xref: /openbmc/u-boot/drivers/spi/mt7621_spi.c (revision ad8c9f614620ec77d3c0f8963d61535038c39f09)
1*5eee9deeSStefan Roese // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2*5eee9deeSStefan Roese /*
3*5eee9deeSStefan Roese  * Copyright (C) 2018 Stefan Roese <sr@denx.de>
4*5eee9deeSStefan Roese  *
5*5eee9deeSStefan Roese  * Derived from the Linux driver version drivers/spi/spi-mt7621.c
6*5eee9deeSStefan Roese  *   Copyright (C) 2011 Sergiy <piratfm@gmail.com>
7*5eee9deeSStefan Roese  *   Copyright (C) 2011-2013 Gabor Juhos <juhosg@openwrt.org>
8*5eee9deeSStefan Roese  *   Copyright (C) 2014-2015 Felix Fietkau <nbd@nbd.name>
9*5eee9deeSStefan Roese  */
10*5eee9deeSStefan Roese 
11*5eee9deeSStefan Roese #include <common.h>
12*5eee9deeSStefan Roese #include <dm.h>
13*5eee9deeSStefan Roese #include <spi.h>
14*5eee9deeSStefan Roese #include <wait_bit.h>
15*5eee9deeSStefan Roese #include <linux/io.h>
16*5eee9deeSStefan Roese 
17*5eee9deeSStefan Roese #define SPI_MSG_SIZE_MAX	32	/* SPI message chunk size */
18*5eee9deeSStefan Roese /* Enough for SPI NAND page read / write with page size 2048 bytes */
19*5eee9deeSStefan Roese #define SPI_MSG_SIZE_OVERALL	(2048 + 16)
20*5eee9deeSStefan Roese 
21*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_TRANS	0x00
22*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_TRANS_START	BIT(8)
23*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_TRANS_BUSY	BIT(16)
24*5eee9deeSStefan Roese 
25*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_OPCODE	0x04
26*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_DATA0	0x08
27*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_DATA4	0x18
28*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_MASTER	0x28
29*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_MOREBUF	0x2c
30*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_SPI_POLAR	0x38
31*5eee9deeSStefan Roese 
32*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_LSB_FIRST	BIT(3)
33*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_CPOL		BIT(4)
34*5eee9deeSStefan Roese #define MT7621_CPHA		BIT(5)
35*5eee9deeSStefan Roese 
36*5eee9deeSStefan Roese #define MASTER_MORE_BUFMODE	BIT(2)
37*5eee9deeSStefan Roese #define MASTER_RS_CLK_SEL	GENMASK(27, 16)
38*5eee9deeSStefan Roese #define MASTER_RS_CLK_SEL_SHIFT	16
39*5eee9deeSStefan Roese #define MASTER_RS_SLAVE_SEL	GENMASK(31, 29)
40*5eee9deeSStefan Roese 
41*5eee9deeSStefan Roese struct mt7621_spi {
42*5eee9deeSStefan Roese 	void __iomem *base;
43*5eee9deeSStefan Roese 	unsigned int sys_freq;
44*5eee9deeSStefan Roese 	u32 data[(SPI_MSG_SIZE_OVERALL / 4) + 1];
45*5eee9deeSStefan Roese 	int tx_len;
46*5eee9deeSStefan Roese };
47*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_reset(struct mt7621_spi * rs,int duplex)48*5eee9deeSStefan Roese static void mt7621_spi_reset(struct mt7621_spi *rs, int duplex)
49*5eee9deeSStefan Roese {
50*5eee9deeSStefan Roese 	setbits_le32(rs->base + MT7621_SPI_MASTER,
51*5eee9deeSStefan Roese 		     MASTER_RS_SLAVE_SEL | MASTER_MORE_BUFMODE);
52*5eee9deeSStefan Roese }
53*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_set_cs(struct mt7621_spi * rs,int cs,int enable)54*5eee9deeSStefan Roese static void mt7621_spi_set_cs(struct mt7621_spi *rs, int cs, int enable)
