drivers/net/enc28j60.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2010
   3  * Reinhard Meyer, EMK Elektronik, reinhard.meyer@emk-elektronik.de
   4  * Martin Krause, Martin.Krause@tqs.de
   5  * reworked original enc28j60.c
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  10  * the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  20  * MA 02111-1307 USA
  21  */
  22
  23 #include <common.h>
  24 #include <net.h>
  25 #include <spi.h>
  26 #include <malloc.h>
  27 #include <netdev.h>
  28 #include <miiphy.h>
  29 #include "enc28j60.h"
  30
  31 /*
  32  * IMPORTANT: spi_claim_bus() and spi_release_bus()
  33  * are called at begin and end of each of the following functions:
  34  * enc_miiphy_read(), enc_miiphy_write(), enc_write_hwaddr(),
  35  * enc_init(), enc_recv(), enc_send(), enc_halt()
  36  * ALL other functions assume that the bus has already been claimed!
  37  * Since NetReceive() might call enc_send() in return, the bus must be
  38  * released, NetReceive() called and claimed again.
  39  */
  40
  41 /*
  42  * Controller memory layout.
  43  * We only allow 1 frame for transmission and reserve the rest
  44  * for reception to handle as many broadcast packets as possible.
  45  * Also use the memory from 0x0000 for receiver buffer. See errata pt. 5
  46  * 0x0000 - 0x19ff 6656 bytes receive buffer
  47  * 0x1a00 - 0x1fff 1536 bytes transmit buffer =
  48  * control(1)+frame(1518)+status(7)+reserve(10).
  49  */
  50 #define ENC_RX_BUF_START        0x0000
  51 #define ENC_RX_BUF_END          0x19ff
  52 #define ENC_TX_BUF_START        0x1a00
  53 #define ENC_TX_BUF_END          0x1fff
  54 #define ENC_MAX_FRM_LEN         1518
  55 #define RX_RESET_COUNTER        1000
  56
  57 /*
  58  * For non data transfer functions, like phy read/write, set hwaddr, init
  59  * we do not need a full, time consuming init including link ready wait.
  60  * This enum helps to bring the chip through the minimum necessary inits.
  61  */
  62 enum enc_initstate {none=0, setupdone, linkready};
  63 typedef struct enc_device {
  64         struct eth_device       *dev;   /* back pointer */
  65         struct spi_slave        *slave;
  66         int                     rx_reset_counter;
  67         u16                     next_pointer;
  68         u8                      bank;   /* current bank in enc28j60 */
  69         enum enc_initstate      initstate;
  70 } enc_dev_t;
  71
  72 /*
  73  * enc_bset:            set bits in a common register
  74  * enc_bclr:            clear bits in a common register
  75  *
  76  * making the reg parameter u8 will give a compile time warning if the
  77  * functions are called with a register not accessible in all Banks
  78  */
  79 static void enc_bset(enc_dev_t *enc, const u8 reg, const u8 data)
  80 {
  81         u8 dout[2];
  82
  83         dout[0] = CMD_BFS(reg);
  84         dout[1] = data;
  85         spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL,
  86                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
  87 }
  88
  89 static void enc_bclr(enc_dev_t *enc, const u8 reg, const u8 data)
  90 {
  91         u8 dout[2];
  92
  93         dout[0] = CMD_BFC(reg);
  94         dout[1] = data;
  95         spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL,
  96                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
  97 }
  98
  99 /*
 100  * high byte of the register contains bank number:
 101  * 0: no bank switch necessary
 102  * 1: switch to bank 0
 103  * 2: switch to bank 1
 104  * 3: switch to bank 2
 105  * 4: switch to bank 3
 106  */
 107 static void enc_set_bank(enc_dev_t *enc, const u16 reg)
 108 {
 109         u8 newbank = reg >> 8;
 110
 111         if (newbank == 0 || newbank == enc->bank)
 112                 return;
 113         switch (newbank) {
 114         case 1:
 115                 enc_bclr(enc, CTL_REG_ECON1,
 116                         ENC_ECON1_BSEL0 | ENC_ECON1_BSEL1);
 117                 break;
 118         case 2:
 119                 enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_BSEL0);
 120                 enc_bclr(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_BSEL1);
 121                 break;
 122         case 3:
 123                 enc_bclr(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_BSEL0);
 124                 enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_BSEL1);
 125                 break;
 126         case 4:
 127                 enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1,
 128                         ENC_ECON1_BSEL0 | ENC_ECON1_BSEL1);
 129                 break;
 130         }
 131         enc->bank = newbank;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * local functions to access SPI
 136  *
 137  * reg: register inside ENC28J60
 138  * data: 8/16 bits to write
 139  * c: number of retries
 140  *
 141  * enc_r8:              read 8 bits
 142  * enc_r16:             read 16 bits
 143  * enc_w8:              write 8 bits
 144  * enc_w16:             write 16 bits
 145  * enc_w8_retry:        write 8 bits, verify and retry
 146  * enc_rbuf:            read from ENC28J60 into buffer
 147  * enc_wbuf:            write from buffer into ENC28J60
 148  */
 149
 150 /*
 151  * MAC and MII registers need a 3 byte SPI transfer to read,
 152  * all other registers need a 2 byte SPI transfer.
