board/bf537-stamp/ether_bf537.c

   1 /*
   2  * ADI Blackfin 537 MAC Ethernet
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005 Analog Device, Inc.
   5  *
   6  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   7  * project.
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  12  * the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  22  * MA 02111-1307 USA
  23  */
  24
  25 #include <common.h>
  26 #include <config.h>
  27 #include <asm/blackfin.h>
  28 #include <net.h>
  29 #include <command.h>
  30 #include <malloc.h>
  31 #include "ether_bf537.h"
  32
  33 #ifdef CONFIG_POST
  34 #include <post.h>
  35 #endif
  36
  37 #undef DEBUG_ETHERNET
  38
  39 #ifdef DEBUG_ETHERNET
  40 #define DEBUGF(fmt,args...) printf(fmt,##args)
  41 #else
  42 #define DEBUGF(fmt,args...)
  43 #endif
  44
  45 #if defined(CONFIG_CMD_NET)
  46
  47 #define RXBUF_BASE_ADDR         0xFF900000
  48 #define TXBUF_BASE_ADDR         0xFF800000
  49 #define TX_BUF_CNT              1
  50
  51 #define TOUT_LOOP               1000000
  52
  53 ADI_ETHER_BUFFER *txbuf[TX_BUF_CNT];
  54 ADI_ETHER_BUFFER *rxbuf[PKTBUFSRX];
  55 static u16 txIdx;               /* index of the current RX buffer */
  56 static u16 rxIdx;               /* index of the current TX buffer */
  57
  58 u8 SrcAddr[6];
  59 u16 PHYregs[NO_PHY_REGS];       /* u16 PHYADDR; */
  60
  61 /* DMAx_CONFIG values at DMA Restart */
  62 const ADI_DMA_CONFIG_REG rxdmacfg = { 1, 1, 2, 0, 0, 0, 0, 5, 7 };
  63
  64 #if 0
  65         rxdmacfg.b_DMA_EN = 1;  /* enabled */
  66         rxdmacfg.b_WNR    = 1;  /* write to memory */
  67         rxdmacfg.b_WDSIZE = 2;  /* wordsize is 32 bits */
  68         rxdmacfg.b_DMA2D  = 0;  /* N/A */
  69         rxdmacfg.b_RESTART= 0;  /* N/A */
  70         rxdmacfg.b_DI_SEL = 0;  /* N/A */
  71         rxdmacfg.b_DI_EN  = 0;  /* no interrupt */
  72         rxdmacfg.b_NDSIZE = 5;  /* 5 half words is desc size. */
  73         rxdmacfg.b_FLOW   = 7;  /* large desc flow  */
  74 #endif
  75
  76 const ADI_DMA_CONFIG_REG txdmacfg = { 1, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 5, 7 };
  77
  78 #if 0
  79         txdmacfg.b_DMA_EN = 1;  /* enabled */
  80         txdmacfg.b_WNR    = 0;  /* read from memory */
  81         txdmacfg.b_WDSIZE = 2;  /* wordsize is 32 bits */
  82         txdmacfg.b_DMA2D  = 0;  /* N/A */
  83         txdmacfg.b_RESTART= 0;  /* N/A */
  84         txdmacfg.b_DI_SEL = 0;  /* N/A */
  85         txdmacfg.b_DI_EN  = 0;  /* no interrupt */
  86         txdmacfg.b_NDSIZE = 5;  /* 5 half words is desc size. */
  87         txdmacfg.b_FLOW   = 7;  /* large desc flow */
  88 #endif
  89
  90 ADI_ETHER_BUFFER *SetupRxBuffer(int no);
  91 ADI_ETHER_BUFFER *SetupTxBuffer(int no);
  92
  93 static int bfin_EMAC_init(struct eth_device *dev, bd_t * bd);
  94 static void bfin_EMAC_halt(struct eth_device *dev);
  95 static int bfin_EMAC_send(struct eth_device *dev, volatile void *packet,
  96                           int length);
  97 static int bfin_EMAC_recv(struct eth_device *dev);
  98
  99 int bfin_EMAC_initialize(bd_t * bis)
 100 {
 101         struct eth_device *dev;
 102         dev = (struct eth_device *)malloc(sizeof(*dev));
 103         if (dev == NULL)
 104                 hang();
 105
 106         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
 107         sprintf(dev->name, "BF537 ETHERNET");
 108
 109         dev->iobase = 0;
 110         dev->priv = 0;
