cpu/mpc8xx/cpu.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000-2002
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   4  *
   5  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   6  * project.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  11  * the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  21  * MA 02111-1307 USA
  22  */
  23
  24 /*
  25  * m8xx.c
  26  *
  27  * CPU specific code
  28  *
  29  * written or collected and sometimes rewritten by
  30  * Magnus Damm <damm@bitsmart.com>
  31  *
  32  * minor modifications by
  33  * Wolfgang Denk <wd@denx.de>
  34  */
  35
  36 #include <common.h>
  37 #include <watchdog.h>
  38 #include <command.h>
  39 #include <mpc8xx.h>
  40 #include <asm/cache.h>
  41
  42 static char *cpu_warning = "\n         " \
  43         "*** Warning: CPU Core has Silicon Bugs -- Check the Errata ***";
  44
  45 #if ((defined(CONFIG_MPC86x) || defined(CONFIG_MPC855)) && \
  46      !defined(CONFIG_MPC862))
  47
  48 # if defined(CONFIG_MPC855)
  49 #  define       ID_STR  "PC855"
  50 # elif defined(CONFIG_MPC852T)
  51 #  define       ID_STR  "PC852T"
  52 # elif defined(CONFIG_MPC859T)
  53 #  define       ID_STR  "PC859T"
  54 # elif defined(CONFIG_MPC859DSL)
  55 #  define       ID_STR  "PC859DSL"
  56 # elif defined(CONFIG_MPC860P)
  57 #  define       ID_STR  "PC860P"
  58 # elif defined(CONFIG_MPC866T)
  59 #  define       ID_STR  "PC866T"
  60 # else
  61 #  define       ID_STR  "PC86x" /* unknown 86x chip */
  62 # endif
  63
  64 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
  65 {
  66         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
  67         uint k, m;
  68         char buf[32];
  69         char pre = 'X';
  70         char *mid = "xx";
  71         char *suf;
  72
  73         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 860 */
  74
  75         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
  76                 return -1;
  77
  78         k = (immr << 16) | *((ushort *) & immap->im_cpm.cp_dparam[0xB0]);
  79         m = 0;
  80
  81         switch (k) {
  82 #ifdef CONFIG_MPC866_et_al
  83                 /* MPC866P/MPC866T/MPC859T/MPC859DSL/MPC852T */
  84         case 0x08000003: pre = 'M'; suf = ""; m = 1; break;
  85 #else
  86         case 0x00020001: pre = 'p'; suf = ""; break;
  87         case 0x00030001: suf = ""; break;
  88         case 0x00120003: suf = "A"; break;
  89         case 0x00130003: suf = "A3"; break;
  90
  91         case 0x00200004: suf = "B"; break;
  92
  93         case 0x00300004: suf = "C"; break;
  94         case 0x00310004: suf = "C1"; m = 1; break;
  95
  96         case 0x00200064: mid = "SR"; suf = "B"; break;
  97         case 0x00300065: mid = "SR"; suf = "C"; break;
  98         case 0x00310065: mid = "SR"; suf = "C1"; m = 1; break;
  99         case 0x05010000: suf = "D3"; m = 1; break;
 100         case 0x05020000: suf = "D4"; m = 1; break;
 101         case 0x08000003: suf = ""; m = 1; break;
 102                 /* this value is not documented anywhere */
 103         case 0x40000000: pre = 'P'; suf = "D"; m = 1; break;
 104 #endif
 105
 106         default: suf = NULL; break;
 107         }
 108
 109         if (suf)
 110                 printf ("%c" ID_STR "%sZPnn%s", pre, mid, suf);
 111         else
 112                 printf ("unknown M" ID_STR " (0x%08x)", k);
 113
 114         printf (" at %s MHz:", strmhz (buf, clock));
 115
 116         printf (" %u kB I-Cache", checkicache () >> 10);
 117         printf (" %u kB D-Cache", checkdcache () >> 10);
 118
 119         /* do we have a FEC (860T/P or 852/859/866)? */
 120
 121         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 122         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 123                 printf (" FEC present");
 124         }
 125
 126         if (!m) {
 127                 puts (cpu_warning);
 128         }
 129
 130         putc ('\n');
 131
 132 #ifdef DEBUG
 133         if(clock != measure_gclk()) {
 134             printf ("clock %ldHz != %dHz\n", clock, measure_gclk());
 135         }
 136 #endif
 137
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 #elif defined(CONFIG_MPC862)
 142
 143 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
 144 {
 145         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
 146         uint k, m;
 147         char buf[32];
 148         char pre = 'X';
 149         char *mid = "xx";
 150         char *suf;
 151
 152         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 8xx */
 153
 154         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
 155                 return -1;
 156
 157         k = (immr << 16) | *((ushort *) & immap->im_cpm.cp_dparam[0xB0]);
 158         m = 0;
 159
 160         switch (k) {
 161
 162                 /* this value is not documented anywhere */
 163         case 0x06000000: mid = "P"; suf = "0"; break;
 164         case 0x06010001: mid = "P"; suf = "A"; m = 1; break;
