drivers/spi/mpc8xxx_spi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2006 Ben Warren, Qstreams Networks Inc.
   4  * With help from the common/soft_spi and arch/powerpc/cpu/mpc8260 drivers
   5  */
   6
   7 #include <common.h>
   8 #include <clk.h>
   9 #include <dm.h>
  10 #include <errno.h>
  11 #include <log.h>
  12 #include <malloc.h>
  13 #include <spi.h>
  14 #include <asm/mpc8xxx_spi.h>
  15 #include <asm-generic/gpio.h>
  16 #include <dm/device_compat.h>
  17 #include <linux/bitops.h>
  18 #include <linux/delay.h>
  19
  20 enum {
  21         SPI_EV_NE = BIT(31 - 22),       /* Receiver Not Empty */
  22         SPI_EV_NF = BIT(31 - 23),       /* Transmitter Not Full */
  23 };
  24
  25 enum {
  26         SPI_MODE_LOOP  = BIT(31 - 1),   /* Loopback mode */
  27         SPI_MODE_CI    = BIT(31 - 2),   /* Clock invert */
  28         SPI_MODE_CP    = BIT(31 - 3),   /* Clock phase */
  29         SPI_MODE_DIV16 = BIT(31 - 4),   /* Divide clock source by 16 */
  30         SPI_MODE_REV   = BIT(31 - 5),   /* Reverse mode - MSB first */
  31         SPI_MODE_MS    = BIT(31 - 6),   /* Always master */
  32         SPI_MODE_EN    = BIT(31 - 7),   /* Enable interface */
  33
  34         SPI_MODE_LEN_MASK = 0xf00000,
  35         SPI_MODE_LEN_SHIFT = 20,
  36         SPI_MODE_PM_SHIFT = 16,
  37         SPI_MODE_PM_MASK = 0xf0000,
  38
  39         SPI_COM_LST = BIT(31 - 9),
  40 };
  41
  42 struct mpc8xxx_priv {
  43         spi8xxx_t *spi;
  44         struct gpio_desc gpios[16];
  45         int cs_count;
  46         ulong clk_rate;
  47 };
  48
  49 #define SPI_TIMEOUT     1000
  50
  51 static int mpc8xxx_spi_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
  52 {
  53         struct mpc8xxx_priv *priv = dev_get_priv(dev);
  54         struct clk clk;
  55         int ret;
  56
  57         priv->spi = (spi8xxx_t *)dev_read_addr(dev);
  58
  59         ret = gpio_request_list_by_name(dev, "gpios", priv->gpios,
  60                                         ARRAY_SIZE(priv->gpios), GPIOD_IS_OUT | GPIOD_ACTIVE_LOW);
  61         if (ret < 0)
  62                 return -EINVAL;
  63
  64         priv->cs_count = ret;
  65
  66         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &clk);
  67         if (ret) {
  68                 dev_err(dev, "%s: clock not defined\n", __func__);
  69                 return ret;
  70         }
  71
  72         priv->clk_rate = clk_get_rate(&clk);
  73         if (!priv->clk_rate) {
  74                 dev_err(dev, "%s: failed to get clock rate\n", __func__);
  75                 return -EINVAL;
  76         }
  77
  78         return 0;
  79 }
  80
  81 static int mpc8xxx_spi_probe(struct udevice *dev)
  82 {
  83         struct mpc8xxx_priv *priv = dev_get_priv(dev);
  84         spi8xxx_t *spi = priv->spi;
  85
  86         /*
  87          * SPI pins on the MPC83xx are not muxed, so all we do is initialize
  88          * some registers
  89          */
  90         out_be32(&priv->spi->mode, SPI_MODE_REV | SPI_MODE_MS);
  91
  92         /* set len to 8 bits */
  93         setbits_be32(&spi->mode, (8 - 1) << SPI_MODE_LEN_SHIFT);
  94
  95         setbits_be32(&spi->mode, SPI_MODE_EN);
  96
  97         /* Clear all SPI events */
  98         setbits_be32(&priv->spi->event, 0xffffffff);
  99         /* Mask  all SPI interrupts */
 100         clrbits_be32(&priv->spi->mask, 0xffffffff);
 101         /* LST bit doesn't do anything, so disregard */
