drivers/mmc/arm_pl180_mmci.c

   1 /*
   2  * ARM PrimeCell MultiMedia Card Interface - PL180
   3  *
   4  * Copyright (C) ST-Ericsson SA 2010
   5  *
   6  * Author: Ulf Hansson <ulf.hansson@stericsson.com>
   7  * Author: Martin Lundholm <martin.xa.lundholm@stericsson.com>
   8  * Ported to drivers/mmc/ by: Matt Waddel <matt.waddel@linaro.org>
   9  *
  10  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
  11  */
  12
  13 /* #define DEBUG */
  14
  15 #include "common.h"
  16 #include <clk.h>
  17 #include <errno.h>
  18 #include <malloc.h>
  19 #include <mmc.h>
  20
  21 #include "arm_pl180_mmci.h"
  22
  23 #include <asm/io.h>
  24
  25 #ifdef CONFIG_DM_MMC
  26 #include <dm.h>
  27 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  28
  29 #define MMC_CLOCK_MAX   48000000
  30 #define MMC_CLOCK_MIN   400000
  31
  32 struct arm_pl180_mmc_plat {
  33         struct mmc_config cfg;
  34         struct mmc mmc;
  35 };
  36 #endif
  37
  38 static int wait_for_command_end(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  39 {
  40         u32 hoststatus, statusmask;
  41         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
  42
  43         statusmask = SDI_STA_CTIMEOUT | SDI_STA_CCRCFAIL;
  44         if ((cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT))
  45                 statusmask |= SDI_STA_CMDREND;
  46         else
  47                 statusmask |= SDI_STA_CMDSENT;
  48
  49         do
  50                 hoststatus = readl(&host->base->status) & statusmask;
  51         while (!hoststatus);
  52
  53         writel(statusmask, &host->base->status_clear);
  54         if (hoststatus & SDI_STA_CTIMEOUT) {
  55                 debug("CMD%d time out\n", cmd->cmdidx);
  56                 return -ETIMEDOUT;
  57         } else if ((hoststatus & SDI_STA_CCRCFAIL) &&
  58                    (cmd->resp_type & MMC_RSP_CRC)) {
  59                 printf("CMD%d CRC error\n", cmd->cmdidx);
  60                 return -EILSEQ;
  61         }
  62
  63         if (cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT) {
  64                 cmd->response[0] = readl(&host->base->response0);
  65                 cmd->response[1] = readl(&host->base->response1);
  66                 cmd->response[2] = readl(&host->base->response2);
  67                 cmd->response[3] = readl(&host->base->response3);
  68                 debug("CMD%d response[0]:0x%08X, response[1]:0x%08X, "
  69                         "response[2]:0x%08X, response[3]:0x%08X\n",
  70                         cmd->cmdidx, cmd->response[0], cmd->response[1],
  71                         cmd->response[2], cmd->response[3]);
  72         }
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 /* send command to the mmc card and wait for results */
  78 static int do_command(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  79 {
  80         int result;
  81         u32 sdi_cmd = 0;
  82         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
  83
  84         sdi_cmd = ((cmd->cmdidx & SDI_CMD_CMDINDEX_MASK) | SDI_CMD_CPSMEN);
  85
  86         if (cmd->resp_type) {
  87                 sdi_cmd |= SDI_CMD_WAITRESP;
  88                 if (cmd->resp_type & MMC_RSP_136)
  89                         sdi_cmd |= SDI_CMD_LONGRESP;
  90         }
  91
  92         writel((u32)cmd->cmdarg, &host->base->argument);
  93         udelay(COMMAND_REG_DELAY);
  94         writel(sdi_cmd, &host->base->command);
  95         result = wait_for_command_end(dev, cmd);
  96
  97         /* After CMD2 set RCA to a none zero value. */
  98         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_ALL_SEND_CID))
  99                 dev->rca = 10;
 100
 101         /* After CMD3 open drain is switched off and push pull is used. */
 102         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_SET_RELATIVE_ADDR)) {
 103                 u32 sdi_pwr = readl(&host->base->power) & ~SDI_PWR_OPD;
 104                 writel(sdi_pwr, &host->base->power);
 105         }
 106
 107         return result;
 108 }
 109
 110 static int read_bytes(struct mmc *dev, u32 *dest, u32 blkcount, u32 blksize)
 111 {
 112         u32 *tempbuff = dest;
 113         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 114         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 115         u32 status, status_err;
 116
 117         debug("read_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 118
 119         status = readl(&host->base->status);
 120         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 121                                SDI_STA_RXOVERR);
 122         while ((!status_err) && (xfercount >= sizeof(u32))) {
 123                 if (status & SDI_STA_RXDAVL) {
 124                         *(tempbuff) = readl(&host->base->fifo);
 125                         tempbuff++;