 111         dev->init = bfin_EMAC_init;
 112         dev->halt = bfin_EMAC_halt;
 113         dev->send = bfin_EMAC_send;
 114         dev->recv = bfin_EMAC_recv;
 115
 116         eth_register(dev);
 117
 118         return 1;
 119 }
 120
 121 static int bfin_EMAC_send(struct eth_device *dev, volatile void *packet,
 122                           int length)
 123 {
 124         int i;
 125         int result = 0;
 126         unsigned int *buf;
 127         buf = (unsigned int *)packet;
 128
 129         if (length <= 0) {
 130                 printf("Ethernet: bad packet size: %d\n", length);
 131                 goto out;
 132         }
 133
 134         if ((*pDMA2_IRQ_STATUS & DMA_ERR) != 0) {
 135                 printf("Ethernet: tx DMA error\n");
 136                 goto out;
 137         }
 138
 139         for (i = 0; (*pDMA2_IRQ_STATUS & DMA_RUN) != 0; i++) {
 140                 if (i > TOUT_LOOP) {
 141                         puts("Ethernet: tx time out\n");
 142                         goto out;
 143                 }
 144         }
 145         txbuf[txIdx]->FrmData->NoBytes = length;
 146         memcpy(txbuf[txIdx]->FrmData->Dest, (void *)packet, length);
 147         txbuf[txIdx]->Dma[0].START_ADDR = (u32) txbuf[txIdx]->FrmData;
 148         *pDMA2_NEXT_DESC_PTR = &txbuf[txIdx]->Dma[0];
 149         *pDMA2_CONFIG = *(u16 *) (void *)(&txdmacfg);
 150         *pEMAC_OPMODE |= TE;
 151
 152         for (i = 0; (txbuf[txIdx]->StatusWord & TX_COMP) == 0; i++) {
 153                 if (i > TOUT_LOOP) {
 154                         puts("Ethernet: tx error\n");
 155                         goto out;
 156                 }
 157         }
 158         result = txbuf[txIdx]->StatusWord;
 159         txbuf[txIdx]->StatusWord = 0;
 160         if ((txIdx + 1) >= TX_BUF_CNT)
 161                 txIdx = 0;
 162         else
 163                 txIdx++;
 164       out:
 165         DEBUGF("BFIN EMAC send: length = %d\n", length);
 166         return result;
 167 }
 168
 169 static int bfin_EMAC_recv(struct eth_device *dev)
 170 {
 171         int length = 0;
 172
 173         for (;;) {
 174                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_COMP) == 0) {
 175                         length = -1;
 176                         break;
 177                 }
 178                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_DMAO) != 0) {
 179                         printf("Ethernet: rx dma overrun\n");
 180                         break;
 181                 }
 182                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_OK) == 0) {
 183                         printf("Ethernet: rx error\n");
 184                         break;
 185                 }
 186                 length = rxbuf[rxIdx]->StatusWord & 0x000007FF;
 187                 if (length <= 4) {
 188                         printf("Ethernet: bad frame\n");
 189                         break;
 190                 }
 191                 NetRxPackets[rxIdx] =
 192                     (volatile uchar *)(rxbuf[rxIdx]->FrmData->Dest);
 193                 NetReceive(NetRxPackets[rxIdx], length - 4);
 194                 *pDMA1_IRQ_STATUS |= DMA_DONE | DMA_ERR;
 195                 rxbuf[rxIdx]->StatusWord = 0x00000000;
 196                 if ((rxIdx + 1) >= PKTBUFSRX)
 197                         rxIdx = 0;
 198                 else
 199                         rxIdx++;
 200         }
 201
 202         return length;
