drivers/spi/bfin_spi.c

   1 /*
   2  * Driver for Blackfin On-Chip SPI device
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005-2008 Analog Devices Inc.
   5  *
   6  * Licensed under the GPL-2 or later.
   7  */
   8
   9 /*#define DEBUG*/
  10
  11 #include <common.h>
  12 #include <malloc.h>
  13 #include <spi.h>
  14
  15 #include <asm/blackfin.h>
  16 #include <asm/mach-common/bits/spi.h>
  17
  18 struct bfin_spi_slave {
  19         struct spi_slave slave;
  20         void *mmr_base;
  21         u16 ctl, baud, flg;
  22 };
  23
  24 #define MAKE_SPI_FUNC(mmr, off) \
  25 static inline void write_##mmr(struct bfin_spi_slave *bss, u16 val) { bfin_write16(bss->mmr_base + off, val); } \
  26 static inline u16 read_##mmr(struct bfin_spi_slave *bss) { return bfin_read16(bss->mmr_base + off); }
  27 MAKE_SPI_FUNC(SPI_CTL,  0x00)
  28 MAKE_SPI_FUNC(SPI_FLG,  0x04)
  29 MAKE_SPI_FUNC(SPI_STAT, 0x08)
  30 MAKE_SPI_FUNC(SPI_TDBR, 0x0c)
  31 MAKE_SPI_FUNC(SPI_RDBR, 0x10)
  32 MAKE_SPI_FUNC(SPI_BAUD, 0x14)
  33
  34 #define to_bfin_spi_slave(s) container_of(s, struct bfin_spi_slave, slave)
  35
  36 __attribute__((weak))
  37 int spi_cs_is_valid(unsigned int bus, unsigned int cs)
  38 {
  39 #if defined(__ADSPBF538__) || defined(__ADSPBF539__)
  40         /* The SPI1/SPI2 buses are weird ... only 1 CS */
  41         if (bus > 0 && cs != 1)
  42                 return 0;
  43 #endif
  44         return (cs >= 1 && cs <= 7);
  45 }
  46
  47 __attribute__((weak))
  48 void spi_cs_activate(struct spi_slave *slave)
  49 {
  50         struct bfin_spi_slave *bss = to_bfin_spi_slave(slave);
  51         write_SPI_FLG(bss,
  52                 (read_SPI_FLG(bss) &
  53                 ~((!bss->flg << 8) << slave->cs)) |
  54                 (1 << slave->cs));
  55         SSYNC();
  56         debug("%s: SPI_FLG:%x\n", __func__, read_SPI_FLG(bss));
  57 }
  58
  59 __attribute__((weak))
  60 void spi_cs_deactivate(struct spi_slave *slave)
  61 {
  62         struct bfin_spi_slave *bss = to_bfin_spi_slave(slave);
  63         u16 flg;
  64
  65         /* make sure we force the cs to deassert rather than let the
  66          * pin float back up.  otherwise, exact timings may not be
  67          * met some of the time leading to random behavior (ugh).
  68          */
  69         flg = read_SPI_FLG(bss) | ((!bss->flg << 8) << slave->cs);
  70         write_SPI_FLG(bss, flg);
  71         SSYNC();
  72         debug("%s: SPI_FLG:%x\n", __func__, read_SPI_FLG(bss));
  73
  74         flg &= ~(1 << slave->cs);
  75         write_SPI_FLG(bss, flg);
  76         SSYNC();
  77         debug("%s: SPI_FLG:%x\n", __func__, read_SPI_FLG(bss));
  78 }
  79
  80 void spi_init()
  81 {
  82 }
  83
  84 struct spi_slave *spi_setup_slave(unsigned int bus, unsigned int cs,
  85                 unsigned int max_hz, unsigned int mode)
  86 {
  87         struct bfin_spi_slave *bss;
  88         u32 mmr_base;
  89         u32 baud;
  90
  91         if (!spi_cs_is_valid(bus, cs))
  92                 return NULL;
  93
  94         switch (bus) {
  95 #ifdef SPI_CTL
  96 # define SPI0_CTL SPI_CTL
  97 #endif
  98                 case 0: mmr_base = SPI0_CTL; break;
  99 #ifdef SPI1_CTL
 100                 case 1: mmr_base = SPI1_CTL; break;
 101 #endif
 102 #ifdef SPI2_CTL
 103                 case 2: mmr_base = SPI2_CTL; break;
 104 #endif
 105                 default: return NULL;
 106         }
 107
 108         baud = get_sclk() / (2 * max_hz);
 109         if (baud < 2)
 110                 baud = 2;
 111         else if (baud > (u16)-1)
 112                 baud = -1;