 126                         xfercount -= sizeof(u32);
 127                 }
 128                 status = readl(&host->base->status);
 129                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 130                                        SDI_STA_RXOVERR);
 131         }
 132
 133         status_err = status &
 134                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 135                  SDI_STA_RXOVERR);
 136         while (!status_err) {
 137                 status = readl(&host->base->status);
 138                 status_err = status &
 139                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 140                          SDI_STA_RXOVERR);
 141         }
 142
 143         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 144                 printf("Read data timed out, xfercount: %llu, status: 0x%08X\n",
 145                         xfercount, status);
 146                 return -ETIMEDOUT;
 147         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 148                 printf("Read data bytes CRC error: 0x%x\n", status);
 149                 return -EILSEQ;
 150         } else if (status & SDI_STA_RXOVERR) {
 151                 printf("Read data RX overflow error\n");
 152                 return -EIO;
 153         }
 154
 155         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 156
 157         if (xfercount) {
 158                 printf("Read data error, xfercount: %llu\n", xfercount);
 159                 return -ENOBUFS;
 160         }
 161
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 static int write_bytes(struct mmc *dev, u32 *src, u32 blkcount, u32 blksize)
 166 {
 167         u32 *tempbuff = src;
 168         int i;
 169         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 170         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 171         u32 status, status_err;
 172
 173         debug("write_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 174
 175         status = readl(&host->base->status);
 176         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 177         while (!status_err && xfercount) {
 178                 if (status & SDI_STA_TXFIFOBW) {
 179                         if (xfercount >= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32)) {
 180                                 for (i = 0; i < SDI_FIFO_BURST_SIZE; i++)
 181                                         writel(*(tempbuff + i),
 182                                                 &host->base->fifo);
 183                                 tempbuff += SDI_FIFO_BURST_SIZE;
 184                                 xfercount -= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32);
 185                         } else {
 186                                 while (xfercount >= sizeof(u32)) {
 187                                         writel(*(tempbuff), &host->base->fifo);
 188                                         tempbuff++;
 189                                         xfercount -= sizeof(u32);
 190                                 }
 191                         }
 192                 }
 193                 status = readl(&host->base->status);
 194                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 195         }
 196
 197         status_err = status &
 198                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 199         while (!status_err) {
 200                 status = readl(&host->base->status);
 201                 status_err = status &
 202                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 203         }
 204
 205         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 206                 printf("Write data timed out, xfercount:%llu,status:0x%08X\n",
 207                        xfercount, status);
 208                 return -ETIMEDOUT;
 209         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 210                 printf("Write data CRC error\n");
 211                 return -EILSEQ;
 212         }
 213
 214         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 215
 216         if (xfercount) {
 217                 printf("Write data error, xfercount:%llu", xfercount);
 218                 return -ENOBUFS;
 219         }
 220
 221         return 0;
 222 }
 223
 224 static int do_data_transfer(struct mmc *dev,
 225                             struct mmc_cmd *cmd,
 226                             struct mmc_data *data)
 227 {
 228         int error = -ETIMEDOUT;
 229         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 230         u32 blksz = 0;
 231         u32 data_ctrl = 0;
 232         u32 data_len = (u32) (data->blocks * data->blocksize);
 233
 234         if (!host->version2) {
 235                 blksz = (ffs(data->blocksize) - 1);
 236                 data_ctrl |= ((blksz << 4) & SDI_DCTRL_DBLKSIZE_MASK);