 203 }
 204
 205 /**************************************************************
 206  *
 207  * Ethernet Initialization Routine
 208  *
 209  *************************************************************/
 210
 211 static int bfin_EMAC_init(struct eth_device *dev, bd_t * bd)
 212 {
 213         u32 opmode;
 214         int dat;
 215         int i;
 216         DEBUGF("Eth_init: ......\n");
 217
 218         txIdx = 0;
 219         rxIdx = 0;
 220
 221 /* Initialize System Register */
 222         if (SetupSystemRegs(&dat) < 0)
 223                 return -1;
 224
 225 /* Initialize EMAC address */
 226         SetupMacAddr(SrcAddr);
 227
 228 /* Initialize TX and RX buffer */
 229         for (i = 0; i < PKTBUFSRX; i++) {
 230                 rxbuf[i] = SetupRxBuffer(i);
 231                 if (i > 0) {
 232                         rxbuf[i - 1]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 233                             &(rxbuf[i]->Dma[0]);
 234                         if (i == (PKTBUFSRX - 1))
 235                                 rxbuf[i]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 236                                     &(rxbuf[0]->Dma[0]);
 237                 }
 238         }
 239         for (i = 0; i < TX_BUF_CNT; i++) {
 240                 txbuf[i] = SetupTxBuffer(i);
 241                 if (i > 0) {
 242                         txbuf[i - 1]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 243                             &(txbuf[i]->Dma[0]);
 244                         if (i == (TX_BUF_CNT - 1))
 245                                 txbuf[i]->Dma[1].NEXT_DESC_PTR =
 246                                     &(txbuf[0]->Dma[0]);
 247                 }
 248         }
 249
 250         /* Set RX DMA */
 251         *pDMA1_NEXT_DESC_PTR = &rxbuf[0]->Dma[0];
 252         *pDMA1_CONFIG = *((u16 *) (void *)&rxbuf[0]->Dma[0].CONFIG);
 253
 254         /* Wait MII done */
 255         PollMdcDone();
 256
 257         /* We enable only RX here */
 258         /* ASTP   : Enable Automatic Pad Stripping
 259            PR     : Promiscuous Mode for test
 260            PSF    : Receive frames with total length less than 64 bytes.
 261            FDMODE : Full Duplex Mode
 262            LB     : Internal Loopback for test
 263            RE     : Receiver Enable */
 264         if (dat == FDMODE)
 265                 opmode = ASTP | FDMODE | PSF;
 266         else
 267                 opmode = ASTP | PSF;
 268         opmode |= RE;
 269 #ifdef CONFIG_BFIN_MAC_RMII
 270         opmode |= TE | RMII;
 271 #endif
 272         /* Turn on the EMAC */
 273         *pEMAC_OPMODE = opmode;
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 static void bfin_EMAC_halt(struct eth_device *dev)
 278 {
 279         DEBUGF("Eth_halt: ......\n");
 280         /* Turn off the EMAC */
 281         *pEMAC_OPMODE = 0x00000000;
 282         /* Turn off the EMAC RX DMA */
 283         *pDMA1_CONFIG = 0x0000;
 284         *pDMA2_CONFIG = 0x0000;
 285
 286 }
 287
 288 void SetupMacAddr(u8 * MACaddr)
 289 {
 290         char *tmp, *end;
 291         int i;
 292         /* this depends on a little-endian machine */
 293         tmp = getenv("ethaddr");
 294         if (tmp) {
 295                 for (i = 0; i < 6; i++) {
 296                         MACaddr[i] = tmp ? simple_strtoul(tmp, &end, 16) : 0;
 297                         if (tmp)
 298                                 tmp = (*end) ? end + 1 : end;
