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  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
  11  */
  12
  13 /* #define DEBUG */
  14
  15 #include "common.h"
  16 #include <clk.h>
  17 #include <errno.h>
  18 #include <malloc.h>
  19 #include <mmc.h>
  20
  21 #include <asm/io.h>
  22 #include <asm-generic/gpio.h>
  23
  24 #include "arm_pl180_mmci.h"
  25
  26 #ifdef CONFIG_DM_MMC
  27 #include <dm.h>
  28 #define MMC_CLOCK_MAX   48000000
  29 #define MMC_CLOCK_MIN   400000
  30
  31 struct arm_pl180_mmc_plat {
  32         struct mmc_config cfg;
  33         struct mmc mmc;
  34 };
  35 #endif
  36
  37 static int wait_for_command_end(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  38 {
  39         u32 hoststatus, statusmask;
  40         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
  41
  42         statusmask = SDI_STA_CTIMEOUT | SDI_STA_CCRCFAIL;
  43         if ((cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT))
  44                 statusmask |= SDI_STA_CMDREND;
  45         else
  46                 statusmask |= SDI_STA_CMDSENT;
  47
  48         do
  49                 hoststatus = readl(&host->base->status) & statusmask;
  50         while (!hoststatus);
  51
  52         writel(statusmask, &host->base->status_clear);
  53         if (hoststatus & SDI_STA_CTIMEOUT) {
  54                 debug("CMD%d time out\n", cmd->cmdidx);
  55                 return -ETIMEDOUT;
  56         } else if ((hoststatus & SDI_STA_CCRCFAIL) &&
  57                    (cmd->resp_type & MMC_RSP_CRC)) {
  58                 printf("CMD%d CRC error\n", cmd->cmdidx);
  59                 return -EILSEQ;
  60         }
  61
  62         if (cmd->resp_type & MMC_RSP_PRESENT) {
  63                 cmd->response[0] = readl(&host->base->response0);
  64                 cmd->response[1] = readl(&host->base->response1);
  65                 cmd->response[2] = readl(&host->base->response2);
  66                 cmd->response[3] = readl(&host->base->response3);
  67                 debug("CMD%d response[0]:0x%08X, response[1]:0x%08X, "
  68                         "response[2]:0x%08X, response[3]:0x%08X\n",
  69                         cmd->cmdidx, cmd->response[0], cmd->response[1],
  70                         cmd->response[2], cmd->response[3]);
  71         }
  72
  73         return 0;
  74 }
  75
  76 /* send command to the mmc card and wait for results */
  77 static int do_command(struct mmc *dev, struct mmc_cmd *cmd)
  78 {
  79         int result;
  80         u32 sdi_cmd = 0;
  81         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
  82
  83         sdi_cmd = ((cmd->cmdidx & SDI_CMD_CMDINDEX_MASK) | SDI_CMD_CPSMEN);
  84
  85         if (cmd->resp_type) {
  86                 sdi_cmd |= SDI_CMD_WAITRESP;
  87                 if (cmd->resp_type & MMC_RSP_136)
  88                         sdi_cmd |= SDI_CMD_LONGRESP;
  89         }
  90
  91         writel((u32)cmd->cmdarg, &host->base->argument);
  92         udelay(COMMAND_REG_DELAY);
  93         writel(sdi_cmd, &host->base->command);
  94         result = wait_for_command_end(dev, cmd);
  95
  96         /* After CMD2 set RCA to a none zero value. */
  97         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_ALL_SEND_CID))
  98                 dev->rca = 10;
  99
 100         /* After CMD3 open drain is switched off and push pull is used. */
 101         if ((result == 0) && (cmd->cmdidx == MMC_CMD_SET_RELATIVE_ADDR)) {
 102                 u32 sdi_pwr = readl(&host->base->power) & ~SDI_PWR_OPD;
 103                 writel(sdi_pwr, &host->base->power);
 104         }
 105
 106         return result;
 107 }
 108
 109 static int read_bytes(struct mmc *dev, u32 *dest, u32 blkcount, u32 blksize)
 110 {
 111         u32 *tempbuff = dest;
 112         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 113         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 114         u32 status, status_err;
 115
 116         debug("read_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 117
 118         status = readl(&host->base->status);
 119         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 120                                SDI_STA_RXOVERR);
 121         while ((!status_err) && (xfercount >= sizeof(u32))) {
 122                 if (status & SDI_STA_RXDAVL) {
 123                         *(tempbuff) = readl(&host->base->fifo);
 124                         tempbuff++;
 125                         xfercount -= sizeof(u32);
 126                 }
 127                 status = readl(&host->base->status);
 128                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT |
