xref: /openbmc/u-boot/drivers/spi/xilinx_spi.c (revision e7b1e452)
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  *
12*e7b1e452SJagannadha Sutradharudu Teki  * SPDX-License-Identifier:	GPL-2.0+
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 
88d3504feeSSimon Glass 	xilspi = spi_alloc_slave(struct xilinx_spi_slave, bus, cs);
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->regs = (struct xilinx_spi_reg *)xilinx_spi_base_list[bus];
9509aac75eSStephan Linz 	xilspi->freq = max_hz;
9609aac75eSStephan Linz 	xilspi->mode = mode;
9709aac75eSStephan Linz 	debug("%s: bus:%i cs:%i base:%p mode:%x max_hz:%d\n", __func__,
9809aac75eSStephan Linz 		bus, cs, xilspi->regs, xilspi->mode, xilspi->freq);
9909aac75eSStephan Linz 
10085e9c65fSJason Wu 	writel(SPISSR_RESET_VALUE, &xilspi->regs->srr);
10185e9c65fSJason Wu 
10209aac75eSStephan Linz 	return &xilspi->slave;
10309aac75eSStephan Linz }
10409aac75eSStephan Linz 
10509aac75eSStephan Linz void spi_free_slave(struct spi_slave *slave)
10609aac75eSStephan Linz {
10709aac75eSStephan Linz 	struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave);
10809aac75eSStephan Linz 
10909aac75eSStephan Linz 	free(xilspi);
11009aac75eSStephan Linz }
11109aac75eSStephan Linz 
11209aac75eSStephan Linz int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave)
11309aac75eSStephan Linz {
11409aac75eSStephan Linz 	struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave);
11509aac75eSStephan Linz 	u32 spicr;
11609aac75eSStephan Linz 
11709aac75eSStephan Linz 	debug("%s: bus:%i cs:%i\n", __func__, slave->bus, slave->cs);
11809aac75eSStephan Linz 	writel(SPISSR_OFF, &xilspi->regs->spissr);
11909aac75eSStephan Linz 
12009aac75eSStephan Linz 	spicr = XILSPI_SPICR_DFLT_ON;
12109aac75eSStephan Linz 	if (xilspi->mode & SPI_LSB_FIRST)
12209aac75eSStephan Linz 		spicr |= SPICR_LSB_FIRST;
12309aac75eSStephan Linz 	if (xilspi->mode & SPI_CPHA)
12409aac75eSStephan Linz 		spicr |= SPICR_CPHA;
12509aac75eSStephan Linz 	if (xilspi->mode & SPI_CPOL)
12609aac75eSStephan Linz 		spicr |= SPICR_CPOL;
12709aac75eSStephan Linz 	if (xilspi->mode & SPI_LOOP)
12809aac75eSStephan Linz 		spicr |= SPICR_LOOP;
12909aac75eSStephan Linz 
13009aac75eSStephan Linz 	writel(spicr, &xilspi->regs->spicr);
13109aac75eSStephan Linz 	return 0;
13209aac75eSStephan Linz }
13309aac75eSStephan Linz 
13409aac75eSStephan Linz void spi_release_bus(struct spi_slave *slave)
13509aac75eSStephan Linz {
13609aac75eSStephan Linz 	struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave);
13709aac75eSStephan Linz 
13809aac75eSStephan Linz 	debug("%s: bus:%i cs:%i\n", __func__, slave->bus, slave->cs);
13909aac75eSStephan Linz 	writel(SPISSR_OFF, &xilspi->regs->spissr);
14009aac75eSStephan Linz 	writel(XILSPI_SPICR_DFLT_OFF, &xilspi->regs->spicr);
14109aac75eSStephan Linz }
14209aac75eSStephan Linz 
14309aac75eSStephan Linz int spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout,
14409aac75eSStephan Linz 	     void *din, unsigned long flags)
14509aac75eSStephan Linz {
14609aac75eSStephan Linz 	struct xilinx_spi_slave *xilspi = to_xilinx_spi_slave(slave);
14709aac75eSStephan Linz 	/* assume spi core configured to do 8 bit transfers */
14809aac75eSStephan Linz 	unsigned int bytes = bitlen / XILSPI_MAX_XFER_BITS;
14909aac75eSStephan Linz 	const unsigned char *txp = dout;