 299                 }
 300
 301 #ifndef CONFIG_NETCONSOLE
 302                 printf("Using MAC Address %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X\n",
 303                        MACaddr[0], MACaddr[1],
 304                        MACaddr[2], MACaddr[3], MACaddr[4], MACaddr[5]);
 305 #endif
 306                 *pEMAC_ADDRLO = MACaddr[0] | MACaddr[1] << 8 |
 307                     MACaddr[2] << 16 | MACaddr[3] << 24;
 308                 *pEMAC_ADDRHI = MACaddr[4] | MACaddr[5] << 8;
 309         }
 310 }
 311
 312 void PollMdcDone(void)
 313 {
 314         /* poll the STABUSY bit */
 315         while (*pEMAC_STAADD & STABUSY) ;
 316 }
 317
 318 void WrPHYReg(u16 PHYAddr, u16 RegAddr, u16 Data)
 319 {
 320         PollMdcDone();
 321
 322         *pEMAC_STADAT = Data;
 323
 324         *pEMAC_STAADD = SET_PHYAD(PHYAddr) | SET_REGAD(RegAddr) |
 325             STAOP | STAIE | STABUSY;
 326 }
 327
 328 /*********************************************************************************
 329  *              Read an off-chip register in a PHY through the MDC/MDIO port     *
 330  *********************************************************************************/
 331 u16 RdPHYReg(u16 PHYAddr, u16 RegAddr)
 332 {
 333         u16 Data;
 334
 335         PollMdcDone();
 336
 337         *pEMAC_STAADD = SET_PHYAD(PHYAddr) | SET_REGAD(RegAddr) |
 338             STAIE | STABUSY;
 339
 340         PollMdcDone();
 341
 342         Data = (u16) * pEMAC_STADAT;
 343
 344         PHYregs[RegAddr] = Data;        /* save shadow copy */
 345
 346         return Data;
 347 }
 348
 349 void SoftResetPHY(void)
 350 {
 351         u16 phydat;
 352         /* set the reset bit */
 353         WrPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL, PHY_RESET);
 354         /* and clear it again */
 355         WrPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL, 0x0000);
 356         do {
 357                 /* poll until reset is complete */
 358                 phydat = RdPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL);
 359         } while ((phydat & PHY_RESET) != 0);
 360 }
 361
 362 int SetupSystemRegs(int *opmode)
 363 {
 364         u16 sysctl, phydat;
 365         int count = 0;
 366         /* Enable PHY output */
 367         *pVR_CTL |= PHYCLKOE;
 368         /* MDC  = 2.5 MHz */
 369         sysctl = SET_MDCDIV(24);
 370         /* Odd word alignment for Receive Frame DMA word */
 371         /* Configure checksum support and rcve frame word alignment */
 372         sysctl |= RXDWA | RXCKS;
 373         *pEMAC_SYSCTL = sysctl;
 374         /* auto negotiation on  */
 375         /* full duplex */
 376         /* 100 Mbps */
 377         phydat = PHY_ANEG_EN | PHY_DUPLEX | PHY_SPD_SET;
 378         WrPHYReg(PHYADDR, PHY_MODECTL, phydat);
 379         do {
 380                 udelay(1000);
 381                 phydat = RdPHYReg(PHYADDR, PHY_MODESTAT);
 382                 if (count > 3000) {
 383                         printf
 384                             ("Link is down, please check your network connection\n");
 385                         return -1;
 386                 }
 387                 count++;
 388         } while (!(phydat & 0x0004));
 389
 390         phydat = RdPHYReg(PHYADDR, PHY_ANLPAR);
 391
 392         if ((phydat & 0x0100) || (phydat & 0x0040))
 393                 *opmode = FDMODE;
 394         else
 395                 *opmode = 0;
 396
