arch/powerpc/cpu/mpc8xx/cpu.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000-2002
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   4  *
   5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   6  */
   7
   8 /*
   9  * m8xx.c
  10  *
  11  * CPU specific code
  12  *
  13  * written or collected and sometimes rewritten by
  14  * Magnus Damm <damm@bitsmart.com>
  15  *
  16  * minor modifications by
  17  * Wolfgang Denk <wd@denx.de>
  18  */
  19
  20 #include <common.h>
  21 #include <watchdog.h>
  22 #include <command.h>
  23 #include <mpc8xx.h>
  24 #include <commproc.h>
  25 #include <netdev.h>
  26 #include <asm/cache.h>
  27 #include <linux/compiler.h>
  28 #include <asm/io.h>
  29
  30 #if defined(CONFIG_OF_LIBFDT)
  31 #include <libfdt.h>
  32 #include <fdt_support.h>
  33 #endif
  34
  35 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  36
  37 static char *cpu_warning = "\n         " \
  38         "*** Warning: CPU Core has Silicon Bugs -- Check the Errata ***";
  39
  40 #if ((defined(CONFIG_MPC86x) || defined(CONFIG_MPC855)) && \
  41      !defined(CONFIG_MPC862))
  42
  43 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
  44 {
  45         char *id_str =
  46 # if defined(CONFIG_MPC855)
  47         "PC855";
  48 # elif defined(CONFIG_MPC860P)
  49         "PC860P";
  50 # else
  51         NULL;
  52 # endif
  53         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
  54         uint k, m;
  55         char buf[32];
  56         char pre = 'X';
  57         char *mid = "xx";
  58         char *suf;
  59
  60         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 860 */
  61
  62         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
  63                 return -1;
  64
  65         k = (immr << 16) |
  66                 immap->im_cpm.cp_dparam16[PROFF_REVNUM / sizeof(u16)];
  67         m = 0;
  68         suf = "";
  69
  70         /*
  71          * Some boards use sockets so different CPUs can be used.
  72          * We have to check chip version in run time.
  73          */
  74         switch (k) {
  75         case 0x00020001: pre = 'P'; break;
  76         case 0x00030001: break;
  77         case 0x00120003: suf = "A"; break;
  78         case 0x00130003: suf = "A3"; break;
  79
  80         case 0x00200004: suf = "B"; break;
  81
  82         case 0x00300004: suf = "C"; break;
  83         case 0x00310004: suf = "C1"; m = 1; break;
  84
  85         case 0x00200064: mid = "SR"; suf = "B"; break;
  86         case 0x00300065: mid = "SR"; suf = "C"; break;
  87         case 0x00310065: mid = "SR"; suf = "C1"; m = 1; break;
  88         case 0x05010000: suf = "D3"; m = 1; break;
  89         case 0x05020000: suf = "D4"; m = 1; break;
  90                 /* this value is not documented anywhere */
  91         case 0x40000000: pre = 'P'; suf = "D"; m = 1; break;
  92                 /* MPC866P/MPC866T/MPC859T/MPC859DSL/MPC852T */
  93         case 0x08010004:                /* Rev. A.0 */
  94                 suf = "A";
  95                 /* fall through */
  96         case 0x08000003:                /* Rev. 0.3 */
  97                 pre = 'M'; m = 1;
  98                 if (id_str == NULL)
  99                         id_str =
 100 # if defined(CONFIG_MPC852T)
 101                 "PC852T";
 102 # elif defined(CONFIG_MPC859T)
 103                 "PC859T";
 104 # elif defined(CONFIG_MPC859DSL)
 105                 "PC859DSL";
 106 # elif defined(CONFIG_MPC866T)
 107                 "PC866T";
 108 # else
 109                 "PC866x"; /* Unknown chip from MPC866 family */
 110 # endif
 111                 break;
 112         case 0x09000000: pre = 'M'; mid = suf = ""; m = 1;
 113                 if (id_str == NULL)
 114                         id_str = "PC885"; /* 870/875/880/885 */
 115                 break;
 116
 117         default: suf = NULL; break;
 118         }
 119
 120         if (id_str == NULL)
 121                 id_str = "PC86x";       /* Unknown 86x chip */
 122         if (suf)
 123                 printf ("%c%s%sZPnn%s", pre, id_str, mid, suf);
 124         else
 125                 printf ("unknown M%s (0x%08x)", id_str, k);
 126
 127
 128 #if defined(CONFIG_SYS_8xx_CPUCLK_MIN) && defined(CONFIG_SYS_8xx_CPUCLK_MAX)
 129         printf (" at %s MHz [%d.%d...%d.%d MHz]\n       ",
 130                 strmhz (buf, clock),
 131                 CONFIG_SYS_8xx_CPUCLK_MIN / 1000000,
 132                 ((CONFIG_SYS_8xx_CPUCLK_MIN % 1000000) + 50000) / 100000,
 133                 CONFIG_SYS_8xx_CPUCLK_MAX / 1000000,
 134                 ((CONFIG_SYS_8xx_CPUCLK_MAX % 1000000) + 50000) / 100000
 135         );
 136 #else
 137         printf (" at %s MHz: ", strmhz (buf, clock));
