drivers/net/at91_emac.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2009 BuS Elektronik GmbH & Co. KG
   3  * Jens Scharsig (esw@bus-elektronik.de)
   4  *
   5  * (C) Copyright 2003
   6  * Author : Hamid Ikdoumi (Atmel)
   7
   8  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   9  * project.
  10  *
  11  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  13  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  14  * the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  19  * GNU General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  22  * along with this program; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  24  * MA 02111-1307 USA
  25  */
  26
  27 #include <common.h>
  28 #include <asm/io.h>
  29 #ifndef CONFIG_AT91_LEGACY
  30 #include <asm/arch/hardware.h>
  31 #include <asm/arch/at91_emac.h>
  32 #include <asm/arch/at91_pmc.h>
  33 #include <asm/arch/at91_pio.h>
  34 #else
  35 /* remove next 5 lines, if all RM9200 boards convert to at91 arch */
  36 #include <asm/arch-at91/at91rm9200.h>
  37 #include <asm/arch-at91/hardware.h>
  38 #include <asm/arch-at91/at91_emac.h>
  39 #include <asm/arch-at91/at91_pmc.h>
  40 #include <asm/arch-at91/at91_pio.h>
  41 #endif
  42 #include <net.h>
  43 #include <netdev.h>
  44 #include <malloc.h>
  45 #include <miiphy.h>
  46 #include <linux/mii.h>
  47
  48 #undef MII_DEBUG
  49 #undef ET_DEBUG
  50
  51 #if (CONFIG_SYS_RX_ETH_BUFFER > 1024)
  52 #error AT91 EMAC supports max 1024 RX buffers. \
  53         Please decrease the CONFIG_SYS_RX_ETH_BUFFER value
  54 #endif
  55
  56 /* MDIO clock must not exceed 2.5 MHz, so enable MCK divider */
  57 #if (AT91C_MASTER_CLOCK > 80000000)
  58         #define HCLK_DIV        AT91_EMAC_CFG_MCLK_64
  59 #elif (AT91C_MASTER_CLOCK > 40000000)
  60         #define HCLK_DIV        AT91_EMAC_CFG_MCLK_32
  61 #elif (AT91C_MASTER_CLOCK > 20000000)
  62         #define HCLK_DIV        AT91_EMAC_CFG_MCLK_16
  63 #else
  64         #define HCLK_DIV        AT91_EMAC_CFG_MCLK_8
  65 #endif
  66
  67 #ifdef ET_DEBUG
  68 #define DEBUG_AT91EMAC(...)     printf(__VA_ARGS__);
  69 #else
  70 #define DEBUG_AT91EMAC(...)
  71 #endif
  72
  73 #ifdef MII_DEBUG
  74 #define DEBUG_AT91PHY(...)      printf(__VA_ARGS__);
  75 #else
  76 #define DEBUG_AT91PHY(...)
  77 #endif
  78
  79 #ifndef CONFIG_DRIVER_AT91EMAC_QUIET
  80 #define VERBOSEP(...)   printf(__VA_ARGS__);
  81 #else
  82 #define VERBOSEP(...)