 397         *pEMAC_MMC_CTL = RSTC | CROLL;
 398
 399         /* Initialize the TX DMA channel registers */
 400         *pDMA2_X_COUNT = 0;
 401         *pDMA2_X_MODIFY = 4;
 402         *pDMA2_Y_COUNT = 0;
 403         *pDMA2_Y_MODIFY = 0;
 404
 405         /* Initialize the RX DMA channel registers */
 406         *pDMA1_X_COUNT = 0;
 407         *pDMA1_X_MODIFY = 4;
 408         *pDMA1_Y_COUNT = 0;
 409         *pDMA1_Y_MODIFY = 0;
 410         return 0;
 411 }
 412
 413 ADI_ETHER_BUFFER *SetupRxBuffer(int no)
 414 {
 415         ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *frmbuf;
 416         ADI_ETHER_BUFFER *buf;
 417         int nobytes_buffer = sizeof(ADI_ETHER_BUFFER[2]) / 2;   /* ensure a multi. of 4 */
 418         int total_size = nobytes_buffer + RECV_BUFSIZE;
 419
 420         buf = (ADI_ETHER_BUFFER *) (RXBUF_BASE_ADDR + no * total_size);
 421         frmbuf =
 422             (ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *) (RXBUF_BASE_ADDR + no * total_size +
 423                                         nobytes_buffer);
 424
 425         memset(buf, 0x00, nobytes_buffer);
 426         buf->FrmData = frmbuf;
 427         memset(frmbuf, 0xfe, RECV_BUFSIZE);
 428
 429         /* set up first desc to point to receive frame buffer */
 430         buf->Dma[0].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[1]);
 431         buf->Dma[0].START_ADDR = (u32) buf->FrmData;
 432         buf->Dma[0].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 433         buf->Dma[0].CONFIG.b_WNR = 1;   /* Write to memory */
 434         buf->Dma[0].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 435         buf->Dma[0].CONFIG.b_NDSIZE = 5;        /* 5 half words is desc size. */
 436         buf->Dma[0].CONFIG.b_FLOW = 7;  /* large desc flow */
 437
 438         /* set up second desc to point to status word */
 439         buf->Dma[1].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[0]);
 440         buf->Dma[1].START_ADDR = (u32) & buf->IPHdrChksum;
 441         buf->Dma[1].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 442         buf->Dma[1].CONFIG.b_WNR = 1;   /* Write to memory */
 443         buf->Dma[1].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 444         buf->Dma[1].CONFIG.b_DI_EN = 1; /* enable interrupt */
 445         buf->Dma[1].CONFIG.b_NDSIZE = 5;        /* must be 0 when FLOW is 0 */
 446         buf->Dma[1].CONFIG.b_FLOW = 7;  /* stop */
 447
 448         return buf;
 449 }
 450
 451 ADI_ETHER_BUFFER *SetupTxBuffer(int no)
 452 {
 453         ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *frmbuf;
 454         ADI_ETHER_BUFFER *buf;
 455         int nobytes_buffer = sizeof(ADI_ETHER_BUFFER[2]) / 2;   /* ensure a multi. of 4 */
 456         int total_size = nobytes_buffer + RECV_BUFSIZE;
 457
 458         buf = (ADI_ETHER_BUFFER *) (TXBUF_BASE_ADDR + no * total_size);
 459         frmbuf =
 460             (ADI_ETHER_FRAME_BUFFER *) (TXBUF_BASE_ADDR + no * total_size +
 461                                         nobytes_buffer);
 462
 463         memset(buf, 0x00, nobytes_buffer);
 464         buf->FrmData = frmbuf;
 465         memset(frmbuf, 0x00, RECV_BUFSIZE);
 466
 467         /* set up first desc to point to receive frame buffer */
 468         buf->Dma[0].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[1]);
 469         buf->Dma[0].START_ADDR = (u32) buf->FrmData;