 153  */
 154 static int enc_reg2nbytes(const u16 reg)
 155 {
 156         /* check if MAC or MII register */
 157         return ((reg >= CTL_REG_MACON1 && reg <= CTL_REG_MIRDH) ||
 158                 (reg >= CTL_REG_MAADR1 && reg <= CTL_REG_MAADR4) ||
 159                 (reg == CTL_REG_MISTAT)) ? 3 : 2;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * Read a byte register
 164  */
 165 static u8 enc_r8(enc_dev_t *enc, const u16 reg)
 166 {
 167         u8 dout[3];
 168         u8 din[3];
 169         int nbytes = enc_reg2nbytes(reg);
 170
 171         enc_set_bank(enc, reg);
 172         dout[0] = CMD_RCR(reg);
 173         spi_xfer(enc->slave, nbytes * 8, dout, din,
 174                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 175         return din[nbytes-1];
 176 }
 177
 178 /*
 179  * Read a L/H register pair and return a word.
 180  * Must be called with the L register's address.
 181  */
 182 static u16 enc_r16(enc_dev_t *enc, const u16 reg)
 183 {
 184         u8 dout[3];
 185         u8 din[3];
 186         u16 result;
 187         int nbytes = enc_reg2nbytes(reg);
 188
 189         enc_set_bank(enc, reg);
 190         dout[0] = CMD_RCR(reg);
 191         spi_xfer(enc->slave, nbytes * 8, dout, din,
 192                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 193         result = din[nbytes-1];
 194         dout[0]++; /* next register */
 195         spi_xfer(enc->slave, nbytes * 8, dout, din,
 196                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 197         result |= din[nbytes-1] << 8;
 198         return result;
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Write a byte register
 203  */
 204 static void enc_w8(enc_dev_t *enc, const u16 reg, const u8 data)
 205 {
 206         u8 dout[2];
 207
 208         enc_set_bank(enc, reg);
 209         dout[0] = CMD_WCR(reg);
 210         dout[1] = data;
 211         spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL,
 212                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Write a L/H register pair.
 217  * Must be called with the L register's address.
 218  */
 219 static void enc_w16(enc_dev_t *enc, const u16 reg, const u16 data)
 220 {
 221         u8 dout[2];
 222
 223         enc_set_bank(enc, reg);
 224         dout[0] = CMD_WCR(reg);
 225         dout[1] = data;
 226         spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL,
 227                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 228         dout[0]++; /* next register */
 229         dout[1] = data >> 8;
 230         spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL,
 231                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Write a byte register, verify and retry
 236  */
 237 static void enc_w8_retry(enc_dev_t *enc, const u16 reg, const u8 data, const int c)
 238 {
 239         u8 dout[2];
 240         u8 readback;
 241         int i;
 242
 243         enc_set_bank(enc, reg);
 244         for (i = 0; i < c; i++) {
 245                 dout[0] = CMD_WCR(reg);
 246                 dout[1] = data;
 247                 spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL,
 248                         SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 249                 readback = enc_r8(enc, reg);
 250                 if (readback == data)
 251                         break;
 252                 /* wait 1ms */
 253                 udelay(1000);
 254         }
 255         if (i == c) {
 256                 printf("%s: write reg 0x%03x failed\n", enc->dev->name, reg);
 257         }
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Read ENC RAM into buffer
 262  */
 263 static void enc_rbuf(enc_dev_t *enc, const u16 length, u8 *buf)
 264 {
 265         u8 dout[1];
 266
 267         dout[0] = CMD_RBM;
 268         spi_xfer(enc->slave, 8, dout, NULL, SPI_XFER_BEGIN);
 269         spi_xfer(enc->slave, length * 8, NULL, buf, SPI_XFER_END);
 270 #ifdef DEBUG
 271         puts("Rx:\n");
 272         print_buffer(0, buf, 1, length, 0);
 273 #endif
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Write buffer into ENC RAM
 278  */
 279 static void enc_wbuf(enc_dev_t *enc, const u16 length, const u8 *buf, const u8 control)
 280 {
 281         u8 dout[2];
 282         dout[0] = CMD_WBM;
 283         dout[1] = control;
 284         spi_xfer(enc->slave, 2 * 8, dout, NULL, SPI_XFER_BEGIN);
 285         spi_xfer(enc->slave, length * 8, buf, NULL, SPI_XFER_END);
 286 #ifdef DEBUG
 287         puts("Tx:\n");
 288         print_buffer(0, buf, 1, length, 0);
 289 #endif
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Try to claim the SPI bus.
