drivers/net/sunxi_emac.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * sunxi_emac.c -- Allwinner A10 ethernet driver
   4  *
   5  * (C) Copyright 2012, Stefan Roese <sr@denx.de>
   6  */
   7
   8 #include <common.h>
   9 #include <clk.h>
  10 #include <dm.h>
  11 #include <log.h>
  12 #include <dm/device_compat.h>
  13 #include <linux/delay.h>
  14 #include <linux/err.h>
  15 #include <malloc.h>
  16 #include <miiphy.h>
  17 #include <net.h>
  18 #include <asm/io.h>
  19 #include <asm/arch/clock.h>
  20 #include <asm/arch/gpio.h>
  21
  22 /* EMAC register  */
  23 struct emac_regs {
  24         u32 ctl;        /* 0x00 */
  25         u32 tx_mode;    /* 0x04 */
  26         u32 tx_flow;    /* 0x08 */
  27         u32 tx_ctl0;    /* 0x0c */
  28         u32 tx_ctl1;    /* 0x10 */
  29         u32 tx_ins;     /* 0x14 */
  30         u32 tx_pl0;     /* 0x18 */
  31         u32 tx_pl1;     /* 0x1c */
  32         u32 tx_sta;     /* 0x20 */
  33         u32 tx_io_data; /* 0x24 */
  34         u32 tx_io_data1;/* 0x28 */
  35         u32 tx_tsvl0;   /* 0x2c */
  36         u32 tx_tsvh0;   /* 0x30 */
  37         u32 tx_tsvl1;   /* 0x34 */
  38         u32 tx_tsvh1;   /* 0x38 */
  39         u32 rx_ctl;     /* 0x3c */
  40         u32 rx_hash0;   /* 0x40 */
  41         u32 rx_hash1;   /* 0x44 */
  42         u32 rx_sta;     /* 0x48 */
  43         u32 rx_io_data; /* 0x4c */
  44         u32 rx_fbc;     /* 0x50 */
  45         u32 int_ctl;    /* 0x54 */
  46         u32 int_sta;    /* 0x58 */
  47         u32 mac_ctl0;   /* 0x5c */
  48         u32 mac_ctl1;   /* 0x60 */
  49         u32 mac_ipgt;   /* 0x64 */
  50         u32 mac_ipgr;   /* 0x68 */
  51         u32 mac_clrt;   /* 0x6c */
  52         u32 mac_maxf;   /* 0x70 */
  53         u32 mac_supp;   /* 0x74 */
  54         u32 mac_test;   /* 0x78 */
  55         u32 mac_mcfg;   /* 0x7c */
  56         u32 mac_mcmd;   /* 0x80 */
  57         u32 mac_madr;   /* 0x84 */
  58         u32 mac_mwtd;   /* 0x88 */
  59         u32 mac_mrdd;   /* 0x8c */
  60         u32 mac_mind;   /* 0x90 */
  61         u32 mac_ssrr;   /* 0x94 */
  62         u32 mac_a0;     /* 0x98 */
  63         u32 mac_a1;     /* 0x9c */
  64 };
  65
  66 /* SRAMC register  */
  67 struct sunxi_sramc_regs {
  68         u32 ctrl0;
  69         u32 ctrl1;
  70 };
  71
  72 /* 0: Disable       1: Aborted frame enable(default) */
  73 #define EMAC_TX_AB_M            (0x1 << 0)
  74 /* 0: CPU           1: DMA(default) */
  75 #define EMAC_TX_TM              (0x1 << 1)
  76
  77 #define EMAC_TX_SETUP           (0)
  78
  79 /* 0: DRQ asserted  1: DRQ automatically(default) */
  80 #define EMAC_RX_DRQ_MODE        (0x1 << 1)
  81 /* 0: CPU           1: DMA(default) */
  82 #define EMAC_RX_TM              (0x1 << 2)
  83 /* 0: Normal(default)        1: Pass all Frames */
  84 #define EMAC_RX_PA              (0x1 << 4)
  85 /* 0: Normal(default)        1: Pass Control Frames */
  86 #define EMAC_RX_PCF             (0x1 << 5)
  87 /* 0: Normal(default)        1: Pass Frames with CRC Error */
  88 #define EMAC_RX_PCRCE           (0x1 << 6)
  89 /* 0: Normal(default)        1: Pass Frames with Length Error */
  90 #define EMAC_RX_PLE             (0x1 << 7)
  91 /* 0: Normal                 1: Pass Frames length out of range(default) */
  92 #define EMAC_RX_POR             (0x1 << 8)
  93 /* 0: Not accept             1: Accept unicast Packets(default) */
  94 #define EMAC_RX_UCAD            (0x1 << 16)
  95 /* 0: Normal(default)        1: DA Filtering */