 165         case 0x07000003: mid = "P"; suf = "B"; m = 1; break;
 166         default: suf = NULL; break;
 167         }
 168
 169         if (suf)
 170                 printf ("%cPC862%sZPnn%s", pre, mid, suf);
 171         else
 172                 printf ("unknown MPC862 (0x%08x)", k);
 173
 174         printf (" at %s MHz:", strmhz (buf, clock));
 175
 176         printf (" %u kB I-Cache", checkicache () >> 10);
 177         printf (" %u kB D-Cache", checkdcache () >> 10);
 178
 179         /* lets check and see if we're running on a 862T (or P?) */
 180
 181         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 182         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 183                 printf (" FEC present");
 184         }
 185
 186         if (!m) {
 187                 puts (cpu_warning);
 188         }
 189
 190         putc ('\n');
 191
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 #elif defined(CONFIG_MPC823)
 196
 197 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
 198 {
 199         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
 200         uint k, m;
 201         char buf[32];
 202         char *suf;
 203
 204         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 8xx */
 205
 206         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
 207                 return -1;
 208
 209         k = (immr << 16) | *((ushort *) & immap->im_cpm.cp_dparam[0xB0]);
 210         m = 0;
 211
 212         switch (k) {
 213                 /* MPC823 */
 214         case 0x20000000: suf = "0"; break;
 215         case 0x20010000: suf = "0.1"; break;
 216         case 0x20020000: suf = "Z2/3"; break;
 217         case 0x20020001: suf = "Z3"; break;
 218         case 0x21000000: suf = "A"; break;
 219         case 0x21010000: suf = "B"; m = 1; break;
 220         case 0x21010001: suf = "B2"; m = 1; break;
 221                 /* MPC823E */
 222         case 0x24010000: suf = NULL;
 223                         puts ("PPC823EZTnnB2");
 224                         m = 1;
 225                         break;
 226         default:
 227                         suf = NULL;
 228                         printf ("unknown MPC823 (0x%08x)", k);
 229                         break;
 230         }
 231         if (suf)
 232                 printf ("PPC823ZTnn%s", suf);
 233
 234         printf (" at %s MHz:", strmhz (buf, clock));
 235
 236         printf (" %u kB I-Cache", checkicache () >> 10);
 237         printf (" %u kB D-Cache", checkdcache () >> 10);
 238
 239         /* lets check and see if we're running on a 860T (or P?) */
 240
 241         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 242         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 243                 puts (" FEC present");
 244         }
 245
 246         if (!m) {
 247                 puts (cpu_warning);
 248         }
 249
 250         putc ('\n');
 251
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 #elif defined(CONFIG_MPC850)
 256
 257 static int check_CPU (long clock, uint pvr, uint immr)
 258 {
 259         volatile immap_t *immap = (immap_t *) (immr & 0xFFFF0000);
 260         uint k, m;
 261         char buf[32];
 262
 263         /* the highest 16 bits should be 0x0050 for a 8xx */
 264
 265         if ((pvr >> 16) != 0x0050)
 266                 return -1;
 267
 268         k = (immr << 16) | *((ushort *) & immap->im_cpm.cp_dparam[0xB0]);
 269         m = 0;
 270
 271         switch (k) {
 272         case 0x20020001:
 273                 printf ("XPC850xxZT");
 274                 break;
 275         case 0x21000065:
 276                 printf ("XPC850xxZTA");
 277                 break;
 278         case 0x21010067:
 279                 printf ("XPC850xxZTB");
 280                 m = 1;
 281                 break;
 282         case 0x21020068:
 283                 printf ("XPC850xxZTC");
 284                 m = 1;
 285                 break;
 286         default:
 287                 printf ("unknown MPC850 (0x%08x)", k);
 288         }
 289         printf (" at %s MHz:", strmhz (buf, clock));
 290
 291         printf (" %u kB I-Cache", checkicache () >> 10);
 292         printf (" %u kB D-Cache", checkdcache () >> 10);
 293
 294         /* lets check and see if we're running on a 850T (or P?) */
 295
 296         immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low = 0x12345678;
 297         if (immap->im_cpm.cp_fec.fec_addr_low == 0x12345678) {
 298                 printf (" FEC present");
 299         }
 300
 301         if (!m) {
 302                 puts (cpu_warning);
 303         }
 304
 305         putc ('\n');
 306
 307         return 0;
 308 }
 309 #else
 310 #error CPU undefined
 311 #endif
 312 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 313
 314 int checkcpu (void)
 315 {
 316         DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
 317
 318         ulong clock = gd->cpu_clk;
 319         uint immr = get_immr (0);       /* Return full IMMR contents */
 320         uint pvr = get_pvr ();
 321
