board/theadorable/theadorable.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2015-2019 Stefan Roese <sr@denx.de>
   4  */
   5
   6 #include <common.h>
   7 #include <command.h>
   8 #include <console.h>
   9 #include <dm.h>
  10 #include <i2c.h>
  11 #include <init.h>
  12 #include <net.h>
  13 #include <pci.h>
  14 #if !defined(CONFIG_SPL_BUILD)
  15 #include <bootcount.h>
  16 #endif
  17 #include <asm/global_data.h>
  18 #include <asm/gpio.h>
  19 #include <asm/io.h>
  20 #include <asm/arch/cpu.h>
  21 #include <asm/arch/soc.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23 #include <linux/mbus.h>
  24 #ifdef CONFIG_NET
  25 #include <netdev.h>
  26 #endif
  27 #include <u-boot/crc.h>
  28 #include "theadorable.h"
  29
  30 #include "../drivers/ddr/marvell/axp/ddr3_hw_training.h"
  31 #include "../arch/arm/mach-mvebu/serdes/axp/high_speed_env_spec.h"
  32
  33 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  34
  35 #define MV_USB_PHY_BASE                 (MVEBU_AXP_USB_BASE + 0x800)
  36 #define PHY_CHANNEL_RX_CTRL0_REG(port, chan) \
  37         (MV_USB_PHY_BASE + ((port) << 12) + ((chan) << 6) + 0x8)
  38
  39 #define THEADORABLE_GPP_OUT_ENA_LOW     0x00336780
  40 #define THEADORABLE_GPP_OUT_ENA_MID     0x00003cf0
  41 #define THEADORABLE_GPP_OUT_ENA_HIGH    (~(0x0))
  42
  43 #define THEADORABLE_GPP_OUT_VAL_LOW     0x2c0c983f
  44 #define THEADORABLE_GPP_OUT_VAL_MID     0x0007000c
  45 #define THEADORABLE_GPP_OUT_VAL_HIGH    0x00000000
  46
  47 #define GPIO_USB0_PWR_ON                18
  48 #define GPIO_USB1_PWR_ON                19
  49
  50 #define PEX_SWITCH_NOT_FOUNT_LIMIT      3
  51
  52 #define STM_I2C_BUS     1
  53 #define STM_I2C_ADDR    0x27
  54 #define REBOOT_DELAY    1000            /* reboot-delay in ms */
  55 #define ABORT_TIMEOUT   3000            /* 3 seconds reboot abort timeout */
  56
  57 /* DDR3 static configuration */
  58 static MV_DRAM_MC_INIT ddr3_theadorable[MV_MAX_DDR3_STATIC_SIZE] = {
  59         {0x00001400, 0x7301ca28},       /* DDR SDRAM Configuration Register */
  60         {0x00001404, 0x30000800},       /* Dunit Control Low Register */
  61         {0x00001408, 0x44149887},       /* DDR SDRAM Timing (Low) Register */
  62         {0x0000140C, 0x38d93fc7},       /* DDR SDRAM Timing (High) Register */
  63         {0x00001410, 0x1b100001},       /* DDR SDRAM Address Control Register */
  64         {0x00001424, 0x0000f3ff},       /* Dunit Control High Register */
  65         {0x00001428, 0x000f8830},       /* ODT Timing (Low) Register */
  66         {0x0000142C, 0x014c50f4},       /* DDR3 Timing Register */
  67         {0x0000147C, 0x0000c671},       /* ODT Timing (High) Register */
  68
  69         {0x00001494, 0x00010000},       /* DDR SDRAM ODT Control (Low) Reg */
  70         {0x0000149C, 0x00000001},       /* DDR Dunit ODT Control Register */
  71         {0x000014A0, 0x00000001},       /* DRAM FIFO Control Register */
  72         {0x000014A8, 0x00000101},       /* AXI Control Register */
  73
  74         /*
  75          * DO NOT Modify - Open Mbus Window - 2G - Mbus is required for the
  76          * training sequence
  77          */
  78         {0x000200e8, 0x3fff0e01},
  79         {0x00020184, 0x3fffffe0},       /* Close fast path Window to - 2G */
  80
  81         {0x0001504, 0x7fffffe1},        /* CS0 Size */
  82         {0x000150C, 0x00000000},        /* CS1 Size */
  83         {0x0001514, 0x00000000},        /* CS2 Size */
  84         {0x000151C, 0x00000000},        /* CS3 Size */
  85
