OMAP3: Add MMC support
[platform/kernel/u-boot.git] / drivers / mmc / omap3_mmc.c
1 /*
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3  * Texas Instruments, <www.ti.com>
4  * Syed Mohammed Khasim <khasim@ti.com>
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7  * project.
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or
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11  * published by the Free Software Foundation's version 2 of
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18  *
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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 <config.h>
26 #include <common.h>
27 #include <fat.h>
28 #include <mmc.h>
29 #include <part.h>
30 #include <i2c.h>
31
32 const unsigned short mmc_transspeed_val[15][4] = {
33         {CLKD(10, 1), CLKD(10, 10), CLKD(10, 100), CLKD(10, 1000)},
34         {CLKD(12, 1), CLKD(12, 10), CLKD(12, 100), CLKD(12, 1000)},
35         {CLKD(13, 1), CLKD(13, 10), CLKD(13, 100), CLKD(13, 1000)},
36         {CLKD(15, 1), CLKD(15, 10), CLKD(15, 100), CLKD(15, 1000)},
37         {CLKD(20, 1), CLKD(20, 10), CLKD(20, 100), CLKD(20, 1000)},
38         {CLKD(26, 1), CLKD(26, 10), CLKD(26, 100), CLKD(26, 1000)},
39         {CLKD(30, 1), CLKD(30, 10), CLKD(30, 100), CLKD(30, 1000)},
40         {CLKD(35, 1), CLKD(35, 10), CLKD(35, 100), CLKD(35, 1000)},
41         {CLKD(40, 1), CLKD(40, 10), CLKD(40, 100), CLKD(40, 1000)},
42         {CLKD(45, 1), CLKD(45, 10), CLKD(45, 100), CLKD(45, 1000)},
43         {CLKD(52, 1), CLKD(52, 10), CLKD(52, 100), CLKD(52, 1000)},
44         {CLKD(55, 1), CLKD(55, 10), CLKD(55, 100), CLKD(55, 1000)},
45         {CLKD(60, 1), CLKD(60, 10), CLKD(60, 100), CLKD(60, 1000)},
46         {CLKD(70, 1), CLKD(70, 10), CLKD(70, 100), CLKD(70, 1000)},
47         {CLKD(80, 1), CLKD(80, 10), CLKD(80, 100), CLKD(80, 1000)}
48 };
49
50 mmc_card_data cur_card_data;
51 static block_dev_desc_t mmc_blk_dev;
52
53 block_dev_desc_t *mmc_get_dev(int dev)
54 {
55         return (block_dev_desc_t *) &mmc_blk_dev;
56 }
57
58 void twl4030_mmc_config(void)
59 {
60         unsigned char data;
61
62         data = 0x20;
63         i2c_write(0x4B, 0x82, 1, &data, 1);
64         data = 0x2;
65         i2c_write(0x4B, 0x85, 1, &data, 1);
66 }
67
68 unsigned char mmc_board_init(void)
69 {
70         unsigned int value = 0;
71
72         twl4030_mmc_config();
73
74         value = CONTROL_PBIAS_LITE;
75         CONTROL_PBIAS_LITE = value | (1 << 2) | (1 << 1) | (1 << 9);
76
77         value = CONTROL_DEV_CONF0;
78         CONTROL_DEV_CONF0 = value | (1 << 24);
79
80         return 1;
81 }
82
83 void mmc_init_stream(void)
84 {
85         volatile unsigned int mmc_stat;
86
87         OMAP_HSMMC_CON |= INIT_INITSTREAM;
88
89         OMAP_HSMMC_CMD = MMC_CMD0;
90         do {
91                 mmc_stat = OMAP_HSMMC_STAT;
92         } while (!(mmc_stat & CC_MASK));
93
94         OMAP_HSMMC_STAT = CC_MASK;
95
96         OMAP_HSMMC_CMD = MMC_CMD0;
97         do {
98                 mmc_stat = OMAP_HSMMC_STAT;
99         } while (!(mmc_stat & CC_MASK));
100
101         OMAP_HSMMC_STAT = OMAP_HSMMC_STAT;
102         OMAP_HSMMC_CON &= ~INIT_INITSTREAM;
103 }
104
105 unsigned char mmc_clock_config(unsigned int iclk, unsigned short clk_div)
106 {
107         unsigned int val;
108
109         mmc_reg_out(OMAP_HSMMC_SYSCTL, (ICE_MASK | DTO_MASK | CEN_MASK),
110                     (ICE_STOP | DTO_15THDTO | CEN_DISABLE));
111
112         switch (iclk) {
113         case CLK_INITSEQ:
114                 val = MMC_INIT_SEQ_CLK / 2;
115                 break;
116         case CLK_400KHZ:
117                 val = MMC_400kHz_CLK;
118                 break;
119         case CLK_MISC:
120                 val = clk_div;
121                 break;
122         default:
123                 return 0;
124         }
125         mmc_reg_out(OMAP_HSMMC_SYSCTL,
