cpu/at32ap/atmel_mci.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004-2006 Atmel Corporation
   3  *
   4  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   5  * project.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  10  * the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  20  * MA 02111-1307 USA
  21  */
  22 #include <common.h>
  23
  24 #ifdef CONFIG_MMC
  25
  26 #include <part.h>
  27 #include <mmc.h>
  28
  29 #include <asm/io.h>
  30 #include <asm/errno.h>
  31 #include <asm/byteorder.h>
  32 #include <asm/arch/clk.h>
  33 #include <asm/arch/memory-map.h>
  34
  35 #include "atmel_mci.h"
  36
  37 #ifdef DEBUG
  38 #define pr_debug(fmt, args...) printf(fmt, ##args)
  39 #else
  40 #define pr_debug(...) do { } while(0)
  41 #endif
  42
  43 #ifndef CFG_MMC_CLK_OD
  44 #define CFG_MMC_CLK_OD          150000
  45 #endif
  46
  47 #ifndef CFG_MMC_CLK_PP
  48 #define CFG_MMC_CLK_PP          5000000
  49 #endif
  50
  51 #ifndef CFG_MMC_OP_COND
  52 #define CFG_MMC_OP_COND         0x00100000
  53 #endif
  54
  55 #define MMC_DEFAULT_BLKLEN      512
  56 #define MMC_DEFAULT_RCA         1
  57
  58 static unsigned int mmc_rca;
  59 static block_dev_desc_t mmc_blkdev;
  60
  61 block_dev_desc_t *mmc_get_dev(int dev)
  62 {
  63         return &mmc_blkdev;
  64 }
  65
  66 static void mci_set_mode(unsigned long hz, unsigned long blklen)
  67 {
  68         unsigned long bus_hz;
  69         unsigned long clkdiv;
  70
  71         bus_hz = get_mci_clk_rate();
  72         clkdiv = (bus_hz / hz) / 2 - 1;
  73
  74         pr_debug("mmc: setting clock %lu Hz, block size %lu\n",
  75                  hz, blklen);
  76
  77         if (clkdiv & ~255UL) {
  78                 clkdiv = 255;
  79                 printf("mmc: clock %lu too low; setting CLKDIV to 255\n",
  80                         hz);
  81         }
  82
  83         blklen &= 0xfffc;
  84         mmci_writel(MR, (MMCI_BF(CLKDIV, clkdiv)
  85                          | MMCI_BF(BLKLEN, blklen)
  86                          | MMCI_BIT(RDPROOF)
  87                          | MMCI_BIT(WRPROOF)));
  88 }
  89
  90 #define RESP_NO_CRC     1
  91 #define R1              MMCI_BF(RSPTYP, 1)
  92 #define R2              MMCI_BF(RSPTYP, 2)
  93 #define R3              (R1 | RESP_NO_CRC)
  94 #define R6              R1
  95 #define NID             MMCI_BF(MAXLAT, 0)
  96 #define NCR             MMCI_BF(MAXLAT, 1)
  97 #define TRCMD_START     MMCI_BF(TRCMD, 1)
  98 #define TRDIR_READ      MMCI_BF(TRDIR, 1)
  99 #define TRTYP_BLOCK     MMCI_BF(TRTYP, 0)
 100 #define INIT_CMD        MMCI_BF(SPCMD, 1)
 101 #define OPEN_DRAIN      MMCI_BF(OPDCMD, 1)
 102
 103 #define ERROR_FLAGS     (MMCI_BIT(DTOE)                 \
 104                          | MMCI_BIT(RDIRE)              \
 105                          | MMCI_BIT(RENDE)              \
 106                          | MMCI_BIT(RINDE)              \
 107                          | MMCI_BIT(RTOE))
 108
 109 static int
 110 mmc_cmd(unsigned long cmd, unsigned long arg,
 111         void *resp, unsigned long flags)
 112 {
 113         unsigned long *response = resp;
 114         int i, response_words = 0;
 115         unsigned long error_flags;
 116         u32 status;
 117
 118         pr_debug("mmc: CMD%lu 0x%lx (flags 0x%lx)\n",
 119                  cmd, arg, flags);
 120
 121         error_flags = ERROR_FLAGS;
 122         if (!(flags & RESP_NO_CRC))
 123                 error_flags |= MMCI_BIT(RCRCE);
 124
 125         flags &= ~MMCI_BF(CMDNB, ~0UL);
 126
 127         if (MMCI_BFEXT(RSPTYP, flags) == MMCI_RSPTYP_48_BIT_RESP)
 128                 response_words = 1;
 129         else if (MMCI_BFEXT(RSPTYP, flags) == MMCI_RSPTYP_136_BIT_RESP)
 130                 response_words = 4;
 131
 132         mmci_writel(ARGR, arg);
 133         mmci_writel(CMDR, cmd | flags);
 134         do {
 135                 udelay(40);
 136                 status = mmci_readl(SR);
 137         } while (!(status & MMCI_BIT(CMDRDY)));
 138
 139         pr_debug("mmc: status 0x%08lx\n", status);
 140
 141         if (status & ERROR_FLAGS) {
 142                 printf("mmc: command %lu failed (status: 0x%08lx)\n",
 143                        cmd, status);
 144                 return -EIO;
 145         }
 146
 147         if (response_words)
 148                 pr_debug("mmc: response:");
 149
 150         for (i = 0; i < response_words; i++) {
 151                 response[i] = mmci_readl(RSPR);
 152                 pr_debug(" %08lx", response[i]);
 153         }
 154         pr_debug("\n");
 155
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 static int mmc_acmd(unsigned long cmd, unsigned long arg,
 160                     void *resp, unsigned long flags)
 161 {
 162         unsigned long aresp[4];
 163         int ret;
 164
 165         /*
 166          * Seems like the APP_CMD part of an ACMD has 64 cycles max
 167          * latency even though the ACMD part doesn't. This isn't
 168          * entirely clear in the SD Card spec, but some cards refuse
 169          * to work if we attempt to use 5 cycles max latency here...