 102         out_be32(&priv->spi->com, 0);
 103
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 static void mpc8xxx_spi_cs_activate(struct udevice *dev)
 108 {
 109         struct mpc8xxx_priv *priv = dev_get_priv(dev->parent);
 110         struct dm_spi_slave_platdata *platdata = dev_get_parent_platdata(dev);
 111
 112         dm_gpio_set_dir_flags(&priv->gpios[platdata->cs], GPIOD_IS_OUT);
 113         dm_gpio_set_value(&priv->gpios[platdata->cs], 0);
 114 }
 115
 116 static void mpc8xxx_spi_cs_deactivate(struct udevice *dev)
 117 {
 118         struct mpc8xxx_priv *priv = dev_get_priv(dev->parent);
 119         struct dm_spi_slave_platdata *platdata = dev_get_parent_platdata(dev);
 120
 121         dm_gpio_set_dir_flags(&priv->gpios[platdata->cs], GPIOD_IS_OUT);
 122         dm_gpio_set_value(&priv->gpios[platdata->cs], 1);
 123 }
 124
 125 static int mpc8xxx_spi_xfer(struct udevice *dev, uint bitlen,
 126                             const void *dout, void *din, ulong flags)
 127 {
 128         struct udevice *bus = dev->parent;
 129         struct mpc8xxx_priv *priv = dev_get_priv(bus);
 130         spi8xxx_t *spi = priv->spi;
 131         struct dm_spi_slave_platdata *platdata = dev_get_parent_platdata(dev);
 132         u32 tmpdin = 0, tmpdout = 0, n;
 133         const u8 *cout = dout;
 134         u8 *cin = din;
 135
 136         debug("%s: slave %s:%u dout %08X din %08X bitlen %u\n", __func__,
 137               bus->name, platdata->cs, (uint)dout, (uint)din, bitlen);
 138         if (platdata->cs >= priv->cs_count) {
 139                 dev_err(dev, "chip select index %d too large (cs_count=%d)\n",
 140                         platdata->cs, priv->cs_count);
 141                 return -EINVAL;
 142         }
 143         if (bitlen % 8) {
 144                 printf("*** spi_xfer: bitlen must be multiple of 8\n");
 145                 return -ENOTSUPP;
 146         }
 147
 148         if (flags & SPI_XFER_BEGIN)
 149                 mpc8xxx_spi_cs_activate(dev);
 150
 151         /* Clear all SPI events */
 152         setbits_be32(&spi->event, 0xffffffff);
 153         n = bitlen / 8;
 154
 155         /* Handle data in 8-bit chunks */
 156         while (n--) {
 157                 ulong start;
 158
 159                 if (cout)
 160                         tmpdout = *cout++;
 161
 162                 /* Write the data out */
 163                 out_be32(&spi->tx, tmpdout);
 164
 165                 debug("*** %s: ... %08x written\n", __func__, tmpdout);
 166
 167                 /*
 168                  * Wait for SPI transmit to get out
 169                  * or time out (1 second = 1000 ms)
 170                  * The NE event must be read and cleared first
 171                  */
 172                 start = get_timer(0);
 173                 do {
 174                         u32 event = in_be32(&spi->event);
 175                         bool have_ne = event & SPI_EV_NE;
 176                         bool have_nf = event & SPI_EV_NF;
 177
 178                         if (!have_ne)
 179                                 continue;
 180
 181                         tmpdin = in_be32(&spi->rx);
 182                         setbits_be32(&spi->event, SPI_EV_NE);
 183
 184                         if (cin)
 185                                 *cin++ = tmpdin;
 186
 187                         /*
 188                          * Only bail when we've had both NE and NF events.