 237         } else {
 238                 blksz = data->blocksize;
 239                 data_ctrl |= (blksz << SDI_DCTRL_DBLOCKSIZE_V2_SHIFT);
 240         }
 241         data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTEN | SDI_DCTRL_BUSYMODE;
 242
 243         writel(SDI_DTIMER_DEFAULT, &host->base->datatimer);
 244         writel(data_len, &host->base->datalength);
 245         udelay(DATA_REG_DELAY);
 246
 247         if (data->flags & MMC_DATA_READ) {
 248                 data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTDIR_IN;
 249                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 250
 251                 error = do_command(dev, cmd);
 252                 if (error)
 253                         return error;
 254
 255                 error = read_bytes(dev, (u32 *)data->dest, (u32)data->blocks,
 256                                    (u32)data->blocksize);
 257         } else if (data->flags & MMC_DATA_WRITE) {
 258                 error = do_command(dev, cmd);
 259                 if (error)
 260                         return error;
 261
 262                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 263                 error = write_bytes(dev, (u32 *)data->src, (u32)data->blocks,
 264                                                         (u32)data->blocksize);
 265         }
 266
 267         return error;
 268 }
 269
 270 static int host_request(struct mmc *dev,
 271                         struct mmc_cmd *cmd,
 272                         struct mmc_data *data)
 273 {
 274         int result;
 275
 276         if (data)
 277                 result = do_data_transfer(dev, cmd, data);
 278         else
 279                 result = do_command(dev, cmd);
 280
 281         return result;
 282 }
 283
 284 static int  host_set_ios(struct mmc *dev)
 285 {
 286         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 287         u32 sdi_clkcr;
 288
 289         sdi_clkcr = readl(&host->base->clock);
 290
 291         /* Ramp up the clock rate */
 292         if (dev->clock) {
 293                 u32 clkdiv = 0;
 294                 u32 tmp_clock;
 295
 296                 if (dev->clock >= dev->cfg->f_max) {
 297                         clkdiv = 0;
 298                         dev->clock = dev->cfg->f_max;
 299                 } else {
 300                         clkdiv = (host->clock_in / dev->clock) - 2;
 301                 }
 302
 303                 tmp_clock = host->clock_in / (clkdiv + 2);
 304                 while (tmp_clock > dev->clock) {
 305                         clkdiv++;
 306                         tmp_clock = host->clock_in / (clkdiv + 2);
 307                 }
 308
 309                 if (clkdiv > SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK)
 310                         clkdiv = SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK;
 311
 312                 tmp_clock = host->clock_in / (clkdiv + 2);
 313                 dev->clock = tmp_clock;
 314                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK);
 315                 sdi_clkcr |= clkdiv;
 316         }
 317
 318         /* Set the bus width */
 319         if (dev->bus_width) {
 320                 u32 buswidth = 0;
 321
 322                 switch (dev->bus_width) {
 323                 case 1:
 324                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_1;
 325                         break;
 326                 case 4:
 327                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_4;
 328                         break;
 329                 case 8:
 330                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_8;
 331                         break;
 332                 default:
 333                         printf("Invalid bus width: %d\n", dev->bus_width);
 334                         break;
 335                 }
 336                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_WIDBUS_MASK);
 337                 sdi_clkcr |= buswidth;
 338         }
 339
 340         writel(sdi_clkcr, &host->base->clock);
 341         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 #ifndef CONFIG_DM_MMC
 347 /* MMC uses open drain drivers in the enumeration phase */
 348 static int mmc_host_reset(struct mmc *dev)
 349 {
 350         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 351
 352         writel(host->pwr_init, &host->base->power);
 353
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static const struct mmc_ops arm_pl180_mmci_ops = {
 358         .send_cmd = host_request,
 359         .set_ios = host_set_ios,
 360         .init = mmc_host_reset,
 361 };
 362 #endif
 363
 364 /*
 365  * mmc_host_init - initialize the mmc controller.
 366  * Set initial clock and power for mmc slot.
 367  * Initialize mmc struct and register with mmc framework.
