arch/powerpc/include/asm/fsl_ddr_sdram.h

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  * Version 2 as published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #ifndef FSL_DDR_MEMCTL_H
  10 #define FSL_DDR_MEMCTL_H
  11
  12 /*
  13  * Pick a basic DDR Technology.
  14  */
  15 #include <ddr_spd.h>
  16
  17 #define SDRAM_TYPE_DDR1    2
  18 #define SDRAM_TYPE_DDR2    3
  19 #define SDRAM_TYPE_LPDDR1  6
  20 #define SDRAM_TYPE_DDR3    7
  21
  22 #define DDR_BL4         4       /* burst length 4 */
  23 #define DDR_BC4         DDR_BL4 /* burst chop for ddr3 */
  24 #define DDR_OTF         6       /* on-the-fly BC4 and BL8 */
  25 #define DDR_BL8         8       /* burst length 8 */
  26
  27 #define DDR3_RTT_OFF            0
  28 #define DDR3_RTT_60_OHM         1 /* RTT_Nom = RZQ/4 */
  29 #define DDR3_RTT_120_OHM        2 /* RTT_Nom = RZQ/2 */
  30 #define DDR3_RTT_40_OHM         3 /* RTT_Nom = RZQ/6 */
  31 #define DDR3_RTT_20_OHM         4 /* RTT_Nom = RZQ/12 */
  32 #define DDR3_RTT_30_OHM         5 /* RTT_Nom = RZQ/8 */
  33
  34 #if defined(CONFIG_FSL_DDR1)
  35 #define FSL_DDR_MIN_TCKE_PULSE_WIDTH_DDR        (1)
  36 typedef ddr1_spd_eeprom_t generic_spd_eeprom_t;
  37 #ifndef CONFIG_FSL_SDRAM_TYPE
  38 #define CONFIG_FSL_SDRAM_TYPE   SDRAM_TYPE_DDR1
  39 #endif
  40 #elif defined(CONFIG_FSL_DDR2)
  41 #define FSL_DDR_MIN_TCKE_PULSE_WIDTH_DDR        (3)
  42 typedef ddr2_spd_eeprom_t generic_spd_eeprom_t;
  43 #ifndef CONFIG_FSL_SDRAM_TYPE
  44 #define CONFIG_FSL_SDRAM_TYPE   SDRAM_TYPE_DDR2
  45 #endif
  46 #elif defined(CONFIG_FSL_DDR3)
  47 #define FSL_DDR_MIN_TCKE_PULSE_WIDTH_DDR        (3)     /* FIXME */
  48 typedef ddr3_spd_eeprom_t generic_spd_eeprom_t;
  49 #ifndef CONFIG_FSL_SDRAM_TYPE
  50 #define CONFIG_FSL_SDRAM_TYPE   SDRAM_TYPE_DDR3
  51 #endif
  52 #endif  /* #if defined(CONFIG_FSL_DDR1) */
  53
  54 #define FSL_DDR_ODT_NEVER               0x0
  55 #define FSL_DDR_ODT_CS                  0x1
  56 #define FSL_DDR_ODT_ALL_OTHER_CS        0x2
  57 #define FSL_DDR_ODT_OTHER_DIMM          0x3
  58 #define FSL_DDR_ODT_ALL                 0x4
  59 #define FSL_DDR_ODT_SAME_DIMM           0x5
  60 #define FSL_DDR_ODT_CS_AND_OTHER_DIMM   0x6
  61 #define FSL_DDR_ODT_OTHER_CS_ONSAMEDIMM 0x7
  62
  63 /* define bank(chip select) interleaving mode */
  64 #define FSL_DDR_CS0_CS1                 0x40
  65 #define FSL_DDR_CS2_CS3                 0x20
  66 #define FSL_DDR_CS0_CS1_AND_CS2_CS3     (FSL_DDR_CS0_CS1 | FSL_DDR_CS2_CS3)
  67 #define FSL_DDR_CS0_CS1_CS2_CS3         (FSL_DDR_CS0_CS1_AND_CS2_CS3 | 0x04)
  68
  69 /* define memory controller interleaving mode */
  70 #define FSL_DDR_CACHE_LINE_INTERLEAVING 0x0
  71 #define FSL_DDR_PAGE_INTERLEAVING       0x1
  72 #define FSL_DDR_BANK_INTERLEAVING       0x2
  73 #define FSL_DDR_SUPERBANK_INTERLEAVING  0x3
  74
  75 /* DDR_SDRAM_CFG - DDR SDRAM Control Configuration
  76  */
  77 #define SDRAM_CFG_MEM_EN                0x80000000
  78 #define SDRAM_CFG_SREN                  0x40000000
  79 #define SDRAM_CFG_ECC_EN                0x20000000