 294  * Print error message on failure.
 295  */
 296 static int enc_claim_bus(enc_dev_t *enc)
 297 {
 298         int rc = spi_claim_bus(enc->slave);
 299         if (rc)
 300                 printf("%s: failed to claim SPI bus\n", enc->dev->name);
 301         return rc;
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Release previously claimed SPI bus.
 306  * This function is mainly for symmetry to enc_claim_bus().
 307  * Let the toolchain decide to inline it...
 308  */
 309 static void enc_release_bus(enc_dev_t *enc)
 310 {
 311         spi_release_bus(enc->slave);
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Read PHY register
 316  */
 317 static u16 phy_read(enc_dev_t *enc, const u8 addr)
 318 {
 319         uint64_t etime;
 320         u8 status;
 321
 322         enc_w8(enc, CTL_REG_MIREGADR, addr);
 323         enc_w8(enc, CTL_REG_MICMD, ENC_MICMD_MIIRD);
 324         /* 1 second timeout - only happens on hardware problem */
 325         etime = get_ticks() + get_tbclk();
 326         /* poll MISTAT.BUSY bit until operation is complete */
 327         do
 328         {
 329                 status = enc_r8(enc, CTL_REG_MISTAT);
 330         } while (get_ticks() <= etime && (status & ENC_MISTAT_BUSY));
 331         if (status & ENC_MISTAT_BUSY) {
 332                 printf("%s: timeout reading phy\n", enc->dev->name);
 333                 return 0;
 334         }
 335         enc_w8(enc, CTL_REG_MICMD, 0);
 336         return enc_r16(enc, CTL_REG_MIRDL);
 337 }
 338
 339 /*
 340  * Write PHY register
 341  */
 342 static void phy_write(enc_dev_t *enc, const u8 addr, const u16 data)
 343 {
 344         uint64_t etime;
 345         u8 status;
 346
 347         enc_w8(enc, CTL_REG_MIREGADR, addr);
 348         enc_w16(enc, CTL_REG_MIWRL, data);
 349         /* 1 second timeout - only happens on hardware problem */
 350         etime = get_ticks() + get_tbclk();
 351         /* poll MISTAT.BUSY bit until operation is complete */
 352         do
 353         {
 354                 status = enc_r8(enc, CTL_REG_MISTAT);
 355         } while (get_ticks() <= etime && (status & ENC_MISTAT_BUSY));
 356         if (status & ENC_MISTAT_BUSY) {
 357                 printf("%s: timeout writing phy\n", enc->dev->name);
 358                 return;
 359         }
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Verify link status, wait if necessary
 364  *
 365  * Note: with a 10 MBit/s only PHY there is no autonegotiation possible,
 366  * half/full duplex is a pure setup matter. For the time being, this driver
 367  * will setup in half duplex mode only.
 368  */
 369 static int enc_phy_link_wait(enc_dev_t *enc)
 370 {
 371         u16 status;
 372         int duplex;
 373         uint64_t etime;
 374
 375 #ifdef CONFIG_ENC_SILENTLINK
 376         /* check if we have a link, then just return */
 377         status = phy_read(enc, PHY_REG_PHSTAT1);
 378         if (status & ENC_PHSTAT1_LLSTAT)
 379                 return 0;
 380 #endif
 381
 382         /* wait for link with 1 second timeout */
 383         etime = get_ticks() + get_tbclk();
 384         while (get_ticks() <= etime) {
 385                 status = phy_read(enc, PHY_REG_PHSTAT1);
 386                 if (status & ENC_PHSTAT1_LLSTAT) {
 387                         /* now we have a link */
 388                         status = phy_read(enc, PHY_REG_PHSTAT2);
 389                         duplex = (status & ENC_PHSTAT2_DPXSTAT) ? 1 : 0;
 390                         printf("%s: link up, 10Mbps %s-duplex\n",
 391                                 enc->dev->name, duplex ? "full" : "half");
 392                         return 0;
 393                 }
 394                 udelay(1000);
 395         }
 396
 397         /* timeout occured */
 398         printf("%s: link down\n", enc->dev->name);
 399         return 1;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * This function resets the receiver only.
