drivers/mmc/arm_pl180_mmci.c

   1 /*
   2  * ARM PrimeCell MultiMedia Card Interface - PL180
   3  *
   4  * Copyright (C) ST-Ericsson SA 2010
   5  *
   6  * Author: Ulf Hansson <ulf.hansson@stericsson.com>
   7  * Author: Martin Lundholm <martin.xa.lundholm@stericsson.com>
   8  * Ported to drivers/mmc/ by: Matt Waddel <matt.waddel@linaro.org>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13  * the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  23  * MA 02111-1307 USA
  24  */
  25
  26 /* #define DEBUG */
  27
  28 #include <asm/io.h>
  29 #include "common.h"
  30 #include <errno.h>
  31 #include <mmc.h>
  32 #include "arm_pl180_mmci.h"
  33 #include <malloc.h>
  34
  35 struct mmc_host {
  36         struct sdi_registers *base;
  37 };
  38
  39 static int wait_for_command_end(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  40 {
  41         u32 hoststatus, statusmask;
  42         struct mmc_host *host = dev->priv;
  43
  44         statusmask = SDI_STA_CTIMEOUT | SDI_STA_CCRCFAIL;
  45         if ((cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT))
  46                 statusmask |= SDI_STA_CMDREND;
  47         else
  48                 statusmask |= SDI_STA_CMDSENT;
  49
  50         do
  51                 hoststatus = readl(&host->base->status) & statusmask;
  52         while (!hoststatus);
  53
  54         writel(statusmask, &host->base->status_clear);
  55         if (hoststatus & SDI_STA_CTIMEOUT) {
  56                 printf("CMD%d time out\n", cmd->cmdidx);
  57                 return -ETIMEDOUT;
  58         } else if ((hoststatus & SDI_STA_CCRCFAIL) &&
  59                    (cmd->flags & MMC_RSP_CRC)) {
  60                 printf("CMD%d CRC error\n", cmd->cmdidx);
  61                 return -EILSEQ;
  62         }
  63
  64         if (cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT) {
  65                 cmd->response[0] = readl(&host->base->response0);
  66                 cmd->response[1] = readl(&host->base->response1);
  67                 cmd->response[2] = readl(&host->base->response2);
  68                 cmd->response[3] = readl(&host->base->response3);
  69                 debug("CMD%d response[0]:0x%08X, response[1]:0x%08X, "
  70                         "response[2]:0x%08X, response[3]:0x%08X\n",
  71                         cmd->cmdidx, cmd->response[0], cmd->response[1],
  72                         cmd->response[2], cmd->response[3]);
  73         }
  74
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 /* send command to the mmc card and wait for results */
  79 static int do_command(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  80 {
  81         int result;
  82         u32 sdi_cmd = 0;
  83         struct mmc_host *host = dev->priv;
  84
  85         sdi_cmd = ((cmd->cmdidx & SDI_CMD_CMDINDEX_MASK) | SDI_CMD_CPSMEN);
  86
  87         if (cmd->resp_type) {
  88                 sdi_cmd |= SDI_CMD_WAITRESP;
  89                 if (cmd->resp_type & MMC_RSP_136)
  90                         sdi_cmd |= SDI_CMD_LONGRESP;
  91         }
  92
  93         writel((u32)cmd->cmdarg, &host->base->argument);
  94         udelay(COMMAND_REG_DELAY);
  95         writel(sdi_cmd, &host->base->command);
  96         result = wait_for_command_end(dev, cmd);
  97
  98         /* After CMD2 set RCA to a none zero value. */
  99         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_ALL_SEND_CID))
 100                 dev->rca = 10;
 101
 102         /* After CMD3 open drain is switched off and push pull is used. */
 103         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_SET_RELATIVE_ADDR)) {
 104                 u32 sdi_pwr = readl(&host->base->power) & ~SDI_PWR_OPD;
 105                 writel(sdi_pwr, &host->base->power);
 106         }
 107
 108         return result;
 109 }
 110
 111 static int read_bytes(struct mmc *dev, u32 *dest, u32 blkcount, u32 blksize)
 112 {
 113         u32 *tempbuff = dest;
 114         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 115         struct mmc_host *host = dev->priv;
 116         u32 status, status_err;
 117
 118         debug("read_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 119
 120         status = readl(&host->base->status);
 121         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 122                                SDI_STA_RXOVERR);
 123         while ((!status_err) && (xfercount >= sizeof(u32))) {
 124                 if (status & SDI_STA_RXDAVL) {
 125                         *(tempbuff) = readl(&host->base->fifo);
 126                         tempbuff++;
 127                         xfercount -= sizeof(u32);
 128                 }
 129                 status = readl(&host->base->status);
 130                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 131                                        SDI_STA_RXOVERR);
 132         }
 133
 134         status_err = status &
 135                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 136                  SDI_STA_RXOVERR);
 137         while (!status_err) {
 138                 status = readl(&host->base->status);
 139                 status_err = status &