 322         puts ("CPU:   ");
 323
 324         /* 850 has PARTNUM 20 */
 325         /* 801 has PARTNUM 10 */
 326         return check_CPU (clock, pvr, immr);
 327 }
 328
 329 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 330 /* L1 i-cache                                                                */
 331 /* the standard 860 has 128 sets of 16 bytes in 2 ways (= 4 kB)              */
 332 /* the 860 P (plus) has 256 sets of 16 bytes in 4 ways (= 16 kB)             */
 333
 334 int checkicache (void)
 335 {
 336         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CFG_IMMR;
 337         volatile memctl8xx_t *memctl = &immap->im_memctl;
 338         u32 cacheon = rd_ic_cst () & IDC_ENABLED;
 339
 340 #ifdef CONFIG_IP86x
 341         u32 k = memctl->memc_br1 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 342 #else
 343         u32 k = memctl->memc_br0 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 344 #endif
 345         u32 m;
 346         u32 lines = -1;
 347
 348         wr_ic_cst (IDC_UNALL);
 349         wr_ic_cst (IDC_INVALL);
 350         wr_ic_cst (IDC_DISABLE);
 351         __asm__ volatile ("isync");
 352
 353         while (!((m = rd_ic_cst ()) & IDC_CERR2)) {
 354                 wr_ic_adr (k);
 355                 wr_ic_cst (IDC_LDLCK);
 356                 __asm__ volatile ("isync");
 357
 358                 lines++;
 359                 k += 0x10;                              /* the number of bytes in a cacheline */
 360         }
 361
 362         wr_ic_cst (IDC_UNALL);
 363         wr_ic_cst (IDC_INVALL);
 364
 365         if (cacheon)
 366                 wr_ic_cst (IDC_ENABLE);
 367         else
 368                 wr_ic_cst (IDC_DISABLE);
 369
 370         __asm__ volatile ("isync");
 371
 372         return lines << 4;
 373 };
 374
 375 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 376 /* L1 d-cache                                                                */
 377 /* the standard 860 has 128 sets of 16 bytes in 2 ways (= 4 kB)              */
 378 /* the 860 P (plus) has 256 sets of 16 bytes in 2 ways (= 8 kB)              */
 379 /* call with cache disabled                                                  */
 380
 381 int checkdcache (void)
 382 {
 383         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CFG_IMMR;
 384         volatile memctl8xx_t *memctl = &immap->im_memctl;
 385         u32 cacheon = rd_dc_cst () & IDC_ENABLED;
 386
 387 #ifdef CONFIG_IP86x
 388         u32 k = memctl->memc_br1 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 389 #else
 390         u32 k = memctl->memc_br0 & ~0x00007fff; /* probe in flash memoryarea */
 391 #endif
 392         u32 m;
 393         u32 lines = -1;
 394
 395         wr_dc_cst (IDC_UNALL);
 396         wr_dc_cst (IDC_INVALL);
 397         wr_dc_cst (IDC_DISABLE);
 398
 399         while (!((m = rd_dc_cst ()) & IDC_CERR2)) {
 400                 wr_dc_adr (k);
 401                 wr_dc_cst (IDC_LDLCK);
 402                 lines++;
 403                 k += 0x10;      /* the number of bytes in a cacheline */
 404         }
 405
 406         wr_dc_cst (IDC_UNALL);
 407         wr_dc_cst (IDC_INVALL);
 408
 409         if (cacheon)
 410                 wr_dc_cst (IDC_ENABLE);
 411         else
 412                 wr_dc_cst (IDC_DISABLE);
 413
 414         return lines << 4;
 415 };
 416
 417 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 418
 419 void upmconfig (uint upm, uint * table, uint size)
 420 {
 421         uint i;
 422         uint addr = 0;
 423         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CFG_IMMR;
 424         volatile memctl8xx_t *memctl = &immap->im_memctl;
 425
 426         for (i = 0; i < size; i++) {
 427                 memctl->memc_mdr = table[i];    /* (16-15) */
 428                 memctl->memc_mcr = addr | upm;  /* (16-16) */
 429                 addr++;
 430         }
 431 }
 432
 433 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 434
 435 int do_reset (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
 436 {
 437         ulong msr, addr;
 438
 439         volatile immap_t *immap = (immap_t *) CFG_IMMR;
 440
 441         immap->im_clkrst.car_plprcr |= PLPRCR_CSR;      /* Checkstop Reset enable */
 442
 443         /* Interrupts and MMU off */
 444         __asm__ volatile ("mtspr    81, 0");
 445         __asm__ volatile ("mfmsr    %0":"=r" (msr));
 446
 447         msr &= ~0x1030;
 448         __asm__ volatile ("mtmsr    %0"::"r" (msr));
 449
 450         /*
 451          * Trying to execute the next instruction at a non-existing address
 452          * should cause a machine check, resulting in reset
 453          */
 454 #ifdef CFG_RESET_ADDRESS
 455         addr = CFG_RESET_ADDRESS;
 456 #else
 457         /*
 458          * note: when CFG_MONITOR_BASE points to a RAM address, CFG_MONITOR_BASE
 459          * - sizeof (ulong) is usually a valid address. Better pick an address
 460          * known to be invalid on your system and assign it to CFG_RESET_ADDRESS.