126                     ICE_MASK | CLKD_MASK, (val << CLKD_OFFSET) | ICE_OSCILLATE);
127
128         while ((OMAP_HSMMC_SYSCTL & ICS_MASK) == ICS_NOTREADY) ;
129
130         OMAP_HSMMC_SYSCTL |= CEN_ENABLE;
131         return 1;
132 }
133
134 unsigned char mmc_init_setup(void)
135 {
136         unsigned int reg_val;
137
138         mmc_board_init();
139
140         OMAP_HSMMC_SYSCONFIG |= MMC_SOFTRESET;
141         while ((OMAP_HSMMC_SYSSTATUS & RESETDONE) == 0) ;
142
143         OMAP_HSMMC_SYSCTL |= SOFTRESETALL;
144         while ((OMAP_HSMMC_SYSCTL & SOFTRESETALL) != 0x0) ;
145
146         OMAP_HSMMC_HCTL = DTW_1_BITMODE | SDBP_PWROFF | SDVS_3V0;
147         OMAP_HSMMC_CAPA |= VS30_3V0SUP | VS18_1V8SUP;
148
149         reg_val = OMAP_HSMMC_CON & RESERVED_MASK;
150
151         OMAP_HSMMC_CON = CTPL_MMC_SD | reg_val | WPP_ACTIVEHIGH |
152                 CDP_ACTIVEHIGH | MIT_CTO | DW8_1_4BITMODE | MODE_FUNC |
153                 STR_BLOCK | HR_NOHOSTRESP | INIT_NOINIT | NOOPENDRAIN;
154
155         mmc_clock_config(CLK_INITSEQ, 0);
156         OMAP_HSMMC_HCTL |= SDBP_PWRON;
157
158         OMAP_HSMMC_IE = 0x307f0033;
159
160         mmc_init_stream();
161         return 1;
162 }
163
164 unsigned char mmc_send_cmd(unsigned int cmd, unsigned int arg,
165                            unsigned int *response)
166 {
167         volatile unsigned int mmc_stat;
168
169         while ((OMAP_HSMMC_PSTATE & DATI_MASK) == DATI_CMDDIS) ;
170
171         OMAP_HSMMC_BLK = BLEN_512BYTESLEN | NBLK_STPCNT;
172         OMAP_HSMMC_STAT = 0xFFFFFFFF;
173         OMAP_HSMMC_ARG = arg;
174         OMAP_HSMMC_CMD = cmd | CMD_TYPE_NORMAL | CICE_NOCHECK |
175             CCCE_NOCHECK | MSBS_SGLEBLK | ACEN_DISABLE | BCE_DISABLE |
176             DE_DISABLE;
177
178         while (1) {
179                 do {
180                         mmc_stat = OMAP_HSMMC_STAT;
181                 } while (mmc_stat == 0);
182
183                 if ((mmc_stat & ERRI_MASK) != 0)
184                         return (unsigned char) mmc_stat;
185
186                 if (mmc_stat & CC_MASK) {
187                         OMAP_HSMMC_STAT = CC_MASK;
188                         response[0] = OMAP_HSMMC_RSP10;
189                         if ((cmd & RSP_TYPE_MASK) == RSP_TYPE_LGHT136) {
190                                 response[1] = OMAP_HSMMC_RSP32;
191                                 response[2] = OMAP_HSMMC_RSP54;
192                                 response[3] = OMAP_HSMMC_RSP76;
193                         }
194                         break;
195                 }
196         }
197         return 1;
198 }
199
200 unsigned char mmc_read_data(unsigned int *output_buf)
201 {
202         volatile unsigned int mmc_stat;
203         unsigned int read_count = 0;
204
205         /*
206          * Start Polled Read
207          */
208         while (1) {
209                 do {
210                         mmc_stat = OMAP_HSMMC_STAT;
211                 } while (mmc_stat == 0);
212
213                 if ((mmc_stat & ERRI_MASK) != 0)
214                         return (unsigned char) mmc_stat;
215
216                 if (mmc_stat & BRR_MASK) {
217                         unsigned int k;
218
219                         OMAP_HSMMC_STAT |= BRR_MASK;
220                         for (k = 0; k < MMCSD_SECTOR_SIZE / 4; k++) {
221                                 *output_buf = OMAP_HSMMC_DATA;
222                                 output_buf++;
223                                 read_count += 4;
224                         }
225                 }
226
227                 if (mmc_stat & BWR_MASK)
228                         OMAP_HSMMC_STAT |= BWR_MASK;
229
230                 if (mmc_stat & TC_MASK) {
231                         OMAP_HSMMC_STAT |= TC_MASK;
232                         break;
233                 }
234         }
235         return 1;
236 }
237
238 unsigned char mmc_detect_card(mmc_card_data *mmc_card_cur)
239 {
240         unsigned char err;