55*5eee9deeSStefan Roese {
56*5eee9deeSStefan Roese 	u32 val = 0;
57*5eee9deeSStefan Roese 
58*5eee9deeSStefan Roese 	debug("%s: cs#%d -> %s\n", __func__, cs, enable ? "enable" : "disable");
59*5eee9deeSStefan Roese 	if (enable)
60*5eee9deeSStefan Roese 		val = BIT(cs);
61*5eee9deeSStefan Roese 	iowrite32(val, rs->base + MT7621_SPI_POLAR);
62*5eee9deeSStefan Roese }
63*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_set_mode(struct udevice * bus,uint mode)64*5eee9deeSStefan Roese static int mt7621_spi_set_mode(struct udevice *bus, uint mode)
65*5eee9deeSStefan Roese {
66*5eee9deeSStefan Roese 	struct mt7621_spi *rs = dev_get_priv(bus);
67*5eee9deeSStefan Roese 	u32 reg;
68*5eee9deeSStefan Roese 
69*5eee9deeSStefan Roese 	debug("%s: mode=0x%08x\n", __func__, mode);
70*5eee9deeSStefan Roese 	reg = ioread32(rs->base + MT7621_SPI_MASTER);
71*5eee9deeSStefan Roese 
72*5eee9deeSStefan Roese 	reg &= ~MT7621_LSB_FIRST;
73*5eee9deeSStefan Roese 	if (mode & SPI_LSB_FIRST)
74*5eee9deeSStefan Roese 		reg |= MT7621_LSB_FIRST;
75*5eee9deeSStefan Roese 
76*5eee9deeSStefan Roese 	reg &= ~(MT7621_CPHA | MT7621_CPOL);
77*5eee9deeSStefan Roese 	switch (mode & (SPI_CPOL | SPI_CPHA)) {
78*5eee9deeSStefan Roese 	case SPI_MODE_0:
79*5eee9deeSStefan Roese 		break;
80*5eee9deeSStefan Roese 	case SPI_MODE_1:
81*5eee9deeSStefan Roese 		reg |= MT7621_CPHA;
82*5eee9deeSStefan Roese 		break;
83*5eee9deeSStefan Roese 	case SPI_MODE_2:
84*5eee9deeSStefan Roese 		reg |= MT7621_CPOL;
85*5eee9deeSStefan Roese 		break;
86*5eee9deeSStefan Roese 	case SPI_MODE_3:
87*5eee9deeSStefan Roese 		reg |= MT7621_CPOL | MT7621_CPHA;
88*5eee9deeSStefan Roese 		break;
89*5eee9deeSStefan Roese 	}
90*5eee9deeSStefan Roese 	iowrite32(reg, rs->base + MT7621_SPI_MASTER);
91*5eee9deeSStefan Roese 
92*5eee9deeSStefan Roese 	return 0;
93*5eee9deeSStefan Roese }
94*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_set_speed(struct udevice * bus,uint speed)95*5eee9deeSStefan Roese static int mt7621_spi_set_speed(struct udevice *bus, uint speed)
96*5eee9deeSStefan Roese {
97*5eee9deeSStefan Roese 	struct mt7621_spi *rs = dev_get_priv(bus);
98*5eee9deeSStefan Roese 	u32 rate;
99*5eee9deeSStefan Roese 	u32 reg;
100*5eee9deeSStefan Roese 
101*5eee9deeSStefan Roese 	debug("%s: speed=%d\n", __func__, speed);
102*5eee9deeSStefan Roese 	rate = DIV_ROUND_UP(rs->sys_freq, speed);
103*5eee9deeSStefan Roese 	debug("rate:%u\n", rate);
104*5eee9deeSStefan Roese 
105*5eee9deeSStefan Roese 	if (rate > 4097)
106*5eee9deeSStefan Roese 		return -EINVAL;
107*5eee9deeSStefan Roese 
108*5eee9deeSStefan Roese 	if (rate < 2)
109*5eee9deeSStefan Roese 		rate = 2;
110*5eee9deeSStefan Roese 
111*5eee9deeSStefan Roese 	reg = ioread32(rs->base + MT7621_SPI_MASTER);
112*5eee9deeSStefan Roese 	reg &= ~MASTER_RS_CLK_SEL;
113*5eee9deeSStefan Roese 	reg |= (rate - 2) << MASTER_RS_CLK_SEL_SHIFT;
114*5eee9deeSStefan Roese 	iowrite32(reg, rs->base + MT7621_SPI_MASTER);
115*5eee9deeSStefan Roese 
116*5eee9deeSStefan Roese 	return 0;
117*5eee9deeSStefan Roese }
118*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_wait_till_ready(struct mt7621_spi * rs)119*5eee9deeSStefan Roese static inline int mt7621_spi_wait_till_ready(struct mt7621_spi *rs)
120*5eee9deeSStefan Roese {
121*5eee9deeSStefan Roese 	int ret;