 170          */
 171         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_APP_CMD, 0, aresp,
 172                       R1 | NCR | (flags & OPEN_DRAIN));
 173         if (ret)
 174                 return ret;
 175         if ((aresp[0] & (R1_ILLEGAL_COMMAND | R1_APP_CMD)) != R1_APP_CMD)
 176                 return -ENODEV;
 177
 178         ret = mmc_cmd(cmd, arg, resp, flags);
 179         return ret;
 180 }
 181
 182 static unsigned long
 183 mmc_bread(int dev, unsigned long start, lbaint_t blkcnt,
 184           unsigned long *buffer)
 185 {
 186         int ret, i = 0;
 187         unsigned long resp[4];
 188         unsigned long card_status, data;
 189         unsigned long wordcount;
 190         u32 status;
 191
 192         if (blkcnt == 0)
 193                 return 0;
 194
 195         pr_debug("mmc_bread: dev %d, start %lx, blkcnt %lx\n",
 196                  dev, start, blkcnt);
 197
 198         /* Put the device into Transfer state */
 199         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_SELECT_CARD, mmc_rca << 16, resp, R1 | NCR);
 200         if (ret) goto fail;
 201
 202         /* Set block length */
 203         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_SET_BLOCKLEN, mmc_blkdev.blksz, resp, R1 | NCR);
 204         if (ret) goto fail;
 205
 206         pr_debug("MCI_DTOR = %08lx\n", mmci_readl(DTOR));
 207
 208         for (i = 0; i < blkcnt; i++, start++) {
 209                 ret = mmc_cmd(MMC_CMD_READ_SINGLE_BLOCK,
 210                               start * mmc_blkdev.blksz, resp,
 211                               (R1 | NCR | TRCMD_START | TRDIR_READ
 212                                | TRTYP_BLOCK));
 213                 if (ret) goto fail;
 214
 215                 ret = -EIO;
 216                 wordcount = 0;
 217                 do {
 218                         do {
 219                                 status = mmci_readl(SR);
 220                                 if (status & (ERROR_FLAGS | MMCI_BIT(OVRE)))
 221                                         goto fail;
 222                         } while (!(status & MMCI_BIT(RXRDY)));
 223
 224                         if (status & MMCI_BIT(RXRDY)) {
 225                                 data = mmci_readl(RDR);
 226                                 /* pr_debug("%x\n", data); */
 227                                 *buffer++ = data;
 228                                 wordcount++;
 229                         }
 230                 } while(wordcount < (mmc_blkdev.blksz / 4));
 231
 232                 pr_debug("mmc: read %u words, waiting for BLKE\n", wordcount);
 233
 234                 do {
 235                         status = mmci_readl(SR);
 236                 } while (!(status & MMCI_BIT(BLKE)));
 237
 238                 putc('.');
 239         }
 240
 241 out:
 242         /* Put the device back into Standby state */
 243         mmc_cmd(MMC_CMD_SELECT_CARD, 0, resp, NCR);
 244         return i;
 245
 246 fail:
 247         mmc_cmd(MMC_CMD_SEND_STATUS, mmc_rca << 16, &card_status, R1 | NCR);
 248         printf("mmc: bread failed, card status = %08x\n", card_status);
 249         goto out;
 250 }
 251
 252 static void mmc_parse_cid(struct mmc_cid *cid, unsigned long *resp)
 253 {
 254         cid->mid = resp[0] >> 24;
 255         cid->oid = (resp[0] >> 8) & 0xffff;
 256         cid->pnm[0] = resp[0];
 257         cid->pnm[1] = resp[1] >> 24;
 258         cid->pnm[2] = resp[1] >> 16;
 259         cid->pnm[3] = resp[1] >> 8;
 260         cid->pnm[4] = resp[1];
 261         cid->pnm[5] = resp[2] >> 24;
 262         cid->pnm[6] = 0;
 263         cid->prv = resp[2] >> 16;
 264         cid->psn = (resp[2] << 16) | (resp[3] >> 16);
 265         cid->mdt = resp[3] >> 8;
 266 }
 267
 268 static void sd_parse_cid(struct mmc_cid *cid, unsigned long *resp)
 269 {
 270         cid->mid = resp[0] >> 24;
 271         cid->oid = (resp[0] >> 8) & 0xffff;
 272         cid->pnm[0] = resp[0];
 273         cid->pnm[1] = resp[1] >> 24;
 274         cid->pnm[2] = resp[1] >> 16;