  96 #define EMAC_RX_DAF             (0x1 << 17)
  97 /* 0: Not accept             1: Accept multicast Packets(default) */
  98 #define EMAC_RX_MCO             (0x1 << 20)
  99 /* 0: Disable(default)       1: Enable Hash filter */
 100 #define EMAC_RX_MHF             (0x1 << 21)
 101 /* 0: Not accept             1: Accept Broadcast Packets(default) */
 102 #define EMAC_RX_BCO             (0x1 << 22)
 103 /* 0: Disable(default)       1: Enable SA Filtering */
 104 #define EMAC_RX_SAF             (0x1 << 24)
 105 /* 0: Normal(default)        1: Inverse Filtering */
 106 #define EMAC_RX_SAIF            (0x1 << 25)
 107
 108 #define EMAC_RX_SETUP           (EMAC_RX_POR | EMAC_RX_UCAD | EMAC_RX_DAF | \
 109                                  EMAC_RX_MCO | EMAC_RX_BCO)
 110
 111 /* 0: Disable                1: Enable Receive Flow Control(default) */
 112 #define EMAC_MAC_CTL0_RFC       (0x1 << 2)
 113 /* 0: Disable                1: Enable Transmit Flow Control(default) */
 114 #define EMAC_MAC_CTL0_TFC       (0x1 << 3)
 115
 116 #define EMAC_MAC_CTL0_SETUP     (EMAC_MAC_CTL0_RFC | EMAC_MAC_CTL0_TFC)
 117
 118 /* 0: Disable                1: Enable MAC Frame Length Checking(default) */
 119 #define EMAC_MAC_CTL1_FLC       (0x1 << 1)
 120 /* 0: Disable(default)       1: Enable Huge Frame */
 121 #define EMAC_MAC_CTL1_HF        (0x1 << 2)
 122 /* 0: Disable(default)       1: Enable MAC Delayed CRC */
 123 #define EMAC_MAC_CTL1_DCRC      (0x1 << 3)
 124 /* 0: Disable                1: Enable MAC CRC(default) */
 125 #define EMAC_MAC_CTL1_CRC       (0x1 << 4)
 126 /* 0: Disable                1: Enable MAC PAD Short frames(default) */
 127 #define EMAC_MAC_CTL1_PC        (0x1 << 5)
 128 /* 0: Disable(default)       1: Enable MAC PAD Short frames and append CRC */
 129 #define EMAC_MAC_CTL1_VC        (0x1 << 6)
 130 /* 0: Disable(default)       1: Enable MAC auto detect Short frames */
 131 #define EMAC_MAC_CTL1_ADP       (0x1 << 7)
 132 /* 0: Disable(default)       1: Enable */
 133 #define EMAC_MAC_CTL1_PRE       (0x1 << 8)
 134 /* 0: Disable(default)       1: Enable */
 135 #define EMAC_MAC_CTL1_LPE       (0x1 << 9)
 136 /* 0: Disable(default)       1: Enable no back off */
 137 #define EMAC_MAC_CTL1_NB        (0x1 << 12)
 138 /* 0: Disable(default)       1: Enable */
 139 #define EMAC_MAC_CTL1_BNB       (0x1 << 13)
 140 /* 0: Disable(default)       1: Enable */
 141 #define EMAC_MAC_CTL1_ED        (0x1 << 14)
 142
 143 #define EMAC_MAC_CTL1_SETUP     (EMAC_MAC_CTL1_FLC | EMAC_MAC_CTL1_CRC | \
 144                                  EMAC_MAC_CTL1_PC)
 145
 146 #define EMAC_MAC_IPGT           0x15
 147
 148 #define EMAC_MAC_NBTB_IPG1      0xc
 149 #define EMAC_MAC_NBTB_IPG2      0x12
 150
 151 #define EMAC_MAC_CW             0x37
 152 #define EMAC_MAC_RM             0xf
 153
 154 #define EMAC_MAC_MFL            0x0600
 155
 156 /* Receive status */
 157 #define EMAC_CRCERR             (0x1 << 4)
 158 #define EMAC_LENERR             (0x3 << 5)
 159
 160 #define EMAC_RX_BUFSIZE         2000
 161
 162 struct emac_eth_dev {
 163         struct emac_regs *regs;
 164         struct clk clk;
 165         struct mii_dev *bus;
 166         struct phy_device *phydev;
 167         int link_printed;
 168 #ifdef CONFIG_DM_ETH
 169         uchar rx_buf[EMAC_RX_BUFSIZE];
 170 #endif
 171 };
 172
 173 struct emac_rxhdr {
 174         s16 rx_len;
 175         u16 rx_status;
 176 };
 177
 178 static void emac_inblk_32bit(void *reg, void *data, int count)