122*5eee9deeSStefan Roese 
123*5eee9deeSStefan Roese 	ret =  wait_for_bit_le32(rs->base + MT7621_SPI_TRANS,
124*5eee9deeSStefan Roese 				 MT7621_SPI_TRANS_BUSY, 0, 10, 0);
125*5eee9deeSStefan Roese 	if (ret)
126*5eee9deeSStefan Roese 		pr_err("Timeout in %s!\n", __func__);
127*5eee9deeSStefan Roese 
128*5eee9deeSStefan Roese 	return ret;
129*5eee9deeSStefan Roese }
130*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_xfer(struct udevice * dev,unsigned int bitlen,const void * dout,void * din,unsigned long flags)131*5eee9deeSStefan Roese static int mt7621_spi_xfer(struct udevice *dev, unsigned int bitlen,
132*5eee9deeSStefan Roese 			   const void *dout, void *din, unsigned long flags)
133*5eee9deeSStefan Roese {
134*5eee9deeSStefan Roese 	struct udevice *bus = dev->parent;
135*5eee9deeSStefan Roese 	struct mt7621_spi *rs = dev_get_priv(bus);
136*5eee9deeSStefan Roese 	const u8 *tx_buf = dout;
137*5eee9deeSStefan Roese 	u8 *ptr = (u8 *)dout;
138*5eee9deeSStefan Roese 	u8 *rx_buf = din;
139*5eee9deeSStefan Roese 	int total_size = bitlen >> 3;
140*5eee9deeSStefan Roese 	int chunk_size;
141*5eee9deeSStefan Roese 	int rx_len = 0;
142*5eee9deeSStefan Roese 	u32 data[(SPI_MSG_SIZE_MAX / 4) + 1] = { 0 };
143*5eee9deeSStefan Roese 	u32 val;
144*5eee9deeSStefan Roese 	int i;
145*5eee9deeSStefan Roese 
146*5eee9deeSStefan Roese 	debug("%s: dout=%p, din=%p, len=%x, flags=%lx\n", __func__, dout, din,
147*5eee9deeSStefan Roese 	      total_size, flags);
148*5eee9deeSStefan Roese 
149*5eee9deeSStefan Roese 	/*
150*5eee9deeSStefan Roese 	 * This driver only supports half-duplex, so complain and bail out
151*5eee9deeSStefan Roese 	 * upon full-duplex messages
152*5eee9deeSStefan Roese 	 */
153*5eee9deeSStefan Roese 	if (dout && din) {
154*5eee9deeSStefan Roese 		printf("Only half-duplex SPI transfer supported\n");
155*5eee9deeSStefan Roese 		return -EIO;
156*5eee9deeSStefan Roese 	}
157*5eee9deeSStefan Roese 
158*5eee9deeSStefan Roese 	if (dout) {
159*5eee9deeSStefan Roese 		debug("TX-DATA: ");
160*5eee9deeSStefan Roese 		for (i = 0; i < total_size; i++)
161*5eee9deeSStefan Roese 			debug("%02x ", *ptr++);
162*5eee9deeSStefan Roese 		debug("\n");
163*5eee9deeSStefan Roese 	}
164*5eee9deeSStefan Roese 
165*5eee9deeSStefan Roese 	mt7621_spi_wait_till_ready(rs);
166*5eee9deeSStefan Roese 
167*5eee9deeSStefan Roese 	/*
168*5eee9deeSStefan Roese 	 * Set CS active upon start of SPI message. This message can
169*5eee9deeSStefan Roese 	 * be split upon multiple calls to this xfer function
170*5eee9deeSStefan Roese 	 */
171*5eee9deeSStefan Roese 	if (flags & SPI_XFER_BEGIN)
172*5eee9deeSStefan Roese 		mt7621_spi_set_cs(rs, spi_chip_select(dev), 1);
173*5eee9deeSStefan Roese 
174*5eee9deeSStefan Roese 	while (total_size > 0) {
175*5eee9deeSStefan Roese 		/* Don't exceed the max xfer size */
176*5eee9deeSStefan Roese 		chunk_size = min_t(int, total_size, SPI_MSG_SIZE_MAX);
177*5eee9deeSStefan Roese 
178*5eee9deeSStefan Roese 		/*
179*5eee9deeSStefan Roese 		 * We might have some TX data buffered from the last xfer
180*5eee9deeSStefan Roese 		 * message. Make sure, that this does not exceed the max
181*5eee9deeSStefan Roese 		 * xfer size
182*5eee9deeSStefan Roese 		 */
183*5eee9deeSStefan Roese 		if (rs->tx_len > 4)