 404  */
 405 static void enc_reset_rx(enc_dev_t *enc)
 406 {
 407         u8 econ1;
 408
 409         econ1 = enc_r8(enc, CTL_REG_ECON1);
 410         if ((econ1 & ENC_ECON1_RXRST) == 0) {
 411                 enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_RXRST);
 412                 enc->rx_reset_counter = RX_RESET_COUNTER;
 413         }
 414 }
 415
 416 /*
 417  * Reset receiver and reenable it.
 418  */
 419 static void enc_reset_rx_call(enc_dev_t *enc)
 420 {
 421         enc_bclr(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_RXRST);
 422         enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_RXEN);
 423 }
 424
 425 /*
 426  * Copy a packet from the receive ring and forward it to
 427  * the protocol stack.
 428  */
 429 static void enc_receive(enc_dev_t *enc)
 430 {
 431         u8 *packet = (u8 *)NetRxPackets[0];
 432         u16 pkt_len;
 433         u16 copy_len;
 434         u16 status;
 435         u8 eir_reg;
 436         u8 pkt_cnt = 0;
 437         u16 rxbuf_rdpt;
 438         u8 hbuf[6];
 439
 440         enc_w16(enc, CTL_REG_ERDPTL, enc->next_pointer);
 441         do {
 442                 enc_rbuf(enc, 6, hbuf);
 443                 enc->next_pointer = hbuf[0] | (hbuf[1] << 8);
 444                 pkt_len = hbuf[2] | (hbuf[3] << 8);
 445                 status = hbuf[4] | (hbuf[5] << 8);
 446                 debug("next_pointer=$%04x pkt_len=%u status=$%04x\n",
 447                         enc->next_pointer, pkt_len, status);
 448                 if (pkt_len <= ENC_MAX_FRM_LEN)
 449                         copy_len = pkt_len;
 450                 else
 451                         copy_len = 0;
 452                 if ((status & (1L << 7)) == 0) /* check Received Ok bit */
 453                         copy_len = 0;
 454                 /* check if next pointer is resonable */
 455                 if (enc->next_pointer >= ENC_TX_BUF_START)
 456                         copy_len = 0;
 457                 if (copy_len > 0) {
 458                         enc_rbuf(enc, copy_len, packet);
 459                 }
 460                 /* advance read pointer to next pointer */
 461                 enc_w16(enc, CTL_REG_ERDPTL, enc->next_pointer);
 462                 /* decrease packet counter */
 463                 enc_bset(enc, CTL_REG_ECON2, ENC_ECON2_PKTDEC);
 464                 /*
 465                  * Only odd values should be written to ERXRDPTL,
 466                  * see errata B4 pt.13
 467                  */
 468                 rxbuf_rdpt = enc->next_pointer - 1;
 469                 if ((rxbuf_rdpt < enc_r16(enc, CTL_REG_ERXSTL)) ||
 470                         (rxbuf_rdpt > enc_r16(enc, CTL_REG_ERXNDL))) {
 471                         enc_w16(enc, CTL_REG_ERXRDPTL,
 472                                 enc_r16(enc, CTL_REG_ERXNDL));
 473                 } else {
 474                         enc_w16(enc, CTL_REG_ERXRDPTL, rxbuf_rdpt);
 475                 }
 476                 /* read pktcnt */
 477                 pkt_cnt = enc_r8(enc, CTL_REG_EPKTCNT);
 478                 if (copy_len == 0) {
 479                         eir_reg = enc_r8(enc, CTL_REG_EIR);
 480                         enc_reset_rx(enc);
 481                         printf("%s: receive copy_len=0\n", enc->dev->name);
 482                         continue;
 483                 }
 484                 /*
 485                  * Because NetReceive() might call enc_send(), we need to
 486                  * release the SPI bus, call NetReceive(), reclaim the bus
 487                  */
 488                 enc_release_bus(enc);
 489                 NetReceive(packet, pkt_len);
 490                 if (enc_claim_bus(enc))
 491                         return;
 492                 eir_reg = enc_r8(enc, CTL_REG_EIR);
 493         } while (pkt_cnt);
 494         /* Use EPKTCNT not EIR.PKTIF flag, see errata pt. 6 */
 495 }
 496
 497 /*
 498  * Poll for completely received packets.