 368  */
 369 int arm_pl180_mmci_init(struct pl180_mmc_host *host, struct mmc **mmc)
 370 {
 371         u32 sdi_u32;
 372
 373         writel(host->pwr_init, &host->base->power);
 374         writel(host->clkdiv_init, &host->base->clock);
 375         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 376
 377         /* Disable mmc interrupts */
 378         sdi_u32 = readl(&host->base->mask0) & ~SDI_MASK0_MASK;
 379         writel(sdi_u32, &host->base->mask0);
 380
 381         host->cfg.name = host->name;
 382 #ifndef CONFIG_DM_MMC
 383         host->cfg.ops = &arm_pl180_mmci_ops;
 384 #endif
 385         /* TODO remove the duplicates */
 386         host->cfg.host_caps = host->caps;
 387         host->cfg.voltages = host->voltages;
 388         host->cfg.f_min = host->clock_min;
 389         host->cfg.f_max = host->clock_max;
 390         if (host->b_max != 0)
 391                 host->cfg.b_max = host->b_max;
 392         else
 393                 host->cfg.b_max = CONFIG_SYS_MMC_MAX_BLK_COUNT;
 394
 395         *mmc = mmc_create(&host->cfg, host);
 396         if (!*mmc)
 397                 return -1;
 398
 399         debug("registered mmc interface number is:%d\n",
 400               (*mmc)->block_dev.devnum);
 401
 402         return 0;
 403 }
 404
 405 #ifdef CONFIG_DM_MMC
 406 static int arm_pl180_mmc_probe(struct udevice *dev)
 407 {
 408         struct arm_pl180_mmc_plat *pdata = dev_get_platdata(dev);
 409         struct mmc_uclass_priv *upriv = dev_get_uclass_priv(dev);
 410         struct mmc *mmc = &pdata->mmc;
 411         struct pl180_mmc_host *host = mmc->priv;
 412         struct clk clk;
 413         u32 bus_width;
 414         int ret;
 415
 416         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &clk);
 417         if (ret < 0)
 418                 return ret;
 419
 420         ret = clk_enable(&clk);
 421         if (ret) {
 422                 dev_err(dev, "failed to enable clock\n");
 423                 return ret;
 424         }
 425
 426         strcpy(host->name, "MMC");
 427         host->pwr_init = INIT_PWR;
 428         host->clkdiv_init = SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT_V1 | SDI_CLKCR_CLKEN |
 429                             SDI_CLKCR_HWFC_EN;
 430         host->voltages = VOLTAGE_WINDOW_SD;
 431         host->caps = 0;
 432         host->clock_in = clk_get_rate(&clk);
 433         host->clock_min = host->clock_in / (2 * (SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT_V1 + 1));
 434         host->clock_max = dev_read_u32_default(dev, "max-frequency",
 435                                                MMC_CLOCK_MAX);
 436         host->version2 = dev_get_driver_data(dev);
 437
 438         bus_width = dev_read_u32_default(dev, "bus-width", 1);
 439         switch (bus_width) {
 440         case 8:
 441                 host->caps |= MMC_MODE_8BIT;
 442                 /* Hosts capable of 8-bit transfers can also do 4 bits */
 443         case 4:
 444                 host->caps |= MMC_MODE_4BIT;
 445                 break;
 446         case 1:
 447                 break;
 448         default:
 449                 dev_err(dev, "Invalid bus-width value %u\n", bus_width);
 450         }
 451
 452         ret = arm_pl180_mmci_init(host, &mmc);
 453         if (ret) {
 454                 dev_err(dev, "arm_pl180_mmci init failed\n");
 455                 return ret;
 456         }
 457
 458         mmc->dev = dev;
 459         dev->priv = host;
 460         upriv->mmc = mmc;
 461
 462         return 0;
 463 }
 464
 465 static int dm_host_request(struct udevice *dev, struct mmc_cmd *cmd,
 466                            struct mmc_data *data)
 467 {
 468         struct mmc *mmc = mmc_get_mmc_dev(dev);
 469
 470         return host_request(mmc, cmd, data);
 471 }
 472
 473 static int dm_host_set_ios(struct udevice *dev)
 474 {
 475         struct mmc *mmc = mmc_get_mmc_dev(dev);
 476
 477         return host_set_ios(mmc);
 478 }
 479
 480 static const struct dm_mmc_ops arm_pl180_dm_mmc_ops = {
 481         .send_cmd = dm_host_request,
 482         .set_ios = dm_host_set_ios,
 483 };
 484
 485 static int arm_pl180_mmc_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
 486 {
 487         struct arm_pl180_mmc_plat *pdata = dev_get_platdata(dev);
 488         struct mmc *mmc = &pdata->mmc;
 489         struct pl180_mmc_host *host = mmc->priv;
 490         fdt_addr_t addr;
 491
 492         addr = devfdt_get_addr(dev);
 493         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
 494                 return -EINVAL;
 495
 496         host->base = (void *)addr;
 497
 498         return 0;
 499 }
 500
 501 static const struct udevice_id arm_pl180_mmc_match[] = {
 502         { .compatible = "st,stm32f4xx-sdio", .data = VERSION1 },
 503         { /* sentinel */ }
 504 };
 505
 506 U_BOOT_DRIVER(arm_pl180_mmc) = {
 507         .name = "arm_pl180_mmc",
 508         .id = UCLASS_MMC,
 509         .of_match = arm_pl180_mmc_match,
 510         .ops = &arm_pl180_dm_mmc_ops,
 511         .probe = arm_pl180_mmc_probe,
 512         .ofdata_to_platdata = arm_pl180_mmc_ofdata_to_platdata,
 513         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct pl180_mmc_host),
 514         .platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct arm_pl180_mmc_plat),
 515 };
 516 #endif