184*5eee9deeSStefan Roese 			chunk_size -= rs->tx_len;
185*5eee9deeSStefan Roese 		if (din)
186*5eee9deeSStefan Roese 			rx_len = chunk_size;
187*5eee9deeSStefan Roese 
188*5eee9deeSStefan Roese 		if (tx_buf) {
189*5eee9deeSStefan Roese 			/* Check if this message does not exceed the buffer */
190*5eee9deeSStefan Roese 			if ((chunk_size + rs->tx_len) > SPI_MSG_SIZE_OVERALL) {
191*5eee9deeSStefan Roese 				printf("TX message size too big (%d)\n",
192*5eee9deeSStefan Roese 				       chunk_size + rs->tx_len);
193*5eee9deeSStefan Roese 				return -EMSGSIZE;
194*5eee9deeSStefan Roese 			}
195*5eee9deeSStefan Roese 
196*5eee9deeSStefan Roese 			/*
197*5eee9deeSStefan Roese 			 * Write all TX data into internal buffer to collect
198*5eee9deeSStefan Roese 			 * all TX messages into one buffer (might be split into
199*5eee9deeSStefan Roese 			 * multiple calls to this function)
200*5eee9deeSStefan Roese 			 */
201*5eee9deeSStefan Roese 			for (i = 0; i < chunk_size; i++, rs->tx_len++) {
202*5eee9deeSStefan Roese 				rs->data[rs->tx_len / 4] |=
203*5eee9deeSStefan Roese 					tx_buf[i] << (8 * (rs->tx_len & 3));
204*5eee9deeSStefan Roese 			}
205*5eee9deeSStefan Roese 		}
206*5eee9deeSStefan Roese 
207*5eee9deeSStefan Roese 		if (flags & SPI_XFER_END) {
208*5eee9deeSStefan Roese 			/* Write TX data into controller */
209*5eee9deeSStefan Roese 			if (rs->tx_len) {
210*5eee9deeSStefan Roese 				rs->data[0] = swab32(rs->data[0]);
211*5eee9deeSStefan Roese 				if (rs->tx_len < 4)
212*5eee9deeSStefan Roese 					rs->data[0] >>= (4 - rs->tx_len) * 8;
213*5eee9deeSStefan Roese 
214*5eee9deeSStefan Roese 				for (i = 0; i < rs->tx_len; i += 4) {
215*5eee9deeSStefan Roese 					iowrite32(rs->data[i / 4], rs->base +
216*5eee9deeSStefan Roese 						  MT7621_SPI_OPCODE + i);
217*5eee9deeSStefan Roese 				}
218*5eee9deeSStefan Roese 			}
219*5eee9deeSStefan Roese 
220*5eee9deeSStefan Roese 			/* Write length into controller */
221*5eee9deeSStefan Roese 			val = (min_t(int, rs->tx_len, 4) * 8) << 24;
222*5eee9deeSStefan Roese 			if (rs->tx_len > 4)
223*5eee9deeSStefan Roese 				val |= (rs->tx_len - 4) * 8;
224*5eee9deeSStefan Roese 			val |= (rx_len * 8) << 12;
225*5eee9deeSStefan Roese 			iowrite32(val, rs->base + MT7621_SPI_MOREBUF);
226*5eee9deeSStefan Roese 
227*5eee9deeSStefan Roese 			/* Start the xfer */
228*5eee9deeSStefan Roese 			setbits_le32(rs->base + MT7621_SPI_TRANS,
229*5eee9deeSStefan Roese 				     MT7621_SPI_TRANS_START);
230*5eee9deeSStefan Roese 
231*5eee9deeSStefan Roese 			/* Wait until xfer is finished on bus */
232*5eee9deeSStefan Roese 			mt7621_spi_wait_till_ready(rs);
233*5eee9deeSStefan Roese 
234*5eee9deeSStefan Roese 			/* Reset TX length and TX buffer for next xfer */
235*5eee9deeSStefan Roese 			rs->tx_len = 0;
236*5eee9deeSStefan Roese 			memset(rs->data, 0, sizeof(rs->data));
237*5eee9deeSStefan Roese 		}
238*5eee9deeSStefan Roese 
239*5eee9deeSStefan Roese 		for (i = 0; i < rx_len; i += 4)
240*5eee9deeSStefan Roese 			data[i / 4] = ioread32(rs->base + MT7621_SPI_DATA0 + i);
241*5eee9deeSStefan Roese 
242*5eee9deeSStefan Roese 		if (rx_len) {
243*5eee9deeSStefan Roese 			debug("RX-DATA: ");
244*5eee9deeSStefan Roese 			for (i = 0; i < rx_len; i++) {
245*5eee9deeSStefan Roese 				rx_buf[i] = data[i / 4] >> (8 * (i & 3));