 499  */
 500 static void enc_poll(enc_dev_t *enc)
 501 {
 502         u8 eir_reg;
 503         u8 estat_reg;
 504         u8 pkt_cnt;
 505
 506 #ifdef CONFIG_USE_IRQ
 507         /* clear global interrupt enable bit in enc28j60 */
 508         enc_bclr(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_INTIE);
 509 #endif
 510         estat_reg = enc_r8(enc, CTL_REG_ESTAT);
 511         eir_reg = enc_r8(enc, CTL_REG_EIR);
 512         if (eir_reg & ENC_EIR_TXIF) {
 513                 /* clear TXIF bit in EIR */
 514                 enc_bclr(enc, CTL_REG_EIR, ENC_EIR_TXIF);
 515         }
 516         /* We have to use pktcnt and not pktif bit, see errata pt. 6 */
 517         pkt_cnt = enc_r8(enc, CTL_REG_EPKTCNT);
 518         if (pkt_cnt > 0) {
 519                 if ((eir_reg & ENC_EIR_PKTIF) == 0) {
 520                         debug("enc_poll: pkt cnt > 0, but pktif not set\n");
 521                 }
 522                 enc_receive(enc);
 523                 /*
 524                  * clear PKTIF bit in EIR, this should not need to be done
 525                  * but it seems like we get problems if we do not
 526                  */
 527                 enc_bclr(enc, CTL_REG_EIR, ENC_EIR_PKTIF);
 528         }
 529         if (eir_reg & ENC_EIR_RXERIF) {
 530                 printf("%s: rx error\n", enc->dev->name);
 531                 enc_bclr(enc, CTL_REG_EIR, ENC_EIR_RXERIF);
 532         }
 533         if (eir_reg & ENC_EIR_TXERIF) {
 534                 printf("%s: tx error\n", enc->dev->name);
 535                 enc_bclr(enc, CTL_REG_EIR, ENC_EIR_TXERIF);
 536         }
 537 #ifdef CONFIG_USE_IRQ
 538         /* set global interrupt enable bit in enc28j60 */
 539         enc_bset(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_INTIE);
 540 #endif
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Completely Reset the ENC
 545  */
 546 static void enc_reset(enc_dev_t *enc)
 547 {
 548         u8 dout[1];
 549
 550         dout[0] = CMD_SRC;
 551         spi_xfer(enc->slave, 8, dout, NULL,
 552                 SPI_XFER_BEGIN | SPI_XFER_END);
 553         /* sleep 1 ms. See errata pt. 2 */
 554         udelay(1000);
 555 }
 556
 557 /*
 558  * Initialisation data for most of the ENC registers
 559  */
 560 static const u16 enc_initdata[] = {
 561         /*
 562          * Setup the buffer space. The reset values are valid for the
 563          * other pointers.
 564          *
 565          * We shall not write to ERXST, see errata pt. 5. Instead we
 566          * have to make sure that ENC_RX_BUS_START is 0.
 567          */
 568         CTL_REG_ERXSTL, ENC_RX_BUF_START,
 569         CTL_REG_ERXSTH, ENC_RX_BUF_START >> 8,
 570         CTL_REG_ERXNDL, ENC_RX_BUF_END,
 571         CTL_REG_ERXNDH, ENC_RX_BUF_END >> 8,
 572         CTL_REG_ERDPTL, ENC_RX_BUF_START,
 573         CTL_REG_ERDPTH, ENC_RX_BUF_START >> 8,
 574         /*
 575          * Set the filter to receive only good-CRC, unicast and broadcast
 576          * frames.
 577          * Note: some DHCP servers return their answers as broadcasts!
 578          * So its unwise to remove broadcast from this. This driver
 579          * might incur receiver overruns with packet loss on a broadcast
 580          * flooded network.
 581          */
 582         CTL_REG_ERXFCON, ENC_RFR_BCEN | ENC_RFR_UCEN | ENC_RFR_CRCEN,
 583
 584         /* enable MAC to receive frames */
 585         CTL_REG_MACON1,
 586                 ENC_MACON1_MARXEN | ENC_MACON1_TXPAUS | ENC_MACON1_RXPAUS,
 587
 588         /* configure pad, tx-crc and duplex */
 589         CTL_REG_MACON3,
 590                 ENC_MACON3_PADCFG0 | ENC_MACON3_TXCRCEN |
 591                 ENC_MACON3_FRMLNEN,
 592
 593         /* Allow infinite deferals if the medium is continously busy */
 594         CTL_REG_MACON4, ENC_MACON4_DEFER,
 595
 596         /* Late collisions occur beyond 63 bytes */
 597         CTL_REG_MACLCON2, 63,
 598
 599         /*
 600          * Set (low byte) Non-Back-to_Back Inter-Packet Gap.
