board 64MB SPI flash
  96  - Other
  97      - Two Serial ports
  98      - Four I2C ports
  99
 100
 101 T1023RDB board Overview
 102 -----------------------
 103 - T1023 SoC integrating two 64-bit e5500 cores up to 1.4GHz
 104 - CoreNet fabric supporting coherent and noncoherent transactions with
 105   prioritization and bandwidth allocation
 106 - SDRAM memory: 2GB Micron MT40A512M8HX unbuffered 32-bit DDR4 w/o ECC
 107 - Accelerator: DPAA components consist of FMan, BMan, QMan, DCE and SEC
 108 - Ethernet interfaces:
 109   - one 1G RGMII port on-board(RTL8211FS PHY)
 110   - one 1G SGMII port on-board(RTL8211FS PHY)
 111   - one 2.5G SGMII port on-board(AQR105 PHY)
 112 - PCIe: Two Mini-PCIe connectors on-board.
 113 - SerDes: 4 lanes up to 10.3125GHz
 114 - NOR:  128MB S29GL01GS110TFIV10 Spansion NOR Flash
 115 - NAND: 512MB S34MS04G200BFI000 Spansion NAND Flash
 116 - eSPI: 64MB S25FL512SAGMFI010 Spansion SPI flash.
 117 - USB: one Type-A USB 2.0 port with internal PHY
 118 - eSDHC: support SD/MMC and eMMC card
 119 - 256Kbit M24256 I2C EEPROM
 120 - RTC: Real-time clock DS1339U on I2C bus
 121 - UART: one serial port on-board with RJ45 connector
 122 - Debugging: JTAG/COP for T1023 debugging
 123
 124
 125 Memory map on T1024RDB
 126 ----------------------
 127 Start Address  End Address      Description                     Size
 128 0xF_FFDF_0000  0xF_FFDF_0FFF    IFC - CPLD                      4KB
 129 0xF_FF80_0000  0xF_FF80_FFFF    IFC - NAND Flash                64KB
 130 0xF_FE00_0000  0xF_FEFF_FFFF    CCSRBAR                         16MB
 131 0xF_F802_0000  0xF_F802_FFFF    PCI Express 3 I/O Space         64KB
 132 0xF_F801_0000  0xF_F801_FFFF    PCI Express 2 I/O Space         64KB
 133 0xF_F800_0000  0xF_F800_FFFF    PCI Express 1 I/O Space         64KB
 134 0xF_F600_0000  0xF_F7FF_FFFF    Queue manager software portal   32MB
 135 0xF_F400_0000  0xF_F5FF_FFFF    Buffer manager software portal  32MB
 136 0xF_E800_0000  0xF_EFFF_FFFF    IFC - NOR Flash                 128MB
 137 0xF_0000_0000  0xF_003F_FFFF    DCSR                            4MB
 138 0xC_2000_0000  0xC_2FFF_FFFF    PCI Express 3 Mem Space         256MB
 139 0xC_1000_0000  0xC_1FFF_FFFF    PCI Express 2 Mem Space         256MB
 140 0xC_0000_0000  0xC_0FFF_FFFF    PCI Express 1 Mem Space         256MB
 141 0x0_0000_0000  0x0_ffff_ffff    DDR                             4GB
 142
 143
 144 128MB NOR Flash Memory Layout
 145 -----------------------------
 146 Start Address   End Address     Definition                      Max size
 147 0xEFF40000      0xEFFFFFFF      u-boot (current bank)           768KB
 148 0xEFF20000      0xEFF3FFFF      u-boot env (current bank)       128KB
 149 0xEFF00000      0xEFF1FFFF      FMAN Ucode (current bank)       128KB
 150 0xEFE00000      0xEFE3FFFF      QE firmware (current bank)      256KB
 151 0xED300000      0xEFDFFFFF      rootfs (alt bank)               44MB
 152 0xED000000      0xED2FFFFF      Guest image #3 (alternate bank) 3MB
