drivers/video/fsl_diu_fb.c

   1 /*
   2  * Copyright 2007, 2010-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  * Authors: York Sun <yorksun@freescale.com>
   4  *          Timur Tabi <timur@freescale.com>
   5  *
   6  * FSL DIU Framebuffer driver
   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 <malloc.h>
  29 #include <asm/io.h>
  30
  31 #include "videomodes.h"
  32 #include <video_fb.h>
  33 #include <fsl_diu_fb.h>
  34
  35 struct fb_var_screeninfo {
  36         unsigned int xres;              /* visible resolution           */
  37         unsigned int yres;
  38
  39         unsigned int bits_per_pixel;    /* guess what                   */
  40
  41         /* Timing: All values in pixclocks, except pixclock (of course) */
  42         unsigned int pixclock;          /* pixel clock in ps (pico seconds) */
  43         unsigned int left_margin;       /* time from sync to picture    */
  44         unsigned int right_margin;      /* time from picture to sync    */
  45         unsigned int upper_margin;      /* time from sync to picture    */
  46         unsigned int lower_margin;
  47         unsigned int hsync_len;         /* length of horizontal sync    */
  48         unsigned int vsync_len;         /* length of vertical sync      */
  49         unsigned int sync;              /* see FB_SYNC_*                */
  50         unsigned int vmode;             /* see FB_VMODE_*               */
  51         unsigned int rotate;            /* angle we rotate counter clockwise */
  52 };
  53
  54 struct fb_info {
  55         struct fb_var_screeninfo var;   /* Current var */
  56         unsigned int smem_len;          /* Length of frame buffer mem */
  57         unsigned int type;              /* see FB_TYPE_*                */
  58         unsigned int line_length;       /* length of a line in bytes    */
  59
  60         void *screen_base;
  61         unsigned long screen_size;
  62 };
  63
  64 struct fb_videomode {
  65         const char *name;       /* optional */
  66         unsigned int refresh;           /* optional */
  67         unsigned int xres;
  68         unsigned int yres;
  69         unsigned int pixclock;
  70         unsigned int left_margin;
  71         unsigned int right_margin;
  72         unsigned int upper_margin;
  73         unsigned int lower_margin;
  74         unsigned int hsync_len;
  75         unsigned int vsync_len;
  76         unsigned int sync;
  77         unsigned int vmode;
  78         unsigned int flag;
  79 };
  80
  81 #define FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT   2       /* vertical sync high active    */
  82 #define FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT   8       /* composite sync high active   */
  83 #define FB_VMODE_NONINTERLACED  0       /* non interlaced */
  84
  85 /* This setting is used for the ifm pdm360ng with PRIMEVIEW PM070WL3 */
  86 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_800 = {
  87         .name           = "800x600-60",
  88         .refresh        = 60,
  89         .xres           = 800,
  90         .yres           = 480,
  91         .pixclock       = 31250,
  92         .left_margin    = 86,
  93         .right_margin   = 42,
  94         .upper_margin   = 33,
  95         .lower_margin   = 10,
  96         .hsync_len      = 128,
  97         .vsync_len      = 2,
  98         .sync           = 0,
  99         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
 100 };
 101
 102 /*
 103  * These parameters give default parameters
 104  * for video output 1024x768,
 105  * FIXME - change timing to proper amounts
 106  * hsync 31.5kHz, vsync 60Hz
 107  */
 108 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1024 = {
 109         .name           = "1024x768-60",
 110         .refresh        = 60,
 111         .xres           = 1024,
 112         .yres           = 768,
 113         .pixclock       = 15385,
 114         .left_margin    = 160,
 115         .right_margin   = 24,
 116         .upper_margin   = 29,
 117         .lower_margin   = 3,
 118         .hsync_len      = 136,
 119         .vsync_len      = 6,
 120         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 121         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
 122 };
 123
 124 static struct fb_videomode fsl_diu_mode_1280 = {
