109aac75eSStephan Linz /* 209aac75eSStephan Linz * Xilinx SPI driver 309aac75eSStephan Linz * 409aac75eSStephan Linz * supports 8 bit SPI transfers only, with or w/o FIFO 509aac75eSStephan Linz * 609aac75eSStephan Linz * based on bfin_spi.c, by way of altera_spi.c 709aac75eSStephan Linz * Copyright (c) 2005-2008 Analog Devices Inc. 809aac75eSStephan Linz * Copyright (c) 2010 Thomas Chou <thomas@wytron.com.tw> 909aac75eSStephan Linz * Copyright (c) 2010 Graeme Smecher <graeme.smecher@mail.mcgill.ca> 1009aac75eSStephan Linz * Copyright (c) 2012 Stephan Linz <linz@li-pro.net> 1109aac75eSStephan Linz * 1209aac75eSStephan Linz * Licensed under the GPL-2 or later. 1309aac75eSStephan Linz * 1409aac75eSStephan Linz * [0]: http://www.xilinx.com/support/documentation 1509aac75eSStephan Linz * 1609aac75eSStephan Linz * [S]: [0]/ip_documentation/xps_spi.pdf 1709aac75eSStephan Linz * [0]/ip_documentation/axi_spi_ds742.pdf 1809aac75eSStephan Linz */ 1909aac75eSStephan Linz #include <config.h> 2009aac75eSStephan Linz #include <common.h> 2109aac75eSStephan Linz #include <malloc.h> 2209aac75eSStephan Linz #include <spi.h> 2309aac75eSStephan Linz 2409aac75eSStephan Linz #include "xilinx_spi.h" 2509aac75eSStephan Linz 2609aac75eSStephan Linz #ifndef CONFIG_SYS_XILINX_SPI_LIST 2709aac75eSStephan Linz #define CONFIG_SYS_XILINX_SPI_LIST { CONFIG_SYS_SPI_BASE } 2809aac75eSStephan Linz #endif 2909aac75eSStephan Linz 3009aac75eSStephan Linz #ifndef CONFIG_XILINX_SPI_IDLE_VAL 3109aac75eSStephan Linz #define CONFIG_XILINX_SPI_IDLE_VAL 0xff 3209aac75eSStephan Linz #endif 3309aac75eSStephan Linz 3409aac75eSStephan Linz #define XILSPI_SPICR_DFLT_ON (SPICR_MANUAL_SS | \ 3509aac75eSStephan Linz SPICR_MASTER_MODE | \ 3609aac75eSStephan Linz SPICR_SPE) 3709aac75eSStephan Linz 3809aac75eSStephan Linz #define XILSPI_SPICR_DFLT_OFF (SPICR_MASTER_INHIBIT | \ 3909aac75eSStephan Linz SPICR_MANUAL_SS) 4009aac75eSStephan Linz 4109aac75eSStephan Linz #define XILSPI_MAX_XFER_BITS 8 4209aac75eSStephan Linz 4309aac75eSStephan Linz static unsigned long xilinx_spi_base_list[] = CONFIG_SYS_XILINX_SPI_LIST; 4409aac75eSStephan Linz 4509aac75eSStephan Linz __attribute__((weak)) 4609aac75eSStephan Linz int spi_cs_is_valid(unsigned int bus, unsigned int cs) 4709aac75eSStephan Linz { 4809aac75eSStephan Linz return bus < ARRAY_SIZE(xilinx_spi_base_list) && cs < 32; 4909aac75eSStephan Linz } 5009aac75eSStephan Linz 5109aac75eSStephan Linz __attribute__((weak)) 5209aac75eSStephan Linz void spi_cs_activate(struct spi_slave *slave) 5309aac75eSStephan Linz { 5409aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave); 5509aac75eSStephan Linz 5609aac75eSStephan Linz writel(SPISSR_ACT(slave->cs), &xilspi->regs->spissr); 5709aac75eSStephan Linz } 5809aac75eSStephan Linz 5909aac75eSStephan Linz __attribute__((weak)) 6009aac75eSStephan Linz void spi_cs_deactivate(struct spi_slave *slave) 6109aac75eSStephan Linz { 6209aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave); 6309aac75eSStephan Linz 6409aac75eSStephan Linz writel(SPISSR_OFF, &xilspi->regs->spissr); 6509aac75eSStephan Linz } 6609aac75eSStephan Linz 6709aac75eSStephan Linz void spi_init(void) 6809aac75eSStephan Linz { 6909aac75eSStephan Linz /* do nothing */ 7009aac75eSStephan Linz } 7109aac75eSStephan Linz 7209aac75eSStephan Linz void spi_set_speed(struct spi_slave *slave, uint hz) 7309aac75eSStephan Linz { 7409aac75eSStephan Linz /* xilinx spi core does not support programmable speed */ 