 138 #endif
 139         print_size(checkicache(), " I-Cache ");
 140         print_size(checkdcache(), " D-Cache");
 141
 142         /* do we have a FEC (860T/P or 852/859/866/885)? */
 143
 144         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 145         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 146                 printf (" FEC present");
 147         }
 148
 149         if (!m) {
 150                 puts (cpu_warning);
 151         }
 152
 153         putc ('\n');
 154
 155 #ifdef DEBUG
 156         if(clock != measure_gclk()) {
 157             printf ("clock %ldHz != %dHz\n", clock, measure_gclk());
 158         }
 159 #endif
 160
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 #elif defined(CONFIG_MPC862)
 165
 166 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
 167 {
 168         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
 169         uint k, m;
 170         char buf[32];
 171         char pre = 'X';
 172         __maybe_unused char *mid = "xx";
 173         char *suf;
 174
 175         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 8xx */
 176
 177         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
 178                 return -1;
 179
 180         k = (immr << 16) |
 181                 immap->im_cpm.cp_dparam16[PROFF_REVNUM / sizeof(u16)];
 182         m = 0;
 183
 184         switch (k) {
 185
 186                 /* this value is not documented anywhere */
 187         case 0x06000000: mid = "P"; suf = "0"; break;
 188         case 0x06010001: mid = "P"; suf = "A"; m = 1; break;
 189         case 0x07000003: mid = "P"; suf = "B"; m = 1; break;
 190         default: suf = NULL; break;
 191         }
 192
 193 #ifndef CONFIG_MPC857
 194         if (suf)
 195                 printf ("%cPC862%sZPnn%s", pre, mid, suf);
 196         else
 197                 printf ("unknown MPC862 (0x%08x)", k);
 198 #else
 199         if (suf)
 200                 printf ("%cPC857TZPnn%s", pre, suf); /* only 857T tested right now! */
 201         else
 202                 printf ("unknown MPC857 (0x%08x)", k);
 203 #endif
 204
 205         printf (" at %s MHz: ", strmhz (buf, clock));
 206
 207         print_size(checkicache(), " I-Cache ");
 208         print_size(checkdcache(), " D-Cache");
 209
 210         /* lets check and see if we're running on a 862T (or P?) */
 211
 212         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 213         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 214                 printf (" FEC present");
 215         }
 216
 217         if (!m) {
 218                 puts (cpu_warning);
 219         }
 220
 221         putc ('\n');
 222
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 #elif defined(CONFIG_MPC823)
 227
 228 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
 229 {
 230         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
 231         uint k, m;
 232         char buf[32];
 233         char *suf;
 234
 235         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 8xx */
 236
 237         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
 238                 return -1;
 239
 240         k = (immr << 16) |
 241                 in_be16(&immap->im_cpm.cp_dparam16[PROFF_REVNUM / sizeof(u16)]);
 242         m = 0;
 243
 244         switch (k) {
 245                 /* MPC823 */
 246         case 0x20000000: suf = "0"; break;
 247         case 0x20010000: suf = "0.1"; break;
 248         case 0x20020000: suf = "Z2/3"; break;
 249         case 0x20020001: suf = "Z3"; break;
 250         case 0x21000000: suf = "A"; break;
 251         case 0x21010000: suf = "B"; m = 1; break;
 252         case 0x21010001: suf = "B2"; m = 1; break;
 253                 /* MPC823E */
 254         case 0x24010000: suf = NULL;
 255                         puts ("PPC823EZTnnB2");
 256                         m = 1;
 257                         break;
 258         default:
 259                         suf = NULL;
 260                         printf ("unknown MPC823 (0x%08x)", k);
 261                         break;
 262         }
 263         if (suf)
 264                 printf ("PPC823ZTnn%s", suf);
 265
 266         printf (" at %s MHz: ", strmhz (buf, clock));
 267
 268         print_size(checkicache(), " I-Cache ");
 269         print_size(checkdcache(), " D-Cache");
 270
 271         /* lets check and see if we're running on a 860T (or P?) */
 272
 273         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 274         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 275                 puts (" FEC present");
 276         }
 277
 278         if (!m) {
 279                 puts (cpu_warning);
 280         }
 281
 282         putc ('\n');