 275         cid->pnm[3] = resp[1] >> 8;
 276         cid->pnm[4] = resp[1];
 277         cid->pnm[5] = 0;
 278         cid->pnm[6] = 0;
 279         cid->prv = resp[2] >> 24;
 280         cid->psn = (resp[2] << 8) | (resp[3] >> 24);
 281         cid->mdt = (resp[3] >> 8) & 0x0fff;
 282 }
 283
 284 static void mmc_dump_cid(const struct mmc_cid *cid)
 285 {
 286         printf("Manufacturer ID:       %02lX\n", cid->mid);
 287         printf("OEM/Application ID:    %04lX\n", cid->oid);
 288         printf("Product name:          %s\n", cid->pnm);
 289         printf("Product Revision:      %lu.%lu\n",
 290                cid->prv >> 4, cid->prv & 0x0f);
 291         printf("Product Serial Number: %lu\n", cid->psn);
 292         printf("Manufacturing Date:    %02lu/%02lu\n",
 293                cid->mdt >> 4, cid->mdt & 0x0f);
 294 }
 295
 296 static void mmc_dump_csd(const struct mmc_csd *csd)
 297 {
 298         unsigned long *csd_raw = (unsigned long *)csd;
 299         printf("CSD data: %08lx %08lx %08lx %08lx\n",
 300                csd_raw[0], csd_raw[1], csd_raw[2], csd_raw[3]);
 301         printf("CSD structure version:   1.%u\n", csd->csd_structure);
 302         printf("MMC System Spec version: %u\n", csd->spec_vers);
 303         printf("Card command classes:    %03x\n", csd->ccc);
 304         printf("Read block length:       %u\n", 1 << csd->read_bl_len);
 305         if (csd->read_bl_partial)
 306                 puts("Supports partial reads\n");
 307         else
 308                 puts("Does not support partial reads\n");
 309         printf("Write block length:      %u\n", 1 << csd->write_bl_len);
 310         if (csd->write_bl_partial)
 311                 puts("Supports partial writes\n");
 312         else
 313                 puts("Does not support partial writes\n");
 314         if (csd->wp_grp_enable)
 315                 printf("Supports group WP:      %u\n", csd->wp_grp_size + 1);
 316         else
 317                 puts("Does not support group WP\n");
 318         printf("Card capacity:          %u bytes\n",
 319                (csd->c_size + 1) * (1 << (csd->c_size_mult + 2)) *
 320                (1 << csd->read_bl_len));
 321         printf("File format:            %u/%u\n",
 322                csd->file_format_grp, csd->file_format);
 323         puts("Write protection:        ");
 324         if (csd->perm_write_protect)
 325                 puts(" permanent");
 326         if (csd->tmp_write_protect)
 327                 puts(" temporary");
 328         putc('\n');
 329 }
 330
 331 static int mmc_idle_cards(void)
 332 {
 333         int ret;
 334
 335         /* Reset and initialize all cards */
 336         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_GO_IDLE_STATE, 0, NULL, 0);
 337         if (ret)
 338                 return ret;
 339
 340         /* Keep the bus idle for 74 clock cycles */
 341         return mmc_cmd(0, 0, NULL, INIT_CMD);
 342 }
 343
 344 static int sd_init_card(struct mmc_cid *cid, int verbose)
 345 {
 346         unsigned long resp[4];
 347         int i, ret = 0;
 348
 349         mmc_idle_cards();
 350         for (i = 0; i < 1000; i++) {
 351                 ret = mmc_acmd(MMC_ACMD_SD_SEND_OP_COND, CFG_MMC_OP_COND,
 352                                resp, R3 | NID);
 353                 if (ret || (resp[0] & 0x80000000))
 354                         break;
 355                 ret = -ETIMEDOUT;
 356         }
 357
 358         if (ret)
 359                 return ret;
 360
 361         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_ALL_SEND_CID, 0, resp, R2 | NID);
 362         if (ret)
 363                 return ret;
 364         sd_parse_cid(cid, resp);
 365         if (verbose)
 366                 mmc_dump_cid(cid);
 367
 368         /* Get RCA of the card that responded */
 369         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_SD_SEND_RELATIVE_ADDR, 0, resp, R6 | NCR);
 370         if (ret)
 371                 return ret;
 372
 373         mmc_rca = resp[0] >> 16;