  83 #endif
  84
  85 #define RBF_ADDR      0xfffffffc
  86 #define RBF_OWNER     (1<<0)
  87 #define RBF_WRAP      (1<<1)
  88 #define RBF_BROADCAST (1<<31)
  89 #define RBF_MULTICAST (1<<30)
  90 #define RBF_UNICAST   (1<<29)
  91 #define RBF_EXTERNAL  (1<<28)
  92 #define RBF_UNKOWN    (1<<27)
  93 #define RBF_SIZE      0x07ff
  94 #define RBF_LOCAL4    (1<<26)
  95 #define RBF_LOCAL3    (1<<25)
  96 #define RBF_LOCAL2    (1<<24)
  97 #define RBF_LOCAL1    (1<<23)
  98
  99 #define RBF_FRAMEMAX CONFIG_SYS_RX_ETH_BUFFER
 100 #define RBF_FRAMELEN 0x600
 101
 102 typedef struct {
 103         unsigned long addr, size;
 104 } rbf_t;
 105
 106 typedef struct {
 107         rbf_t           rbfdt[RBF_FRAMEMAX];
 108         unsigned long   rbindex;
 109 } emac_device;
 110
 111 void at91emac_EnableMDIO(at91_emac_t *at91mac)
 112 {
 113         /* Mac CTRL reg set for MDIO enable */
 114         writel(readl(&at91mac->ctl) | AT91_EMAC_CTL_MPE, &at91mac->ctl);
 115 }
 116
 117 void at91emac_DisableMDIO(at91_emac_t *at91mac)
 118 {
 119         /* Mac CTRL reg set for MDIO disable */
 120         writel(readl(&at91mac->ctl) & ~AT91_EMAC_CTL_MPE, &at91mac->ctl);
 121 }
 122
 123 int  at91emac_read(at91_emac_t *at91mac, unsigned char addr,
 124                 unsigned char reg, unsigned short *value)
 125 {
 126         at91emac_EnableMDIO(at91mac);
 127
 128         writel(AT91_EMAC_MAN_HIGH | AT91_EMAC_MAN_RW_R |
 129                 AT91_EMAC_MAN_REGA(reg) | AT91_EMAC_MAN_CODE_802_3 |
 130                 AT91_EMAC_MAN_PHYA(addr),
 131                 &at91mac->man);
 132         udelay(10000);
 133         *value = readl(&at91mac->man) & AT91_EMAC_MAN_DATA_MASK;
 134
 135         at91emac_DisableMDIO(at91mac);
 136
 137         DEBUG_AT91PHY("AT91PHY read %x REG(%d)=%x\n", at91mac, reg, *value)
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 int  at91emac_write(at91_emac_t *at91mac, unsigned char addr,
 143                 unsigned char reg, unsigned short value)
 144 {
 145         DEBUG_AT91PHY("AT91PHY write %x REG(%d)=%x\n", at91mac, reg, &value)
 146
 147         at91emac_EnableMDIO(at91mac);
 148
 149         writel(AT91_EMAC_MAN_HIGH | AT91_EMAC_MAN_RW_W |
 150                 AT91_EMAC_MAN_REGA(reg) | AT91_EMAC_MAN_CODE_802_3 |
 151                 AT91_EMAC_MAN_PHYA(addr) | (value & AT91_EMAC_MAN_DATA_MASK),
 152                 &at91mac->man);
 153         udelay(10000);
 154
 155         at91emac_DisableMDIO(at91mac);
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 #if defined(CONFIG_MII) || defined(CONFIG_CMD_MII)
 160
 161 at91_emac_t *get_emacbase_by_name(char *devname)
 162 {
 163         struct eth_device *netdev;
 164
 165         netdev = eth_get_dev_by_name(devname);
 166         return (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 167 }
 168
 169 int  at91emac_mii_read(char *devname, unsigned char addr,
 170                 unsigned char reg, unsigned short *value)
 171 {
 172         at91_emac_t *emac;
 173
 174         emac = get_emacbase_by_name(devname);
 175         at91emac_read(emac , addr, reg, value);
 176         return 0;
 177 }
 178
 179
 180 int  at91emac_mii_write(char *devname, unsigned char addr,
 181                 unsigned char reg, unsigned short value)
 182 {
 183         at91_emac_t *emac;
 184
 185         emac = get_emacbase_by_name(devname);
 186         at91emac_write(emac, addr, reg, value);
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 #endif
 191
 192 static int at91emac_phy_reset(struct eth_device *netdev)
 193 {
 194         int i;
 195         u16 status, adv;
 196         at91_emac_t *emac;
 197
 198         emac = (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 199
 200         adv = ADVERTISE_CSMA | ADVERTISE_ALL;
 201         at91emac_write(emac, 0, MII_ADVERTISE, adv);