241         unsigned int argument = 0;
242         unsigned int ocr_value, ocr_recvd, ret_cmd41, hcs_val;
243         unsigned int resp[4];
244         unsigned short retry_cnt = 2000;
245
246         /* Set to Initialization Clock */
247         err = mmc_clock_config(CLK_400KHZ, 0);
248         if (err != 1)
249                 return err;
250
251         mmc_card_cur->RCA = MMC_RELATIVE_CARD_ADDRESS;
252         argument = 0x00000000;
253
254         ocr_value = (0x1FF << 15);
255         err = mmc_send_cmd(MMC_CMD0, argument, resp);
256         if (err != 1)
257                 return err;
258
259         argument = SD_CMD8_CHECK_PATTERN | SD_CMD8_2_7_3_6_V_RANGE;
260         err = mmc_send_cmd(MMC_SDCMD8, argument, resp);
261         hcs_val = (err == 1) ?
262                 MMC_OCR_REG_HOST_CAPACITY_SUPPORT_SECTOR :
263                 MMC_OCR_REG_HOST_CAPACITY_SUPPORT_BYTE;
264
265         argument = 0x0000 << 16;
266         err = mmc_send_cmd(MMC_CMD55, argument, resp);
267         if (err == 1) {
268                 mmc_card_cur->card_type = SD_CARD;
269                 ocr_value |= hcs_val;
270                 ret_cmd41 = MMC_ACMD41;
271         } else {
272                 mmc_card_cur->card_type = MMC_CARD;
273                 ocr_value |= MMC_OCR_REG_ACCESS_MODE_SECTOR;
274                 ret_cmd41 = MMC_CMD1;
275                 OMAP_HSMMC_CON &= ~OD;
276                 OMAP_HSMMC_CON |= OPENDRAIN;
277         }
278
279         argument = ocr_value;
280         err = mmc_send_cmd(ret_cmd41, argument, resp);
281         if (err != 1)
282                 return err;
283
284         ocr_recvd = ((mmc_resp_r3 *) resp)->ocr;
285
286         while (!(ocr_recvd & (0x1 << 31)) && (retry_cnt > 0)) {
287                 retry_cnt--;
288                 if (mmc_card_cur->card_type == SD_CARD) {
289                         argument = 0x0000 << 16;
290                         err = mmc_send_cmd(MMC_CMD55, argument, resp);
291                 }
292
293                 argument = ocr_value;
294                 err = mmc_send_cmd(ret_cmd41, argument, resp);
295                 if (err != 1)
296                         return err;
297                 ocr_recvd = ((mmc_resp_r3 *) resp)->ocr;
298         }
299
300         if (!(ocr_recvd & (0x1 << 31)))
301                 return 0;
302
303         if (mmc_card_cur->card_type == MMC_CARD) {
304                 if ((ocr_recvd & MMC_OCR_REG_ACCESS_MODE_MASK) ==
305                         MMC_OCR_REG_ACCESS_MODE_SECTOR) {
306                         mmc_card_cur->mode = SECTOR_MODE;
307                 } else {
308                         mmc_card_cur->mode = BYTE_MODE;
309                 }
310
311                 ocr_recvd &= ~MMC_OCR_REG_ACCESS_MODE_MASK;
312         } else {
313                 if ((ocr_recvd & MMC_OCR_REG_HOST_CAPACITY_SUPPORT_MASK)
314                         == MMC_OCR_REG_HOST_CAPACITY_SUPPORT_SECTOR) {
315                         mmc_card_cur->mode = SECTOR_MODE;
316                 } else {
317                         mmc_card_cur->mode = BYTE_MODE;
318                 }
319                 ocr_recvd &= ~MMC_OCR_REG_HOST_CAPACITY_SUPPORT_MASK;
320         }
321
322         ocr_recvd &= ~(0x1 << 31);
323         if (!(ocr_recvd & ocr_value))
324                 return 0;
325
326         err = mmc_send_cmd(MMC_CMD2, argument, resp);
327         if (err != 1)
328                 return err;
329
330         if (mmc_card_cur->card_type == MMC_CARD) {
331                 argument = mmc_card_cur->RCA << 16;
332                 err = mmc_send_cmd(MMC_CMD3, argument, resp);
333                 if (err != 1)
334                         return err;
335         } else {
336                 argument = 0x00000000;
337                 err = mmc_send_cmd(MMC_SDCMD3, argument, resp);
338                 if (err != 1)
339                         return err;
340
341                 mmc_card_cur->RCA = ((mmc_resp_r6 *) resp)->newpublishedrca;