 113
 114         bss = malloc(sizeof(*bss));
 115         if (!bss)
 116                 return NULL;
 117
 118         bss->slave.bus = bus;
 119         bss->slave.cs = cs;
 120         bss->mmr_base = (void *)mmr_base;
 121         bss->ctl = SPE | MSTR | TDBR_CORE;
 122         if (mode & SPI_CPHA) bss->ctl |= CPHA;
 123         if (mode & SPI_CPOL) bss->ctl |= CPOL;
 124         if (mode & SPI_LSB_FIRST) bss->ctl |= LSBF;
 125         bss->baud = baud;
 126         bss->flg = mode & SPI_CS_HIGH ? 1 : 0;
 127
 128         debug("%s: bus:%i cs:%i mmr:%x ctl:%x baud:%i flg:%i\n", __func__,
 129                 bus, cs, mmr_base, bss->ctl, baud, bss->flg);
 130
 131         return &bss->slave;
 132 }
 133
 134 void spi_free_slave(struct spi_slave *slave)
 135 {
 136         struct bfin_spi_slave *bss = to_bfin_spi_slave(slave);
 137         free(bss);
 138 }
 139
 140 static void spi_portmux(struct spi_slave *slave)
 141 {
 142 #if defined(__ADSPBF51x__)
 143 #define SET_MUX(port, mux, func) port##_mux = ((port##_mux & ~PORT_x_MUX_##mux##_MASK) | PORT_x_MUX_##mux##_FUNC_##func)
 144         u16 f_mux = bfin_read_PORTF_MUX();
 145         u16 f_fer = bfin_read_PORTF_FER();
 146         u16 g_mux = bfin_read_PORTG_MUX();
 147         u16 g_fer = bfin_read_PORTG_FER();
 148         u16 h_mux = bfin_read_PORTH_MUX();
 149         u16 h_fer = bfin_read_PORTH_FER();
 150         switch (slave->bus) {
 151         case 0:
 152                 /* set SCK/MISO/MOSI */
 153                 SET_MUX(g, 7, 1);
 154                 g_fer |= PG12 | PG13 | PG14;
 155                 switch (slave->cs) {
 156                         case 1: SET_MUX(f, 2, 1); f_fer |= PF7;  break;
 157                         case 2: /* see G above */ g_fer |= PG15; break;
 158                         case 3: SET_MUX(h, 1, 3); f_fer |= PH4;  break;
 159                         case 4: /* no muxing */   h_fer |= PH8;  break;
 160                         case 5: SET_MUX(g, 1, 3); h_fer |= PG3;  break;
 161                         case 6: /* no muxing */                  break;
 162                         case 7: /* no muxing */                  break;
 163                 }
 164         case 1:
 165                 /* set SCK/MISO/MOSI */
 166                 SET_MUX(h, 0, 2);
 167                 h_fer |= PH1 | PH2 | PH3;
 168                 switch (slave->cs) {
 169                         case 1: SET_MUX(h, 2, 3); h_fer |= PH6;  break;
 170                         case 2: SET_MUX(f, 0, 3); f_fer |= PF0;  break;
 171                         case 3: SET_MUX(g, 0, 3); g_fer |= PG0;  break;
 172                         case 4: SET_MUX(f, 3, 3); f_fer |= PF8;  break;
 173                         case 5: SET_MUX(g, 6, 3); h_fer |= PG11; break;
 174                         case 6: /* no muxing */                  break;
 175                         case 7: /* no muxing */                  break;
 176                 }
 177         }
 178         bfin_write_PORTF_MUX(f_mux);
 179         bfin_write_PORTF_FER(f_fer);
 180         bfin_write_PORTG_MUX(g_mux);
 181         bfin_write_PORTG_FER(g_fer);
 182         bfin_write_PORTH_MUX(h_mux);
 183         bfin_write_PORTH_FER(h_fer);
 184 #elif defined(__ADSPBF52x__)
 185 #define SET_MUX(port, mux, func) port##_mux = ((port##_mux & ~PORT_x_MUX_##mux##_MASK) | PORT_x_MUX_##mux##_FUNC_##func)
 186         u16 f_mux = bfin_read_PORTF_MUX();
 187         u16 f_fer = bfin_read_PORTF_FER();
 188         u16 g_mux = bfin_read_PORTG_MUX();
 189         u16 g_fer = bfin_read_PORTG_FER();
 190         u16 h_mux = bfin_read_PORTH_MUX();