  86         {0x00020220, 0x00000007},       /* Reserved */
  87
  88         {0x00001538, 0x00000009},       /* Read Data Sample Delays Register */
  89         {0x0000153C, 0x00000009},       /* Read Data Ready Delay Register */
  90
  91         {0x000015D0, 0x00000650},       /* MR0 */
  92         {0x000015D4, 0x00000044},       /* MR1 */
  93         {0x000015D8, 0x00000010},       /* MR2 */
  94         {0x000015DC, 0x00000000},       /* MR3 */
  95         {0x000015E0, 0x00000001},
  96         {0x000015E4, 0x00203c18},       /* ZQDS Configuration Register */
  97         {0x000015EC, 0xf800a225},       /* DDR PHY */
  98
  99         /* Recommended Settings from Marvell for 4 x 16 bit devices: */
 100         {0x000014C0, 0x192424c9},       /* DRAM addr and Ctrl Driving Strenght*/
 101         {0x000014C4, 0x0aaa24c9},       /* DRAM Data and DQS Driving Strenght */
 102
 103         {0x0, 0x0}
 104 };
 105
 106 static MV_DRAM_MODES board_ddr_modes[MV_DDR3_MODES_NUMBER] = {
 107         {"theadorable_1333-667", 0x3, 0x5, 0x0, A0, ddr3_theadorable,  NULL},
 108 };
 109
 110 extern MV_SERDES_CHANGE_M_PHY serdes_change_m_phy[];
 111
 112 /*
 113  * Lane0 - PCIE0.0 X1 (to WIFI Module)
 114  * Lane5 - SATA0
 115  * Lane6 - SATA1
 116  * Lane7 - SGMII0 (to Ethernet Phy)
 117  * Lane8-11 - PCIE2.0 X4 (to PEX Switch)
 118  * all other lanes are disabled
 119  */
 120 MV_BIN_SERDES_CFG theadorable_serdes_cfg[] = {
 121         { MV_PEX_ROOT_COMPLEX, 0x22200001, 0x00001111,
 122           { PEX_BUS_MODE_X1, PEX_BUS_DISABLED, PEX_BUS_MODE_X4,
 123             PEX_BUS_DISABLED },
 124           0x0060, serdes_change_m_phy
 125         },
 126 };
 127
 128 /*
 129  * Define a board-specific detection pulse-width array for the SerDes PCIe
 130  * interfaces. If not defined in the board code, the default of currently 2
 131  * is used. Values from 0...3 are possible (2 bits).
 132  */
 133 u8 serdes_pex_pulse_width[4] = { 0, 2, 2, 2 };
 134
 135 MV_DRAM_MODES *ddr3_get_static_ddr_mode(void)
 136 {
 137         /* Only one mode supported for this board */
 138         return &board_ddr_modes[0];
 139 }
 140
 141 MV_BIN_SERDES_CFG *board_serdes_cfg_get(void)
 142 {
 143         return &theadorable_serdes_cfg[0];
 144 }
 145
 146 u8 board_sat_r_get(u8 dev_num, u8 reg)
 147 {
 148         /* Bit x enables PCI 2.0 link capabilities instead of PCI 1.x */
 149         return 0xe;     /* PEX port 0 is PCIe Gen1, PEX port 1..3 PCIe Gen2 */
 150 }
 151
 152 #define PCIE_LNK_CTRL_STAT_2_OFF        0x0090
 153 #define PCIE_LNK_CTRL_STAT_2_DEEM_BIT   BIT(6)
 154
 155 static void pcie_set_deemphasis(u32 base)
 156 {
 157         u32 reg;
 158
 159         reg = readl((void *)base + PCIE_LNK_CTRL_STAT_2_OFF);
 160         reg |= PCIE_LNK_CTRL_STAT_2_DEEM_BIT;
 161         writel(reg, (void *)base + PCIE_LNK_CTRL_STAT_2_OFF);
 162 }
 163
 164 int board_early_init_f(void)
 165 {
 166         /* Configure MPP */
 167         writel(0x00000000, MVEBU_MPP_BASE + 0x00);
 168         writel(0x03300000, MVEBU_MPP_BASE + 0x04);
 169         writel(0x00000033, MVEBU_MPP_BASE + 0x08);
 170         writel(0x00000000, MVEBU_MPP_BASE + 0x0c);
 171         writel(0x11110000, MVEBU_MPP_BASE + 0x10);
 172         writel(0x00221100, MVEBU_MPP_BASE + 0x14);
 173         writel(0x00000000, MVEBU_MPP_BASE + 0x18);
 174         writel(0x00000000, MVEBU_MPP_BASE + 0x1c);
 175         writel(0x00000000, MVEBU_MPP_BASE + 0x20);
 176
 177         /* Configure GPIO */
 178         writel(THEADORABLE_GPP_OUT_VAL_LOW, MVEBU_GPIO0_BASE + 0x00);
