1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * JZ4780 DDR initialization
4  *
5  * Copyright (c) 2013 Imagination Technologies
6  * Author: Paul Burton <paul.burton@imgtec.com>
7  *
8  * Based on spl/common/{jz4780_ddr,jz_ddr3_init}.c from X-Boot
9  * Copyright (c) 2006-2013 Ingenic Semiconductor
10  */
11 
12 #include <common.h>
13 #include <asm/io.h>
14 #include <mach/jz4780.h>
15 #include <mach/jz4780_dram.h>
16 
17 static const u32 get_mem_clk(void)
18 {
19 	const u32 mpll_out = ((u64)JZ4780_SYS_EXTAL * JZ4780_MPLL_M) /
20 			     (JZ4780_MPLL_N * JZ4780_MPLL_OD);
21 	return mpll_out / JZ4780_SYS_MEM_DIV;
22 }
23 
24 u32 sdram_size(int cs)
25 {
26 	u32 dw = DDR_DW32 ? 4 : 2;
27 	u32 banks = DDR_BANK8 ? 8 : 4;
28 	u32 size = 0;
29 
30 	if ((cs == 0) && DDR_CS0EN) {
31 		size = (1 << (DDR_ROW + DDR_COL)) * dw * banks;
32 		if (DDR_CS1EN && (size > 0x20000000))
33 			size = 0x20000000;
34 	} else if ((cs == 1) && DDR_CS1EN) {
35 		size = (1 << (DDR_ROW + DDR_COL)) * dw * banks;
36 	}
37 
38 	return size;
39 }
40 
41 static void ddr_cfg_init(void)
42 {
43 	void __iomem *ddr_ctl_regs = (void __iomem *)DDRC_BASE;
44 	u32 ddrc_cfg, tmp;
45 
46 	tmp = DDR_CL;
47 	if (tmp)
48 		tmp--;
49 	if (tmp > 4)
50 		tmp = 4;
51 
52 	ddrc_cfg = DDRC_CFG_TYPE_DDR3 | DDRC_CFG_IMBA |
53 		   DDR_DW32 | DDRC_CFG_MPRT | ((tmp | 0x8) << 2) |
54 		   ((DDR_ROW - 12) << 11) | ((DDR_COL - 8) << 8) |
55 		   (DDR_CS0EN << 6) | (DDR_BANK8 << 1) |
56 		   ((DDR_ROW - 12) << 27) | ((DDR_COL - 8) << 24) |
57 		   (DDR_CS1EN << 7) | (DDR_BANK8 << 23);
58 
59 	if (DDR_BL > 4)
60 		ddrc_cfg |= BIT(21);
61 
62 	writel(ddrc_cfg, ddr_ctl_regs + DDRC_CFG);
63 }
64 
65 static void ddr_phy_init(const struct jz4780_ddr_config *ddr_config)
66 {
67 	void __iomem *ddr_ctl_regs = (void __iomem *)DDRC_BASE;
68 	void __iomem *ddr_phy_regs = ddr_ctl_regs + DDR_PHY_OFFSET;
69 	unsigned int count = 0, i;
70 	u32 reg, mask;
71 
72 	writel(DDRP_DCR_TYPE_DDR3 | (DDR_BANK8 << 3), ddr_phy_regs + DDRP_DCR);
73 
74 	writel(ddr_config->mr0, ddr_phy_regs + DDRP_MR0);
75 	writel(ddr_config->mr1, ddr_phy_regs + DDRP_MR1);
76 	writel(0, ddr_phy_regs + DDRP_ODTCR);
77 	writel(0, ddr_phy_regs + DDRP_MR2);
78 
79 	writel(ddr_config->ptr0, ddr_phy_regs + DDRP_PTR0);
80 	writel(ddr_config->ptr1, ddr_phy_regs + DDRP_PTR1);
81 	writel(ddr_config->ptr2, ddr_phy_regs + DDRP_PTR2);
82 
83 	writel(ddr_config->dtpr0, ddr_phy_regs + DDRP_DTPR0);
84 	writel(ddr_config->dtpr1, ddr_phy_regs + DDRP_DTPR1);
85 	writel(ddr_config->dtpr2, ddr_phy_regs + DDRP_DTPR2);
86 
87 	writel(DDRP_PGCR_DQSCFG | (7 << DDRP_PGCR_CKEN_BIT) |
88 	       (2 << DDRP_PGCR_CKDV_BIT) |
89 	       (DDR_CS0EN | (DDR_CS1EN << 1)) << DDRP_PGCR_RANKEN_BIT |