 601          * Recommended 0x12
 602          */
 603         CTL_REG_MAIPGL, 0x12,
 604
 605         /*
 606          * Set (high byte) Non-Back-to_Back Inter-Packet Gap.
 607          * Recommended 0x0c for half-duplex. Nothing for full-duplex
 608          */
 609         CTL_REG_MAIPGH, 0x0C,
 610
 611         /* set maximum frame length */
 612         CTL_REG_MAMXFLL, ENC_MAX_FRM_LEN,
 613         CTL_REG_MAMXFLH, ENC_MAX_FRM_LEN >> 8,
 614
 615         /*
 616          * Set MAC back-to-back inter-packet gap.
 617          * Recommended 0x12 for half duplex
 618          * and 0x15 for full duplex.
 619          */
 620         CTL_REG_MABBIPG, 0x12,
 621
 622         /* end of table */
 623         0xffff
 624 };
 625
 626 /*
 627  * Wait for the XTAL oscillator to become ready
 628  */
 629 static int enc_clock_wait(enc_dev_t *enc)
 630 {
 631         uint64_t etime;
 632
 633         /* one second timeout */
 634         etime = get_ticks() + get_tbclk();
 635
 636         /*
 637          * Wait for CLKRDY to become set (i.e., check that we can
 638          * communicate with the ENC)
 639          */
 640         do
 641         {
 642                 if (enc_r8(enc, CTL_REG_ESTAT) & ENC_ESTAT_CLKRDY)
 643                         return 0;
 644         } while (get_ticks() <= etime);
 645
 646         printf("%s: timeout waiting for CLKRDY\n", enc->dev->name);
 647         return -1;
 648 }
 649
 650 /*
 651  * Write the MAC address into the ENC
 652  */
 653 static int enc_write_macaddr(enc_dev_t *enc)
 654 {
 655         unsigned char *p = enc->dev->enetaddr;
 656
 657         enc_w8_retry(enc, CTL_REG_MAADR5, *p++, 5);
 658         enc_w8_retry(enc, CTL_REG_MAADR4, *p++, 5);
 659         enc_w8_retry(enc, CTL_REG_MAADR3, *p++, 5);
 660         enc_w8_retry(enc, CTL_REG_MAADR2, *p++, 5);
 661         enc_w8_retry(enc, CTL_REG_MAADR1, *p++, 5);
 662         enc_w8_retry(enc, CTL_REG_MAADR0, *p, 5);
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 /*
 667  * Setup most of the ENC registers
 668  */
 669 static int enc_setup(enc_dev_t *enc)
 670 {
 671         u16 phid1 = 0;
 672         u16 phid2 = 0;
 673         const u16 *tp;
 674
 675         /* reset enc struct values */
 676         enc->next_pointer = ENC_RX_BUF_START;
 677         enc->rx_reset_counter = RX_RESET_COUNTER;
 678         enc->bank = 0xff;       /* invalidate current bank in enc28j60 */
 679
 680         /* verify PHY identification */
 681         phid1 = phy_read(enc, PHY_REG_PHID1);
 682         phid2 = phy_read(enc, PHY_REG_PHID2) & ENC_PHID2_MASK;
 683         if (phid1 != ENC_PHID1_VALUE || phid2 != ENC_PHID2_VALUE) {
 684                 printf("%s: failed to identify PHY. Found %04x:%04x\n",
 685                         enc->dev->name, phid1, phid2);
 686                 return -1;
 687         }
 688
 689         /* now program registers */
 690         for (tp = enc_initdata; *tp != 0xffff; tp += 2)
 691                 enc_w8_retry(enc, tp[0], tp[1], 10);
 692
 693         /*
 694          * Prevent automatic loopback of data beeing transmitted by setting
 695          * ENC_PHCON2_HDLDIS
 696          */
 697         phy_write(enc, PHY_REG_PHCON2, (1<<8));
 698
 699         /*
 700          * LEDs configuration
 701          * LEDA: LACFG = 0100 -> display link status
 702          * LEDB: LBCFG = 0111 -> display TX & RX activity
 703          * STRCH = 1 -> LED pulses
 704          */
 705         phy_write(enc, PHY_REG_PHLCON, 0x0472);
 706
 707         /* Reset PDPXMD-bit => half duplex */
 708         phy_write(enc, PHY_REG_PHCON1, 0);
 709
 710 #ifdef CONFIG_USE_IRQ
 711         /* enable interrupts */
 712         enc_bset(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_PKTIE);
 713         enc_bset(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_TXIE);
 714         enc_bset(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_RXERIE);
 715         enc_bset(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_TXERIE);
 716         enc_bset(enc, CTL_REG_EIE, ENC_EIE_INTIE);
 717 #endif
 718
 719         return 0;
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Check if ENC has been initialized.