 179         writel(THEADORABLE_GPP_OUT_ENA_LOW, MVEBU_GPIO0_BASE + 0x04);
 180         writel(THEADORABLE_GPP_OUT_VAL_MID, MVEBU_GPIO1_BASE + 0x00);
 181         writel(THEADORABLE_GPP_OUT_ENA_MID, MVEBU_GPIO1_BASE + 0x04);
 182         writel(THEADORABLE_GPP_OUT_VAL_HIGH, MVEBU_GPIO2_BASE + 0x00);
 183         writel(THEADORABLE_GPP_OUT_ENA_HIGH, MVEBU_GPIO2_BASE + 0x04);
 184
 185         /*
 186          * Set deephasis bit in the PCIe configuration of both PCIe ports
 187          * used on this board.
 188          *
 189          * This needs to be done very early, even before the SERDES setup
 190          * code is run. This way, the first link will already be established
 191          * with this setup. Testing has shown, that this results in a more
 192          * stable PCIe link with better signal quality.
 193          */
 194         pcie_set_deemphasis(MVEBU_REG_PCIE_BASE);               /* Port 0 */
 195         pcie_set_deemphasis(MVEBU_REG_PCIE_BASE + 0x2000);      /* Port 2 */
 196
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 int board_init(void)
 201 {
 202         int ret;
 203
 204         /* adress of boot parameters */
 205         gd->bd->bi_boot_params = mvebu_sdram_bar(0) + 0x100;
 206
 207         /*
 208          * Map SPI devices via MBUS so that they can be accessed via
 209          * the SPI direct access mode
 210          */
 211         mbus_dt_setup_win(&mbus_state, SPI_BUS0_DEV1_BASE, SPI_BUS0_DEV1_SIZE,
 212                           CPU_TARGET_DEVICEBUS_BOOTROM_SPI, CPU_ATTR_SPI0_CS1);
 213         mbus_dt_setup_win(&mbus_state, SPI_BUS1_DEV2_BASE, SPI_BUS0_DEV1_SIZE,
 214                           CPU_TARGET_DEVICEBUS_BOOTROM_SPI, CPU_ATTR_SPI1_CS2);
 215
 216         /*
 217          * Set RX Channel Control 0 Register:
 218          * Tests have shown, that setting the LPF_COEF from 0 (1/8)
 219          * to 3 (1/1) results in a more stable USB connection.
 220          */
 221         setbits_le32(PHY_CHANNEL_RX_CTRL0_REG(0, 1), 0xc);
 222         setbits_le32(PHY_CHANNEL_RX_CTRL0_REG(0, 2), 0xc);
 223         setbits_le32(PHY_CHANNEL_RX_CTRL0_REG(0, 3), 0xc);
 224
 225         /* Toggle USB power */
 226         ret = gpio_request(GPIO_USB0_PWR_ON, "USB0_PWR_ON");
 227         if (ret < 0)
 228                 return ret;
 229         gpio_direction_output(GPIO_USB0_PWR_ON, 0);
 230         ret = gpio_request(GPIO_USB1_PWR_ON, "USB1_PWR_ON");
 231         if (ret < 0)
 232                 return ret;
 233         gpio_direction_output(GPIO_USB1_PWR_ON, 0);
 234         mdelay(1);
 235         gpio_set_value(GPIO_USB0_PWR_ON, 1);
 236         gpio_set_value(GPIO_USB1_PWR_ON, 1);
 237
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 int checkboard(void)
 242 {
 243         board_fpga_add();
 244
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 #ifdef CONFIG_NET
 249 int board_eth_init(struct bd_info *bis)
 250 {
 251         cpu_eth_init(bis); /* Built in controller(s) come first */
 252         return pci_eth_init(bis);
 253 }
 254 #endif
 255
 256 #if !defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_BOARD_LATE_INIT)
 257 int board_late_init(void)
 258 {
 259         pci_dev_t bdf;
 260         ulong bootcount;
 261
 262         /*
 263          * Check if the PEX switch is detected (somtimes its not available
 264          * on the PCIe bus). In this case, try to recover by issuing a
 265          * soft-reset or even a power-cycle, depending on the bootcounter
 266          * value.