 125         .name           = "1280x1024-60",
 126         .refresh        = 60,
 127         .xres           = 1280,
 128         .yres           = 1024,
 129         .pixclock       = 9375,
 130         .left_margin    = 38,
 131         .right_margin   = 128,
 132         .upper_margin   = 2,
 133         .lower_margin   = 7,
 134         .hsync_len      = 216,
 135         .vsync_len      = 37,
 136         .sync           = FB_SYNC_COMP_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 137         .vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
 138 };
 139
 140 /*
 141  * These are the fields of area descriptor(in DDR memory) for every plane
 142  */
 143 struct diu_ad {
 144         /* Word 0(32-bit) in DDR memory */
 145         __le32 pix_fmt; /* hard coding pixel format */
 146         /* Word 1(32-bit) in DDR memory */
 147         __le32 addr;
 148         /* Word 2(32-bit) in DDR memory */
 149         __le32 src_size_g_alpha;
 150         /* Word 3(32-bit) in DDR memory */
 151         __le32 aoi_size;
 152         /* Word 4(32-bit) in DDR memory */
 153         __le32 offset_xyi;
 154         /* Word 5(32-bit) in DDR memory */
 155         __le32 offset_xyd;
 156         /* Word 6(32-bit) in DDR memory */
 157         __le32 ckmax_r:8;
 158         __le32 ckmax_g:8;
 159         __le32 ckmax_b:8;
 160         __le32 res9:8;
 161         /* Word 7(32-bit) in DDR memory */
 162         __le32 ckmin_r:8;
 163         __le32 ckmin_g:8;
 164         __le32 ckmin_b:8;
 165         __le32 res10:8;
 166         /* Word 8(32-bit) in DDR memory */
 167         __le32 next_ad;
 168         /* Word 9(32-bit) in DDR memory, just for 64-bit aligned */
 169         __le32 res[3];
 170 } __attribute__ ((packed));
 171
 172 /*
 173  * DIU register map
 174  */
 175 struct diu {
 176         __be32 desc[3];
 177         __be32 gamma;
 178         __be32 pallete;
 179         __be32 cursor;
 180         __be32 curs_pos;
 181         __be32 diu_mode;
 182         __be32 bgnd;
 183         __be32 bgnd_wb;
 184         __be32 disp_size;
 185         __be32 wb_size;
 186         __be32 wb_mem_addr;
 187         __be32 hsyn_para;
 188         __be32 vsyn_para;
 189         __be32 syn_pol;
 190         __be32 thresholds;
 191         __be32 int_status;
 192         __be32 int_mask;
 193         __be32 colorbar[8];
 194         __be32 filling;
 195         __be32 plut;
 196 } __attribute__ ((packed));
 197
 198 struct diu_addr {
 199         void *vaddr;            /* Virtual address */
 200         u32 paddr;              /* 32-bit physical address */
 201         unsigned int offset;    /* Alignment offset */
 202 };
 203
 204 static struct fb_info info;
 205
 206 /*
 207  * Align to 64-bit(8-byte), 32-byte, etc.
 208  */
 209 static int allocate_buf(struct diu_addr *buf, u32 size, u32 bytes_align)
 210 {
 211         u32 offset, ssize;
 212         u32 mask;
 213
 214         ssize = size + bytes_align;
 215         buf->vaddr = malloc(ssize);
 216         if (!buf->vaddr)
 217                 return -1;
 218
 219         memset(buf->vaddr, 0, ssize);
 220         mask = bytes_align - 1;
 221         offset = (u32)buf->vaddr & mask;
 222         if (offset) {
 223                 buf->offset = bytes_align - offset;
 224                 buf->vaddr += offset;
 225         } else
 226                 buf->offset = 0;
 227
 228         buf->paddr = virt_to_phys(buf->vaddr);
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Allocate a framebuffer and an Area Descriptor that points to it.  Both
 234  * are created in the same memory block.  The Area Descriptor is updated to
 235  * point to the framebuffer memory. Memory is aligned as needed.
 236  */
 237 static struct diu_ad *allocate_fb(unsigned int xres, unsigned int yres,
 238                                   unsigned int depth, void **fb)
 239 {
 240         unsigned long size = xres * yres * depth;
 241         struct diu_addr addr;
 242         struct diu_ad *ad;
 243         size_t ad_size = roundup(sizeof(struct diu_ad), 32);
 244
 245         /*
 246          * Allocate a memory block that holds the Area Descriptor and the
 247          * frame buffer right behind it.  To keep the code simple, everything
 248          * is aligned on a 32-byte address.