 140                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 141                          SDI_STA_RXOVERR);
 142         }
 143
 144         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 145                 printf("Read data timed out, xfercount: %llu, status: 0x%08X\n",
 146                         xfercount, status);
 147                 return -ETIMEDOUT;
 148         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 149                 printf("Read data bytes CRC error: 0x%x\n", status);
 150                 return -EILSEQ;
 151         } else if (status & SDI_STA_RXOVERR) {
 152                 printf("Read data RX overflow error\n");
 153                 return -EIO;
 154         }
 155
 156         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 157
 158         if (xfercount) {
 159                 printf("Read data error, xfercount: %llu\n", xfercount);
 160                 return -ENOBUFS;
 161         }
 162
 163         return 0;
 164 }
 165
 166 static int write_bytes(struct mmc *dev, u32 *src, u32 blkcount, u32 blksize)
 167 {
 168         u32 *tempbuff = src;
 169         int i;
 170         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 171         struct mmc_host *host = dev->priv;
 172         u32 status, status_err;
 173
 174         debug("write_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 175
 176         status = readl(&host->base->status);
 177         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 178         while (!status_err && xfercount) {
 179                 if (status & SDI_STA_TXFIFOBW) {
 180                         if (xfercount >= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32)) {
 181                                 for (i = 0; i < SDI_FIFO_BURST_SIZE; i++)
 182                                         writel(*(tempbuff + i),
 183                                                 &host->base->fifo);
 184                                 tempbuff += SDI_FIFO_BURST_SIZE;
 185                                 xfercount -= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32);
 186                         } else {
 187                                 while (xfercount >= sizeof(u32)) {
 188                                         writel(*(tempbuff), &host->base->fifo);
 189                                         tempbuff++;
 190                                         xfercount -= sizeof(u32);
 191                                 }
 192                         }
 193                 }
 194                 status = readl(&host->base->status);
 195                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 196         }
 197
 198         status_err = status &
 199                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 200         while (!status_err) {
 201                 status = readl(&host->base->status);
 202                 status_err = status &
 203                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 204         }
 205
 206         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 207                 printf("Write data timed out, xfercount:%llu,status:0x%08X\n",
 208                        xfercount, status);
 209                 return -ETIMEDOUT;
 210         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 211                 printf("Write data CRC error\n");
 212                 return -EILSEQ;
 213         }
 214
 215         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 216
 217         if (xfercount) {
 218                 printf("Write data error, xfercount:%llu", xfercount);
 219                 return -ENOBUFS;
 220         }
 221
 222         return 0;
 223 }
 224
 225 static int do_data_transfer(struct mmc *dev,
 226                             struct mmc_cmd *cmd,
 227                             struct mmc_data *data)
 228 {
 229         int error = -ETIMEDOUT;
 230         struct mmc_host *host = dev->priv;
 231         u32 blksz = 0;
 232         u32 data_ctrl = 0;
 233         u32 data_len = (u32) (data->blocks * data->blocksize);
 234
 235         blksz = (ffs(data->blocksize) - 1);
 236         data_ctrl |= ((blksz << 4) & SDI_DCTRL_DBLKSIZE_MASK);
 237         data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTEN;
 238
 239         writel(SDI_DTIMER_DEFAULT, &host->base->datatimer);
 240         writel(data_len, &host->base->datalength);
 241         udelay(DATA_REG_DELAY);
 242
 243         if (data->flags & MMC_DATA_READ) {
 244                 data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTDIR_IN;
 245                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 246
 247                 error = do_command(dev, cmd);
 248                 if (error)
 249                         return error;
 250
 251                 error = read_bytes(dev, (u32 *)data->dest, (u32)data->blocks,
 252                                    (u32)data->blocksize);
 253         } else if (data->flags & MMC_DATA_WRITE) {
 254                 error = do_command(dev, cmd);
 255                 if (error)
 256                         return error;
 257
 258                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 259                 error = write_bytes(dev, (u32 *)data->src, (u32)data->blocks,
