drivers/serial/serial_bcm6345.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2017 Álvaro Fernández Rojas <noltari@gmail.com>
   3  *
   4  * Derived from linux/drivers/tty/serial/bcm63xx_uart.c:
   5  *      Copyright (C) 2008 Maxime Bizon <mbizon@freebox.fr>
   6  *
   7  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   8  */
   9
  10 #include <clk.h>
  11 #include <dm.h>
  12 #include <debug_uart.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <serial.h>
  15 #include <asm/io.h>
  16 #include <asm/types.h>
  17
  18 /* UART Control register */
  19 #define UART_CTL_REG                    0x0
  20 #define UART_CTL_RXTIMEOUT_MASK         0x1f
  21 #define UART_CTL_RXTIMEOUT_5            0x5
  22 #define UART_CTL_RSTRXFIFO_SHIFT        6
  23 #define UART_CTL_RSTRXFIFO_MASK         (1 << UART_CTL_RSTRXFIFO_SHIFT)
  24 #define UART_CTL_RSTTXFIFO_SHIFT        7
  25 #define UART_CTL_RSTTXFIFO_MASK         (1 << UART_CTL_RSTTXFIFO_SHIFT)
  26 #define UART_CTL_STOPBITS_SHIFT         8
  27 #define UART_CTL_STOPBITS_MASK          (0xf << UART_CTL_STOPBITS_SHIFT)
  28 #define UART_CTL_STOPBITS_1             (0x7 << UART_CTL_STOPBITS_SHIFT)
  29 #define UART_CTL_BITSPERSYM_SHIFT       12
  30 #define UART_CTL_BITSPERSYM_MASK        (0x3 << UART_CTL_BITSPERSYM_SHIFT)
  31 #define UART_CTL_BITSPERSYM_8           (0x3 << UART_CTL_BITSPERSYM_SHIFT)
  32 #define UART_CTL_XMITBRK_SHIFT          14
  33 #define UART_CTL_XMITBRK_MASK           (1 << UART_CTL_XMITBRK_SHIFT)
  34 #define UART_CTL_RSVD_SHIFT             15
  35 #define UART_CTL_RSVD_MASK              (1 << UART_CTL_RSVD_SHIFT)
  36 #define UART_CTL_RXPAREVEN_SHIFT        16
  37 #define UART_CTL_RXPAREVEN_MASK         (1 << UART_CTL_RXPAREVEN_SHIFT)
  38 #define UART_CTL_RXPAREN_SHIFT          17
  39 #define UART_CTL_RXPAREN_MASK           (1 << UART_CTL_RXPAREN_SHIFT)
  40 #define UART_CTL_TXPAREVEN_SHIFT        18
  41 #define UART_CTL_TXPAREVEN_MASK         (1 << UART_CTL_TXPAREVEN_SHIFT)
  42 #define UART_CTL_TXPAREN_SHIFT          19
  43 #define UART_CTL_TXPAREN_MASK           (1 << UART_CTL_TXPAREN_SHIFT)
  44 #define UART_CTL_LOOPBACK_SHIFT         20
  45 #define UART_CTL_LOOPBACK_MASK          (1 << UART_CTL_LOOPBACK_SHIFT)
  46 #define UART_CTL_RXEN_SHIFT             21
  47 #define UART_CTL_RXEN_MASK              (1 << UART_CTL_RXEN_SHIFT)
  48 #define UART_CTL_TXEN_SHIFT             22
  49 #define UART_CTL_TXEN_MASK              (1 << UART_CTL_TXEN_SHIFT)
  50 #define UART_CTL_BRGEN_SHIFT            23
  51 #define UART_CTL_BRGEN_MASK             (1 << UART_CTL_BRGEN_SHIFT)
  52
  53 /* UART Baudword register */
  54 #define UART_BAUD_REG                   0x4
  55
  56 /* UART FIFO Config register */
  57 #define UART_FIFO_CFG_REG               0x8
  58 #define UART_FIFO_CFG_RX_SHIFT          8
  59 #define UART_FIFO_CFG_RX_MASK           (0xf << UART_FIFO_CFG_RX_SHIFT)
  60 #define UART_FIFO_CFG_RX_4              (0x4 << UART_FIFO_CFG_RX_SHIFT)
  61 #define UART_FIFO_CFG_TX_SHIFT          12
  62 #define UART_FIFO_CFG_TX_MASK           (0xf << UART_FIFO_CFG_TX_SHIFT)
  63 #define UART_FIFO_CFG_TX_4              (0x4 << UART_FIFO_CFG_TX_SHIFT)
  64
  65 /* UART Interrupt register */
  66 #define UART_IR_REG                     0x10
  67 #define UART_IR_STAT(x)                 (1 << (x))
  68 #define UART_IR_TXEMPTY                 5
  69 #define UART_IR_RXOVER                  7
  70 #define UART_IR_RXNOTEMPTY              11
  71
  72 /* UART FIFO register */
  73 #define UART_FIFO_REG                   0x14
  74 #define UART_FIFO_VALID_MASK            0xff
  75 #define UART_FIFO_FRAMEERR_SHIFT        8
  76 #define UART_FIFO_FRAMEERR_MASK         (1 << UART_FIFO_FRAMEERR_SHIFT)
  77 #define UART_FIFO_PARERR_SHIFT          9
  78 #define UART_FIFO_PARERR_MASK           (1 << UART_FIFO_PARERR_SHIFT)
  79 #define UART_FIFO_BRKDET_SHIFT          10
  80 #define UART_FIFO_BRKDET_MASK           (1 << UART_FIFO_BRKDET_SHIFT)
  81 #define UART_FIFO_ANYERR_MASK           (UART_FIFO_FRAMEERR_MASK |      \