 249          */
 250         if (allocate_buf(&addr, ad_size + size, 32) < 0)
 251                 return NULL;
 252
 253         ad = addr.vaddr;
 254         ad->addr = cpu_to_le32(addr.paddr + ad_size);
 255         ad->aoi_size = cpu_to_le32((yres << 16) | xres);
 256         ad->src_size_g_alpha = cpu_to_le32((yres << 12) | xres);
 257         ad->offset_xyi = 0;
 258         ad->offset_xyd = 0;
 259
 260         if (fb)
 261                 *fb = addr.vaddr + ad_size;
 262
 263         return ad;
 264 }
 265
 266 int fsl_diu_init(int xres, u32 pixel_format, int gamma_fix)
 267 {
 268         struct fb_videomode *fsl_diu_mode_db;
 269         struct diu_ad *ad;
 270         struct diu *hw = (struct diu *)CONFIG_SYS_DIU_ADDR;
 271         u8 *gamma_table_base;
 272         unsigned int i, j;
 273         struct diu_ad *dummy_ad;
 274         struct diu_addr gamma;
 275         struct diu_addr cursor;
 276
 277         switch (xres) {
 278         case 800:
 279                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_800;
 280                 break;
 281         case 1280:
 282                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1280;
 283                 break;
 284         default:
 285                 fsl_diu_mode_db = &fsl_diu_mode_1024;
 286         }
 287
 288         /* The AD struct for the dummy framebuffer and the FB itself */
 289         dummy_ad = allocate_fb(2, 4, 4, NULL);
 290         if (!dummy_ad) {
 291                 printf("DIU:   Out of memory\n");
 292                 return -1;
 293         }
 294         dummy_ad->pix_fmt = 0x88883316;
 295
 296         /* read mode info */
 297         info.var.xres = fsl_diu_mode_db->xres;
 298         info.var.yres = fsl_diu_mode_db->yres;
 299         info.var.bits_per_pixel = 32;
 300         info.var.pixclock = fsl_diu_mode_db->pixclock;
 301         info.var.left_margin = fsl_diu_mode_db->left_margin;
 302         info.var.right_margin = fsl_diu_mode_db->right_margin;
 303         info.var.upper_margin = fsl_diu_mode_db->upper_margin;
 304         info.var.lower_margin = fsl_diu_mode_db->lower_margin;
 305         info.var.hsync_len = fsl_diu_mode_db->hsync_len;
 306         info.var.vsync_len = fsl_diu_mode_db->vsync_len;
 307         info.var.sync = fsl_diu_mode_db->sync;
 308         info.var.vmode = fsl_diu_mode_db->vmode;
 309         info.line_length = info.var.xres * info.var.bits_per_pixel / 8;
 310
 311         /* Memory allocation for framebuffer */
 312         info.smem_len =
 313                 info.var.xres * info.var.yres * (info.var.bits_per_pixel / 8);
 314         ad = allocate_fb(info.var.xres, info.var.yres,
 315                          info.var.bits_per_pixel / 8, &info.screen_base);
 316         if (!ad) {
 317                 printf("DIU:   Out of memory\n");
 318                 return -1;
 319         }
 320
 321         ad->pix_fmt = pixel_format;
 322
 323         /* Disable chroma keying function */
 324         ad->ckmax_r = 0;
 325         ad->ckmax_g = 0;
 326         ad->ckmax_b = 0;
 327
 328         ad->ckmin_r = 255;
 329         ad->ckmin_g = 255;
 330         ad->ckmin_b = 255;
 331
 332         /* Initialize the gamma table */
 333         if (allocate_buf(&gamma, 256 * 3, 32) < 0) {
 334                 printf("DIU:   Out of memory\n");
 335                 return -1;
 336         }
 337         gamma_table_base = gamma.vaddr;
 338         for (i = 0; i <= 2; i++)
 339                 for (j = 0; j < 256; j++)