 260                                     (u32)data->blocksize);
 261         }
 262
 263         return error;
 264 }
 265
 266 static int host_request(struct mmc *dev,
 267                         struct mmc_cmd *cmd,
 268                         struct mmc_data *data)
 269 {
 270         int result;
 271
 272         if (data)
 273                 result = do_data_transfer(dev, cmd, data);
 274         else
 275                 result = do_command(dev, cmd);
 276
 277         return result;
 278 }
 279
 280 /* MMC uses open drain drivers in the enumeration phase */
 281 static int mmc_host_reset(struct mmc *dev)
 282 {
 283         struct mmc_host *host = dev->priv;
 284         u32 sdi_u32 = SDI_PWR_OPD | SDI_PWR_PWRCTRL_ON;
 285
 286         writel(sdi_u32, &host->base->power);
 287
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 static void host_set_ios(struct mmc *dev)
 292 {
 293         struct mmc_host *host = dev->priv;
 294         u32 sdi_clkcr;
 295
 296         sdi_clkcr = readl(&host->base->clock);
 297
 298         /* Ramp up the clock rate */
 299         if (dev->clock) {
 300                 u32 clkdiv = 0;
 301
 302                 if (dev->clock >= dev->f_max)
 303                         dev->clock = dev->f_max;
 304
 305                 clkdiv = ((ARM_MCLK / dev->clock) / 2) - 1;
 306
 307                 if (clkdiv > SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK)
 308                         clkdiv = SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK;
 309
 310                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK);
 311                 sdi_clkcr |= clkdiv;
 312         }
 313
 314         /* Set the bus width */
 315         if (dev->bus_width) {
 316                 u32 buswidth = 0;
 317
 318                 switch (dev->bus_width) {
 319                 case 1:
 320                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_1;
 321                         break;
 322                 case 4:
 323                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_4;
 324                         break;
 325                 default:
 326                         printf("Invalid bus width\n");
 327                         break;
 328                 }
 329                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_WIDBUS_MASK);
 330                 sdi_clkcr |= buswidth;
 331         }
 332
 333         writel(sdi_clkcr, &host->base->clock);
 334         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 335 }
 336
 337 struct mmc *alloc_mmc_struct(void)
 338 {
 339         struct mmc_host *host = NULL;
 340         struct mmc *mmc_device = NULL;
 341
 342         host = malloc(sizeof(struct mmc_host));
 343         if (!host)
 344                 return NULL;
 345
 346         mmc_device = malloc(sizeof(struct mmc));
 347         if (!mmc_device)
 348                 goto err;
 349
 350         mmc_device->priv = host;
 351         return mmc_device;
 352
 353 err:
 354         free(host);
 355         return NULL;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * mmc_host_init - initialize the mmc controller.
 360  * Set initial clock and power for mmc slot.
 361  * Initialize mmc struct and register with mmc framework.
 362  */
 363 static int arm_pl180_mmci_host_init(struct mmc *dev)
 364 {
 365         struct mmc_host *host = dev->priv;
 366         u32 sdi_u32;
 367
 368         host->base = (struct sdi_registers *)CONFIG_ARM_PL180_MMCI_BASE;
 369
 370         /* Initially set power-on, full voltage & MMCI read */
 371         sdi_u32 = INIT_PWR;
 372         writel(sdi_u32, &host->base->power);
 373
 374         /* setting clk freq 505KHz */
 375         sdi_u32 = SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT | SDI_CLKCR_CLKEN;
 376         writel(sdi_u32, &host->base->clock);
 377         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 378
 379         /* Disable mmc interrupts */
 380         sdi_u32 = readl(&host->base->mask0) & ~SDI_MASK0_MASK;
 381         writel(sdi_u32, &host->base->mask0);
 382
 383         sprintf(dev->name, "MMC");
 384         dev->clock = ARM_MCLK / (2 * (SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT + 1));
 385         dev->send_cmd = host_request;
 386         dev->set_ios = host_set_ios;
 387         dev->init = mmc_host_reset;
 388         dev->host_caps = 0;
 389         dev->voltages = VOLTAGE_WINDOW_MMC;
 390         dev->f_min = dev->clock;
 391         dev->f_max = CONFIG_ARM_PL180_MMCI_CLOCK_FREQ;
 392
 393         return 0;
 394 }
 395
 396 int arm_pl180_mmci_init(void)
 397 {
 398         int error;
 399         struct mmc *dev;
 400
 401         dev = alloc_mmc_struct();
 402         if (!dev)
 403                 return -1;
 404
 405         error = arm_pl180_mmci_host_init(dev);
 406         if (error) {
 407                 printf("mmci_host_init error - %d\n", error);
 408                 return -1;
 409         }
 410
 411         dev->b_max = 0;
 412
 413         mmc_register(dev);
 414         debug("registered mmc interface number is:%d\n", dev->block_dev.dev);
 415
 416         return 0;
 417 }