342         }
343
344         OMAP_HSMMC_CON &= ~OD;
345         OMAP_HSMMC_CON |= NOOPENDRAIN;
346         return 1;
347 }
348
349 unsigned char mmc_read_cardsize(mmc_card_data *mmc_dev_data,
350                                 mmc_csd_reg_t *cur_csd)
351 {
352         mmc_extended_csd_reg_t ext_csd;
353         unsigned int size, count, blk_len, blk_no, card_size, argument;
354         unsigned char err;
355         unsigned int resp[4];
356
357         if (mmc_dev_data->mode == SECTOR_MODE) {
358                 if (mmc_dev_data->card_type == SD_CARD) {
359                         card_size =
360                                 (((mmc_sd2_csd_reg_t *) cur_csd)->
361                                 c_size_lsb & MMC_SD2_CSD_C_SIZE_LSB_MASK) |
362                                 ((((mmc_sd2_csd_reg_t *) cur_csd)->
363                                 c_size_msb & MMC_SD2_CSD_C_SIZE_MSB_MASK)
364                                 << MMC_SD2_CSD_C_SIZE_MSB_OFFSET);
365                         mmc_dev_data->size = card_size * 1024;
366                         if (mmc_dev_data->size == 0)
367                                 return 0;
368                 } else {
369                         argument = 0x00000000;
370                         err = mmc_send_cmd(MMC_CMD8, argument, resp);
371                         if (err != 1)
372                                 return err;
373                         err = mmc_read_data((unsigned int *) &ext_csd);
374                         if (err != 1)
375                                 return err;
376                         mmc_dev_data->size = ext_csd.sectorcount;
377
378                         if (mmc_dev_data->size == 0)
379                                 mmc_dev_data->size = 8388608;
380                 }
381         } else {
382                 if (cur_csd->c_size_mult >= 8)
383                         return 0;
384
385                 if (cur_csd->read_bl_len >= 12)
386                         return 0;
387
388                 /* Compute size */
389                 count = 1 << (cur_csd->c_size_mult + 2);
390                 card_size = (cur_csd->c_size_lsb & MMC_CSD_C_SIZE_LSB_MASK) |
391                         ((cur_csd->c_size_msb & MMC_CSD_C_SIZE_MSB_MASK)
392                         << MMC_CSD_C_SIZE_MSB_OFFSET);
393                 blk_no = (card_size + 1) * count;
394                 blk_len = 1 << cur_csd->read_bl_len;
395                 size = blk_no * blk_len;
396                 mmc_dev_data->size = size / MMCSD_SECTOR_SIZE;
397                 if (mmc_dev_data->size == 0)
398                         return 0;
399         }
400         return 1;
401 }
402
403 unsigned char omap_mmc_read_sect(unsigned int start_sec, unsigned int num_bytes,
404                                  mmc_card_data *mmc_c,
405                                  unsigned long *output_buf)
406 {
407         unsigned char err;
408         unsigned int argument;
409         unsigned int resp[4];
410         unsigned int num_sec_val =
411                 (num_bytes + (MMCSD_SECTOR_SIZE - 1)) / MMCSD_SECTOR_SIZE;
412         unsigned int sec_inc_val;
413
414         if (num_sec_val == 0)
415                 return 1;
416
417         if (mmc_c->mode == SECTOR_MODE) {
418                 argument = start_sec;
419                 sec_inc_val = 1;
420         } else {
421                 argument = start_sec * MMCSD_SECTOR_SIZE;
422                 sec_inc_val = MMCSD_SECTOR_SIZE;
423         }
424
425         while (num_sec_val) {
426                 err = mmc_send_cmd(MMC_CMD17, argument, resp);
427                 if (err != 1)
428                         return err;
429
430                 err = mmc_read_data((unsigned int *) output_buf);
431                 if (err != 1)
432                         return err;
433
434                 output_buf += (MMCSD_SECTOR_SIZE / 4);
435                 argument += sec_inc_val;