 153 0xECD00000      0xECFFFFFF      Guest image #2 (alternate bank) 3MB
 154 0xECA00000      0xECCFFFFF      Guest image #1 (alternate bank) 3MB
 155 0xEC900000      0xEC9FFFFF      HV config device tree(alt bank) 1MB
 156 0xEC800000      0xEC8FFFFF      Hardware device tree (alt bank) 1MB
 157 0xEC700000      0xEC7FFFFF      HV.uImage (alternate bank)      1MB
 158 0xEC020000      0xEC6FFFFF      Linux.uImage (alt bank)         ~7MB
 159 0xEC000000      0xEC01FFFF      RCW (alt bank)                  128KB
 160 0xEBF40000      0xEBFFFFFF      u-boot (alt bank)               768KB
 161 0xEBF20000      0xEBF3FFFF      u-boot env (alt bank)           128KB
 162 0xEBF00000      0xEBF1FFFF      FMAN ucode (alt bank)           128KB
 163 0xEBE00000      0xEBE3FFFF      QE firmware (alt bank)          256KB
 164 0xE9300000      0xEBDFFFFF      rootfs (current bank)           44MB
 165 0xE9000000      0xE92FFFFF      Guest image #3 (current bank)   3MB
 166 0xE8D00000      0xE8FFFFFF      Guest image #2 (current bank)   3MB
 167 0xE8A00000      0xE8CFFFFF      Guest image #1 (current bank)   3MB
 168 0xE8900000      0xE89FFFFF      HV config device tree(cur bank) 1MB
 169 0xE8800000      0xE88FFFFF      Hardware device tree (cur bank) 1MB
 170 0xE8700000      0xE87FFFFF      HV.uImage (current bank)        1MB
 171 0xE8020000      0xE86FFFFF      Linux.uImage (current bank)     ~7MB
 172 0xE8000000      0xE801FFFF      RCW (current bank)              128KB
 173
 174
 175 T1024/T1023 Clock frequency
 176 ---------------------------
 177 BIN   Core     DDR       Platform  FMan
 178 Bin1: 1400MHz  1600MT/s  400MHz    700MHz
 179 Bin2: 1200MHz  1600MT/s  400MHz    600MHz
 180 Bin3: 1000MHz  1600MT/s  400MHz    500MHz
 181
 182
 183 Software configurations and board settings
 184 ------------------------------------------
 185 1. NOR boot:
 186    a. build NOR boot image
 187         $  make T1024RDB_defconfig
 188         $  make
 189    b. program u-boot.bin image to NOR flash
 190         => tftp 1000000 u-boot.bin
 191         => pro off all;era eff40000 efffffff;cp.b 1000000 eff40000 $filesize
 192         on T1024RDB:
 193            set SW1[1:8] = '00010011', SW2[1] = '1', SW3[4] = '0' for NOR boot
 194         on T1023RDB:
 195            set SW1[1:8] = '00010110', SW2[1] = '0', SW3[4] = '0' for NOR boot
 196
 197    Switching between default bank0 and alternate bank4 on NOR flash
 198    To change boot source to vbank4:
 199    on T1024RDB:
 200         via software:   run command 'cpld reset altbank' in u-boot.
 201         via DIP-switch: set SW3[5:7] = '100'
 202    on T1023RDB:
 203         via software:   run command 'gpio vbank4' in u-boot.
 204         via DIP-switch: set SW3[5:7] = '100'
 205
 206    To change boot source to vbank0:
 207    on T1024RDB:
 208         via software:   run command 'cpld reset' in u-boot.
 209         via DIP-Switch: set SW3[5:7] = '000'
 210    on T1023RDB:
 211         via software:   run command 'gpio vbank0' in u-boot.