 283
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 #elif defined(CONFIG_MPC850)
 288
 289 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
 290 {
 291         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
 292         uint k, m;
 293         char buf[32];
 294
 295         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 8xx */
 296
 297         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
 298                 return -1;
 299
 300         k = (immr << 16) |
 301                 immap->im_cpm.cp_dparam16[PROFF_REVNUM / sizeof(u16)];
 302         m = 0;
 303
 304         switch (k) {
 305         case 0x20020001:
 306                 printf ("XPC850xxZT");
 307                 break;
 308         case 0x21000065:
 309                 printf ("XPC850xxZTA");
 310                 break;
 311         case 0x21010067:
 312                 printf ("XPC850xxZTB");
 313                 m = 1;
 314                 break;
 315         case 0x21020068:
 316                 printf ("XPC850xxZTC");
 317                 m = 1;
 318                 break;
 319         default:
 320                 printf ("unknown MPC850 (0x%08x)", k);
 321         }
 322         printf (" at %s MHz: ", strmhz (buf, clock));
 323
 324         print_size(checkicache(), " I-Cache ");
 325         print_size(checkdcache(), " D-Cache");
 326
 327         /* lets check and see if we're running on a 850T (or P?) */
 328
 329         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 330         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 331                 printf (" FEC present");
 332         }
 333
 334         if (!m) {
 335                 puts (cpu_warning);
 336         }
 337
 338         putc ('\n');
 339
 340         return 0;
 341 }
 342 #else
 343 #error CPU undefined
 344 #endif
 345 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 346
 347 int checkcpu (void)
 348 {
 349         ulong clock = gd->cpu_clk;
 350         uint immr = get_immr (0);       /* Return full IMMR contents */
 351         uint pvr = get_pvr ();
 352
 353         puts ("CPU:   ");
 354
 355         /* 850 has PARTNUM 20 */
 356         /* 801 has PARTNUM 10 */
 357         return check_CPU (clock, pvr, immr);
 358 }
 359
 360 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 361 /* L1 i-cache                                                                */
 362 /* the standard 860 has 128 sets of 16 bytes in 2 ways (= 4 kB)              */
 363 /* the 860 P (plus) has 256 sets of 16 bytes in 4 ways (= 16 kB)             */
 364
 365 int checkicache (void)
 366 {
 367         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 368         volatile memctl8xx_t *memctl = &immap->im_memctl;
 369         u32 cacheon = rd_ic_cst () & IDC_ENABLED;
 370
 371 #ifdef CONFIG_IP86x
 372         u32 k = memctl->memc_br1 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 373 #else
 374         u32 k = memctl->memc_br0 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 375 #endif
 376         u32 m;
 377         u32 lines = -1;
 378
 379         wr_ic_cst (IDC_UNALL);
 380         wr_ic_cst (IDC_INVALL);
 381         wr_ic_cst (IDC_DISABLE);
 382         __asm__ volatile ("isync");
 383
 384         while (!((m = rd_ic_cst ()) & IDC_CERR2)) {
 385                 wr_ic_adr (k);
 386                 wr_ic_cst (IDC_LDLCK);
 387                 __asm__ volatile ("isync");
 388
 389                 lines++;
 390                 k += 0x10;                              /* the number of bytes in a cacheline */
 391         }
 392
 393         wr_ic_cst (IDC_UNALL);
 394         wr_ic_cst (IDC_INVALL);
 395
 396         if (cacheon)
 397                 wr_ic_cst (IDC_ENABLE);
 398         else
 399                 wr_ic_cst (IDC_DISABLE);
 400
 401         __asm__ volatile ("isync");
 402
 403         return lines << 4;
 404 };
 405
 406 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 407 /* L1 d-cache                                                                */
 408 /* the standard 860 has 128 sets of 16 bytes in 2 ways (= 4 kB)              */
 409 /* the 860 P (plus) has 256 sets of 16 bytes in 2 ways (= 8 kB)              */
 410 /* call with cache disabled                                                  */
 411
 412 int checkdcache (void)
 413 {
 414         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 415         volatile memctl8xx_t *memctl = &immap->im_memctl;
 416         u32 cacheon = rd_dc_cst () & IDC_ENABLED;
 417
 418 #ifdef CONFIG_IP86x
 419         u32 k = memctl->memc_br1 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 420 #else
 421         u32 k = memctl->memc_br0 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 422 #endif