90 	       DDRP_PGCR_ZCKSEL_32 | DDRP_PGCR_PDDISDX,
91 	       ddr_phy_regs + DDRP_PGCR);
92 
93 	for (i = 0; i < 8; i++)
94 		clrbits_le32(ddr_phy_regs + DDRP_DXGCR(i), 0x3 << 9);
95 
96 	count = 0;
97 	mask = DDRP_PGSR_IDONE | DDRP_PGSR_DLDONE | DDRP_PGSR_ZCDONE;
98 	for (;;) {
99 		reg = readl(ddr_phy_regs + DDRP_PGSR);
100 		if ((reg == mask) || (reg == 0x1f))
101 			break;
102 		if (count++ == 10000)
103 			hang();
104 	}
105 
106 	/* DQS extension and early set to 1 */
107 	clrsetbits_le32(ddr_phy_regs + DDRP_DSGCR, 0x7E << 4, 0x12 << 4);
108 
109 	/* 500 pull up and 500 pull down */
110 	clrsetbits_le32(ddr_phy_regs + DDRP_DXCCR, 0xFF << 4, 0xC4 << 4);
111 
112 	/* Initialise phy */
113 	writel(DDRP_PIR_INIT | DDRP_PIR_DRAMINT | DDRP_PIR_DRAMRST,
114 	       ddr_phy_regs + DDRP_PIR);
115 
116 	count = 0;
117 	mask |= DDRP_PGSR_DIDONE;
118 	for (;;) {
119 		reg = readl(ddr_phy_regs + DDRP_PGSR);
120 		if ((reg == mask) || (reg == 0x1f))
121 			break;
122 		if (count++ == 20000)
123 			hang();
124 	}
125 
126 	writel(DDRP_PIR_INIT | DDRP_PIR_QSTRN, ddr_phy_regs + DDRP_PIR);
127 
128 	count = 0;
129 	mask |= DDRP_PGSR_DTDONE;
130 	for (;;) {
131 		reg = readl(ddr_phy_regs + DDRP_PGSR);
132 		if (reg == mask)
133 			break;
134 		if (count++ != 50000)
135 			continue;
136 		reg &= DDRP_PGSR_DTDONE | DDRP_PGSR_DTERR | DDRP_PGSR_DTIERR;
137 		if (reg)
138 			hang();
139 		count = 0;
140 	}
141 
142 	/* Override impedance */
143 	clrsetbits_le32(ddr_phy_regs + DDRP_ZQXCR0(0), 0x3ff,
144 		((ddr_config->pullup & 0x1f) << DDRP_ZQXCR_PULLUP_IMPE_BIT) |
145 		((ddr_config->pulldn & 0x1f) << DDRP_ZQXCR_PULLDOWN_IMPE_BIT) |
146 		DDRP_ZQXCR_ZDEN);
147 }
148 
149 #define JZBIT(bit) ((bit % 4) * 8)
150 #define JZMASK(bit) (0x1f << JZBIT(bit))
151 
152 static void remap_swap(int a, int b)
153 {
154 	void __iomem *ddr_ctl_regs = (void __iomem *)DDRC_BASE;
155 	u32 remmap[2], tmp[2];
156 
157 	remmap[0] = readl(ddr_ctl_regs + DDRC_REMMAP(a / 4));
158 	remmap[1] = readl(ddr_ctl_regs + DDRC_REMMAP(b / 4));
159 
160 	tmp[0] = (remmap[0] & JZMASK(a)) >> JZBIT(a);
161 	tmp[1] = (remmap[1] & JZMASK(b)) >> JZBIT(b);
162 
163 	remmap[0] &= ~JZMASK(a);
164 	remmap[1] &= ~JZMASK(b);
165 
166 	writel(remmap[0] | (tmp[1] << JZBIT(a)),
167 	       ddr_ctl_regs + DDRC_REMMAP(a / 4));
168 	writel(remmap[1] | (tmp[0] << JZBIT(b)),
169 	       ddr_ctl_regs + DDRC_REMMAP(b / 4));
170 }
171 
172 static void mem_remap(void)
173 {
174 	u32 start = (DDR_ROW + DDR_COL + (DDR_DW32 ? 4 : 2) / 2) - 12;
175 	u32 num = DDR_BANK8 ? 3 : 2;
176 
177 	if (DDR_CS0EN && DDR_CS1EN)
178 		num++;
179 
180 	for (; num > 0; num--)
181 		remap_swap(0 + num - 1, start + num - 1);
182 }
