drivers/mmc/arm_pl180_mmci.c

   1 /*
   2  * ARM PrimeCell MultiMedia Card Interface - PL180
   3  *
   4  * Copyright (C) ST-Ericsson SA 2010
   5  *
   6  * Author: Ulf Hansson <ulf.hansson@stericsson.com>
   7  * Author: Martin Lundholm <martin.xa.lundholm@stericsson.com>
   8  * Ported to drivers/mmc/ by: Matt Waddel <matt.waddel@linaro.org>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13  * the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  23  * MA 02111-1307 USA
  24  */
  25
  26 /* #define DEBUG */
  27
  28 #include <asm/io.h>
  29 #include "common.h"
  30 #include <errno.h>
  31 #include <mmc.h>
  32 #include "arm_pl180_mmci.h"
  33 #include <malloc.h>
  34
  35 struct mmc_host {
  36         struct sdi_registers *base;
  37 };
  38
  39 static int wait_for_command_end(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  40 {
  41         u32 hoststatus, statusmask;
  42         struct mmc_host *host = dev->priv;
  43
  44         statusmask = SDI_STA_CTIMEOUT | SDI_STA_CCRCFAIL;
  45         if ((cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT))
  46                 statusmask |= SDI_STA_CMDREND;
  47         else
  48                 statusmask |= SDI_STA_CMDSENT;
  49
  50         do
  51                 hoststatus = readl(&host->base->status) & statusmask;
  52         while (!hoststatus);
  53
  54         writel(statusmask, &host->base->status_clear);
  55         if (hoststatus & SDI_STA_CTIMEOUT) {
  56                 printf("CMD%d time out\n", cmd->cmdidx);
  57                 return -ETIMEDOUT;
  58         } else if ((hoststatus & SDI_STA_CCRCFAIL) &&
  59                    (cmd->flags & MMC_RSP_CRC)) {
  60                 printf("CMD%d CRC error\n", cmd->cmdidx);
  61                 return -EILSEQ;
  62         }
  63
  64         if (cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT) {
  65                 cmd->response[0] = readl(&host->base->response0);
  66                 cmd->response[1] = readl(&host->base->response1);
  67                 cmd->response[2] = readl(&host->base->response2);
  68                 cmd->response[3] = readl(&host->base->response3);
  69                 debug("CMD%d response[0]:0x%08X, response[1]:0x%08X, "
  70                         "response[2]:0x%08X, response[3]:0x%08X\n",
  71                         cmd->cmdidx, cmd->response[0], cmd->response[1],
  72                         cmd->response[2], cmd->response[3]);
  73         }
  74
  75         return 0;
  76 }
  77
  78 /* send command to the mmc card and wait for results */
  79 static int do_command(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  80 {
  81         int result;
  82         u32 sdi_cmd = 0;
  83         struct mmc_host *host = dev->priv;
  84
  85         sdi_cmd = ((cmd->cmdidx & SDI_CMD_CMDINDEX_MASK) | SDI_CMD_CPSMEN);
  86
  87         if (cmd->resp_type) {
  88                 sdi_cmd |= SDI_CMD_WAITRESP;
  89                 if (cmd->resp_type & MMC_RSP_136)
  90                         sdi_cmd |= SDI_CMD_LONGRESP;
  91         }
  92
  93         writel((u32)cmd->cmdarg, &host->base->argument);
  94         udelay(COMMAND_REG_DELAY);
  95         writel(sdi_cmd, &host->base->command);
  96         result = wait_for_command_end(dev, cmd);
  97
  98         /* After CMD2 set RCA to a none zero value. */
  99         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_ALL_SEND_CID))
 100                 dev->rca = 10;
 101
 102         /* After CMD3 open drain is switched off and push pull is used. */
 103         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_SET_RELATIVE_ADDR)) {
 104                 u32 sdi_pwr = readl(&host->base->power) & ~SDI_PWR_OPD;
 105                 writel(sdi_pwr, &host->base->power);
 106         }
 107
 108         return result;
 109 }
 110
 111 static int read_bytes(struct mmc *dev, u32 *dest, u32 blkcount, u32 blksize)
 112 {
 113         u32 *tempbuff = dest;
 114         int i;
 115         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 116         struct mmc_host *host = dev->priv;
 117         u32 status, status_err;
 118
 119         debug("read_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 120
 121         status = readl(&host->base->status);
 122         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 123                                SDI_STA_RXOVERR);
 124         while (!status_err &&
 125                (xfercount >= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32))) {
 126                 if (status & SDI_STA_RXFIFOBR) {
 127                         for (i = 0; i < SDI_FIFO_BURST_SIZE; i++)
 128                                 *(tempbuff + i) = readl(&host->base->fifo);
 129                         tempbuff += SDI_FIFO_BURST_SIZE;
 130                         xfercount -= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32);
 131                 }
 132                 status = readl(&host->base->status);
 133                 status_err = status &
 134                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_RXOVERR);
 135         }
 136
 137         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 138                 printf("Read data timed out, xfercount: %llu, status: 0x%08X\n",
 139                         xfercount, status);
 140                 return -ETIMEDOUT;
 141         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 142                 printf("Read data blk CRC error: 0x%x\n", status);
 143                 return -EILSEQ;
 144         } else if (status & SDI_STA_RXOVERR) {
 145                 printf("Read data RX overflow error\n");