 202         VERBOSEP("%s: Starting autonegotiation...\n", netdev->name);
 203         at91emac_write(emac, 0, MII_BMCR, (BMCR_ANENABLE | BMCR_ANRESTART));
 204
 205         for (i = 0; i < 100000 / 100; i++) {
 206                 at91emac_read(emac, 0, MII_BMSR, &status);
 207                 if (status & BMSR_ANEGCOMPLETE)
 208                         break;
 209                 udelay(100);
 210         }
 211
 212         if (status & BMSR_ANEGCOMPLETE) {
 213                 VERBOSEP("%s: Autonegotiation complete\n", netdev->name);
 214         } else {
 215                 printf("%s: Autonegotiation timed out (status=0x%04x)\n",
 216                        netdev->name, status);
 217                 return 1;
 218         }
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 static int at91emac_phy_init(struct eth_device *netdev)
 223 {
 224         u16 phy_id, status, adv, lpa;
 225         int media, speed, duplex;
 226         int i;
 227         at91_emac_t *emac;
 228
 229         emac = (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 230
 231         /* Check if the PHY is up to snuff... */
 232         at91emac_read(emac, 0, MII_PHYSID1, &phy_id);
 233         if (phy_id == 0xffff) {
 234                 printf("%s: No PHY present\n", netdev->name);
 235                 return 1;
 236         }
 237
 238         at91emac_read(emac, 0, MII_BMSR, &status);
 239
 240         if (!(status & BMSR_LSTATUS)) {
 241                 /* Try to re-negotiate if we don't have link already. */
 242                 if (at91emac_phy_reset(netdev))
 243                         return 2;
 244
 245                 for (i = 0; i < 100000 / 100; i++) {
 246                         at91emac_read(emac, 0, MII_BMSR, &status);
 247                         if (status & BMSR_LSTATUS)
 248                                 break;
 249                         udelay(100);
 250                 }
 251         }
 252         if (!(status & BMSR_LSTATUS)) {
 253                 VERBOSEP("%s: link down\n", netdev->name);
 254                 return 3;
 255         } else {
 256                 at91emac_read(emac, 0, MII_ADVERTISE, &adv);
 257                 at91emac_read(emac, 0, MII_LPA, &lpa);
 258                 media = mii_nway_result(lpa & adv);
 259                 speed = (media & (ADVERTISE_100FULL | ADVERTISE_100HALF)
 260                          ? 1 : 0);
 261                 duplex = (media & ADVERTISE_FULL) ? 1 : 0;
 262                 VERBOSEP("%s: link up, %sMbps %s-duplex\n",
 263                        netdev->name,
 264                        speed ? "100" : "10",
 265                        duplex ? "full" : "half");
 266         }
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 int at91emac_UpdateLinkSpeed(at91_emac_t *emac)
 271 {
 272         unsigned short stat1;
 273
 274         at91emac_read(emac, 0, MII_BMSR, &stat1);
 275
 276         if (!(stat1 & BMSR_LSTATUS))    /* link status up? */
 277                 return 1;
 278
 279         if (stat1 & BMSR_100FULL) {
 280                 /*set Emac for 100BaseTX and Full Duplex  */
 281                 writel(readl(&emac->cfg) |
 282                         AT91_EMAC_CFG_SPD | AT91_EMAC_CFG_FD,
 283                         &emac->cfg);
 284                 return 0;
 285         }
 286
 287         if (stat1 & BMSR_10FULL) {
 288                 /*set MII for 10BaseT and Full Duplex  */
 289                 writel((readl(&emac->cfg) &
 290                         ~(AT91_EMAC_CFG_SPD | AT91_EMAC_CFG_FD)
 291                         ) | AT91_EMAC_CFG_FD,
 292                         &emac->cfg);
 293                 return 0;
 294         }
 295
 296         if (stat1 & BMSR_100HALF) {
 297                 /*set MII for 100BaseTX and Half Duplex  */