 191         u16 h_fer = bfin_read_PORTH_FER();
 192         /* set SCK/MISO/MOSI */
 193         SET_MUX(g, 0, 3);
 194         g_fer |= PG2 | PG3 | PG4;
 195         switch (slave->cs) {
 196                 case 1: /* see G above */ g_fer |= PG1;  break;
 197                 case 2: SET_MUX(f, 4, 3); f_fer |= PF12; break;
 198                 case 3: SET_MUX(f, 4, 3); f_fer |= PF13; break;
 199                 case 4: SET_MUX(h, 1, 1); h_fer |= PH8;  break;
 200                 case 5: SET_MUX(h, 2, 1); h_fer |= PH9;  break;
 201                 case 6: SET_MUX(f, 1, 3); f_fer |= PF9;  break;
 202                 case 7: SET_MUX(f, 2, 3); f_fer |= PF10; break;
 203         }
 204         bfin_write_PORTF_MUX(f_mux);
 205         bfin_write_PORTF_FER(f_fer);
 206         bfin_write_PORTG_MUX(g_mux);
 207         bfin_write_PORTG_FER(g_fer);
 208         bfin_write_PORTH_MUX(h_mux);
 209         bfin_write_PORTH_FER(h_fer);
 210 #elif defined(__ADSPBF534__) || defined(__ADSPBF536__) || defined(__ADSPBF537__)
 211         u16 mux = bfin_read_PORT_MUX();
 212         u16 f_fer = bfin_read_PORTF_FER();
 213         /* set SCK/MISO/MOSI */
 214         f_fer |= PF11 | PF12 | PF13;
 215         switch (slave->cs) {
 216                 case 1: f_fer |= PF10; break;
 217                 case 2: mux |= PJSE; break;
 218                 case 3: mux |= PJSE; break;
 219                 case 4: mux |= PFS4E; f_fer |= PF6; break;
 220                 case 5: mux |= PFS5E; f_fer |= PF5; break;
 221                 case 6: mux |= PFS6E; f_fer |= PF4; break;
 222                 case 7: mux |= PJCE_SPI; break;
 223         }
 224         bfin_write_PORT_MUX(mux);
 225         bfin_write_PORTF_FER(f_fer);
 226 #elif defined(__ADSPBF538__) || defined(__ADSPBF539__)
 227         u16 fer, pins;
 228         if (slave->bus == 1)
 229                 pins = PD0 | PD1 | PD2 | (slave->cs == 1 ? PD4 : 0);
 230         else if (slave->bus == 2)
 231                 pins = PD5 | PD6 | PD7 | (slave->cs == 1 ? PD9 : 0);
 232         else
 233                 pins = 0;
 234         if (pins) {
 235                 fer = bfin_read_PORTDIO_FER();
 236                 fer &= ~pins;
 237                 bfin_write_PORTDIO_FER(fer);
 238         }
 239 #elif defined(__ADSPBF54x__)
 240 #define DO_MUX(port, pin) \
 241         mux = ((mux & ~PORT_x_MUX_##pin##_MASK) | PORT_x_MUX_##pin##_FUNC_1); \
 242         fer |= P##port##pin;
 243         u32 mux;
 244         u16 fer;
 245         switch (slave->bus) {
 246         case 0:
 247                 mux = bfin_read_PORTE_MUX();
 248                 fer = bfin_read_PORTE_FER();
 249                 /* set SCK/MISO/MOSI */
 250                 DO_MUX(E, 0);
 251                 DO_MUX(E, 1);
 252                 DO_MUX(E, 2);
 253                 switch (slave->cs) {
 254                         case 1: DO_MUX(E, 4); break;
 255                         case 2: DO_MUX(E, 5); break;
 256                         case 3: DO_MUX(E, 6); break;
 257                 }
 258                 bfin_write_PORTE_MUX(mux);
 259                 bfin_write_PORTE_FER(fer);
 260                 break;
 261         case 1:
 262                 mux = bfin_read_PORTG_MUX();
 263                 fer = bfin_read_PORTG_FER();
 264                 /* set SCK/MISO/MOSI */
 265                 DO_MUX(G, 8);
 266                 DO_MUX(G, 9);
 267                 DO_MUX(G, 10);
 268                 switch (slave->cs) {
 269                         case 1: DO_MUX(G, 5); break;
 270                         case 2: DO_MUX(G, 6); break;
 271                         case 3: DO_MUX(G, 7); break;