246*5eee9deeSStefan Roese 				debug("%02x ", rx_buf[i]);
247*5eee9deeSStefan Roese 			}
248*5eee9deeSStefan Roese 			debug("\n");
249*5eee9deeSStefan Roese 		}
250*5eee9deeSStefan Roese 
251*5eee9deeSStefan Roese 		if (tx_buf)
252*5eee9deeSStefan Roese 			tx_buf += chunk_size;
253*5eee9deeSStefan Roese 		if (rx_buf)
254*5eee9deeSStefan Roese 			rx_buf += chunk_size;
255*5eee9deeSStefan Roese 		total_size -= chunk_size;
256*5eee9deeSStefan Roese 	}
257*5eee9deeSStefan Roese 
258*5eee9deeSStefan Roese 	/* Wait until xfer is finished on bus and de-assert CS */
259*5eee9deeSStefan Roese 	mt7621_spi_wait_till_ready(rs);
260*5eee9deeSStefan Roese 	if (flags & SPI_XFER_END)
261*5eee9deeSStefan Roese 		mt7621_spi_set_cs(rs, spi_chip_select(dev), 0);
262*5eee9deeSStefan Roese 
263*5eee9deeSStefan Roese 	return 0;
264*5eee9deeSStefan Roese }
265*5eee9deeSStefan Roese 
mt7621_spi_probe(struct udevice * dev)266*5eee9deeSStefan Roese static int mt7621_spi_probe(struct udevice *dev)
267*5eee9deeSStefan Roese {
268*5eee9deeSStefan Roese 	struct mt7621_spi *rs = dev_get_priv(dev);
269*5eee9deeSStefan Roese 
270*5eee9deeSStefan Roese 	rs->base = dev_remap_addr(dev);
271*5eee9deeSStefan Roese 	if (!rs->base)
272*5eee9deeSStefan Roese 		return -EINVAL;
273*5eee9deeSStefan Roese 
274*5eee9deeSStefan Roese 	/*
275*5eee9deeSStefan Roese 	 * Read input clock via DT for now. At some point this should be
276*5eee9deeSStefan Roese 	 * replaced by implementing a clock driver for this SoC and getting
277*5eee9deeSStefan Roese 	 * the SPI frequency via this clock driver.
278*5eee9deeSStefan Roese 	 */
279*5eee9deeSStefan Roese 	rs->sys_freq = dev_read_u32_default(dev, "clock-frequency", 0);
280*5eee9deeSStefan Roese 	if (!rs->sys_freq) {
281*5eee9deeSStefan Roese 		printf("Please provide clock-frequency!\n");
282*5eee9deeSStefan Roese 		return -EINVAL;
283*5eee9deeSStefan Roese 	}
284*5eee9deeSStefan Roese 
285*5eee9deeSStefan Roese 	mt7621_spi_reset(rs, 0);
286*5eee9deeSStefan Roese 
287*5eee9deeSStefan Roese 	return 0;
288*5eee9deeSStefan Roese }
289*5eee9deeSStefan Roese 
290*5eee9deeSStefan Roese static const struct dm_spi_ops mt7621_spi_ops = {
291*5eee9deeSStefan Roese 	.set_mode = mt7621_spi_set_mode,
292*5eee9deeSStefan Roese 	.set_speed = mt7621_spi_set_speed,
293*5eee9deeSStefan Roese 	.xfer = mt7621_spi_xfer,
294*5eee9deeSStefan Roese 	/*
295*5eee9deeSStefan Roese 	 * cs_info is not needed, since we require all chip selects to be
296*5eee9deeSStefan Roese 	 * in the device tree explicitly
297*5eee9deeSStefan Roese 	 */
298*5eee9deeSStefan Roese };
299*5eee9deeSStefan Roese 
300*5eee9deeSStefan Roese static const struct udevice_id mt7621_spi_ids[] = {
301*5eee9deeSStefan Roese 	{ .compatible = "ralink,mt7621-spi" },
302*5eee9deeSStefan Roese 	{ }
303*5eee9deeSStefan Roese };
304*5eee9deeSStefan Roese 
305*5eee9deeSStefan Roese U_BOOT_DRIVER(mt7621_spi) = {
306*5eee9deeSStefan Roese 	.name = "mt7621_spi",
307*5eee9deeSStefan Roese 	.id = UCLASS_SPI,
308*5eee9deeSStefan Roese 	.of_match = mt7621_spi_ids,
309*5eee9deeSStefan Roese 	.ops = &mt7621_spi_ops,
310*5eee9deeSStefan Roese 	.priv_auto_alloc_size = sizeof(struct mt7621_spi),
311*5eee9deeSStefan Roese 	.probe = mt7621_spi_probe,
312*5eee9deeSStefan Roese };
313