]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-uboot.git/blobdiff - drivers/spi/mxc_spi.c
Merge branch 'u-boot-imx/master' into 'u-boot-arm/master'
[karo-tx-uboot.git] / drivers / spi / mxc_spi.c
index 5957ada3a4a626aba3584093d2018ae0e88a3946..5bed858787f610a9c9a46bb2214665a51d60a9e9 100644 (file)
 #include <common.h>
 #include <malloc.h>
 #include <spi.h>
+#include <asm/errno.h>
 #include <asm/io.h>
+#include <asm/gpio.h>
+#include <asm/arch/imx-regs.h>
+#include <asm/arch/clock.h>
 
 #ifdef CONFIG_MX27
 /* i.MX27 has a completely wrong register layout and register definitions in the
  * datasheet, the correct one is in the Freescale's Linux driver */
 
-#error "i.MX27 CSPI not supported due to drastic differences in register definisions" \
+#error "i.MX27 CSPI not supported due to drastic differences in register definitions" \
 "See linux mxc_spi driver from Freescale for details."
-
-#else
-
-#define MXC_CSPIRXDATA         0x00
-#define MXC_CSPITXDATA         0x04
-#define MXC_CSPICTRL           0x08
-#define MXC_CSPIINT            0x0C
-#define MXC_CSPIDMA            0x10
-#define MXC_CSPISTAT           0x14
-#define MXC_CSPIPERIOD         0x18
-#define MXC_CSPITEST           0x1C
-#define MXC_CSPIRESET          0x00
-
-#define MXC_CSPICTRL_EN                (1 << 0)
-#define MXC_CSPICTRL_MODE      (1 << 1)
-#define MXC_CSPICTRL_XCH       (1 << 2)
-#define MXC_CSPICTRL_SMC       (1 << 3)
-#define MXC_CSPICTRL_POL       (1 << 4)
-#define MXC_CSPICTRL_PHA       (1 << 5)
-#define MXC_CSPICTRL_SSCTL     (1 << 6)
-#define MXC_CSPICTRL_SSPOL     (1 << 7)
-#define MXC_CSPICTRL_CHIPSELECT(x)     (((x) & 0x3) << 24)
-#define MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(x)       (((x) & 0x1f) << 8)
-#define MXC_CSPICTRL_DATARATE(x)       (((x) & 0x7) << 16)
-
-#define MXC_CSPIPERIOD_32KHZ   (1 << 15)
+#endif
 
 static unsigned long spi_bases[] = {
-       0x43fa4000,
-       0x50010000,
-       0x53f84000,
+       MXC_SPI_BASE_ADDRESSES
 };
 
-#endif
+#define OUT    MXC_GPIO_DIRECTION_OUT
+
+#define reg_read readl
+#define reg_write(a, v) writel(v, a)
 
 struct mxc_spi_slave {
        struct spi_slave slave;
        unsigned long   base;
        u32             ctrl_reg;
+#if defined(MXC_ECSPI)
+       u32             cfg_reg;
+#endif
+       int             gpio;
+       int             ss_pol;
 };
 
 static inline struct mxc_spi_slave *to_mxc_spi_slave(struct spi_slave *slave)
@@ -75,55 +60,311 @@ static inline struct mxc_spi_slave *to_mxc_spi_slave(struct spi_slave *slave)
        return container_of(slave, struct mxc_spi_slave, slave);
 }
 
-static inline u32 reg_read(unsigned long addr)
+void spi_cs_activate(struct spi_slave *slave)
 {
-       return *(volatile unsigned long*)addr;
+       struct mxc_spi_slave *mxcs = to_mxc_spi_slave(slave);
+       if (mxcs->gpio > 0)
+               gpio_set_value(mxcs->gpio, mxcs->ss_pol);
 }
 
-static inline void reg_write(unsigned long addr, u32 val)
+void spi_cs_deactivate(struct spi_slave *slave)
 {
-       *(volatile unsigned long*)addr = val;
+       struct mxc_spi_slave *mxcs = to_mxc_spi_slave(slave);
+       if (mxcs->gpio > 0)
+               gpio_set_value(mxcs->gpio,
+                             !(mxcs->ss_pol));
 }
 