7509aac75eSStephan Linz } 7609aac75eSStephan Linz 7709aac75eSStephan Linz struct spi_slave *spi_setup_slave(unsigned int bus, unsigned int cs, 7809aac75eSStephan Linz unsigned int max_hz, unsigned int mode) 7909aac75eSStephan Linz { 8009aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi; 8109aac75eSStephan Linz 8209aac75eSStephan Linz if (!spi_cs_is_valid(bus, cs)) { 8309aac75eSStephan Linz printf("XILSPI error: %s: unsupported bus %d / cs %d\n", 8409aac75eSStephan Linz __func__, bus, cs); 8509aac75eSStephan Linz return NULL; 8609aac75eSStephan Linz } 8709aac75eSStephan Linz 8809aac75eSStephan Linz xilspi = malloc(sizeof(*xilspi)); 8909aac75eSStephan Linz if (!xilspi) { 9009aac75eSStephan Linz printf("XILSPI error: %s: malloc of SPI structure failed\n", 9109aac75eSStephan Linz __func__); 9209aac75eSStephan Linz return NULL; 9309aac75eSStephan Linz } 9409aac75eSStephan Linz xilspi->slave.bus = bus; 9509aac75eSStephan Linz xilspi->slave.cs = cs; 9609aac75eSStephan Linz xilspi->regs = (struct xilinx_spi_reg *)xilinx_spi_base_list[bus]; 9709aac75eSStephan Linz xilspi->freq = max_hz; 9809aac75eSStephan Linz xilspi->mode = mode; 9909aac75eSStephan Linz debug("%s: bus:%i cs:%i base:%p mode:%x max_hz:%d\n", __func__, 10009aac75eSStephan Linz bus, cs, xilspi->regs, xilspi->mode, xilspi->freq); 10109aac75eSStephan Linz 102*85e9c65fSJason Wu writel(SPISSR_RESET_VALUE, &xilspi->regs->srr); 103*85e9c65fSJason Wu 10409aac75eSStephan Linz return &xilspi->slave; 10509aac75eSStephan Linz } 10609aac75eSStephan Linz 10709aac75eSStephan Linz void spi_free_slave(struct spi_slave *slave) 10809aac75eSStephan Linz { 10909aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave); 11009aac75eSStephan Linz 11109aac75eSStephan Linz free(xilspi); 11209aac75eSStephan Linz } 11309aac75eSStephan Linz 11409aac75eSStephan Linz int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave) 11509aac75eSStephan Linz { 11609aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave); 11709aac75eSStephan Linz u32 spicr; 11809aac75eSStephan Linz 11909aac75eSStephan Linz debug("%s: bus:%i cs:%i\n", __func__, slave->bus, slave->cs); 12009aac75eSStephan Linz writel(SPISSR_OFF, &xilspi->regs->spissr); 12109aac75eSStephan Linz 12209aac75eSStephan Linz spicr = XILSPI_SPICR_DFLT_ON; 12309aac75eSStephan Linz if (xilspi->mode & SPI_LSB_FIRST) 12409aac75eSStephan Linz spicr |= SPICR_LSB_FIRST; 12509aac75eSStephan Linz if (xilspi->mode & SPI_CPHA) 12609aac75eSStephan Linz spicr |= SPICR_CPHA; 12709aac75eSStephan Linz if (xilspi->mode & SPI_CPOL) 12809aac75eSStephan Linz spicr |= SPICR_CPOL; 12909aac75eSStephan Linz if (xilspi->mode & SPI_LOOP) 13009aac75eSStephan Linz spicr |= SPICR_LOOP; 13109aac75eSStephan Linz 13209aac75eSStephan Linz writel(spicr, &xilspi->regs->spicr); 13309aac75eSStephan Linz return 0; 13409aac75eSStephan Linz } 13509aac75eSStephan Linz 13609aac75eSStephan Linz void spi_release_bus(struct spi_slave *slave) 13709aac75eSStephan Linz { 13809aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave); 13909aac75eSStephan Linz 14009aac75eSStephan Linz debug("%s: bus:%i cs:%i\n", __func__, slave->bus, slave->cs); 14109aac75eSStephan Linz writel(SPISSR_OFF, &xilspi->regs->spissr); 14209aac75eSStephan Linz writel(XILSPI_SPICR_DFLT_OFF, &xilspi->regs->spicr); 14309aac75eSStephan Linz } 14409aac75eSStephan Linz 14509aac75eSStephan Linz int spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout, 14609aac75eSStephan Linz void *din, unsigned