 272                 }
 273                 bfin_write_PORTG_MUX(mux);
 274                 bfin_write_PORTG_FER(fer);
 275                 break;
 276         case 2:
 277                 mux = bfin_read_PORTB_MUX();
 278                 fer = bfin_read_PORTB_FER();
 279                 /* set SCK/MISO/MOSI */
 280                 DO_MUX(B, 12);
 281                 DO_MUX(B, 13);
 282                 DO_MUX(B, 14);
 283                 switch (slave->cs) {
 284                         case 1: DO_MUX(B, 9);  break;
 285                         case 2: DO_MUX(B, 10); break;
 286                         case 3: DO_MUX(B, 11); break;
 287                 }
 288                 bfin_write_PORTB_MUX(mux);
 289                 bfin_write_PORTB_FER(fer);
 290                 break;
 291         }
 292 #endif
 293 }
 294
 295 int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave)
 296 {
 297         struct bfin_spi_slave *bss = to_bfin_spi_slave(slave);
 298
 299         debug("%s: bus:%i cs:%i\n", __func__, slave->bus, slave->cs);
 300
 301         spi_portmux(slave);
 302         write_SPI_CTL(bss, bss->ctl);
 303         write_SPI_BAUD(bss, bss->baud);
 304         SSYNC();
 305
 306         return 0;
 307 }
 308
 309 void spi_release_bus(struct spi_slave *slave)
 310 {
 311         struct bfin_spi_slave *bss = to_bfin_spi_slave(slave);
 312         debug("%s: bus:%i cs:%i\n", __func__, slave->bus, slave->cs);
 313         write_SPI_CTL(bss, 0);
 314         SSYNC();
 315 }
 316
 317 int spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout,
 318                 void *din, unsigned long flags)
 319 {
 320         struct bfin_spi_slave *bss = to_bfin_spi_slave(slave);
 321         const u8 *tx = dout;
 322         u8 *rx = din;
 323         uint bytes = bitlen / 8;
 324         int ret = 0;
 325
 326         debug("%s: bus:%i cs:%i bitlen:%i bytes:%i flags:%lx\n", __func__,
 327                 slave->bus, slave->cs, bitlen, bytes, flags);
 328
 329         if (bitlen == 0)
 330                 goto done;
 331
 332         /* we can only do 8 bit transfers */
 333         if (bitlen % 8) {
 334                 flags |= SPI_XFER_END;
 335                 goto done;
 336         }
 337
 338         if (flags & SPI_XFER_BEGIN)
 339                 spi_cs_activate(slave);
 340
 341         /* todo: take advantage of hardware fifos and setup RX dma */
 342         while (bytes--) {
 343                 u8 value = (tx ? *tx++ : 0);
 344                 debug("%s: tx:%x ", __func__, value);
 345                 write_SPI_TDBR(bss, value);
 346                 SSYNC();
 347                 while ((read_SPI_STAT(bss) & TXS))
 348                         if (ctrlc()) {
 349                                 ret = -1;
 350                                 goto done;
 351                         }
 352                 while (!(read_SPI_STAT(bss) & SPIF))
 353                         if (ctrlc()) {
 354                                 ret = -1;
 355                                 goto done;
 356                         }
 357                 while (!(read_SPI_STAT(bss) & RXS))
 358                         if (ctrlc()) {
 359                                 ret = -1;
 360                                 goto done;
 361                         }
 362                 value = read_SPI_RDBR(bss);
 363                 if (rx)
 364                         *rx++ = value;
 365                 debug("rx:%x\n", value);
 366         }
 367
 368  done:
 369         if (flags & SPI_XFER_END)
 370                 spi_cs_deactivate(slave);
 371
 372         return ret;
 373 }