-static u32 spi_xchg_single(struct spi_slave *slave, u32 data, int bitlen)
+u32 get_cspi_div(u32 div)
 {
-       struct mxc_spi_slave *mxcs = to_mxc_spi_slave(slave);
-       unsigned int cfg_reg = reg_read(mxcs->base + MXC_CSPICTRL);
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < 8; i++) {
+               if (div <= (4 << i))
+                       return i;
+       }
+       return i;
+}
+
+#ifdef MXC_CSPI
+static s32 spi_cfg_mxc(struct mxc_spi_slave *mxcs, unsigned int cs,
+               unsigned int max_hz, unsigned int mode)
+{
+       unsigned int ctrl_reg;
+       u32 clk_src;
+       u32 div;
+
+       clk_src = mxc_get_clock(MXC_CSPI_CLK);
+
+       div = DIV_ROUND_UP(clk_src, max_hz);
+       div = get_cspi_div(div);
+
+       debug("clk %d Hz, div %d, real clk %d Hz\n",
+               max_hz, div, clk_src / (4 << div));
+
+       ctrl_reg = MXC_CSPICTRL_CHIPSELECT(cs) |
+               MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(MXC_CSPICTRL_MAXBITS) |
+               MXC_CSPICTRL_DATARATE(div) |
+               MXC_CSPICTRL_EN |
+#ifdef CONFIG_MX35
+               MXC_CSPICTRL_SSCTL |
+#endif
+               MXC_CSPICTRL_MODE;
 
-       if (MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(bitlen - 1) != (cfg_reg & MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(31))) {
-               cfg_reg = (cfg_reg & ~MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(31)) |
-                       MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(bitlen - 1);
-               reg_write(mxcs->base + MXC_CSPICTRL, cfg_reg);
+       if (mode & SPI_CPHA)
+               ctrl_reg |= MXC_CSPICTRL_PHA;
+       if (mode & SPI_CPOL)
+               ctrl_reg |= MXC_CSPICTRL_POL;
+       if (mode & SPI_CS_HIGH)
+               ctrl_reg |= MXC_CSPICTRL_SSPOL;
+       mxcs->ctrl_reg = ctrl_reg;
+
+       return 0;
+}
+#endif
+
+#ifdef MXC_ECSPI
+static s32 spi_cfg_mxc(struct mxc_spi_slave *mxcs, unsigned int cs,
+               unsigned int max_hz, unsigned int mode)
+{
+       u32 clk_src = mxc_get_clock(MXC_CSPI_CLK);
+       s32 pre_div = 0, post_div = 0, i, reg_ctrl, reg_config;
+       u32 ss_pol = 0, sclkpol = 0, sclkpha = 0;
+       struct cspi_regs *regs = (struct cspi_regs *)mxcs->base;
+
+       if (max_hz == 0) {
+               printf("Error: desired clock is 0\n");
+               return -1;
        }
 