 724  * If not, try to initialize it.
 725  * Remember initialized state in struct.
 726  */
 727 static int enc_initcheck(enc_dev_t *enc, const enum enc_initstate requiredstate)
 728 {
 729         if (enc->initstate >= requiredstate)
 730                 return 0;
 731
 732         if (enc->initstate < setupdone) {
 733                 /* Initialize the ENC only */
 734                 enc_reset(enc);
 735                 /* if any of functions fails, skip the rest and return an error */
 736                 if (enc_clock_wait(enc) || enc_setup(enc) || enc_write_macaddr(enc)) {
 737                         return -1;
 738                 }
 739                 enc->initstate = setupdone;
 740         }
 741         /* if that's all we need, return here */
 742         if (enc->initstate >= requiredstate)
 743                 return 0;
 744
 745         /* now wait for link ready condition */
 746         if (enc_phy_link_wait(enc)) {
 747                 return -1;
 748         }
 749         enc->initstate = linkready;
 750         return 0;
 751 }
 752
 753 #if defined(CONFIG_CMD_MII)
 754 /*
 755  * Read a PHY register.
 756  *
 757  * This function is registered with miiphy_register().
 758  */
 759 int enc_miiphy_read(const char *devname, u8 phy_adr, u8 reg, u16 *value)
 760 {
 761         struct eth_device *dev = eth_get_dev_by_name(devname);
 762         enc_dev_t *enc;
 763
 764         if (!dev || phy_adr != 0)
 765                 return -1;
 766
 767         enc = dev->priv;
 768         if (enc_claim_bus(enc))
 769                 return -1;
 770         if (enc_initcheck(enc, setupdone)) {
 771                 enc_release_bus(enc);
 772                 return -1;
 773         }
 774         *value = phy_read(enc, reg);
 775         enc_release_bus(enc);
 776         return 0;
 777 }
 778
 779 /*
 780  * Write a PHY register.
 781  *
 782  * This function is registered with miiphy_register().
 783  */
 784 int enc_miiphy_write(const char *devname, u8 phy_adr, u8 reg, u16 value)
 785 {
 786         struct eth_device *dev = eth_get_dev_by_name(devname);
 787         enc_dev_t *enc;
 788
 789         if (!dev || phy_adr != 0)
 790                 return -1;
 791
 792         enc = dev->priv;
 793         if (enc_claim_bus(enc))
 794                 return -1;
 795         if (enc_initcheck(enc, setupdone)) {
 796                 enc_release_bus(enc);
 797                 return -1;
 798         }
 799         phy_write(enc, reg, value);
 800         enc_release_bus(enc);
 801         return 0;
 802 }
 803 #endif
 804
 805 /*
 806  * Write hardware (MAC) address.
 807  *
 808  * This function entered into eth_device structure.
 809  */
 810 static int enc_write_hwaddr(struct eth_device *dev)
 811 {
 812         enc_dev_t *enc = dev->priv;
 813
 814         if (enc_claim_bus(enc))
 815                 return -1;
 816         if (enc_initcheck(enc, setupdone)) {
 817                 enc_release_bus(enc);
 818                 return -1;
 819         }
 820         enc_release_bus(enc);
 821         return 0;
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Initialize ENC28J60 for use.
 826  *
 827  * This function entered into eth_device structure.
 828  */
 829 static int enc_init(struct eth_device *dev, bd_t *bis)
 830 {
 831         enc_dev_t *enc = dev->priv;
 832
 833         if (enc_claim_bus(enc))
 834                 return -1;
 835         if (enc_initcheck(enc, linkready)) {
 836                 enc_release_bus(enc);
 837                 return -1;
 838         }
 839         /* enable receive */
 840         enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_RXEN);
 841         enc_release_bus(enc);
 842         return 0;
 843 }
 844
 845 /*
 846  * Check for received packets.
 847  *
 848  * This function entered into eth_device structure.