  80 #define SDRAM_CFG_RD_EN                 0x10000000
  81 #define SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_DDR1       0x02000000
  82 #define SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_DDR2       0x03000000
  83 #define SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_MASK       0x07000000
  84 #define SDRAM_CFG_SDRAM_TYPE_SHIFT      24
  85 #define SDRAM_CFG_DYN_PWR               0x00200000
  86 #define SDRAM_CFG_32_BE                 0x00080000
  87 #define SDRAM_CFG_16_BE                 0x00100000
  88 #define SDRAM_CFG_8_BE                  0x00040000
  89 #define SDRAM_CFG_NCAP                  0x00020000
  90 #define SDRAM_CFG_2T_EN                 0x00008000
  91 #define SDRAM_CFG_BI                    0x00000001
  92
  93 #define SDRAM_CFG2_D_INIT               0x00000010
  94 #define SDRAM_CFG2_ODT_CFG_MASK         0x00600000
  95
  96 #define TIMING_CFG_2_CPO_MASK   0x0F800000
  97
  98 #if defined(CONFIG_P4080)
  99 #define RD_TO_PRE_MASK          0xf
 100 #define RD_TO_PRE_SHIFT         13
 101 #define WR_DATA_DELAY_MASK      0xf
 102 #define WR_DATA_DELAY_SHIFT     9
 103 #else
 104 #define RD_TO_PRE_MASK          0x7
 105 #define RD_TO_PRE_SHIFT         13
 106 #define WR_DATA_DELAY_MASK      0x7
 107 #define WR_DATA_DELAY_SHIFT     10
 108 #endif
 109
 110 /* DDR_MD_CNTL */
 111 #define MD_CNTL_MD_EN           0x80000000
 112 #define MD_CNTL_CS_SEL_CS0      0x00000000
 113 #define MD_CNTL_CS_SEL_CS1      0x10000000
 114 #define MD_CNTL_CS_SEL_CS2      0x20000000
 115 #define MD_CNTL_CS_SEL_CS3      0x30000000
 116 #define MD_CNTL_CS_SEL_CS0_CS1  0x40000000
 117 #define MD_CNTL_CS_SEL_CS2_CS3  0x50000000
 118 #define MD_CNTL_MD_SEL_MR       0x00000000
 119 #define MD_CNTL_MD_SEL_EMR      0x01000000
 120 #define MD_CNTL_MD_SEL_EMR2     0x02000000
 121 #define MD_CNTL_MD_SEL_EMR3     0x03000000
 122 #define MD_CNTL_SET_REF         0x00800000
 123 #define MD_CNTL_SET_PRE         0x00400000
 124 #define MD_CNTL_CKE_CNTL_LOW    0x00100000
 125 #define MD_CNTL_CKE_CNTL_HIGH   0x00200000
 126 #define MD_CNTL_WRCW            0x00080000
 127 #define MD_CNTL_MD_VALUE(x)     (x & 0x0000FFFF)
 128
 129 /* DDR_CDR1 */
 130 #define DDR_CDR1_DHC_EN 0x80000000
 131
 132 /* Record of register values computed */
 133 typedef struct fsl_ddr_cfg_regs_s {
 134         struct {
 135                 unsigned int bnds;
 136                 unsigned int config;
 137                 unsigned int config_2;
 138         } cs[CONFIG_CHIP_SELECTS_PER_CTRL];
 139         unsigned int timing_cfg_3;
 140         unsigned int timing_cfg_0;
 141         unsigned int timing_cfg_1;
 142         unsigned int timing_cfg_2;
 143         unsigned int ddr_sdram_cfg;
 144         unsigned int ddr_sdram_cfg_2;
 145         unsigned int ddr_sdram_mode;
 146         unsigned int ddr_sdram_mode_2;
 147         unsigned int ddr_sdram_mode_3;
 148         unsigned int ddr_sdram_mode_4;
 149         unsigned int ddr_sdram_mode_5;
 150         unsigned int ddr_sdram_mode_6;
 151         unsigned int ddr_sdram_mode_7;