-       reg_write(mxcs->base + MXC_CSPITXDATA, data);
+       /*
+        * Reset SPI and set all CSs to master mode, if toggling
+        * between slave and master mode we might see a glitch
+        * on the clock line
+        */
+       reg_ctrl = MXC_CSPICTRL_MODE_MASK;
+       reg_write(&regs->ctrl, reg_ctrl);
+       reg_ctrl |=  MXC_CSPICTRL_EN;
+       reg_write(&regs->ctrl, reg_ctrl);
+
+       /*
+        * The following computation is taken directly from Freescale's code.
+        */
+       if (clk_src > max_hz) {
+               pre_div = DIV_ROUND_UP(clk_src, max_hz);
+               if (pre_div > 16) {
+                       post_div = pre_div / 16;
+                       pre_div = 15;
+               }
+               if (post_div != 0) {
+                       for (i = 0; i < 16; i++) {
+                               if ((1 << i) >= post_div)
+                                       break;
+                       }
+                       if (i == 16) {
+                               printf("Error: no divider for the freq: %d\n",
+                                       max_hz);
+                               return -1;
+                       }
+                       post_div = i;
+               }
+       }
+
+       debug("pre_div = %d, post_div=%d\n", pre_div, post_div);
+       reg_ctrl = (reg_ctrl & ~MXC_CSPICTRL_SELCHAN(3)) |
+               MXC_CSPICTRL_SELCHAN(cs);
+       reg_ctrl = (reg_ctrl & ~MXC_CSPICTRL_PREDIV(0x0F)) |
+               MXC_CSPICTRL_PREDIV(pre_div);
+       reg_ctrl = (reg_ctrl & ~MXC_CSPICTRL_POSTDIV(0x0F)) |
+               MXC_CSPICTRL_POSTDIV(post_div);
+
+       /* We need to disable SPI before changing registers */
+       reg_ctrl &= ~MXC_CSPICTRL_EN;
+
+       if (mode & SPI_CS_HIGH)
+               ss_pol = 1;
+
+       if (mode & SPI_CPOL)
+               sclkpol = 1;
+
+       if (mode & SPI_CPHA)
+               sclkpha = 1;
+
+       reg_config = reg_read(&regs->cfg);
+
+       /*
+        * Configuration register setup
+        * The MX51 supports different setup for each SS
+        */
+       reg_config = (reg_config & ~(1 << (cs + MXC_CSPICON_SSPOL))) |
+               (ss_pol << (cs + MXC_CSPICON_SSPOL));
+       reg_config = (reg_config & ~(1 << (cs + MXC_CSPICON_POL))) |
+               (sclkpol << (cs + MXC_CSPICON_POL));
+       reg_config = (reg_config & ~(1 << (cs + MXC_CSPICON_PHA))) |
+               (sclkpha << (cs + MXC_CSPICON_PHA));
+
+       debug("reg_ctrl = 0x%x\n", reg_ctrl);
+       reg_write(&regs->ctrl, reg_ctrl);
+       debug("reg_config = 0x%x\n", reg_config);
+       reg_write(&regs->cfg, reg_config);
+
+       /* save config register and control register */
+       mxcs->ctrl_reg = reg_ctrl;
+       mxcs->cfg_reg = reg_config;
+
+       /* clear interrupt reg */
+       reg_write(&regs->intr, 0);
+       reg_write(&regs->stat, MXC_CSPICTRL_TC | MXC_CSPICTRL_RXOVF);
+
+       return 0;
+}
+#endif
+
+int spi_xchg_single(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen,
+       const u8 *dout, u8 *din, unsigned long flags)
+{
+       struct mxc_spi_slave *mxcs = to_mxc_spi_slave(slave);
+       int nbytes = (bitlen + 7) / 8;
+       u32 data, cnt, i;
+       struct cspi_regs *regs = (struct cspi_regs *)mxcs->base;
+
+       debug("%s: bitlen %d dout 0x%x din 0x%x\n",
+               __func__, bitlen, (u32)dout, (u32)din);
+
+       mxcs->ctrl_reg = (mxcs->ctrl_reg &
+               ~MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(MXC_CSPICTRL_MAXBITS)) |
+               MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(bitlen - 1);
 
-       cfg_reg |= MXC_CSPICTRL_XCH;
+       reg_write(&regs->ctrl, mxcs->ctrl_reg | MXC_CSPICTRL_EN);
+#ifdef MXC_ECSPI
+       reg_write(&regs->cfg, mxcs->cfg_reg);
+#endif
+
+       /* Clear interrupt register */
+       reg_write(&regs->stat, MXC_CSPICTRL_TC | MXC_CSPICTRL_RXOVF);
+
+       /*
+        * The SPI controller works only with words,
+        * check if less than a word is sent.
+        * Access to the FIFO is only 32 bit
+        */
+       if (bitlen % 32) {
+               data = 0;
+               cnt = (bitlen % 32) / 8;
+               if (dout) {
+                       for (i = 0; i < cnt; i++) {
+                               data = (data << 8) | (*dout++ & 0xFF);
+                       }
+               }
+               debug("Sending SPI 0x%x\n", data);
+
+               reg_write(&regs->txdata, data);
+               nbytes -= cnt;
+       }
 