 146                 return -EIO;
 147         }
 148
 149         while ((!status_err) && (xfercount >= sizeof(u32))) {
 150                 if (status & SDI_STA_RXDAVL) {
 151                         *(tempbuff) = readl(&host->base->fifo);
 152                         tempbuff++;
 153                         xfercount -= sizeof(u32);
 154                 }
 155                 status = readl(&host->base->status);
 156                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 157                                        SDI_STA_RXOVERR);
 158         }
 159
 160         status_err = status &
 161                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 162                  SDI_STA_RXOVERR);
 163         while (!status_err) {
 164                 status = readl(&host->base->status);
 165                 status_err = status &
 166                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 167                          SDI_STA_RXOVERR);
 168         }
 169
 170         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 171                 printf("Read data timed out, xfercount: %llu, status: 0x%08X\n",
 172                         xfercount, status);
 173                 return -ETIMEDOUT;
 174         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 175                 printf("Read data bytes CRC error: 0x%x\n", status);
 176                 return -EILSEQ;
 177         } else if (status & SDI_STA_RXOVERR) {
 178                 printf("Read data RX overflow error\n");
 179                 return -EIO;
 180         }
 181
 182         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 183
 184         if (xfercount) {
 185                 printf("Read data error, xfercount: %llu\n", xfercount);
 186                 return -ENOBUFS;
 187         }
 188
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 static int write_bytes(struct mmc *dev, u32 *src, u32 blkcount, u32 blksize)
 193 {
 194         u32 *tempbuff = src;
 195         int i;
 196         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 197         struct mmc_host *host = dev->priv;
 198         u32 status, status_err;
 199
 200         debug("write_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 201
 202         status = readl(&host->base->status);
 203         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 204         while (!status_err && xfercount) {
 205                 if (status & SDI_STA_TXFIFOBW) {
 206                         if (xfercount >= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32)) {
 207                                 for (i = 0; i < SDI_FIFO_BURST_SIZE; i++)
 208                                         writel(*(tempbuff + i),
 209                                                 &host->base->fifo);
 210                                 tempbuff += SDI_FIFO_BURST_SIZE;
 211                                 xfercount -= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32);
 212                         } else {
 213                                 while (xfercount >= sizeof(u32)) {
 214                                         writel(*(tempbuff), &host->base->fifo);
 215                                         tempbuff++;
 216                                         xfercount -= sizeof(u32);
 217                                 }
 218                         }
 219                 }
 220                 status = readl(&host->base->status);
 221                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 222         }
 223
 224         status_err = status &
 225                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 226         while (!status_err) {
 227                 status = readl(&host->base->status);
 228                 status_err = status &
 229                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 230         }
 231
 232         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 233                 printf("Write data timed out, xfercount:%llu,status:0x%08X\n",
 234                        xfercount, status);
 235                 return -ETIMEDOUT;
 236         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 237                 printf("Write data CRC error\n");
 238                 return -EILSEQ;
 239         }
 240
 241         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 242
 243         if (xfercount) {
 244                 printf("Write data error, xfercount:%llu", xfercount);
 245                 return -ENOBUFS;
 246         }
 247
 248         return 0;
 249 }
 250
 251 static int do_data_transfer(struct mmc *dev,
 252                             struct mmc_cmd *cmd,
 253                             struct mmc_data *data)
 254 {
 255         int error = -ETIMEDOUT;
 256         struct mmc_host *host = dev->priv;
 257         u32 blksz = 0;
 258         u32 data_ctrl = 0;
 259         u32 data_len = (u32) (data->blocks * data->blocksize);
 260
 261         blksz = (ffs(data->blocksize) - 1);
 262         data_ctrl |= ((blksz << 4) & SDI_DCTRL_DBLKSIZE_MASK);
 263         data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTEN;
 264
 265         writel(SDI_DTIMER_DEFAULT, &host->base->datatimer);
 266         writel(data_len, &host->base->datalength);
 267         udelay(DATA_REG_DELAY);
 268
 269         if (data->flags & MMC_DATA_READ) {
 270                 data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTDIR_IN;
 271                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 272
 273                 error = do_command(dev, cmd);
 274                 if (error)
 275                         return error;