 423         u32 m;
 424         u32 lines = -1;
 425
 426         wr_dc_cst (IDC_UNALL);
 427         wr_dc_cst (IDC_INVALL);
 428         wr_dc_cst (IDC_DISABLE);
 429
 430         while (!((m = rd_dc_cst ()) & IDC_CERR2)) {
 431                 wr_dc_adr (k);
 432                 wr_dc_cst (IDC_LDLCK);
 433                 lines++;
 434                 k += 0x10;      /* the number of bytes in a cacheline */
 435         }
 436
 437         wr_dc_cst (IDC_UNALL);
 438         wr_dc_cst (IDC_INVALL);
 439
 440         if (cacheon)
 441                 wr_dc_cst (IDC_ENABLE);
 442         else
 443                 wr_dc_cst (IDC_DISABLE);
 444
 445         return lines << 4;
 446 };
 447
 448 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 449
 450 void upmconfig (uint upm, uint * table, uint size)
 451 {
 452         uint i;
 453         uint addr = 0;
 454         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 455         volatile memctl8xx_t *memctl = &immap->im_memctl;
 456
 457         for (i = 0; i < size; i++) {
 458                 memctl->memc_mdr = table[i];    /* (16-15) */
 459                 memctl->memc_mcr = addr | upm;  /* (16-16) */
 460                 addr++;
 461         }
 462 }
 463
 464 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 465
 466 #ifndef CONFIG_LWMON
 467
 468 int do_reset (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
 469 {
 470         ulong msr, addr;
 471
 472         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR;
 473
 474         immap->im_clkrst.car_plprcr |= PLPRCR_CSR;      /* Checkstop Reset enable */
 475
 476         /* Interrupts and MMU off */
 477         __asm__ volatile ("mtspr    81, 0");
 478         __asm__ volatile ("mfmsr    %0":"=r" (msr));
 479
 480         msr &= ~0x1030;
 481         __asm__ volatile ("mtmsr    %0"::"r" (msr));
 482
 483         /*
 484          * Trying to execute the next instruction at a non-existing address
 485          * should cause a machine check, resulting in reset
 486          */
 487 #ifdef CONFIG_SYS_RESET_ADDRESS
 488         addr = CONFIG_SYS_RESET_ADDRESS;
 489 #else
 490         /*
 491          * note: when CONFIG_SYS_MONITOR_BASE points to a RAM address, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE
 492          * - sizeof (ulong) is usually a valid address. Better pick an address
 493          * known to be invalid on your system and assign it to CONFIG_SYS_RESET_ADDRESS.
 494          * "(ulong)-1" used to be a good choice for many systems...
 495          */
 496         addr = CONFIG_SYS_MONITOR_BASE - sizeof (ulong);
 497 #endif
 498         ((void (*)(void)) addr) ();
 499         return 1;
 500 }
 501
 502 #else   /* CONFIG_LWMON */
 503
 504 /*
 505  * On the LWMON board, the MCLR reset input of the PIC's on the board
 506  * uses a 47K/1n RC combination which has a 47us time  constant.  The
 507  * low  signal on the HRESET pin of the CPU is only 512 clocks = 8 us
 508  * and thus too short to reset the external hardware. So we  use  the
 509  * watchdog to reset the board.
 510  */
 511 int do_reset (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
 512 {
 513         /* prevent triggering the watchdog */
 514         disable_interrupts ();
 515
 516         /* make sure the watchdog is running */
 517         reset_8xx_watchdog ((immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR);
 518
 519         /* wait for watchdog reset */
 520         while (1) {};
 521
 522         /* NOTREACHED */
 523         return 1;
 524 }
 525
 526 #endif  /* CONFIG_LWMON */
 527
 528 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 529
 530 /*
 531  * Get timebase clock frequency (like cpu_clk in Hz)
 532  *
 533  * See sections 14.2 and 14.6 of the User's Manual
 534  */
 535 unsigned long get_tbclk (void)
 536 {
 537         uint immr = get_immr (0);       /* Return full IMMR contents */
 538         volatile immap_t *immap = (volatile immap_t *)(immr & 0xFFFF0000);
 539         ulong oscclk, factor, pll;
 540
 541         if (immap->im_clkrst.car_sccr & SCCR_TBS) {
 542                 return (gd->cpu_clk / 16);
 543         }
 544
 545         pll = immap->im_clkrst.car_plprcr;
 546
 547 #define PLPRCR_val(a) ((pll & PLPRCR_ ## a ## _MSK) >> PLPRCR_ ## a ## _SHIFT)
 548
 549         /*
 550          * For newer PQ1 chips (MPC866/87x/88x families), PLL multiplication
 551          * factor is calculated as follows:
 552          *
 553          *                   MFN
 554          *           MFI + -------
 555          *                 MFD + 1
 556          * factor =  -----------------
 557          *           (PDF + 1) * 2^S
 558          *
 559          * For older chips, it's just MF field of PLPRCR plus one.