15009aac75eSStephan Linz 	unsigned char *rxp = din;
15109aac75eSStephan Linz 	unsigned rxecount = 17;	/* max. 16 elements in FIFO, leftover 1 */
15209aac75eSStephan Linz 
15309aac75eSStephan Linz 	debug("%s: bus:%i cs:%i bitlen:%i bytes:%i flags:%lx\n", __func__,
15409aac75eSStephan Linz 		slave->bus, slave->cs, bitlen, bytes, flags);
15509aac75eSStephan Linz 	if (bitlen == 0)
15609aac75eSStephan Linz 		goto done;
15709aac75eSStephan Linz 
15809aac75eSStephan Linz 	if (bitlen % XILSPI_MAX_XFER_BITS) {
15909aac75eSStephan Linz 		printf("XILSPI warning: %s: Not a multiple of %d bits\n",
16009aac75eSStephan Linz 				__func__, XILSPI_MAX_XFER_BITS);
16109aac75eSStephan Linz 		flags |= SPI_XFER_END;
16209aac75eSStephan Linz 		goto done;
16309aac75eSStephan Linz 	}
16409aac75eSStephan Linz 
16509aac75eSStephan Linz 	/* empty read buffer */
16609aac75eSStephan Linz 	while (rxecount && !(readl(&xilspi->regs->spisr) & SPISR_RX_EMPTY)) {
16709aac75eSStephan Linz 		readl(&xilspi->regs->spidrr);
16809aac75eSStephan Linz 		rxecount--;
16909aac75eSStephan Linz 	}
17009aac75eSStephan Linz 
17109aac75eSStephan Linz 	if (!rxecount) {
17209aac75eSStephan Linz 		printf("XILSPI error: %s: Rx buffer not empty\n", __func__);
17309aac75eSStephan Linz 		return -1;
17409aac75eSStephan Linz 	}
17509aac75eSStephan Linz 
17609aac75eSStephan Linz 	if (flags & SPI_XFER_BEGIN)
17709aac75eSStephan Linz 		spi_cs_activate(slave);
17809aac75eSStephan Linz 
17909aac75eSStephan Linz 	while (bytes--) {
18009aac75eSStephan Linz 		unsigned timeout = /* at least 1usec or greater, leftover 1 */
18109aac75eSStephan Linz 			xilspi->freq > XILSPI_MAX_XFER_BITS * 1000000 ? 2 :
18209aac75eSStephan Linz 			(XILSPI_MAX_XFER_BITS * 1000000 / xilspi->freq) + 1;
18309aac75eSStephan Linz 
18409aac75eSStephan Linz 		/* get Tx element from data out buffer and count up */
18509aac75eSStephan Linz 		unsigned char d = txp ? *txp++ : CONFIG_XILINX_SPI_IDLE_VAL;
18609aac75eSStephan Linz 		debug("%s: tx:%x ", __func__, d);
18709aac75eSStephan Linz 
18809aac75eSStephan Linz 		/* write out and wait for processing (receive data) */
18909aac75eSStephan Linz 		writel(d & SPIDTR_8BIT_MASK, &xilspi->regs->spidtr);
19009aac75eSStephan Linz 		while (timeout && readl(&xilspi->regs->spisr)
19109aac75eSStephan Linz 						& SPISR_RX_EMPTY) {
19209aac75eSStephan Linz 			timeout--;
19309aac75eSStephan Linz 			udelay(1);
19409aac75eSStephan Linz 		}
19509aac75eSStephan Linz 
19609aac75eSStephan Linz 		if (!timeout) {
19709aac75eSStephan Linz 			printf("XILSPI error: %s: Xfer timeout\n", __func__);
19809aac75eSStephan Linz 			return -1;
19909aac75eSStephan Linz 		}
20009aac75eSStephan Linz 
20109aac75eSStephan Linz 		/* read Rx element and push into data in buffer */
20209aac75eSStephan Linz 		d = readl(&xilspi->regs->spidrr) & SPIDRR_8BIT_MASK;
20309aac75eSStephan Linz 		if (rxp)
20409aac75eSStephan Linz 			*rxp++ = d;
20509aac75eSStephan Linz 		debug("rx:%x\n", d);
20609aac75eSStephan Linz 	}
20709aac75eSStephan Linz 
20809aac75eSStephan Linz  done:
20909aac75eSStephan Linz 	if (flags & SPI_XFER_END)
21009aac75eSStephan Linz 		spi_cs_deactivate(slave);
21109aac75eSStephan Linz 
21209aac75eSStephan Linz 	return 0;
21309aac75eSStephan Linz }
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