 129                                        SDI_STA_RXOVERR);
 130         }
 131
 132         status_err = status &
 133                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 134                  SDI_STA_RXOVERR);
 135         while (!status_err) {
 136                 status = readl(&host->base->status);
 137                 status_err = status &
 138                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND |
 139                          SDI_STA_RXOVERR);
 140         }
 141
 142         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 143                 printf("Read data timed out, xfercount: %llu, status: 0x%08X\n",
 144                         xfercount, status);
 145                 return -ETIMEDOUT;
 146         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 147                 printf("Read data bytes CRC error: 0x%x\n", status);
 148                 return -EILSEQ;
 149         } else if (status & SDI_STA_RXOVERR) {
 150                 printf("Read data RX overflow error\n");
 151                 return -EIO;
 152         }
 153
 154         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 155
 156         if (xfercount) {
 157                 printf("Read data error, xfercount: %llu\n", xfercount);
 158                 return -ENOBUFS;
 159         }
 160
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static int write_bytes(struct mmc *dev, u32 *src, u32 blkcount, u32 blksize)
 165 {
 166         u32 *tempbuff = src;
 167         int i;
 168         u64 xfercount = blkcount * blksize;
 169         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 170         u32 status, status_err;
 171
 172         debug("write_bytes: blkcount=%u blksize=%u\n", blkcount, blksize);
 173
 174         status = readl(&host->base->status);
 175         status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 176         while (!status_err && xfercount) {
 177                 if (status & SDI_STA_TXFIFOBW) {
 178                         if (xfercount >= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32)) {
 179                                 for (i = 0; i < SDI_FIFO_BURST_SIZE; i++)
 180                                         writel(*(tempbuff + i),
 181                                                 &host->base->fifo);
 182                                 tempbuff += SDI_FIFO_BURST_SIZE;
 183                                 xfercount -= SDI_FIFO_BURST_SIZE * sizeof(u32);
 184                         } else {
 185                                 while (xfercount >= sizeof(u32)) {
 186                                         writel(*(tempbuff), &host->base->fifo);
 187                                         tempbuff++;
 188                                         xfercount -= sizeof(u32);
 189                                 }
 190                         }
 191                 }
 192                 status = readl(&host->base->status);
 193                 status_err = status & (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT);
 194         }
 195
 196         status_err = status &
 197                 (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 198         while (!status_err) {
 199                 status = readl(&host->base->status);
 200                 status_err = status &
 201                         (SDI_STA_DCRCFAIL | SDI_STA_DTIMEOUT | SDI_STA_DBCKEND);
 202         }
 203
 204         if (status & SDI_STA_DTIMEOUT) {
 205                 printf("Write data timed out, xfercount:%llu,status:0x%08X\n",
 206                        xfercount, status);
 207                 return -ETIMEDOUT;
 208         } else if (status & SDI_STA_DCRCFAIL) {
 209                 printf("Write data CRC error\n");
 210                 return -EILSEQ;
 211         }
 212
 213         writel(SDI_ICR_MASK, &host->base->status_clear);
 214
 215         if (xfercount) {
 216                 printf("Write data error, xfercount:%llu", xfercount);
 217                 return -ENOBUFS;
 218         }
 219
 220         return 0;
 221 }
 222
 223 static int do_data_transfer(struct mmc *dev,
 224                             struct mmc_cmd *cmd,
 225                             struct mmc_data *data)
 226 {
 227         int error = -ETIMEDOUT;
 228         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 229         u32 blksz = 0;
 230         u32 data_ctrl = 0;
 231         u32 data_len = (u32) (data->blocks * data->blocksize);
 232
 233         if (!host->version2) {
 234                 blksz = (ffs(data->blocksize) - 1);
 235                 data_ctrl |= ((blksz << 4) & SDI_DCTRL_DBLKSIZE_MASK);
 236         } else {