 560          */
 561         if ((immr & 0x0FFF) >= MPC8xx_NEW_CLK) { /* MPC866/87x/88x series */
 562                 factor = (PLPRCR_val(MFI) + PLPRCR_val(MFN)/(PLPRCR_val(MFD)+1))/
 563                         (PLPRCR_val(PDF)+1) / (1<<PLPRCR_val(S));
 564         } else {
 565                 factor = PLPRCR_val(MF)+1;
 566         }
 567
 568         oscclk = gd->cpu_clk / factor;
 569
 570         if ((immap->im_clkrst.car_sccr & SCCR_RTSEL) == 0 || factor > 2) {
 571                 return (oscclk / 4);
 572         }
 573         return (oscclk / 16);
 574 }
 575
 576 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 577
 578 #if defined(CONFIG_WATCHDOG)
 579 void watchdog_reset (void)
 580 {
 581         int re_enable = disable_interrupts ();
 582
 583         reset_8xx_watchdog ((immap_t *) CONFIG_SYS_IMMR);
 584         if (re_enable)
 585                 enable_interrupts ();
 586 }
 587 #endif /* CONFIG_WATCHDOG */
 588
 589 #if defined(CONFIG_WATCHDOG) || defined(CONFIG_LWMON)
 590
 591 void reset_8xx_watchdog (volatile immap_t * immr)
 592 {
 593 # if defined(CONFIG_LWMON)
 594         /*
 595          * The LWMON board uses a MAX6301 Watchdog
 596          * with the trigger pin connected to port PA.7
 597          *
 598          * (The old board version used a MAX706TESA Watchdog, which
 599          * had to be handled exactly the same.)
 600          */
 601 # define WATCHDOG_BIT   0x0100
 602         immr->im_ioport.iop_papar &= ~(WATCHDOG_BIT);   /* GPIO     */
 603         immr->im_ioport.iop_padir |= WATCHDOG_BIT;      /* Output   */
 604         immr->im_ioport.iop_paodr &= ~(WATCHDOG_BIT);   /* active output */
 605
 606         immr->im_ioport.iop_padat ^= WATCHDOG_BIT;      /* Toggle WDI   */
 607 # elif defined(CONFIG_KUP4K) || defined(CONFIG_KUP4X)
 608         /*
 609          * The KUP4 boards uses a TPS3705 Watchdog
 610          * with the trigger pin connected to port PA.5
 611          */
 612 # define WATCHDOG_BIT   0x0400
 613         immr->im_ioport.iop_papar &= ~(WATCHDOG_BIT);   /* GPIO     */
 614         immr->im_ioport.iop_padir |= WATCHDOG_BIT;      /* Output   */
 615         immr->im_ioport.iop_paodr &= ~(WATCHDOG_BIT);   /* active output */
 616
 617         immr->im_ioport.iop_padat ^= WATCHDOG_BIT;      /* Toggle WDI   */
 618 # else
 619         /*
 620          * All other boards use the MPC8xx Internal Watchdog
 621          */
 622         immr->im_siu_conf.sc_swsr = 0x556c;     /* write magic1 */
 623         immr->im_siu_conf.sc_swsr = 0xaa39;     /* write magic2 */
 624 # endif /* CONFIG_LWMON */
 625 }
 626 #endif /* CONFIG_WATCHDOG */
 627
 628 /*
 629  * Initializes on-chip ethernet controllers.
 630  * to override, implement board_eth_init()
 631  */
 632 int cpu_eth_init(bd_t *bis)
 633 {
 634 #if defined(SCC_ENET) && defined(CONFIG_CMD_NET)
 635         scc_initialize(bis);
 636 #endif
 637 #if defined(FEC_ENET)
 638         fec_initialize(bis);
 639 #endif
 640         return 0;
 641 }