  82                                         UART_FIFO_PARERR_MASK |         \
  83                                         UART_FIFO_BRKDET_MASK)
  84
  85 struct bcm6345_serial_priv {
  86         void __iomem *base;
  87         ulong uartclk;
  88 };
  89
  90 /* enable rx & tx operation on uart */
  91 static void bcm6345_serial_enable(void __iomem *base)
  92 {
  93         setbits_be32(base + UART_CTL_REG, UART_CTL_BRGEN_MASK |
  94                      UART_CTL_TXEN_MASK | UART_CTL_RXEN_MASK);
  95 }
  96
  97 /* disable rx & tx operation on uart */
  98 static void bcm6345_serial_disable(void __iomem *base)
  99 {
 100         clrbits_be32(base + UART_CTL_REG, UART_CTL_BRGEN_MASK |
 101                      UART_CTL_TXEN_MASK | UART_CTL_RXEN_MASK);
 102 }
 103
 104 /* clear all unread data in rx fifo and unsent data in tx fifo */
 105 static void bcm6345_serial_flush(void __iomem *base)
 106 {
 107         /* empty rx and tx fifo */
 108         setbits_be32(base + UART_CTL_REG, UART_CTL_RSTRXFIFO_MASK |
 109                      UART_CTL_RSTTXFIFO_MASK);
 110
 111         /* read any pending char to make sure all irq status are cleared */
 112         readl_be(base + UART_FIFO_REG);
 113 }
 114
 115 static int bcm6345_serial_init(void __iomem *base, ulong clk, u32 baudrate)
 116 {
 117         u32 val;
 118
 119         /* mask all irq and flush port */
 120         bcm6345_serial_disable(base);
 121         bcm6345_serial_flush(base);
 122
 123         /* set uart control config */
 124         clrsetbits_be32(base + UART_CTL_REG,
 125                         /* clear rx timeout */
 126                         UART_CTL_RXTIMEOUT_MASK |
 127                         /* clear stop bits */
 128                         UART_CTL_STOPBITS_MASK |
 129                         /* clear bits per symbol */
 130                         UART_CTL_BITSPERSYM_MASK |
 131                         /* clear xmit break */
 132                         UART_CTL_XMITBRK_MASK |
 133                         /* clear reserved bit */
 134                         UART_CTL_RSVD_MASK |
 135                         /* disable parity */
 136                         UART_CTL_RXPAREN_MASK |
 137                         UART_CTL_TXPAREN_MASK |
 138                         /* disable loopback */
 139                         UART_CTL_LOOPBACK_MASK,
 140                         /* set timeout to 5 */
 141                         UART_CTL_RXTIMEOUT_5 |
 142                         /* set 8 bits/symbol */
 143                         UART_CTL_BITSPERSYM_8 |
 144                         /* set 1 stop bit */
 145                         UART_CTL_STOPBITS_1 |
 146                         /* set parity to even */
 147                         UART_CTL_RXPAREVEN_MASK |
 148                         UART_CTL_TXPAREVEN_MASK);
 149
 150         /* set uart fifo config */
 151         clrsetbits_be32(base + UART_FIFO_CFG_REG,
 152                         /* clear fifo config */
 153                         UART_FIFO_CFG_RX_MASK |
 154                         UART_FIFO_CFG_TX_MASK,
 155                         /* set fifo config to 4 */
 156                         UART_FIFO_CFG_RX_4 |
 157                         UART_FIFO_CFG_TX_4);
 158
 159         /* set baud rate */
 160         val = ((clk / baudrate) >> 4);
 161         if (val & 0x1)
 162                 val = (val >> 1);
 163         else
 164                 val = (val >> 1) - 1;
 165         writel_be(val, base + UART_BAUD_REG);
 166
 167         /* clear interrupts */
 168         writel_be(0, base + UART_IR_REG);
 169
 170         /* enable uart */
 171         bcm6345_serial_enable(base);
 172
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 static int bcm6345_serial_pending(struct udevice *dev, bool input)
 177 {
 178         struct bcm6345_serial_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 179         u32 val = readl_be(priv->base + UART_IR_REG);
 180
 181         if (input)
 182                 return !!(val & UART_IR_STAT(UART_IR_RXNOTEMPTY));