 237                 blksz = data->blocksize;
 238                 data_ctrl |= (blksz << SDI_DCTRL_DBLOCKSIZE_V2_SHIFT);
 239         }
 240         data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTEN | SDI_DCTRL_BUSYMODE;
 241
 242         writel(SDI_DTIMER_DEFAULT, &host->base->datatimer);
 243         writel(data_len, &host->base->datalength);
 244         udelay(DATA_REG_DELAY);
 245
 246         if (data->flags & MMC_DATA_READ) {
 247                 data_ctrl |= SDI_DCTRL_DTDIR_IN;
 248                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 249
 250                 error = do_command(dev, cmd);
 251                 if (error)
 252                         return error;
 253
 254                 error = read_bytes(dev, (u32 *)data->dest, (u32)data->blocks,
 255                                    (u32)data->blocksize);
 256         } else if (data->flags & MMC_DATA_WRITE) {
 257                 error = do_command(dev, cmd);
 258                 if (error)
 259                         return error;
 260
 261                 writel(data_ctrl, &host->base->datactrl);
 262                 error = write_bytes(dev, (u32 *)data->src, (u32)data->blocks,
 263                                                         (u32)data->blocksize);
 264         }
 265
 266         return error;
 267 }
 268
 269 static int host_request(struct mmc *dev,
 270                         struct mmc_cmd *cmd,
 271                         struct mmc_data *data)
 272 {
 273         int result;
 274
 275         if (data)
 276                 result = do_data_transfer(dev, cmd, data);
 277         else
 278                 result = do_command(dev, cmd);
 279
 280         return result;
 281 }
 282
 283 static int  host_set_ios(struct mmc *dev)
 284 {
 285         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 286         u32 sdi_clkcr;
 287
 288         sdi_clkcr = readl(&host->base->clock);
 289
 290         /* Ramp up the clock rate */
 291         if (dev->clock) {
 292                 u32 clkdiv = 0;
 293                 u32 tmp_clock;
 294
 295                 if (dev->clock >= dev->cfg->f_max) {
 296                         clkdiv = 0;
 297                         dev->clock = dev->cfg->f_max;
 298                 } else {
 299                         clkdiv = (host->clock_in / dev->clock) - 2;
 300                 }
 301
 302                 tmp_clock = host->clock_in / (clkdiv + 2);
 303                 while (tmp_clock > dev->clock) {
 304                         clkdiv++;
 305                         tmp_clock = host->clock_in / (clkdiv + 2);
 306                 }
 307
 308                 if (clkdiv > SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK)
 309                         clkdiv = SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK;
 310
 311                 tmp_clock = host->clock_in / (clkdiv + 2);
 312                 dev->clock = tmp_clock;
 313                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_CLKDIV_MASK);
 314                 sdi_clkcr |= clkdiv;
 315         }
 316
 317         /* Set the bus width */
 318         if (dev->bus_width) {
 319                 u32 buswidth = 0;
 320
 321                 switch (dev->bus_width) {
 322                 case 1:
 323                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_1;
 324                         break;
 325                 case 4:
 326                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_4;
 327                         break;
 328                 case 8:
 329                         buswidth |= SDI_CLKCR_WIDBUS_8;
 330                         break;
 331                 default:
 332                         printf("Invalid bus width: %d\n", dev->bus_width);
 333                         break;
 334                 }
 335                 sdi_clkcr &= ~(SDI_CLKCR_WIDBUS_MASK);
 336                 sdi_clkcr |= buswidth;
 337         }
 338
 339         writel(sdi_clkcr, &host->base->clock);
 340         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 341
 342         return 0;
 343 }
 344
 345 #ifndef CONFIG_DM_MMC
 346 /* MMC uses open drain drivers in the enumeration phase */
 347 static int mmc_host_reset(struct mmc *dev)
 348 {
 349         struct pl180_mmc_host *host = dev->priv;
 350
 351         writel(host->pwr_init, &host->base->power);
 352
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static const struct mmc_ops arm_pl180_mmci_ops = {
 357         .send_cmd = host_request,
 358         .set_ios = host_set_ios,
 359         .init = mmc_host_reset,
 360 };
 361 #endif
 362
 363 /*
 364  * mmc_host_init - initialize the mmc controller.