long flags) 14709aac75eSStephan Linz { 14809aac75eSStephan Linz struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave); 14909aac75eSStephan Linz /* assume spi core configured to do 8 bit transfers */ 15009aac75eSStephan Linz unsigned int bytes = bitlen / XILSPI_MAX_XFER_BITS; 15109aac75eSStephan Linz const unsigned char *txp = dout; 15209aac75eSStephan Linz unsigned char *rxp = din; 15309aac75eSStephan Linz unsigned rxecount = 17; /* max. 16 elements in FIFO, leftover 1 */ 15409aac75eSStephan Linz 15509aac75eSStephan Linz debug("%s: bus:%i cs:%i bitlen:%i bytes:%i flags:%lx\n", __func__, 15609aac75eSStephan Linz slave->bus, slave->cs, bitlen, bytes, flags); 15709aac75eSStephan Linz if (bitlen == 0) 15809aac75eSStephan Linz goto done; 15909aac75eSStephan Linz 16009aac75eSStephan Linz if (bitlen % XILSPI_MAX_XFER_BITS) { 16109aac75eSStephan Linz printf("XILSPI warning: %s: Not a multiple of %d bits\n", 16209aac75eSStephan Linz __func__, XILSPI_MAX_XFER_BITS); 16309aac75eSStephan Linz flags |= SPI_XFER_END; 16409aac75eSStephan Linz goto done; 16509aac75eSStephan Linz } 16609aac75eSStephan Linz 16709aac75eSStephan Linz /* empty read buffer */ 16809aac75eSStephan Linz while (rxecount && !(readl(&xilspi->regs->spisr) & SPISR_RX_EMPTY)) { 16909aac75eSStephan Linz readl(&xilspi->regs->spidrr); 17009aac75eSStephan Linz rxecount--; 17109aac75eSStephan Linz } 17209aac75eSStephan Linz 17309aac75eSStephan Linz if (!rxecount) { 17409aac75eSStephan Linz printf("XILSPI error: %s: Rx buffer not empty\n", __func__); 17509aac75eSStephan Linz return -1; 17609aac75eSStephan Linz } 17709aac75eSStephan Linz 17809aac75eSStephan Linz if (flags & SPI_XFER_BEGIN) 17909aac75eSStephan Linz spi_cs_activate(slave); 18009aac75eSStephan Linz 18109aac75eSStephan Linz while (bytes--) { 18209aac75eSStephan Linz unsigned timeout = /* at least 1usec or greater, leftover 1 */ 18309aac75eSStephan Linz xilspi->freq > XILSPI_MAX_XFER_BITS * 1000000 ? 2 : 18409aac75eSStephan Linz (XILSPI_MAX_XFER_BITS * 1000000 / xilspi->freq) + 1; 18509aac75eSStephan Linz 18609aac75eSStephan Linz /* get Tx element from data out buffer and count up */ 18709aac75eSStephan Linz unsigned char d = txp ? *txp++ : CONFIG_XILINX_SPI_IDLE_VAL; 18809aac75eSStephan Linz debug("%s: tx:%x ", __func__, d); 18909aac75eSStephan Linz 19009aac75eSStephan Linz /* write out and wait for processing (receive data) */ 19109aac75eSStephan Linz writel(d & SPIDTR_8BIT_MASK, &xilspi->regs->spidtr); 19209aac75eSStephan Linz while (timeout && readl(&xilspi->regs->spisr) 19309aac75eSStephan Linz & SPISR_RX_EMPTY) { 19409aac75eSStephan Linz timeout--; 19509aac75eSStephan Linz udelay(1); 19609aac75eSStephan Linz } 19709aac75eSStephan Linz 19809aac75eSStephan Linz if (!timeout) { 19909aac75eSStephan Linz printf("XILSPI error: %s: Xfer timeout\n", __func__); 20009aac75eSStephan Linz return -1; 20109aac75eSStephan Linz } 20209aac75eSStephan Linz 20309aac75eSStephan Linz /* read Rx element and push into data in buffer */ 20409aac75eSStephan Linz d = readl(&xilspi->regs->spidrr) & SPIDRR_8BIT_MASK; 20509aac75eSStephan Linz if (rxp) 20609aac75eSStephan Linz *rxp++ = d; 20709aac75eSStephan Linz debug("rx:%x\n", d); 20809aac75eSStephan Linz } 20909aac75eSStephan Linz 21009aac75eSStephan Linz done: 21109aac75eSStephan Linz if (flags & SPI_XFER_END) 21209aac75eSStephan Linz spi_cs_deactivate(slave); 21309aac75eSStephan Linz 21409aac75eSStephan Linz return 0; 21509aac75eSStephan Linz } 216