drivers/mmc/bcm2835_sdhci.c

   1 /*
   2  * This code was extracted from:
   3  * git://github.com/gonzoua/u-boot-pi.git master
   4  * and hence presumably (C) 2012 Oleksandr Tymoshenko
   5  *
   6  * Tweaks for U-Boot upstreaming
   7  * (C) 2012 Stephen Warren
   8  *
   9  * Portions (e.g. read/write macros, concepts for back-to-back register write
  10  * timing workarounds) obviously extracted from the Linux kernel at:
  11  * https://github.com/raspberrypi/linux.git rpi-3.6.y
  12  *
  13  * The Linux kernel code has the following (c) and license, which is hence
  14  * propagated to Oleksandr's tree and here:
  15  *
  16  * Support for SDHCI device on 2835
  17  * Based on sdhci-bcm2708.c (c) 2010 Broadcom
  18  *
  19  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  20  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  21  * published by the Free Software Foundation.
  22  *
  23  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  24  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  25  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  26  * GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  * along with this program; if not, write to the Free Software
  30  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  31  */
  32
  33 /* Supports:
  34  * SDHCI platform device - Arasan SD controller in BCM2708
  35  *
  36  * Inspired by sdhci-pci.c, by Pierre Ossman
  37  */
  38
  39 #include <common.h>
  40 #include <dm.h>
  41 #include <malloc.h>
  42 #include <memalign.h>
  43 #include <sdhci.h>
  44 #include <asm/arch/msg.h>
  45 #include <asm/arch/mbox.h>
  46 #include <mach/sdhci.h>
  47 #include <mach/timer.h>
  48
  49 /* 400KHz is max freq for card ID etc. Use that as min */
  50 #define MIN_FREQ 400000
  51 #define SDHCI_BUFFER 0x20
  52
  53 struct bcm2835_sdhci_plat {
  54         struct mmc_config cfg;
  55         struct mmc mmc;
  56 };
  57
  58 struct bcm2835_sdhci_host {
  59         struct sdhci_host host;
  60         uint twoticks_delay;
  61         ulong last_write;
  62 };
  63
  64 static inline struct bcm2835_sdhci_host *to_bcm(struct sdhci_host *host)
  65 {
  66         return (struct bcm2835_sdhci_host *)host;
  67 }
  68
  69 static inline void bcm2835_sdhci_raw_writel(struct sdhci_host *host, u32 val,
  70                                             int reg)
  71 {
  72         struct bcm2835_sdhci_host *bcm_host = to_bcm(host);
  73
  74         /*
  75          * The Arasan has a bugette whereby it may lose the content of
  76          * successive writes to registers that are within two SD-card clock
  77          * cycles of each other (a clock domain crossing problem).
  78          * It seems, however, that the data register does not have this problem.
  79          * (Which is just as well - otherwise we'd have to nobble the DMA engine
  80          * too)
  81          */
  82         if (reg != SDHCI_BUFFER) {
  83                 while (timer_get_us() - bcm_host->last_write <
  84                        bcm_host->twoticks_delay)
  85                         ;
  86         }
  87
  88         writel(val, host->ioaddr + reg);
  89         bcm_host->last_write = timer_get_us();
  90 }
  91
  92 static inline u32 bcm2835_sdhci_raw_readl(struct sdhci_host *host, int reg)
  93 {
  94         return readl(host->ioaddr + reg);
  95 }
  96
  97 static void bcm2835_sdhci_writel(struct sdhci_host *host, u32 val, int reg)
  98 {
  99         bcm2835_sdhci_raw_writel(host, val, reg);
 100 }
 101
 102 static void bcm2835_sdhci_writew(struct sdhci_host *host, u16 val, int reg)
 103 {
 104         static u32 shadow;
 105         u32 oldval = (reg == SDHCI_COMMAND) ? shadow :
 106                 bcm2835_sdhci_raw_readl(host, reg & ~3);
 107         u32 word_num = (reg >> 1) & 1;
 108         u32 word_shift = word_num * 16;
 109         u32 mask = 0xffff << word_shift;
 110         u32 newval = (oldval & ~mask) | (val << word_shift);
 111
 112         if (reg == SDHCI_TRANSFER_MODE)
 113                 shadow = newval;
 114         else
 115                 bcm2835_sdhci_raw_writel(host, newval, reg & ~3);
 116 }
 117
 118 static void bcm2835_sdhci_writeb(struct sdhci_host *host, u8 val, int reg)
 119 {
 120         u32 oldval = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, reg & ~3);
 121         u32 byte_num = reg & 3;
 122         u32 byte_shift = byte_num * 8;
 123         u32 mask = 0xff << byte_shift;