 179 {
 180         int cnt = (count + 3) >> 2;
 181
 182         if (cnt) {
 183                 u32 *buf = data;
 184
 185                 do {
 186                         u32 x = readl(reg);
 187                         *buf++ = x;
 188                 } while (--cnt);
 189         }
 190 }
 191
 192 static void emac_outblk_32bit(void *reg, void *data, int count)
 193 {
 194         int cnt = (count + 3) >> 2;
 195
 196         if (cnt) {
 197                 const u32 *buf = data;
 198
 199                 do {
 200                         writel(*buf++, reg);
 201                 } while (--cnt);
 202         }
 203 }
 204
 205 /* Read a word from phyxcer */
 206 static int emac_mdio_read(struct mii_dev *bus, int addr, int devad, int reg)
 207 {
 208         struct emac_eth_dev *priv = bus->priv;
 209         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 210
 211         /* issue the phy address and reg */
 212         writel(addr << 8 | reg, &regs->mac_madr);
 213
 214         /* pull up the phy io line */
 215         writel(0x1, &regs->mac_mcmd);
 216
 217         /* Wait read complete */
 218         mdelay(1);
 219
 220         /* push down the phy io line */
 221         writel(0x0, &regs->mac_mcmd);
 222
 223         /* And read data */
 224         return readl(&regs->mac_mrdd);
 225 }
 226
 227 /* Write a word to phyxcer */
 228 static int emac_mdio_write(struct mii_dev *bus, int addr, int devad, int reg,
 229                           u16 value)
 230 {
 231         struct emac_eth_dev *priv = bus->priv;
 232         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 233
 234         /* issue the phy address and reg */
 235         writel(addr << 8 | reg, &regs->mac_madr);
 236
 237         /* pull up the phy io line */
 238         writel(0x1, &regs->mac_mcmd);
 239
 240         /* Wait write complete */
 241         mdelay(1);
 242
 243         /* push down the phy io line */
 244         writel(0x0, &regs->mac_mcmd);
 245
 246         /* and write data */
 247         writel(value, &regs->mac_mwtd);
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static int sunxi_emac_init_phy(struct emac_eth_dev *priv, void *dev)
 253 {
 254         int ret, mask = 0xffffffff;
 255
 256 #ifdef CONFIG_PHY_ADDR
 257         mask = 1 << CONFIG_PHY_ADDR;
 258 #endif
 259
 260         priv->bus = mdio_alloc();
 261         if (!priv->bus) {
 262                 printf("Failed to allocate MDIO bus\n");
 263                 return -ENOMEM;
 264         }
 265
 266         priv->bus->read = emac_mdio_read;
 267         priv->bus->write = emac_mdio_write;
 268         priv->bus->priv = priv;
 269         strcpy(priv->bus->name, "emac");
 270
 271         ret = mdio_register(priv->bus);
 272         if (ret)
 273                 return ret;
 274
 275         priv->phydev = phy_find_by_mask(priv->bus, mask,
 276                                         PHY_INTERFACE_MODE_MII);
 277         if (!priv->phydev)
 278                 return -ENODEV;
 279
 280         phy_connect_dev(priv->phydev, dev);
 281         phy_config(priv->phydev);
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static void emac_setup(struct emac_eth_dev *priv)
 287 {
 288         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 289         u32 reg_val;
 290
 291         /* Set up TX */
 292         writel(EMAC_TX_SETUP, &regs->tx_mode);
 293
 294         /* Set up RX */
 295         writel(EMAC_RX_SETUP, &regs->rx_ctl);
 296
 297         /* Set MAC */