 461          * "(ulong)-1" used to be a good choice for many systems...
 462          */
 463         addr = CFG_MONITOR_BASE - sizeof (ulong);
 464 #endif
 465         ((void (*)(void)) addr) ();
 466         return 1;
 467 }
 468
 469 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 470
 471 /*
 472  * Get timebase clock frequency (like cpu_clk in Hz)
 473  *
 474  * See table 15-5 pp. 15-16, and SCCR[RTSEL] pp. 15-27.
 475  */
 476 unsigned long get_tbclk (void)
 477 {
 478         DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
 479
 480         volatile immap_t *immr = (volatile immap_t *) CFG_IMMR;
 481         ulong oscclk, factor;
 482
 483         if (immr->im_clkrst.car_sccr & SCCR_TBS) {
 484                 return (gd->cpu_clk / 16);
 485         }
 486 #define PLPRCR_val(a) (((CFG_PLPRCR) & PLPRCR_ ## a ## _MSK) >> PLPRCR_ ## a ## _SHIFT)
 487 #ifdef CONFIG_MPC866_et_al
 488         /*                   MFN
 489                      MFI + -------
 490                            MFD + 1
 491           factor =  -----------------
 492                      (PDF + 1) * 2^S
 493          */
 494
 495         factor = (PLPRCR_val(MFI) + PLPRCR_val(MFN)/(PLPRCR_val(MFD)+1))/
 496                  (PLPRCR_val(PDF)+1) / (1<<PLPRCR_val(S));
 497 #else
 498         factor = PLPRCR_val(MF)+1;
 499 #endif
 500
 501         oscclk = gd->cpu_clk / factor;
 502
 503         if ((immr->im_clkrst.car_sccr & SCCR_RTSEL) == 0 || factor > 2) {
 504                 return (oscclk / 4);
 505         }
 506         return (oscclk / 16);
 507 }
 508
 509 /* ------------------------------------------------------------------------- */
 510
 511 #if defined(CONFIG_WATCHDOG)
 512 void watchdog_reset (void)
 513 {
 514         int re_enable = disable_interrupts ();
 515
 516         reset_8xx_watchdog ((immap_t *) CFG_IMMR);
 517         if (re_enable)
 518                 enable_interrupts ();
 519 }
 520
 521 void reset_8xx_watchdog (volatile immap_t * immr)
 522 {
 523 # if defined(CONFIG_LWMON)
 524         /*
 525          * The LWMON board uses a MAX6301 Watchdog
 526          * with the trigger pin connected to port PA.7
 527          *
 528          * (The old board version used a MAX706TESA Watchdog, which
 529          * had to be handled exactly the same.)
 530          */
 531 # define WATCHDOG_BIT   0x0100
 532         immr->im_ioport.iop_papar &= ~(WATCHDOG_BIT);   /* GPIO     */
 533         immr->im_ioport.iop_padir |= WATCHDOG_BIT;      /* Output   */
 534         immr->im_ioport.iop_paodr &= ~(WATCHDOG_BIT);   /* active output */
 535
 536         immr->im_ioport.iop_padat ^= WATCHDOG_BIT;      /* Toggle WDI   */
 537 # else
 538         /*
 539          * All other boards use the MPC8xx Internal Watchdog
 540          */
 541         immr->im_siu_conf.sc_swsr = 0x556c;     /* write magic1 */
 542         immr->im_siu_conf.sc_swsr = 0xaa39;     /* write magic2 */
 543 # endif /* CONFIG_LWMON */
 544 }
 545
 546 #endif /* CONFIG_WATCHDOG */
 547
 548 /* ------------------------------------------------------------------------- */