 298                 writel((readl(&emac->cfg) &
 299                         ~(AT91_EMAC_CFG_SPD | AT91_EMAC_CFG_FD)
 300                         ) | AT91_EMAC_CFG_SPD,
 301                         &emac->cfg);
 302                 return 0;
 303         }
 304
 305         if (stat1 & BMSR_10HALF) {
 306                 /*set MII for 10BaseT and Half Duplex  */
 307                 writel((readl(&emac->cfg) &
 308                         ~(AT91_EMAC_CFG_SPD | AT91_EMAC_CFG_FD)),
 309                         &emac->cfg);
 310                 return 0;
 311         }
 312         return 1;
 313 }
 314
 315 static int at91emac_init(struct eth_device *netdev, bd_t *bd)
 316 {
 317         int i;
 318         u32 value;
 319         emac_device *dev;
 320         at91_emac_t *emac;
 321         at91_pio_t *pio = (at91_pio_t *) AT91_PIO_BASE;
 322         at91_pmc_t *pmc = (at91_pmc_t *) AT91_PMC_BASE;
 323
 324         emac = (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 325         dev = (emac_device *) netdev->priv;
 326
 327         /* PIO Disable Register */
 328         value = AT91_PMX_AA_EMDIO |     AT91_PMX_AA_EMDC |
 329                 AT91_PMX_AA_ERXER |     AT91_PMX_AA_ERX1 |
 330                 AT91_PMX_AA_ERX0 |      AT91_PMX_AA_ECRS |
 331                 AT91_PMX_AA_ETX1 |      AT91_PMX_AA_ETX0 |
 332                 AT91_PMX_AA_ETXEN |     AT91_PMX_AA_EREFCK;
 333
 334         writel(value, &pio->pioa.pdr);
 335         writel(value, &pio->pioa.asr);
 336
 337 #ifdef CONFIG_RMII
 338         value = AT91_PMX_BA_ERXCK;
 339 #else
 340         value = AT91_PMX_BA_ERXCK |     AT91_PMX_BA_ECOL |
 341                 AT91_PMX_BA_ERXDV |     AT91_PMX_BA_ERX3 |
 342                 AT91_PMX_BA_ERX2 |      AT91_PMX_BA_ETXER |
 343                 AT91_PMX_BA_ETX3 |      AT91_PMX_BA_ETX2;
 344 #endif
 345         writel(value, &pio->piob.pdr);
 346         writel(value, &pio->piob.bsr);
 347
 348         writel(1 << AT91_ID_EMAC, &pmc->pcer);
 349         writel(readl(&emac->ctl) | AT91_EMAC_CTL_CSR, &emac->ctl);
 350
 351         DEBUG_AT91EMAC("init MAC-ADDR %x%x \n",
 352                 cpu_to_le16(*((u16 *)(netdev->enetaddr + 4))),
 353                 cpu_to_le32(*((u32 *)netdev->enetaddr)));
 354         writel(cpu_to_le32(*((u32 *)netdev->enetaddr)), &emac->sa2l);
 355         writel(cpu_to_le16(*((u16 *)(netdev->enetaddr + 4))), &emac->sa2h);
 356         DEBUG_AT91EMAC("init MAC-ADDR %x%x \n",
 357                 readl(&emac->sa2h), readl(&emac->sa2l));
 358
 359         /* Init Ethernet buffers */
 360         for (i = 0; i < RBF_FRAMEMAX; i++) {
 361                 dev->rbfdt[i].addr = (unsigned long) NetRxPackets[i];
 362                 dev->rbfdt[i].size = 0;
 363         }
 364         dev->rbfdt[RBF_FRAMEMAX - 1].addr |= RBF_WRAP;
 365         dev->rbindex = 0;
 366         writel((u32) &(dev->rbfdt[0]), &emac->rbqp);
 367
 368         writel(readl(&emac->rsr) &
 369                 ~(AT91_EMAC_RSR_OVR | AT91_EMAC_RSR_REC | AT91_EMAC_RSR_BNA),
 370                 &emac->rsr);
 371
 372         value = AT91_EMAC_CFG_CAF |     AT91_EMAC_CFG_NBC |
 373                 HCLK_DIV;
 374 #ifdef CONFIG_RMII
 375         value |= AT91C_EMAC_RMII;
 376 #endif
 377         writel(value, &emac->cfg);
 378
 379         writel(readl(&emac->ctl) | AT91_EMAC_CTL_TE | AT91_EMAC_CTL_RE,
 380                 &emac->ctl);
 381
 382         if (!at91emac_phy_init(netdev)) {
 383                 at91emac_UpdateLinkSpeed(emac);
 384                 return 0;
 385         }
 386         return 1;
 387 }
 388
 389 static void at91emac_halt(struct eth_device *netdev)
 390 {
 391         at91_emac_t *emac;
 392
 393         emac = (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 394         writel(readl(&emac->ctl) & ~(AT91_EMAC_CTL_TE | AT91_EMAC_CTL_RE),