 298         /* Set MAC CTL0 */
 299         writel(EMAC_MAC_CTL0_SETUP, &regs->mac_ctl0);
 300
 301         /* Set MAC CTL1 */
 302         reg_val = 0;
 303         if (priv->phydev->duplex == DUPLEX_FULL)
 304                 reg_val = (0x1 << 0);
 305         writel(EMAC_MAC_CTL1_SETUP | reg_val, &regs->mac_ctl1);
 306
 307         /* Set up IPGT */
 308         writel(EMAC_MAC_IPGT, &regs->mac_ipgt);
 309
 310         /* Set up IPGR */
 311         writel(EMAC_MAC_NBTB_IPG2 | (EMAC_MAC_NBTB_IPG1 << 8), &regs->mac_ipgr);
 312
 313         /* Set up Collison window */
 314         writel(EMAC_MAC_RM | (EMAC_MAC_CW << 8), &regs->mac_clrt);
 315
 316         /* Set up Max Frame Length */
 317         writel(EMAC_MAC_MFL, &regs->mac_maxf);
 318 }
 319
 320 static void emac_reset(struct emac_eth_dev *priv)
 321 {
 322         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 323
 324         debug("resetting device\n");
 325
 326         /* RESET device */
 327         writel(0, &regs->ctl);
 328         udelay(200);
 329
 330         writel(1, &regs->ctl);
 331         udelay(200);
 332 }
 333
 334 static int _sunxi_write_hwaddr(struct emac_eth_dev *priv, u8 *enetaddr)
 335 {
 336         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 337         u32 enetaddr_lo, enetaddr_hi;
 338
 339         enetaddr_lo = enetaddr[2] | (enetaddr[1] << 8) | (enetaddr[0] << 16);
 340         enetaddr_hi = enetaddr[5] | (enetaddr[4] << 8) | (enetaddr[3] << 16);
 341
 342         writel(enetaddr_hi, &regs->mac_a0);
 343         writel(enetaddr_lo, &regs->mac_a1);
 344
 345         return 0;
 346 }
 347
 348 static int _sunxi_emac_eth_init(struct emac_eth_dev *priv, u8 *enetaddr)
 349 {
 350         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 351         int ret;
 352
 353         /* Init EMAC */
 354
 355         /* Flush RX FIFO */
 356         setbits_le32(&regs->rx_ctl, 0x8);
 357         udelay(1);
 358
 359         /* Init MAC */
 360
 361         /* Soft reset MAC */
 362         clrbits_le32(&regs->mac_ctl0, 0x1 << 15);
 363
 364         /* Clear RX counter */
 365         writel(0x0, &regs->rx_fbc);
 366         udelay(1);
 367
 368         /* Set up EMAC */
 369         emac_setup(priv);
 370
 371         _sunxi_write_hwaddr(priv, enetaddr);
 372
 373         mdelay(1);
 374
 375         emac_reset(priv);
 376
 377         /* PHY POWER UP */
 378         ret = phy_startup(priv->phydev);
 379         if (ret) {
 380                 printf("Could not initialize PHY %s\n",
 381                        priv->phydev->dev->name);
 382                 return ret;
 383         }
 384
 385         /* Print link status only once */
 386         if (!priv->link_printed) {
 387                 printf("ENET Speed is %d Mbps - %s duplex connection\n",
 388                        priv->phydev->speed,
 389                        priv->phydev->duplex ? "FULL" : "HALF");
 390                 priv->link_printed = 1;
 391         }
 392
 393         /* Set EMAC SPEED depend on PHY */
 394         if (priv->phydev->speed == SPEED_100)
 395                 setbits_le32(&regs->mac_supp, 1 << 8);
 396         else
 397                 clrbits_le32(&regs->mac_supp, 1 << 8);
 398
 399         /* Set duplex depend on phy */
 400         if (priv->phydev->duplex == DUPLEX_FULL)
 401                 setbits_le32(&regs->mac_ctl1, 1 << 0);
 402         else
 403                 clrbits_le32(&regs->mac_ctl1, 1 << 0);
 404
 405         /* Enable RX/TX */
 406         setbits_le32(&regs->ctl, 0x7);