 189                          * This will cause timeouts on RO devices, so maybe
 190                          * in the future put an arbitrary delay after writing
 191                          * the device.  Arbitrary delays suck, though...
 192                          */
 193                         if (have_nf)
 194                                 break;
 195
 196                         mdelay(1);
 197                 } while (get_timer(start) < SPI_TIMEOUT);
 198
 199                 if (get_timer(start) >= SPI_TIMEOUT) {
 200                         debug("*** %s: Time out during SPI transfer\n",
 201                               __func__);
 202                         return -ETIMEDOUT;
 203                 }
 204
 205                 debug("*** %s: transfer ended. Value=%08x\n", __func__, tmpdin);
 206         }
 207
 208         if (flags & SPI_XFER_END)
 209                 mpc8xxx_spi_cs_deactivate(dev);
 210
 211         return 0;
 212 }
 213
 214 static int mpc8xxx_spi_set_speed(struct udevice *dev, uint speed)
 215 {
 216         struct mpc8xxx_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 217         spi8xxx_t *spi = priv->spi;
 218         u32 bits, mask, div16, pm;
 219         u32 mode;
 220         ulong clk;
 221
 222         clk = priv->clk_rate;
 223         if (clk / 64 > speed) {
 224                 div16 = SPI_MODE_DIV16;
 225                 clk /= 16;
 226         } else {
 227                 div16 = 0;
 228         }
 229         pm = (clk - 1)/(4*speed) + 1;
 230         if (pm > 16) {
 231                 dev_err(dev, "requested speed %u too small\n", speed);
 232                 return -EINVAL;
 233         }
 234         pm--;
 235
 236         bits = div16 | (pm << SPI_MODE_PM_SHIFT);
 237         mask = SPI_MODE_DIV16 | SPI_MODE_PM_MASK;
 238         mode = in_be32(&spi->mode);
 239         if ((mode & mask) != bits) {
 240                 /* Must clear mode[EN] while changing speed. */
 241                 mode &= ~(mask | SPI_MODE_EN);
 242                 out_be32(&spi->mode, mode);
 243                 mode |= bits;
 244                 out_be32(&spi->mode, mode);
 245                 mode |= SPI_MODE_EN;
 246                 out_be32(&spi->mode, mode);
 247         }
 248
 249         debug("requested speed %u, set speed to %lu/(%s4*%u) == %lu\n",
 250               speed, priv->clk_rate, div16 ? "16*" : "", pm + 1,
 251               clk/(4*(pm + 1)));
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 static int mpc8xxx_spi_set_mode(struct udevice *dev, uint mode)
 257 {
 258         /* TODO(mario.six@gdsys.cc): Using SPI_CPHA (for clock phase) and
 259          * SPI_CPOL (for clock polarity) should work
 260          */
 261         return 0;
 262 }
 263
 264 static const struct dm_spi_ops mpc8xxx_spi_ops = {
 265         .xfer           = mpc8xxx_spi_xfer,
 266         .set_speed      = mpc8xxx_spi_set_speed,
 267         .set_mode       = mpc8xxx_spi_set_mode,
 268         /*
 269          * cs_info is not needed, since we require all chip selects to be
 270          * in the device tree explicitly
 271          */
 272 };
 273
 274 static const struct udevice_id mpc8xxx_spi_ids[] = {
 275         { .compatible = "fsl,spi" },
 276         { }
 277 };
 278
 279 U_BOOT_DRIVER(mpc8xxx_spi) = {
 280         .name   = "mpc8xxx_spi",
 281         .id     = UCLASS_SPI,
 282         .of_match = mpc8xxx_spi_ids,
 283         .ops    = &mpc8xxx_spi_ops,
 284         .ofdata_to_platdata = mpc8xxx_spi_ofdata_to_platdata,
 285         .probe  = mpc8xxx_spi_probe,
 286         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct mpc8xxx_priv),
 287 };