 276
 277                 error = read_bytes(dev, (u32 *)data->dest, (u32)data->blocks,
 278                                    (u32)data->blocksize);
 279         } else if (data->flags & MMC_DATA_WRITE) {
 280                 error = do_command(dev, cmd);
 281                 if (error)
 282                         return error;
 283
 284                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 285                 error = write_bytes(dev, (u32 *)data->src, (u32)data->blocks,
 286                                     (u32)data->blocksize);
 287         }
 288
 289         return error;
 290 }
 291
 292 static int host_request(struct mmc *dev,
 293                         struct mmc_cmd *cmd,
 294                         struct mmc_data *data)
 295 {
 296         int result;
 297
 298         if (data)
 299                 result = do_data_transfer(dev, cmd, data);
 300         else
 301                 result = do_command(dev, cmd);
 302
 303         return result;
 304 }
 305
 306 /* MMC uses open drain drivers in the enumeration phase */
 307 static int mmc_host_reset(struct mmc *dev)
 308 {
 309         struct mmc_host *host = dev->priv;
 310         u32 sdi_u32 = SDI_PWR_OPD | SDI_PWR_PWRCTRL_ON;
 311
 312         writel(sdi_u32, &host->base->power);
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 static void host_set_ios(struct mmc *dev)
 318 {
 319         struct mmc_host *host = dev->priv;
 320         u32 sdi_clkcr;
 321
 322         sdi_clkcr = readl(&host->base->clock);
 323
 324         /* Ramp up the clock rate */
 325         if (dev->clock) {
 326                 u32 clkdiv = 0;
 327
 328                 if (dev->clock >= dev->f_max)
 329                         dev->clock = dev->f_max;
 330
 331                 clkdiv = ((ARM_MCLK / dev->clock) / 2) - 1;
 332
 333                 if (clkdiv > SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK)
 334                         clkdiv = SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK;
 335
 336                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK);
 337                 sdi_clkcr |= clkdiv;
 338         }
 339
 340         /* Set the bus width */
 341         if (dev->bus_width) {
 342                 u32 buswidth = 0;
 343
 344                 switch (dev->bus_width) {
 345                 case 1:
 346                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_1;
 347                         break;
 348                 case 4:
 349                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_4;
 350                         break;
 351                 default:
 352                         printf("Invalid bus width\n");
 353                         break;
 354                 }
 355                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_WIDBUS_MASK);
 356                 sdi_clkcr |= buswidth;
 357         }
 358
 359         writel(sdi_clkcr, &host->base->clock);
 360         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 361 }
 362
 363 struct mmc *alloc_mmc_struct(void)
 364 {
 365         struct mmc_host *host = NULL;
 366         struct mmc *mmc_device = NULL;
 367
 368         host = malloc(sizeof(struct mmc_host));
 369         if (!host)
 370                 return NULL;
 371
 372         mmc_device = malloc(sizeof(struct mmc));
 373         if (!mmc_device)
 374                 goto err;
 375
 376         mmc_device->priv = host;
 377         return mmc_device;
 378
 379 err:
 380         free(host);
 381         return NULL;
 382 }
 383
 384 /*
 385  * mmc_host_init - initialize the mmc controller.
 386  * Set initial clock and power for mmc slot.
 387  * Initialize mmc struct and register with mmc framework.
 388  */
 389 static int arm_pl180_mmci_host_init(struct mmc *dev)
 390 {
 391         struct mmc_host *host = dev->priv;
 392         u32 sdi_u32;
 393
 394         host->base = (struct sdi_registers *)CONFIG_ARM_PL180_MMCI_BASE;
 395
 396         /* Initially set power-on, full voltage & MMCI read */
 397         sdi_u32 = INIT_PWR;
 398         writel(sdi_u32, &host->base->power);
 399
 400         /* setting clk freq 505KHz */
 401         sdi_u32 = SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT | SDI_CLKCR_CLKEN;
 402         writel(sdi_u32, &host->base->clock);
 403         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 404
 405         /* Disable mmc interrupts */
 406         sdi_u32 = readl(&host->base->mask0) & ~SDI_MASK0_MASK;
 407         writel(sdi_u32, &host->base->mask0);
 408
 409         sprintf(dev->name, "MMC");
 410         dev->clock = ARM_MCLK / (2 * (SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT + 1));
 411         dev->send_cmd = host_request;
 412         dev->set_ios = host_set_ios;
 413         dev->init = mmc_host_reset;
 414         dev->host_caps = 0;
 415         dev->voltages = VOLTAGE_WINDOW_MMC;
 416         dev->f_min = dev->clock;
 417         dev->f_max = CONFIG_ARM_PL180_MMCI_CLOCK_FREQ;
 418
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 int arm_pl180_mmci_init(void)
 423 {
 424         int error;
 425         struct mmc *dev;
 426
 427         dev = alloc_mmc_struct();
 428         if (!dev)
 429                 return -1;
 430
 431         error = arm_pl180_mmci_host_init(dev);
 432         if (error) {
 433                 printf("mmci_host_init error - %d\n", error);
 434                 return -1;
 435         }
 436
 437         dev->b_max = 0;
 438
 439         mmc_register(dev);
 440         debug("registered mmc interface number is:%d\n", dev->block_dev.dev);
 441
 442         return 0;
 443 }