 407
 408         return 0;
 409 }
 410
 411 static int _sunxi_emac_eth_recv(struct emac_eth_dev *priv, void *packet)
 412 {
 413         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 414         struct emac_rxhdr rxhdr;
 415         u32 rxcount;
 416         u32 reg_val;
 417         int rx_len;
 418         int rx_status;
 419         int good_packet;
 420
 421         /* Check packet ready or not */
 422
 423         /* Race warning: The first packet might arrive with
 424          * the interrupts disabled, but the second will fix
 425          */
 426         rxcount = readl(&regs->rx_fbc);
 427         if (!rxcount) {
 428                 /* Had one stuck? */
 429                 rxcount = readl(&regs->rx_fbc);
 430                 if (!rxcount)
 431                         return -EAGAIN;
 432         }
 433
 434         reg_val = readl(&regs->rx_io_data);
 435         if (reg_val != 0x0143414d) {
 436                 /* Disable RX */
 437                 clrbits_le32(&regs->ctl, 0x1 << 2);
 438
 439                 /* Flush RX FIFO */
 440                 setbits_le32(&regs->rx_ctl, 0x1 << 3);
 441                 while (readl(&regs->rx_ctl) & (0x1 << 3))
 442                         ;
 443
 444                 /* Enable RX */
 445                 setbits_le32(&regs->ctl, 0x1 << 2);
 446
 447                 return -EAGAIN;
 448         }
 449
 450         /* A packet ready now
 451          * Get status/length
 452          */
 453         good_packet = 1;
 454
 455         emac_inblk_32bit(&regs->rx_io_data, &rxhdr, sizeof(rxhdr));
 456
 457         rx_len = rxhdr.rx_len;
 458         rx_status = rxhdr.rx_status;
 459
 460         /* Packet Status check */
 461         if (rx_len < 0x40) {
 462                 good_packet = 0;
 463                 debug("RX: Bad Packet (runt)\n");
 464         }
 465
 466         /* rx_status is identical to RSR register. */
 467         if (0 & rx_status & (EMAC_CRCERR | EMAC_LENERR)) {
 468                 good_packet = 0;
 469                 if (rx_status & EMAC_CRCERR)
 470                         printf("crc error\n");
 471                 if (rx_status & EMAC_LENERR)
 472                         printf("length error\n");
 473         }
 474
 475         /* Move data from EMAC */
 476         if (good_packet) {
 477                 if (rx_len > EMAC_RX_BUFSIZE) {
 478                         printf("Received packet is too big (len=%d)\n", rx_len);
 479                         return -EMSGSIZE;
 480                 }
 481                 emac_inblk_32bit((void *)&regs->rx_io_data, packet, rx_len);
 482                 return rx_len;
 483         }
 484
 485         return -EIO; /* Bad packet */
 486 }
 487
 488 static int _sunxi_emac_eth_send(struct emac_eth_dev *priv, void *packet,
 489                                 int len)
 490 {
 491         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 492
 493         /* Select channel 0 */
 494         writel(0, &regs->tx_ins);
 495
 496         /* Write packet */
 497         emac_outblk_32bit((void *)&regs->tx_io_data, packet, len);
 498
 499         /* Set TX len */
 500         writel(len, &regs->tx_pl0);
 501
 502         /* Start translate from fifo to phy */
 503         setbits_le32(&regs->tx_ctl0, 1);
 504
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 static int sunxi_emac_board_setup(struct udevice *dev,
 509                                   struct emac_eth_dev *priv)
 510 {
 511         struct sunxi_sramc_regs *sram =