 267          */
 268         bdf = pci_find_device(PCI_VENDOR_ID_PLX, 0x8619, 0);
 269         if (bdf == -1) {
 270                 unsigned long start_time = get_timer(0);
 271                 u8 i2c_buf[8];
 272                 int ret;
 273
 274                 /* PEX switch not found! */
 275                 bootcount = bootcount_load();
 276                 printf("Failed to find PLX PEX-switch (bootcount=%ld)\n",
 277                        bootcount);
 278
 279                 /*
 280                  * The user can exit this boot-loop in the error case by
 281                  * hitting Ctrl-C. So wait some time for this key here.
 282                  */
 283                 printf("Continue booting with Ctrl-C, otherwise rebooting\n");
 284                 do {
 285                         /* Handle control-c and timeouts */
 286                         if (ctrlc()) {
 287                                 printf("PEX error boot-loop aborted!\n");
 288                                 return 0;
 289                         }
 290                 } while (get_timer(start_time) < ABORT_TIMEOUT);
 291
 292
 293                 /*
 294                  * At this stage the bootcounter has not been incremented
 295                  * yet. We need to do this manually here to get an actually
 296                  * working bootcounter in this error case.
 297                  */
 298                 bootcount_inc();
 299
 300                 if (bootcount > PEX_SWITCH_NOT_FOUNT_LIMIT) {
 301                         struct udevice *dev;
 302
 303                         printf("Issuing power-switch via uC!\n");
 304                         ret = i2c_get_chip_for_busnum(STM_I2C_BUS, STM_I2C_ADDR,
 305                                                       1, &dev);
 306                         if (ret) {
 307                                 printf("Error selecting STM on I2C bus (ret=%d)\n",
 308                                        ret);
 309                                 printf("Issuing soft-reset...\n");
 310                                 /* default handling: SOFT reset */
 311                                 do_reset(NULL, 0, 0, NULL);
 312                         }
 313
 314                         i2c_buf[0] = STM_I2C_ADDR << 1;
 315                         i2c_buf[1] = 0xc5;      /* cmd */
 316                         i2c_buf[2] = 0x01;      /* enable */
 317                         /* Delay before reboot */
 318                         i2c_buf[3] = REBOOT_DELAY & 0x00ff;
 319                         i2c_buf[4] = (REBOOT_DELAY & 0xff00) >> 8;
 320                         /* Delay before shutdown */
 321                         i2c_buf[5] = 0x00;
 322                         i2c_buf[6] = 0x00;
 323                         i2c_buf[7] = crc8(0x72, &i2c_buf[0], 7);
 324
 325                         ret = dm_i2c_write(dev, 0, &i2c_buf[1], 7);
 326                         if (ret) {
 327                                 printf("I2C write error (ret=%d)\n", ret);
 328                                 printf("Issuing soft-reset...\n");
 329                                 /* default handling: SOFT reset */
 330                                 do_reset(NULL, 0, 0, NULL);
 331                         }
 332
 333                         /* Wait for power-cycle to occur... */
 334                         printf("Waiting for power-cycle via uC...\n");
 335                         while (1)
 336                                 ;
 337                 } else {
 338                         printf("Issuing soft-reset...\n");
 339                         /* default handling: SOFT reset */
 340                         do_reset(NULL, 0, 0, NULL);
 341                 }
 342         }
 343
 344         return 0;
 345 }
 346 #endif
 347
 348 #if !defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_PCI)
 349 static int pcie_get_link_speed_width(pci_dev_t bdf, int *speed, int *width)
 350 {
 351         struct udevice *dev;
 352         u16 ven_id, dev_id;
 353         u16 lnksta;
 354         int ret;
 355         int pos;
 356