 849  */
 850 static int enc_recv(struct eth_device *dev)
 851 {
 852         enc_dev_t *enc = dev->priv;
 853
 854         if (enc_claim_bus(enc))
 855                 return -1;
 856         if (enc_initcheck(enc, linkready)) {
 857                 enc_release_bus(enc);
 858                 return -1;
 859         }
 860         /* Check for dead receiver */
 861         if (enc->rx_reset_counter > 0)
 862                 enc->rx_reset_counter--;
 863         else
 864                 enc_reset_rx_call(enc);
 865         enc_poll(enc);
 866         enc_release_bus(enc);
 867         return 0;
 868 }
 869
 870 /*
 871  * Send a packet.
 872  *
 873  * This function entered into eth_device structure.
 874  *
 875  * Should we wait here until we have a Link? Or shall we leave that to
 876  * protocol retries?
 877  */
 878 static int enc_send(
 879         struct eth_device *dev,
 880         volatile void *packet,
 881         int length)
 882 {
 883         enc_dev_t *enc = dev->priv;
 884
 885         if (enc_claim_bus(enc))
 886                 return -1;
 887         if (enc_initcheck(enc, linkready)) {
 888                 enc_release_bus(enc);
 889                 return -1;
 890         }
 891         /* setup transmit pointers */
 892         enc_w16(enc, CTL_REG_EWRPTL, ENC_TX_BUF_START);
 893         enc_w16(enc, CTL_REG_ETXNDL, length + ENC_TX_BUF_START);
 894         enc_w16(enc, CTL_REG_ETXSTL, ENC_TX_BUF_START);
 895         /* write packet to ENC */
 896         enc_wbuf(enc, length, (u8 *) packet, 0x00);
 897         /*
 898          * Check that the internal transmit logic has not been altered
 899          * by excessive collisions. Reset transmitter if so.
 900          * See Errata B4 12 and 14.
 901          */
 902         if (enc_r8(enc, CTL_REG_EIR) & ENC_EIR_TXERIF) {
 903                 enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_TXRST);
 904                 enc_bclr(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_TXRST);
 905         }
 906         enc_bclr(enc, CTL_REG_EIR, (ENC_EIR_TXERIF | ENC_EIR_TXIF));
 907         /* start transmitting */
 908         enc_bset(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_TXRTS);
 909         enc_release_bus(enc);
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 /*
 914  * Finish use of ENC.
 915  *
 916  * This function entered into eth_device structure.
 917  */
 918 static void enc_halt(struct eth_device *dev)
 919 {
 920         enc_dev_t *enc = dev->priv;
 921
 922         if (enc_claim_bus(enc))
 923                 return;
 924         /* Just disable receiver */
 925         enc_bclr(enc, CTL_REG_ECON1, ENC_ECON1_RXEN);
 926         enc_release_bus(enc);
 927 }
 928
 929 /*
 930  * This is the only exported function.
 931  *
 932  * It may be called several times with different bus:cs combinations.
 933  */
 934 int enc28j60_initialize(unsigned int bus, unsigned int cs,
 935         unsigned int max_hz, unsigned int mode)
 936 {
 937         struct eth_device *dev;
 938         enc_dev_t *enc;
 939
 940         /* try to allocate, check and clear eth_device object */
 941         dev = malloc(sizeof(*dev));
 942         if (!dev) {
 943                 return -1;
 944         }
 945         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
 946
 947         /* try to allocate, check and clear enc_dev_t object */
 948         enc = malloc(sizeof(*enc));
 949         if (!enc) {
 950                 free(dev);
 951                 return -1;
 952         }
 953         memset(enc, 0, sizeof(*enc));
 954
 955         /* try to setup the SPI slave */
 956         enc->slave = spi_setup_slave(bus, cs, max_hz, mode);
 957         if (!enc->slave) {
 958                 printf("enc28j60: invalid SPI device %i:%i\n", bus, cs);
 959                 free(enc);
 960                 free(dev);
 961                 return -1;
 962         }
 963
 964         enc->dev = dev;
 965         /* now fill the eth_device object */
 966         dev->priv = enc;
 967         dev->init = enc_init;
 968         dev->halt = enc_halt;
 969         dev->send = enc_send;
 970         dev->recv = enc_recv;
 971         dev->write_hwaddr = enc_write_hwaddr;
 972         sprintf(dev->name, "enc%i.%i", bus, cs);
 973         eth_register(dev);
 974 #if defined(CONFIG_CMD_MII)
 975         miiphy_register(dev->name, enc_miiphy_read, enc_miiphy_write);
 976 #endif
 977         return 0;
 978 }