 470         buf->Dma[0].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 471         buf->Dma[0].CONFIG.b_WNR = 0;   /* Read to memory */
 472         buf->Dma[0].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 473         buf->Dma[0].CONFIG.b_NDSIZE = 5;        /* 5 half words is desc size. */
 474         buf->Dma[0].CONFIG.b_FLOW = 7;  /* large desc flow */
 475
 476         /* set up second desc to point to status word */
 477         buf->Dma[1].NEXT_DESC_PTR = &(buf->Dma[0]);
 478         buf->Dma[1].START_ADDR = (u32) & buf->StatusWord;
 479         buf->Dma[1].CONFIG.b_DMA_EN = 1;        /* enabled */
 480         buf->Dma[1].CONFIG.b_WNR = 1;   /* Write to memory */
 481         buf->Dma[1].CONFIG.b_WDSIZE = 2;        /* wordsize is 32 bits */
 482         buf->Dma[1].CONFIG.b_DI_EN = 1; /* enable interrupt */
 483         buf->Dma[1].CONFIG.b_NDSIZE = 0;        /* must be 0 when FLOW is 0 */
 484         buf->Dma[1].CONFIG.b_FLOW = 0;  /* stop */
 485
 486         return buf;
 487 }
 488
 489 #if defined(CONFIG_POST) && defined(CFG_POST_ETHER)
 490 int ether_post_test(int flags)
 491 {
 492         uchar buf[64];
 493         int i, value = 0;
 494         int length;
 495
 496         printf("\n--------");
 497         bfin_EMAC_init(NULL, NULL);
 498         /* construct the package */
 499         buf[0] = buf[6] = (unsigned char)(*pEMAC_ADDRLO & 0xFF);
 500         buf[1] = buf[7] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRLO & 0xFF00) >> 8);
 501         buf[2] = buf[8] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRLO & 0xFF0000) >> 16);
 502         buf[3] = buf[9] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRLO & 0xFF000000) >> 24);
 503         buf[4] = buf[10] = (unsigned char)(*pEMAC_ADDRHI & 0xFF);
 504         buf[5] = buf[11] = (unsigned char)((*pEMAC_ADDRHI & 0xFF00) >> 8);
 505         buf[12] = 0x08;         /* Type: ARP */
 506         buf[13] = 0x06;
 507         buf[14] = 0x00;         /* Hardware type: Ethernet */
 508         buf[15] = 0x01;
 509         buf[16] = 0x08;         /* Protocal type: IP */
 510         buf[17] = 0x00;
 511         buf[18] = 0x06;         /* Hardware size    */
 512         buf[19] = 0x04;         /* Protocol size    */
 513         buf[20] = 0x00;         /* Opcode: request  */
 514         buf[21] = 0x01;
 515
 516         for (i = 0; i < 42; i++)
 517                 buf[i + 22] = i;
 518         printf("--------Send 64 bytes......\n");
 519         bfin_EMAC_send(NULL, (volatile void *)buf, 64);
 520         for (i = 0; i < 100; i++) {
 521                 udelay(10000);
 522                 if ((rxbuf[rxIdx]->StatusWord & RX_COMP) != 0) {
 523                         value = 1;
 524                         break;
 525                 }
 526         }
 527         if (value == 0) {
 528                 printf("--------EMAC can't receive any data\n");
 529                 eth_halt();
 530                 return -1;
 531         }
 532         length = rxbuf[rxIdx]->StatusWord & 0x000007FF - 4;
 533         for (i = 0; i < length; i++) {
 534                 if (rxbuf[rxIdx]->FrmData->Dest[i] != buf[i]) {
 535                         printf("--------EMAC receive error data!\n");
 536                         eth_halt();
 537                         return -1;
 538                 }
 539         }
 540         printf("--------receive %d bytes, matched\n", length);
 541         bfin_EMAC_halt(NULL);
 542         return 0;
 543 }
 544 #endif
 545 #endif