 357         /*
 358          * Check if the PCIe device is detected (sometimes its not available
 359          * on the PCIe bus)
 360          */
 361         ret = dm_pci_bus_find_bdf(bdf, &dev);
 362         if (ret)
 363                 return -ENODEV;
 364
 365         /* PCIe device found */
 366         dm_pci_read_config16(dev, PCI_VENDOR_ID, &ven_id);
 367         dm_pci_read_config16(dev, PCI_DEVICE_ID, &dev_id);
 368         printf("Detected PCIe device: VendorID 0x%04x DeviceId 0x%04x @ BDF %d.%d.%d\n",
 369                ven_id, dev_id, PCI_BUS(bdf), PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf));
 370
 371         /* Now read EXP_LNKSTA register */
 372         pos = dm_pci_find_capability(dev, PCI_CAP_ID_EXP);
 373         dm_pci_read_config16(dev, pos + PCI_EXP_LNKSTA, &lnksta);
 374         *speed = lnksta & PCI_EXP_LNKSTA_CLS;
 375         *width = (lnksta & PCI_EXP_LNKSTA_NLW) >> PCI_EXP_LNKSTA_NLW_SHIFT;
 376
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 /*
 381  * U-Boot cmd to test for the presence of the directly connected PCIe devices
 382  * the theadorable board. This cmd can be used by U-Boot scripts for automated
 383  * testing, if the PCIe setup is correct. Meaning, that all PCIe devices are
 384  * correctly detected and the link speed and width is corrent.
 385  *
 386  * Here a short script that may be used for an automated test. It results in
 387  * an endless reboot loop, if the PCIe devices are detected correctly. If at
 388  * any time a problem is detected (PCIe device not available or link is
 389  * incorrect), then booting will halt. So just use this "bootcmd" and let the
 390  * board run over a longer time (e.g. one night) and if the board still reboots
 391  * after this time, then everything is okay.
 392  *
 393  * bootcmd=echo bootcount=$bootcount; pcie ;if test $? -eq 0;
 394  *         then echo PCIe status okay, resetting...; reset; else;
 395  *         echo PCIe status NOT okay, hanging (bootcount=$bootcount); fi;
 396  */
 397 int do_pcie_test(struct cmd_tbl *cmdtp, int flag, int argc, char *const argv[])
 398 {
 399         pci_dev_t bdf;
 400         int speed;
 401         int width;
 402         int ret;
 403
 404         if (argc != 1)
 405                 return cmd_usage(cmdtp);
 406
 407         /*
 408          * Check if the PCIe device is detected (sometimes its not available
 409          * on the PCIe bus)
 410          */
 411
 412         /* Check for PCIe device on PCIe port/bus 0 */
 413         bdf = PCI_BDF(0, 1, 0);
 414         ret = pcie_get_link_speed_width(bdf, &speed, &width);
 415         if (ret) {
 416                 /* PCIe device not found! */
 417                 printf("Failed to find PCIe device @ BDF %d.%d.%d\n",
 418                        PCI_BUS(bdf), PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf));
 419                 return CMD_RET_FAILURE;
 420         }
 421
 422         printf("Established speed=%d width=%d\n", speed, width);
 423         if ((speed != 1 || width != 1)) {
 424                 printf("Detected incorrect speed/width!!!\n");
 425                 return CMD_RET_FAILURE;
 426         }
 427
 428         /* Check for PCIe device on PCIe port/bus 1 */
 429         bdf = PCI_BDF(1, 1, 0);
 430         ret = pcie_get_link_speed_width(bdf, &speed, &width);
 431         if (ret) {
 432                 /* PCIe device not found! */
 433                 printf("Failed to find PCIe device @ BDF %d.%d.%d\n",
 434                        PCI_BUS(bdf), PCI_DEV(bdf), PCI_FUNC(bdf));
 435                 return CMD_RET_FAILURE;
 436         }
 437
 438         printf("Established speed=%d width=%d\n", speed, width);
 439         if ((speed != 2 || width != 4)) {
 440                 printf("Detected incorrect speed/width!!!\n");
 441                 return CMD_RET_FAILURE;
 442         }
 443
 444         return CMD_RET_SUCCESS;
 445 }
 446
 447 U_BOOT_CMD(
 448         pcie,   1,   0,     do_pcie_test,
 449         "Test for presence of a PCIe devices with correct link",
 450         ""
 451 );
 452 #endif