 183         else
 184                 return !(val & UART_IR_STAT(UART_IR_TXEMPTY));
 185 }
 186
 187 static int bcm6345_serial_setbrg(struct udevice *dev, int baudrate)
 188 {
 189         struct bcm6345_serial_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 190
 191         return bcm6345_serial_init(priv->base, priv->uartclk, baudrate);
 192 }
 193
 194 static int bcm6345_serial_putc(struct udevice *dev, const char ch)
 195 {
 196         struct bcm6345_serial_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 197         u32 val;
 198
 199         val = readl_be(priv->base + UART_IR_REG);
 200         if (!(val & UART_IR_STAT(UART_IR_TXEMPTY)))
 201                 return -EAGAIN;
 202
 203         writel_be(ch, priv->base + UART_FIFO_REG);
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static int bcm6345_serial_getc(struct udevice *dev)
 209 {
 210         struct bcm6345_serial_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 211         u32 val;
 212
 213         val = readl_be(priv->base + UART_IR_REG);
 214         if (val & UART_IR_STAT(UART_IR_RXOVER))
 215                 setbits_be32(priv->base + UART_CTL_REG,
 216                              UART_CTL_RSTRXFIFO_MASK);
 217         if (!(val & UART_IR_STAT(UART_IR_RXNOTEMPTY)))
 218                 return -EAGAIN;
 219
 220         val = readl_be(priv->base + UART_FIFO_REG);
 221         if (val & UART_FIFO_ANYERR_MASK)
 222                 return -EAGAIN;
 223
 224         return val & UART_FIFO_VALID_MASK;
 225 }
 226
 227 static int bcm6345_serial_probe(struct udevice *dev)
 228 {
 229         struct bcm6345_serial_priv *priv = dev_get_priv(dev);
 230         struct clk clk;
 231         fdt_addr_t addr;
 232         fdt_size_t size;
 233         int ret;
 234
 235         /* get address */
 236         addr = devfdt_get_addr_size_index(dev, 0, &size);
 237         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
 238                 return -EINVAL;
 239
 240         priv->base = ioremap(addr, size);
 241
 242         /* get clock rate */
 243         ret = clk_get_by_index(dev, 0, &clk);
 244         if (ret < 0)
 245                 return ret;
 246         priv->uartclk = clk_get_rate(&clk);
 247         clk_free(&clk);
 248
 249         /* initialize serial */
 250         return bcm6345_serial_init(priv->base, priv->uartclk, CONFIG_BAUDRATE);
 251 }
 252
 253 static const struct dm_serial_ops bcm6345_serial_ops = {
 254         .putc = bcm6345_serial_putc,
 255         .pending = bcm6345_serial_pending,
 256         .getc = bcm6345_serial_getc,
 257         .setbrg = bcm6345_serial_setbrg,
 258 };
 259
 260 static const struct udevice_id bcm6345_serial_ids[] = {
 261         { .compatible = "brcm,bcm6345-uart" },
 262         { /* sentinel */ }
 263 };
 264
 265 U_BOOT_DRIVER(bcm6345_serial) = {
 266         .name = "bcm6345-uart",
 267         .id = UCLASS_SERIAL,
 268         .of_match = bcm6345_serial_ids,
 269         .probe = bcm6345_serial_probe,
 270         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct bcm6345_serial_priv),
 271         .ops = &bcm6345_serial_ops,
 272         .flags = DM_FLAG_PRE_RELOC,
 273 };
 274
 275 #ifdef CONFIG_DEBUG_UART_BCM6345
 276 static inline void _debug_uart_init(void)
 277 {
 278         void __iomem *base = (void __iomem *)CONFIG_DEBUG_UART_BASE;
 279
 280         bcm6345_serial_init(base, CONFIG_DEBUG_UART_CLOCK, CONFIG_BAUDRATE);
 281 }
 282
 283 static inline void wait_xfered(void __iomem *base)
 284 {
 285         do {
 286                 u32 val = readl_be(base + UART_IR_REG);
 287                 if (val & UART_IR_STAT(UART_IR_TXEMPTY))
 288                         break;
 289         } while (1);
 290 }
 291
 292 static inline void _debug_uart_putc(int ch)
 293 {
 294         void __iomem *base = (void __iomem *)CONFIG_DEBUG_UART_BASE;
 295
 296         wait_xfered(base);
 297         writel_be(ch, base + UART_FIFO_REG);
 298         wait_xfered(base);
 299 }
 300
 301 DEBUG_UART_FUNCS
 302 #endif