 365  * Set initial clock and power for mmc slot.
 366  * Initialize mmc struct and register with mmc framework.
 367  */
 368 int arm_pl180_mmci_init(struct pl180_mmc_host *host, struct mmc **mmc)
 369 {
 370         u32 sdi_u32;
 371
 372         writel(host->pwr_init, &host->base->power);
 373         writel(host->clkdiv_init, &host->base->clock);
 374         udelay(CLK_CHANGE_DELAY);
 375
 376         /* Disable mmc interrupts */
 377         sdi_u32 = readl(&host->base->mask0) & ~SDI_MASK0_MASK;
 378         writel(sdi_u32, &host->base->mask0);
 379
 380         host->cfg.name = host->name;
 381 #ifndef CONFIG_DM_MMC
 382         host->cfg.ops = &arm_pl180_mmci_ops;
 383 #endif
 384         /* TODO remove the duplicates */
 385         host->cfg.host_caps = host->caps;
 386         host->cfg.voltages = host->voltages;
 387         host->cfg.f_min = host->clock_min;
 388         host->cfg.f_max = host->clock_max;
 389         if (host->b_max != 0)
 390                 host->cfg.b_max = host->b_max;
 391         else
 392                 host->cfg.b_max = CONFIG_SYS_MMC_MAX_BLK_COUNT;
 393
 394         *mmc = mmc_create(&host->cfg, host);
 395         if (!*mmc)
 396                 return -1;
 397
 398         debug("registered mmc interface number is:%d\n",
 399               (*mmc)->block_dev.devnum);
 400
 401         return 0;
 402 }
 403
 404 #ifdef CONFIG_DM_MMC
 405 static int arm_pl180_mmc_probe(struct udevice *dev)
 406 {
 407         struct arm_pl180_mmc_plat *pdata = dev_get_platdata(dev);
 408         struct mmc_uclass_priv *upriv = dev_get_uclass_priv(dev);
 409         struct mmc *mmc = &pdata->mmc;
 410         struct pl180_mmc_host *host = mmc->priv;
 411         struct clk clk;
 412         u32 bus_width;
 413         int ret;
 414
 415         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &clk);
 416         if (ret < 0)
 417                 return ret;
 418
 419         ret = clk_enable(&clk);
 420         if (ret) {
 421                 dev_err(dev, "failed to enable clock\n");
 422                 return ret;
 423         }
 424
 425         strcpy(host->name, "MMC");
 426         host->pwr_init = INIT_PWR;
 427         host->clkdiv_init = SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT_V1 | SDI_CLKCR_CLKEN |
 428                             SDI_CLKCR_HWFC_EN;
 429         host->voltages = VOLTAGE_WINDOW_SD;
 430         host->caps = 0;
 431         host->clock_in = clk_get_rate(&clk);
 432         host->clock_min = host->clock_in / (2 * (SDI_CLKCR_CLKDIV_INIT_V1 + 1));
 433         host->clock_max = dev_read_u32_default(dev, "max-frequency",
 434                                                MMC_CLOCK_MAX);
 435         host->version2 = dev_get_driver_data(dev);
 436
 437         gpio_request_by_name(dev, "cd-gpios", 0, &host->cd_gpio, GPIOD_IS_IN);
 438
 439         bus_width = dev_read_u32_default(dev, "bus-width", 1);
 440         switch (bus_width) {
 441         case 8:
 442                 host->caps |= MMC_MODE_8BIT;