 124         u32 newval = (oldval & ~mask) | (val << byte_shift);
 125
 126         bcm2835_sdhci_raw_writel(host, newval, reg & ~3);
 127 }
 128
 129 static u32 bcm2835_sdhci_readl(struct sdhci_host *host, int reg)
 130 {
 131         u32 val = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, reg);
 132
 133         return val;
 134 }
 135
 136 static u16 bcm2835_sdhci_readw(struct sdhci_host *host, int reg)
 137 {
 138         u32 val = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, (reg & ~3));
 139         u32 word_num = (reg >> 1) & 1;
 140         u32 word_shift = word_num * 16;
 141         u32 word = (val >> word_shift) & 0xffff;
 142
 143         return word;
 144 }
 145
 146 static u8 bcm2835_sdhci_readb(struct sdhci_host *host, int reg)
 147 {
 148         u32 val = bcm2835_sdhci_raw_readl(host, (reg & ~3));
 149         u32 byte_num = reg & 3;
 150         u32 byte_shift = byte_num * 8;
 151         u32 byte = (val >> byte_shift) & 0xff;
 152
 153         return byte;
 154 }
 155
 156 static const struct sdhci_ops bcm2835_ops = {
 157         .write_l = bcm2835_sdhci_writel,
 158         .write_w = bcm2835_sdhci_writew,
 159         .write_b = bcm2835_sdhci_writeb,
 160         .read_l = bcm2835_sdhci_readl,
 161         .read_w = bcm2835_sdhci_readw,
 162         .read_b = bcm2835_sdhci_readb,
 163 };
 164
 165 static int bcm2835_sdhci_bind(struct udevice *dev)
 166 {
 167         struct bcm2835_sdhci_plat *plat = dev_get_platdata(dev);
 168
 169         return sdhci_bind(dev, &plat->mmc, &plat->cfg);
 170 }
 171
 172 static int bcm2835_sdhci_probe(struct udevice *dev)
 173 {
 174         struct mmc_uclass_priv *upriv = dev_get_uclass_priv(dev);
 175         struct bcm2835_sdhci_plat *plat = dev_get_platdata(dev);
 176         struct bcm2835_sdhci_host *priv = dev_get_priv(dev);
 177         struct sdhci_host *host = &priv->host;
 178         fdt_addr_t base;
 179         int emmc_freq;
 180         int ret;
 181
 182         base = devfdt_get_addr(dev);
 183         if (base == FDT_ADDR_T_NONE)
 184                 return -EINVAL;
 185
 186         ret = bcm2835_get_mmc_clock();
 187         if (ret < 0) {
 188                 debug("%s: Failed to set MMC clock (err=%d)\n", __func__, ret);
 189                 return ret;
 190         }
 191         emmc_freq = ret;
 192
 193         /*
 194          * See the comments in bcm2835_sdhci_raw_writel().
 195          *
 196          * This should probably be dynamically calculated based on the actual
 197          * frequency. However, this is the longest we'll have to wait, and
 198          * doesn't seem to slow access down too much, so the added complexity
 199          * doesn't seem worth it for now.
 200          *
 201          * 1/MIN_FREQ is (max) time per tick of eMMC clock.
 202          * 2/MIN_FREQ is time for two ticks.
 203          * Multiply by 1000000 to get uS per two ticks.
 204          * +1 for hack rounding.
 205          */
 206         priv->twoticks_delay = ((2 * 1000000) / MIN_FREQ) + 1;
 207         priv->last_write = 0;
 208
 209         host->name = dev->name;
 210         host->ioaddr = (void *)base;
 211         host->quirks = SDHCI_QUIRK_BROKEN_VOLTAGE | SDHCI_QUIRK_BROKEN_R1B |
 212                 SDHCI_QUIRK_WAIT_SEND_CMD | SDHCI_QUIRK_NO_HISPD_BIT;
 213         host->max_clk = emmc_freq;
 214         host->voltages = MMC_VDD_32_33 | MMC_VDD_33_34 | MMC_VDD_165_195;
 215         host->ops = &bcm2835_ops;
 216
 217         ret = sdhci_setup_cfg(&plat->cfg, host, emmc_freq, MIN_FREQ);
 218         if (ret) {
 219                 debug("%s: Failed to setup SDHCI (err=%d)\n", __func__, ret);
 220                 return ret;
 221         }
 222
 223         upriv->mmc = &plat->mmc;
 224         host->mmc = &plat->mmc;
 225         host->mmc->priv = host;
 226
 227         return sdhci_probe(dev);
 228 }
 229
 230 static const struct udevice_id bcm2835_sdhci_match[] = {
 231         { .compatible = "brcm,bcm2835-sdhci" },
 232         { /* sentinel */ }
 233 };
 234
 235 U_BOOT_DRIVER(sdhci_cdns) = {
 236         .name = "sdhci-bcm2835",
 237         .id = UCLASS_MMC,
 238         .of_match = bcm2835_sdhci_match,
 239         .bind = bcm2835_sdhci_bind,
 240         .probe = bcm2835_sdhci_probe,
 241         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct bcm2835_sdhci_host),
 242         .platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct bcm2835_sdhci_plat),
 243         .ops = &sdhci_ops,
 244 };