 212         via DIP-switch: set SW3[5:7] = '000'
 213
 214 2. NAND Boot:
 215    a. build PBL image for NAND boot
 216         $ make T1024RDB_NAND_defconfig
 217         $ make
 218    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to NAND flash
 219         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 220         => nand erase 0 $filesize
 221         => nand write 1000000 0 $filesize
 222         set SW1[1:8] = '10001000', SW2[1] = '1', SW3[4] = '1' for NAND boot
 223
 224 3. SPI Boot:
 225    a. build PBL image for SPI boot
 226         $ make T1024RDB_SPIFLASH_defconfig
 227         $ make
 228    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to SPI flash
 229         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 230         => sf probe 0
 231         => sf erase 0 100000
 232         => sf write 1000000 0 $filesize
 233         => tftp 1000000 fsl_fman_ucode_t1024_xx.bin
 234         => sf erase 100000 100000
 235         => sf write 1000000 110000 20000
 236         set SW1[1:8] = '00100010', SW2[1] ='1' for SPI boot
 237
 238 4. SD Boot:
 239    a. build PBL image for SD boot
 240         $ make T1024RDB_SDCARD_defconfig
 241         $ make
 242    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to SD/MMC card
 243         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 244         => mmc write 1000000 8 0x800
 245         => tftp 1000000 fsl_fman_ucode_t1024_xx.bin
 246         => mmc write 1000000 0x820 80
 247         set SW1[1:8] = '00100000', SW2[1] = '0' for SD boot
 248
 249
 250 2-stage NAND/SPI/SD boot loader
 251 -------------------------------
 252 PBL initializes the internal CPC-SRAM and copy SPL(160K) to SRAM.
 253 SPL further initializes DDR using SPD and environment variables
 254 and copy u-boot(768 KB) from NAND/SPI/SD device to DDR.
 255 Finally SPL transers control to u-boot for futher booting.
 256
 257 SPL has following features:
 258  - Executes within 256K
 259  - No relocation required
 260
 261 Run time view of SPL framework
 262 -------------------------------------------------
 263 |Area              | Address                    |
 264 -------------------------------------------------
 265 |SecureBoot header | 0xFFFC0000 (32KB)          |
 266 -------------------------------------------------
 267 |GD, BD            | 0xFFFC8000 (4KB)           |
 268 -------------------------------------------------
 269 |ENV               | 0xFFFC9000 (8KB)           |
 270 -------------------------------------------------
 271 |HEAP              | 0xFFFCB000 (30KB)          |
 272 -------------------------------------------------
 273 |STACK             | 0xFFFD8000 (22KB)          |
 274 -------------------------------------------------
 275 |U-boot SPL        | 0xFFFD8000 (160KB)         |
 276 -------------------------------------------------
 277
 278 NAND Flash memory Map on T1024RDB
 279 -------------------------------------------------------------
 280 Start           End             Definition      Size
 281 0x000000        0x0FFFFF        u-boot          1MB(2 block)
 282 0x100000        0x17FFFF        u-boot env      512KB(1 block)
 283 0x180000        0x1FFFFF        FMAN Ucode      512KB(1 block)
 284 0x200000        0x27FFFF        QE Firmware     512KB(1 block)
 285
 286
 287 NAND Flash memory Map on T1023RDB
 288 ----------------------------------------------------
 289 Start           End             Definition      Size
 290 0x000000        0x0FFFFF        u-boot          1MB
 291 0x100000        0x15FFFF        u-boot env      8KB
 292 0x160000        0x17FFFF        FMAN Ucode      128KB
 293
 294
 295 SD Card memory Map on T1024RDB
 296 ----------------------------------------------------
 297 Block           #blocks         Definition      Size
 298 0x008           2048            u-boot img      1MB
 299 0x800           0016            u-boot env      8KB
 300 0x820           0256            FMAN Ucode      128KB
 301 0x920           0256            QE Firmware     128KB(only T1024RDB)
 302
 303
 304 64MB SPI Flash memory Map on T102xRDB
 305 ----------------------------------------------------
 306 Start           End             Definition      Size
 307 0x000000        0x0FFFFF        u-boot img      1MB
 308 0x100000        0x101FFF        u-boot env      8KB
 309 0x110000        0x12FFFF        FMAN Ucode      128KB
 310 0x130000        0x14FFFF        QE Firmware     128KB(only T1024RDB)
 311 0x300000        0x3FFFFF        device tree     128KB
 312 0x400000        0x9FFFFF        Linux kernel    6MB
 313 0xa00000        0x3FFFFFF       rootfs          54MB
 314
 315
 316 For more details, please refer to T1024RDB Reference Manual
 317 and Freescale QorIQ SDK Infocenter document.