 512                 (struct sunxi_sramc_regs *)SUNXI_SRAMC_BASE;
 513         struct emac_regs *regs = priv->regs;
 514         int pin, ret;
 515
 516         /* Map SRAM to EMAC */
 517         setbits_le32(&sram->ctrl1, 0x5 << 2);
 518
 519         /* Configure pin mux settings for MII Ethernet */
 520         for (pin = SUNXI_GPA(0); pin <= SUNXI_GPA(17); pin++)
 521                 sunxi_gpio_set_cfgpin(pin, SUNXI_GPA_EMAC);
 522
 523         /* Set up clock gating */
 524         ret = clk_enable(&priv->clk);
 525         if (ret) {
 526                 dev_err(dev, "failed to enable emac clock\n");
 527                 return ret;
 528         }
 529
 530         /* Set MII clock */
 531         clrsetbits_le32(&regs->mac_mcfg, 0xf << 2, 0xd << 2);
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 static int sunxi_emac_eth_start(struct udevice *dev)
 537 {
 538         struct eth_pdata *pdata = dev_get_plat(dev);
 539
 540         return _sunxi_emac_eth_init(dev_get_priv(dev), pdata->enetaddr);
 541 }
 542
 543 static int sunxi_emac_eth_send(struct udevice *dev, void *packet, int length)
 544 {
 545         struct emac_eth_dev *priv = dev_get_priv(dev);
 546
 547         return _sunxi_emac_eth_send(priv, packet, length);
 548 }
 549
 550 static int sunxi_emac_eth_recv(struct udevice *dev, int flags, uchar **packetp)
 551 {
 552         struct emac_eth_dev *priv = dev_get_priv(dev);
 553         int rx_len;
 554
 555         rx_len = _sunxi_emac_eth_recv(priv, priv->rx_buf);
 556         *packetp = priv->rx_buf;
 557
 558         return rx_len;
 559 }
 560
 561 static void sunxi_emac_eth_stop(struct udevice *dev)
 562 {
 563         /* Nothing to do here */
 564 }
 565
 566 static int sunxi_emac_eth_probe(struct udevice *dev)
 567 {
 568         struct eth_pdata *pdata = dev_get_plat(dev);
 569         struct emac_eth_dev *priv = dev_get_priv(dev);
 570         int ret;
 571
 572         priv->regs = (struct emac_regs *)pdata->iobase;
 573
 574         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &priv->clk);
 575         if (ret) {
 576                 dev_err(dev, "failed to get emac clock\n");
 577                 return ret;
 578         }
 579
 580         ret = sunxi_emac_board_setup(dev, priv);
 581         if (ret)
 582                 return ret;
 583
 584         return sunxi_emac_init_phy(priv, dev);
 585 }
 586
 587 static const struct eth_ops sunxi_emac_eth_ops = {
 588         .start                  = sunxi_emac_eth_start,
 589         .send                   = sunxi_emac_eth_send,
 590         .recv                   = sunxi_emac_eth_recv,
 591         .stop                   = sunxi_emac_eth_stop,
 592 };
 593
 594 static int sunxi_emac_eth_of_to_plat(struct udevice *dev)
 595 {
 596         struct eth_pdata *pdata = dev_get_plat(dev);
 597
 598         pdata->iobase = dev_read_addr(dev);
 599
 600         return 0;
 601 }
 602
 603 static const struct udevice_id sunxi_emac_eth_ids[] = {
 604         { .compatible = "allwinner,sun4i-a10-emac" },
 605         { }
 606 };
 607
 608 U_BOOT_DRIVER(eth_sunxi_emac) = {
 609         .name   = "eth_sunxi_emac",
 610         .id     = UCLASS_ETH,
 611         .of_match = sunxi_emac_eth_ids,
 612         .of_to_plat = sunxi_emac_eth_of_to_plat,
 613         .probe  = sunxi_emac_eth_probe,
 614         .ops    = &sunxi_emac_eth_ops,
 615         .priv_auto      = sizeof(struct emac_eth_dev),
 616         .plat_auto      = sizeof(struct eth_pdata),
 617 };