-       reg_write(mxcs->base + MXC_CSPICTRL, cfg_reg);
+       data = 0;
+
+       while (nbytes > 0) {
+               data = 0;
+               if (dout) {
+                       /* Buffer is not 32-bit aligned */
+                       if ((unsigned long)dout & 0x03) {
+                               data = 0;
+                               for (i = 0; i < 4; i++)
+                                       data = (data << 8) | (*dout++ & 0xFF);
+                       } else {
+                               data = *(u32 *)dout;
+                               data = cpu_to_be32(data);
+                       }
+                       dout += 4;
+               }
+               debug("Sending SPI 0x%x\n", data);
+               reg_write(&regs->txdata, data);
+               nbytes -= 4;
+       }
+
+       /* FIFO is written, now starts the transfer setting the XCH bit */
+       reg_write(&regs->ctrl, mxcs->ctrl_reg |
+               MXC_CSPICTRL_EN | MXC_CSPICTRL_XCH);
 
-       while (reg_read(mxcs->base + MXC_CSPICTRL) & MXC_CSPICTRL_XCH)
+       /* Wait until the TC (Transfer completed) bit is set */
+       while ((reg_read(&regs->stat) & MXC_CSPICTRL_TC) == 0)
                ;
 
-       return reg_read(mxcs->base + MXC_CSPIRXDATA);
+       /* Transfer completed, clear any pending request */
+       reg_write(&regs->stat, MXC_CSPICTRL_TC | MXC_CSPICTRL_RXOVF);
+
+       nbytes = (bitlen + 7) / 8;
+
+       cnt = nbytes % 32;
+
+       if (bitlen % 32) {
+               data = reg_read(&regs->rxdata);
+               cnt = (bitlen % 32) / 8;
+               data = cpu_to_be32(data) >> ((sizeof(data) - cnt) * 8);
+               debug("SPI Rx unaligned: 0x%x\n", data);
+               if (din) {
+                       memcpy(din, &data, cnt);
+                       din += cnt;
+               }
+               nbytes -= cnt;
+       }
+
+       while (nbytes > 0) {
+               u32 tmp;
+               tmp = reg_read(&regs->rxdata);
+               data = cpu_to_be32(tmp);
+               debug("SPI Rx: 0x%x 0x%x\n", tmp, data);
+               cnt = min(nbytes, sizeof(data));
+               if (din) {
+                       memcpy(din, &data, cnt);
+                       din += cnt;
+               }
+               nbytes -= cnt;
+       }
+
+       return 0;
+
 }
 
 int spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout,
                void *din, unsigned long flags)
 {
-       int n_blks = (bitlen + 31) / 32;
-       u32 *out_l, *in_l;
-       int i;
-
-       if ((int)dout & 3 || (int)din & 3) {
-               printf("Error: unaligned buffers in: %p, out: %p\n", din, dout);
-               return 1;
+       int n_bytes = (bitlen + 7) / 8;
+       int n_bits;
+       int ret;
+       u32 blk_size;
+       u8 *p_outbuf = (u8 *)dout;
+       u8 *p_inbuf = (u8 *)din;
+
+       if (!slave)
+               return -1;
+
+       if (flags & SPI_XFER_BEGIN)
+               spi_cs_activate(slave);
+
+       while (n_bytes > 0) {
+               if (n_bytes < MAX_SPI_BYTES)
+                       blk_size = n_bytes;
+               else
+                       blk_size = MAX_SPI_BYTES;
+
+               n_bits = blk_size * 8;
+
+               ret = spi_xchg_single(slave, n_bits, p_outbuf, p_inbuf, 0);
+
+               if (ret)
+                       return ret;
+               if (dout)
+                       p_outbuf += blk_size;
+               if (din)
+                       p_inbuf += blk_size;
+               n_bytes -= blk_size;
        }
 