 340                         *gamma_table_base++ = j;
 341
 342         if (gamma_fix == 1) {   /* fix the gamma */
 343                 gamma_table_base = gamma.vaddr;
 344                 for (i = 0; i < 256 * 3; i++) {
 345                         gamma_table_base[i] = (gamma_table_base[i] << 2)
 346                                 | ((gamma_table_base[i] >> 6) & 0x03);
 347                 }
 348         }
 349
 350         /* Initialize the cursor */
 351         if (allocate_buf(&cursor, 32 * 32 * 2, 32) < 0) {
 352                 printf("DIU:   Can't alloc cursor data\n");
 353                 return -1;
 354         }
 355
 356         /* Program DIU registers */
 357         out_be32(&hw->diu_mode, 0);     /* Temporarily disable the DIU */
 358
 359         out_be32(&hw->gamma, gamma.paddr);
 360         out_be32(&hw->cursor, cursor.paddr);
 361         out_be32(&hw->bgnd, 0x007F7F7F);
 362         out_be32(&hw->bgnd_wb, 0);
 363         out_be32(&hw->disp_size, info.var.yres << 16 | info.var.xres);
 364         out_be32(&hw->wb_size, 0);
 365         out_be32(&hw->wb_mem_addr, 0);
 366         out_be32(&hw->hsyn_para, info.var.left_margin << 22 |
 367                         info.var.hsync_len << 11 |
 368                         info.var.right_margin);
 369
 370         out_be32(&hw->vsyn_para, info.var.upper_margin << 22 |
 371                         info.var.vsync_len << 11 |
 372                         info.var.lower_margin);
 373
 374         out_be32(&hw->syn_pol, 0);
 375         out_be32(&hw->thresholds, 0x00037800);
 376         out_be32(&hw->int_status, 0);
 377         out_be32(&hw->int_mask, 0);
 378         out_be32(&hw->plut, 0x01F5F666);
 379         /* Pixel Clock configuration */
 380         diu_set_pixel_clock(info.var.pixclock);
 381
 382         /* Set the frame buffers */
 383         out_be32(&hw->desc[0], virt_to_phys(ad));
 384         out_be32(&hw->desc[1], virt_to_phys(dummy_ad));
 385         out_be32(&hw->desc[2], virt_to_phys(dummy_ad));
 386
 387         /* Enable the DIU, set display to all three planes */
 388         out_be32(&hw->diu_mode, 1);
 389
 390         return 0;
 391 }
 392
 393 void *video_hw_init(void)
 394 {
 395         static GraphicDevice ctfb;
 396         const char *options;
 397         unsigned int depth = 0, freq = 0;
 398
 399         if (!video_get_video_mode(&ctfb.winSizeX, &ctfb.winSizeY, &depth, &freq,
 400                                   &options))
 401                 return NULL;
 402
 403         /* Find the monitor port, which is a required option */
 404         if (!options)
 405                 return NULL;
 406         if (strncmp(options, "monitor=", 8) != 0)
 407                 return NULL;
 408
 409         if (platform_diu_init(ctfb.winSizeX, ctfb.winSizeY, options + 8) < 0)
 410                 return NULL;
 411
 412         /* fill in Graphic device struct */
 413         sprintf(ctfb.modeIdent, "%ix%ix%i %ikHz %iHz",
 414                 ctfb.winSizeX, ctfb.winSizeY, depth, 64, freq);
 415
 416         ctfb.frameAdrs = (unsigned int)info.screen_base;
 417         ctfb.plnSizeX = ctfb.winSizeX;
 418         ctfb.plnSizeY = ctfb.winSizeY;
 419
 420         ctfb.gdfBytesPP = 4;
 421         ctfb.gdfIndex = GDF_32BIT_X888RGB;
 422
 423         ctfb.isaBase = 0;
 424         ctfb.pciBase = 0;
 425         ctfb.memSize = info.screen_size;
 426
 427         /* Cursor Start Address */
 428         ctfb.dprBase = 0;
 429         ctfb.vprBase = 0;
 430         ctfb.cprBase = 0;
 431
 432         return &ctfb;
 433 }