 374         if (verbose)
 375                 printf("SD Card detected (RCA %u)\n", mmc_rca);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 static int mmc_init_card(struct mmc_cid *cid, int verbose)
 380 {
 381         unsigned long resp[4];
 382         int i, ret = 0;
 383
 384         mmc_idle_cards();
 385         for (i = 0; i < 1000; i++) {
 386                 ret = mmc_cmd(MMC_CMD_SEND_OP_COND, CFG_MMC_OP_COND, resp,
 387                               R3 | NID | OPEN_DRAIN);
 388                 if (ret || (resp[0] & 0x80000000))
 389                         break;
 390                 ret = -ETIMEDOUT;
 391         }
 392
 393         if (ret)
 394                 return ret;
 395
 396         /* Get CID of all cards. FIXME: Support more than one card */
 397         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_ALL_SEND_CID, 0, resp, R2 | NID | OPEN_DRAIN);
 398         if (ret)
 399                 return ret;
 400         mmc_parse_cid(cid, resp);
 401         if (verbose)
 402                 mmc_dump_cid(cid);
 403
 404         /* Set Relative Address of the card that responded */
 405         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_SET_RELATIVE_ADDR, mmc_rca << 16, resp,
 406                       R1 | NCR | OPEN_DRAIN);
 407         return ret;
 408 }
 409
 410 int mmc_init(int verbose)
 411 {
 412         struct mmc_cid cid;
 413         struct mmc_csd csd;
 414         unsigned int max_blksz;
 415         int ret;
 416
 417         /* Initialize controller */
 418         mmci_writel(CR, MMCI_BIT(SWRST));
 419         mmci_writel(CR, MMCI_BIT(MCIEN));
 420         mmci_writel(DTOR, 0x5f);
 421         mmci_writel(IDR, ~0UL);
 422         mci_set_mode(CFG_MMC_CLK_OD, MMC_DEFAULT_BLKLEN);
 423
 424         ret = sd_init_card(&cid, verbose);
 425         if (ret) {
 426                 mmc_rca = MMC_DEFAULT_RCA;
 427                 ret = mmc_init_card(&cid, verbose);
 428         }
 429         if (ret)
 430                 return ret;
 431
 432         /* Get CSD from the card */
 433         ret = mmc_cmd(MMC_CMD_SEND_CSD, mmc_rca << 16, &csd, R2 | NCR);
 434         if (ret)
 435                 return ret;
 436         if (verbose)
 437                 mmc_dump_csd(&csd);
 438
 439         /* Initialize the blockdev structure */
 440         mmc_blkdev.if_type = IF_TYPE_MMC;
 441         mmc_blkdev.part_type = PART_TYPE_DOS;
 442         mmc_blkdev.block_read = mmc_bread;
 443         sprintf((char *)mmc_blkdev.vendor,
 444                 "Man %02x%04x Snr %08x",
 445                 cid.mid, cid.oid, cid.psn);
 446         strncpy((char *)mmc_blkdev.product, cid.pnm,
 447                 sizeof(mmc_blkdev.product));
 448         sprintf((char *)mmc_blkdev.revision, "%x %x",
 449                 cid.prv >> 4, cid.prv & 0x0f);
 450
 451         /*
 452          * If we can't use 512 byte blocks, refuse to deal with the
 453          * card. Tons of code elsewhere seems to depend on this.
 454          */
 455         max_blksz = 1 << csd.read_bl_len;
 456         if (max_blksz < 512 || (max_blksz > 512 && !csd.read_bl_partial)) {
 457                 printf("Card does not support 512 byte reads, aborting.\n");
 458                 return -ENODEV;
 459         }
 460         mmc_blkdev.blksz = 512;
 461         mmc_blkdev.lba = (csd.c_size + 1) * (1 << (csd.c_size_mult + 2));
 462
 463         mci_set_mode(CFG_MMC_CLK_PP, mmc_blkdev.blksz);
 464
 465 #if 0
 466         if (fat_register_device(&mmc_blkdev, 1))
 467                 printf("Could not register MMC fat device\n");
 468 #else
 469         init_part(&mmc_blkdev);
 470 #endif
 471
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 int mmc_read(ulong src, uchar *dst, int size)
 476 {
 477         return -ENOSYS;
 478 }
 479
 480 int mmc_write(uchar *src, ulong dst, int size)
 481 {
 482         return -ENOSYS;
 483 }
 484
 485 int mmc2info(ulong addr)
 486 {
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 #endif /* CONFIG_MMC */