-       for (i = 0, in_l = (u32 *)din, out_l = (u32 *)dout;
-            i < n_blks;
-            i++, in_l++, out_l++, bitlen -= 32)
-               *in_l = spi_xchg_single(slave, *out_l, bitlen);
+       if (flags & SPI_XFER_END) {
+               spi_cs_deactivate(slave);
+       }
 
        return 0;
 }
@@ -132,56 +373,86 @@ void spi_init(void)
 {
 }
 
+static int decode_cs(struct mxc_spi_slave *mxcs, unsigned int cs)
+{
+       int ret;
+
+       /*
+        * Some SPI devices require active chip-select over multiple
+        * transactions, we achieve this using a GPIO. Still, the SPI
+        * controller has to be configured to use one of its own chipselects.
+        * To use this feature you have to call spi_setup_slave() with
+        * cs = internal_cs | (gpio << 8), and you have to use some unused
+        * on this SPI controller cs between 0 and 3.
+        */
+       if (cs > 3) {
+               mxcs->gpio = cs >> 8;
+               cs &= 3;
+               ret = gpio_direction_output(mxcs->gpio, !(mxcs->ss_pol));
+               if (ret) {
+                       printf("mxc_spi: cannot setup gpio %d\n", mxcs->gpio);
+                       return -EINVAL;
+               }
+       } else {
+               mxcs->gpio = -1;
+       }
+
+       return cs;
+}
+
 struct spi_slave *spi_setup_slave(unsigned int bus, unsigned int cs,
                        unsigned int max_hz, unsigned int mode)
 {
-       unsigned int ctrl_reg;
        struct mxc_spi_slave *mxcs;
+       int ret;
 
-       if (bus >= sizeof(spi_bases) / sizeof(spi_bases[0]) ||
-           cs > 3)
+       if (bus >= ARRAY_SIZE(spi_bases))
                return NULL;
 
-       ctrl_reg = MXC_CSPICTRL_CHIPSELECT(cs) |
-               MXC_CSPICTRL_BITCOUNT(31) |
-               MXC_CSPICTRL_DATARATE(7) | /* FIXME: calculate data rate */
-               MXC_CSPICTRL_EN |
-               MXC_CSPICTRL_MODE;
+       mxcs = spi_alloc_slave(struct mxc_spi_slave, bus, cs);
+       if (!mxcs) {
+               puts("mxc_spi: SPI Slave not allocated !\n");
+               return NULL;
+       }
 
-       if (mode & SPI_CPHA)
-               ctrl_reg |= MXC_CSPICTRL_PHA;
-       if (!(mode & SPI_CPOL))
-               ctrl_reg |= MXC_CSPICTRL_POL;
-       if (mode & SPI_CS_HIGH)
-               ctrl_reg |= MXC_CSPICTRL_SSPOL;
+       mxcs->ss_pol = (mode & SPI_CS_HIGH) ? 1 : 0;
 
-       mxcs = malloc(sizeof(struct mxc_spi_slave));
-       if (!mxcs)
+       ret = decode_cs(mxcs, cs);
+       if (ret < 0) {
+               free(mxcs);
                return NULL;
+       }
+
+       cs = ret;
 
-       mxcs->slave.bus = bus;
-       mxcs->slave.cs = cs;
        mxcs->base = spi_bases[bus];
-       mxcs->ctrl_reg = ctrl_reg;
 
+       ret = spi_cfg_mxc(mxcs, cs, max_hz, mode);
+       if (ret) {
+               printf("mxc_spi: cannot setup SPI controller\n");
+               free(mxcs);
+               return NULL;
+       }
        return &mxcs->slave;
 }
 
 void spi_free_slave(struct spi_slave *slave)
 {
-       free(slave);
+       struct mxc_spi_slave *mxcs = to_mxc_spi_slave(slave);
+
+       free(mxcs);
 }
 
 int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave)
 {
        struct mxc_spi_slave *mxcs = to_mxc_spi_slave(slave);
+       struct cspi_regs *regs = (struct cspi_regs *)mxcs->base;
 
-       reg_write(mxcs->base + MXC_CSPIRESET, 1);
+       reg_write(&regs->rxdata, 1);
        udelay(1);
-       reg_write(mxcs->base + MXC_CSPICTRL, mxcs->ctrl_reg);
-       reg_write(mxcs->base + MXC_CSPIPERIOD,
-                 MXC_CSPIPERIOD_32KHZ);
-       reg_write(mxcs->base + MXC_CSPIINT, 0);
+       reg_write(&regs->ctrl, mxcs->ctrl_reg);
+       reg_write(&regs->period, MXC_CSPIPERIOD_32KHZ);
+       reg_write(&regs->intr, 0);
 
        return 0;
 }