 152         unsigned int ddr_sdram_mode_8;
 153         unsigned int ddr_sdram_md_cntl;
 154         unsigned int ddr_sdram_interval;
 155         unsigned int ddr_data_init;
 156         unsigned int ddr_sdram_clk_cntl;
 157         unsigned int ddr_init_addr;
 158         unsigned int ddr_init_ext_addr;
 159         unsigned int timing_cfg_4;
 160         unsigned int timing_cfg_5;
 161         unsigned int ddr_zq_cntl;
 162         unsigned int ddr_wrlvl_cntl;
 163         unsigned int ddr_sr_cntr;
 164         unsigned int ddr_sdram_rcw_1;
 165         unsigned int ddr_sdram_rcw_2;
 166         unsigned int ddr_eor;
 167         unsigned int ddr_cdr1;
 168         unsigned int ddr_cdr2;
 169         unsigned int err_disable;
 170         unsigned int err_int_en;
 171         unsigned int debug[32];
 172 } fsl_ddr_cfg_regs_t;
 173
 174 typedef struct memctl_options_partial_s {
 175         unsigned int all_DIMMs_ECC_capable;
 176         unsigned int all_DIMMs_tCKmax_ps;
 177         unsigned int all_DIMMs_burst_lengths_bitmask;
 178         unsigned int all_DIMMs_registered;
 179         unsigned int all_DIMMs_unbuffered;
 180         /*      unsigned int lowest_common_SPD_caslat; */
 181         unsigned int all_DIMMs_minimum_tRCD_ps;
 182 } memctl_options_partial_t;
 183
 184 #define DDR_DATA_BUS_WIDTH_64 0
 185 #define DDR_DATA_BUS_WIDTH_32 1
 186 #define DDR_DATA_BUS_WIDTH_16 2
 187 /*
 188  * Generalized parameters for memory controller configuration,
 189  * might be a little specific to the FSL memory controller
 190  */
 191 typedef struct memctl_options_s {
 192         /*
 193          * Memory organization parameters
 194          *
 195          * if DIMM is present in the system
 196          * where DIMMs are with respect to chip select
 197          * where chip selects are with respect to memory boundaries
 198          */
 199         unsigned int registered_dimm_en;    /* use registered DIMM support */
 200
 201         /* Options local to a Chip Select */
 202         struct cs_local_opts_s {
 203                 unsigned int auto_precharge;
 204                 unsigned int odt_rd_cfg;
 205                 unsigned int odt_wr_cfg;
 206                 unsigned int odt_rtt_norm;
 207                 unsigned int odt_rtt_wr;
 208         } cs_local_opts[CONFIG_CHIP_SELECTS_PER_CTRL];
 209
 210         /* Special configurations for chip select */
 211         unsigned int memctl_interleaving;
 212         unsigned int memctl_interleaving_mode;
 213         unsigned int ba_intlv_ctl;
 214         unsigned int addr_hash;
 215
 216         /* Operational mode parameters */
 217         unsigned int ECC_mode;   /* Use ECC? */
 218         /* Initialize ECC using memory controller? */
 219         unsigned int ECC_init_using_memctl;
 220         unsigned int DQS_config;        /* Use DQS? maybe only with DDR2? */
 221         /* SREN - self-refresh during sleep */
 222         unsigned int self_refresh_in_sleep;
 223         unsigned int dynamic_power;     /* DYN_PWR */
 224         /* memory data width to use (16-bit, 32-bit, 64-bit) */