 395                 &emac->ctl);
 396         DEBUG_AT91EMAC("halt MAC\n");
 397 }
 398
 399 static int at91emac_send(struct eth_device *netdev, volatile void *packet,
 400                      int length)
 401 {
 402         at91_emac_t *emac;
 403
 404         emac = (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 405
 406         while (!(readl(&emac->tsr) & AT91_EMAC_TSR_BNQ))
 407                 ;
 408         writel((u32) packet, &emac->tar);
 409         writel(AT91_EMAC_TCR_LEN(length), &emac->tcr);
 410         while (AT91_EMAC_TCR_LEN(readl(&emac->tcr)))
 411                 ;
 412         DEBUG_AT91EMAC("Send %d \n", length);
 413         writel(readl(&emac->tsr) | AT91_EMAC_TSR_COMP, &emac->tsr);
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 static int at91emac_recv(struct eth_device *netdev)
 418 {
 419         emac_device *dev;
 420         at91_emac_t *emac;
 421         rbf_t *rbfp;
 422         int size;
 423
 424         emac = (at91_emac_t *) netdev->iobase;
 425         dev = (emac_device *) netdev->priv;
 426
 427         rbfp = &dev->rbfdt[dev->rbindex];
 428         while (rbfp->addr & RBF_OWNER)  {
 429                 size = rbfp->size & RBF_SIZE;
 430                 NetReceive(NetRxPackets[dev->rbindex], size);
 431
 432                 DEBUG_AT91EMAC("Recv[%d]: %d bytes @ %x \n",
 433                         dev->rbindex, size, rbfp->addr);
 434
 435                 rbfp->addr &= ~RBF_OWNER;
 436                 rbfp->size = 0;
 437                 if (dev->rbindex < (RBF_FRAMEMAX-1))
 438                         dev->rbindex++;
 439                 else
 440                         dev->rbindex = 0;
 441
 442                 rbfp = &(dev->rbfdt[dev->rbindex]);
 443                 if (!(rbfp->addr & RBF_OWNER))
 444                         writel(readl(&emac->rsr) | AT91_EMAC_RSR_REC,
 445                                 &emac->rsr);
 446         }
 447
 448         if (readl(&emac->isr) & AT91_EMAC_IxR_RBNA) {
 449                 /* EMAC silicon bug 41.3.1 workaround 1 */
 450                 writel(readl(&emac->ctl) & ~AT91_EMAC_CTL_RE, &emac->ctl);
 451                 writel(readl(&emac->ctl) | AT91_EMAC_CTL_RE, &emac->ctl);
 452                 dev->rbindex = 0;
 453                 printf("%s: reset receiver (EMAC dead lock bug)\n",
 454                         netdev->name);
 455         }
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 int at91emac_register(bd_t *bis, unsigned long iobase)
 460 {
 461         emac_device *emac;
 462         emac_device *emacfix;
 463         struct eth_device *dev;
 464
 465         if (iobase == 0)
 466                 iobase = AT91_EMAC_BASE;
 467         emac = malloc(sizeof(*emac)+512);
 468         if (emac == NULL)
 469                 return 1;
 470         dev = malloc(sizeof(*dev));
 471         if (dev == NULL) {
 472                 free(emac);
 473                 return 1;
 474         }
 475         /* alignment as per Errata (64 bytes) is insufficient! */
 476         emacfix = (emac_device *) (((unsigned long) emac + 0x1ff) & 0xFFFFFE00);
 477         memset(emacfix, 0, sizeof(emac_device));
 478
 479         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
 480 #ifndef CONFIG_RMII
 481         sprintf(dev->name, "AT91 EMAC");
 482 #else
 483         sprintf(dev->name, "AT91 EMAC RMII");
 484 #endif
 485         dev->iobase = iobase;
 486         dev->priv = emacfix;
 487         dev->init = at91emac_init;
 488         dev->halt = at91emac_halt;
 489         dev->send = at91emac_send;
 490         dev->recv = at91emac_recv;
 491
 492         eth_register(dev);
 493
 494 #if defined(CONFIG_MII) || defined(CONFIG_CMD_MII)
 495         miiphy_register(dev->name, at91emac_mii_read, at91emac_mii_write);
 496 #endif
 497         return 1;
 498 }