183 
184 /* Fetch DRAM config from board file */
185 __weak const struct jz4780_ddr_config *jz4780_get_ddr_config(void)
186 {
187 	return NULL;
188 }
189 
190 void sdram_init(void)
191 {
192 	const struct jz4780_ddr_config *ddr_config = jz4780_get_ddr_config();
193 	void __iomem *ddr_ctl_regs = (void __iomem *)DDRC_BASE;
194 	void __iomem *ddr_phy_regs = ddr_ctl_regs + DDR_PHY_OFFSET;
195 	void __iomem *cpm_regs = (void __iomem *)CPM_BASE;
196 	u32 mem_clk, tmp, i;
197 	u32 mem_base0, mem_base1;
198 	u32 mem_mask0, mem_mask1;
199 	u32 mem_size0, mem_size1;
200 
201 	if (!ddr_config)
202 		hang();
203 
204 	/* Reset DLL in DDR PHY */
205 	writel(0x3, cpm_regs + 0xd0);
206 	mdelay(400);
207 	writel(0x1, cpm_regs + 0xd0);
208 	mdelay(400);
209 
210 	/* Enter reset */
211 	writel(0xf << 20, ddr_ctl_regs + DDRC_CTRL);
212 
213 	mem_clk = get_mem_clk();
214 
215 	tmp = 1000000000 / mem_clk;
216 	if (1000000000 % mem_clk)
217 		tmp++;
218 	tmp = DDR_tREFI / tmp;
219 	tmp = tmp / (16 * (1 << DDR_CLK_DIV)) - 1;
220 	if (tmp > 0xff)
221 		tmp = 0xff;
222 	if (tmp < 1)
223 		tmp = 1;
224 
225 	writel(0x0, ddr_ctl_regs + DDRC_CTRL);
226 
227 	writel(0x150000, ddr_phy_regs + DDRP_DTAR);
228 	ddr_phy_init(ddr_config);
229 
230 	writel(DDRC_CTRL_CKE | DDRC_CTRL_ALH, ddr_ctl_regs + DDRC_CTRL);
231 	writel(0x0, ddr_ctl_regs + DDRC_CTRL);
232 
233 	ddr_cfg_init();
234 
235 	for (i = 0; i < 6; i++)
236 		writel(ddr_config->timing[i], ddr_ctl_regs + DDRC_TIMING(i));
237 
238 	mem_size0 = sdram_size(0);
239 	mem_size1 = sdram_size(1);
240 
241 	if (!mem_size1 && mem_size0 > 0x20000000) {
242 		mem_base0 = 0x0;
243 		mem_mask0 = ~(((mem_size0 * 2) >> 24) - 1) & DDRC_MMAP_MASK_MASK;
244 	} else {
245 		mem_base0 = (DDR_MEM_PHY_BASE >> 24) & 0xff;
246 		mem_mask0 = ~((mem_size0 >> 24) - 1) & DDRC_MMAP_MASK_MASK;
247 	}
248 
249 	if (mem_size1) {
250 		mem_mask1 = ~((mem_size1 >> 24) - 1) & DDRC_MMAP_MASK_MASK;
251 		mem_base1 = ((DDR_MEM_PHY_BASE + mem_size0) >> 24) & 0xff;
252 	} else {
253 		mem_mask1 = 0;
254 		mem_base1 = 0xff;
255 	}
256 
257 	writel(mem_base0 << DDRC_MMAP_BASE_BIT | mem_mask0,
258 	       ddr_ctl_regs + DDRC_MMAP0);
259 	writel(mem_base1 << DDRC_MMAP_BASE_BIT | mem_mask1,
260 	       ddr_ctl_regs + DDRC_MMAP1);
261 	writel(DDRC_CTRL_CKE | DDRC_CTRL_ALH, ddr_ctl_regs + DDRC_CTRL);
262 	writel((DDR_CLK_DIV << 1) | DDRC_REFCNT_REF_EN |
263 	       (tmp << DDRC_REFCNT_CON_BIT),
264 	       ddr_ctl_regs + DDRC_REFCNT);
265 	writel((1 << 15) | (4 << 12) | (1 << 11) | (1 << 8) | (0 << 6) |
266 	       (1 << 4) | (1 << 3) | (1 << 2) | (1 << 1),
267 	       ddr_ctl_regs + DDRC_CTRL);
268 	mem_remap();
269 	clrbits_le32(ddr_ctl_regs + DDRC_ST, 0x40);
270 }
271