 225         unsigned int data_bus_width;
 226         unsigned int burst_length;      /* BL4, OTF and BL8 */
 227         /* On-The-Fly Burst Chop enable */
 228         unsigned int OTF_burst_chop_en;
 229         /* mirrior DIMMs for DDR3 */
 230         unsigned int mirrored_dimm;
 231         unsigned int quad_rank_present;
 232         unsigned int ap_en;     /* address parity enable for RDIMM */
 233
 234         /* Global Timing Parameters */
 235         unsigned int cas_latency_override;
 236         unsigned int cas_latency_override_value;
 237         unsigned int use_derated_caslat;
 238         unsigned int additive_latency_override;
 239         unsigned int additive_latency_override_value;
 240
 241         unsigned int clk_adjust;                /* */
 242         unsigned int cpo_override;
 243         unsigned int write_data_delay;          /* DQS adjust */
 244
 245         unsigned int wrlvl_override;
 246         unsigned int wrlvl_sample;              /* Write leveling */
 247         unsigned int wrlvl_start;
 248
 249         unsigned int half_strength_driver_enable;
 250         unsigned int twoT_en;
 251         unsigned int threeT_en;
 252         unsigned int bstopre;
 253         unsigned int tCKE_clock_pulse_width_ps; /* tCKE */
 254         unsigned int tFAW_window_four_activates_ps;     /* tFAW --  FOUR_ACT */
 255
 256         /* Rtt impedance */
 257         unsigned int rtt_override;              /* rtt_override enable */
 258         unsigned int rtt_override_value;        /* that is Rtt_Nom for DDR3 */
 259         unsigned int rtt_wr_override_value;     /* this is Rtt_WR for DDR3 */
 260
 261         /* Automatic self refresh */
 262         unsigned int auto_self_refresh_en;
 263         unsigned int sr_it;
 264         /* ZQ calibration */
 265         unsigned int zq_en;
 266         /* Write leveling */
 267         unsigned int wrlvl_en;
 268         /* RCW override for RDIMM */
 269         unsigned int rcw_override;
 270         unsigned int rcw_1;
 271         unsigned int rcw_2;
 272         /* control register 1 */
 273         unsigned int ddr_cdr1;
 274
 275         unsigned int trwt_override;
 276         unsigned int trwt;                      /* read-to-write turnaround */
 277 } memctl_options_t;
 278
 279 extern phys_size_t fsl_ddr_sdram(void);
 280 extern phys_size_t fsl_ddr_sdram_size(void);
 281 extern int fsl_use_spd(void);
 282 extern void fsl_ddr_set_memctl_regs(const fsl_ddr_cfg_regs_t *regs,
 283                                         unsigned int ctrl_num);
 284
 285 /*
 286  * The 85xx boards have a common prototype for fixed_sdram so put the
 287  * declaration here.
 288  */
 289 #ifdef CONFIG_MPC85xx
 290 extern phys_size_t fixed_sdram(void);
 291 #endif
 292
 293 #if defined(CONFIG_DDR_ECC)
 294 extern void ddr_enable_ecc(unsigned int dram_size);
 295 #endif
 296
 297
 298 typedef struct fixed_ddr_parm{
 299         int min_freq;
 300         int max_freq;
 301         fsl_ddr_cfg_regs_t *ddr_settings;
 302 } fixed_ddr_parm_t;
 303 #endif