436                 num_sec_val--;
437         }
438         return 1;
439 }
440
441 unsigned char configure_mmc(mmc_card_data *mmc_card_cur)
442 {
443         unsigned char ret_val;
444         unsigned int argument;
445         unsigned int resp[4];
446         unsigned int trans_clk, trans_fact, trans_unit, retries = 2;
447         mmc_csd_reg_t Card_CSD;
448         unsigned char trans_speed;
449
450         ret_val = mmc_init_setup();
451
452         if (ret_val != 1)
453                 return ret_val;
454
455         do {
456                 ret_val = mmc_detect_card(mmc_card_cur);
457                 retries--;
458         } while ((retries > 0) && (ret_val != 1));
459
460         argument = mmc_card_cur->RCA << 16;
461         ret_val = mmc_send_cmd(MMC_CMD9, argument, resp);
462         if (ret_val != 1)
463                 return ret_val;
464
465         ((unsigned int *) &Card_CSD)[3] = resp[3];
466         ((unsigned int *) &Card_CSD)[2] = resp[2];
467         ((unsigned int *) &Card_CSD)[1] = resp[1];
468         ((unsigned int *) &Card_CSD)[0] = resp[0];
469
470         if (mmc_card_cur->card_type == MMC_CARD)
471                 mmc_card_cur->version = Card_CSD.spec_vers;
472
473         trans_speed = Card_CSD.tran_speed;
474
475         ret_val = mmc_send_cmd(MMC_CMD4, MMC_DSR_DEFAULT << 16, resp);
476         if (ret_val != 1)
477                 return ret_val;
478
479         trans_unit = trans_speed & MMC_CSD_TRAN_SPEED_UNIT_MASK;
480         trans_fact = trans_speed & MMC_CSD_TRAN_SPEED_FACTOR_MASK;
481
482         if (trans_unit > MMC_CSD_TRAN_SPEED_UNIT_100MHZ)
483                 return 0;
484
485         if ((trans_fact < MMC_CSD_TRAN_SPEED_FACTOR_1_0) ||
486                 (trans_fact > MMC_CSD_TRAN_SPEED_FACTOR_8_0))
487                 return 0;
488
489         trans_unit >>= 0;
490         trans_fact >>= 3;
491
492         trans_clk = mmc_transspeed_val[trans_fact - 1][trans_unit] * 2;
493         ret_val = mmc_clock_config(CLK_MISC, trans_clk);
494
495         if (ret_val != 1)
496                 return ret_val;
497
498         argument = mmc_card_cur->RCA << 16;
499         ret_val = mmc_send_cmd(MMC_CMD7_SELECT, argument, resp);
500         if (ret_val != 1)
501                 return ret_val;
502
503         /* Configure the block length to 512 bytes */
504         argument = MMCSD_SECTOR_SIZE;
505         ret_val = mmc_send_cmd(MMC_CMD16, argument, resp);
506         if (ret_val != 1)
507                 return ret_val;
508
509         /* get the card size in sectors */
510         ret_val = mmc_read_cardsize(mmc_card_cur, &Card_CSD);
511         if (ret_val != 1)
512                 return ret_val;
513
514         return 1;
515 }
516 unsigned long mmc_bread(int dev_num, unsigned long blknr, lbaint_t blkcnt,
517                         void *dst)
518 {
519         omap_mmc_read_sect(blknr, (blkcnt * MMCSD_SECTOR_SIZE), &cur_card_data,
520                            (unsigned long *) dst);
521         return 1;
522 }
523
524 int mmc_init(int verbose)
525 {
526         if (configure_mmc(&cur_card_data) != 1)
527                 return 1;
528
529         mmc_blk_dev.if_type = IF_TYPE_MMC;
530         mmc_blk_dev.part_type = PART_TYPE_DOS;
531         mmc_blk_dev.dev = 0;
532         mmc_blk_dev.lun = 0;
533         mmc_blk_dev.type = 0;
534
535         /* FIXME fill in the correct size (is set to 32MByte) */
536         mmc_blk_dev.blksz = MMCSD_SECTOR_SIZE;
537         mmc_blk_dev.lba = 0x10000;
538         mmc_blk_dev.removable = 0;
539         mmc_blk_dev.block_read = mmc_bread;
540
541         fat_register_device(&mmc_blk_dev, 1);
542         return 0;
543 }
544
545 int mmc_read(ulong src, uchar *dst, int size)
546 {
547         return 0;
548 }
549
550 int mmc_write(uchar *src, ulong dst, int size)
551 {
552         return 0;
553 }
554
555 int mmc2info(ulong addr)
556 {
557         return 0;
558 }