 443                 /* Hosts capable of 8-bit transfers can also do 4 bits */
 444         case 4:
 445                 host->caps |= MMC_MODE_4BIT;
 446                 break;
 447         case 1:
 448                 break;
 449         default:
 450                 dev_err(dev, "Invalid bus-width value %u\n", bus_width);
 451         }
 452
 453         ret = arm_pl180_mmci_init(host, &mmc);
 454         if (ret) {
 455                 dev_err(dev, "arm_pl180_mmci init failed\n");
 456                 return ret;
 457         }
 458
 459         mmc->dev = dev;
 460         dev->priv = host;
 461         upriv->mmc = mmc;
 462
 463         return 0;
 464 }
 465
 466 static int dm_host_request(struct udevice *dev, struct mmc_cmd *cmd,
 467                            struct mmc_data *data)
 468 {
 469         struct mmc *mmc = mmc_get_mmc_dev(dev);
 470
 471         return host_request(mmc, cmd, data);
 472 }
 473
 474 static int dm_host_set_ios(struct udevice *dev)
 475 {
 476         struct mmc *mmc = mmc_get_mmc_dev(dev);
 477
 478         return host_set_ios(mmc);
 479 }
 480
 481 static int dm_mmc_getcd(struct udevice *dev)
 482 {
 483         struct arm_pl180_mmc_plat *pdata = dev_get_platdata(dev);
 484         struct mmc *mmc = &pdata->mmc;
 485         struct pl180_mmc_host *host = mmc->priv;
 486         int value = 1;
 487
 488         if (dm_gpio_is_valid(&host->cd_gpio)) {
 489                 value = dm_gpio_get_value(&host->cd_gpio);
 490                 if (host->cd_inverted)
 491                         return !value;
 492         }
 493
 494         return value;
 495 }
 496
 497 static const struct dm_mmc_ops arm_pl180_dm_mmc_ops = {
 498         .send_cmd = dm_host_request,
 499         .set_ios = dm_host_set_ios,
 500         .get_cd = dm_mmc_getcd,
 501 };
 502
 503 static int arm_pl180_mmc_ofdata_to_platdata(struct udevice *dev)
 504 {
 505         struct arm_pl180_mmc_plat *pdata = dev_get_platdata(dev);
 506         struct mmc *mmc = &pdata->mmc;
 507         struct pl180_mmc_host *host = mmc->priv;
 508         fdt_addr_t addr;
 509
 510         addr = devfdt_get_addr(dev);
 511         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
 512                 return -EINVAL;
 513
 514         host->base = (void *)addr;
 515
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 static const struct udevice_id arm_pl180_mmc_match[] = {
 520         { .compatible = "st,stm32f4xx-sdio", .data = VERSION1 },
 521         { /* sentinel */ }
 522 };
 523
 524 U_BOOT_DRIVER(arm_pl180_mmc) = {
 525         .name = "arm_pl180_mmc",
 526         .id = UCLASS_MMC,
 527         .of_match = arm_pl180_mmc_match,
 528         .ops = &arm_pl180_dm_mmc_ops,
 529         .probe = arm_pl180_mmc_probe,
 530         .ofdata_to_platdata = arm_pl180_mmc_ofdata_to_platdata,
 531         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct pl180_mmc_host),
 532         .platdata_auto_alloc_size = sizeof(struct arm_pl180_mmc_plat),
 533 };
 534 #endif