drivers/video/mxsfb.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Freescale i.MX23/i.MX28 LCDIF driver
   4  *
   5  * Copyright (C) 2011-2013 Marek Vasut <marex@denx.de>
   6  */
   7 #include <common.h>
   8 #include <clk.h>
   9 #include <dm.h>
  10 #include <env.h>
  11 #include <dm/device_compat.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <malloc.h>
  14 #include <video.h>
  15 #include <video_fb.h>
  16
  17 #include <asm/arch/clock.h>
  18 #include <asm/arch/imx-regs.h>
  19 #include <asm/arch/sys_proto.h>
  20 #include <asm/mach-imx/dma.h>
  21 #include <asm/io.h>
  22
  23 #include "videomodes.h"
  24
  25 #define PS2KHZ(ps)      (1000000000UL / (ps))
  26 #define HZ2PS(hz)       (1000000000UL / ((hz) / 1000))
  27
  28 #define BITS_PP         18
  29 #define BYTES_PP        4
  30
  31 struct mxs_dma_desc desc;
  32
  33 /**
  34  * mxsfb_system_setup() - Fine-tune LCDIF configuration
  35  *
  36  * This function is used to adjust the LCDIF configuration. This is usually
  37  * needed when driving the controller in System-Mode to operate an 8080 or
  38  * 6800 connected SmartLCD.
  39  */
  40 __weak void mxsfb_system_setup(void)
  41 {
  42 }
  43
  44 /*
  45  * ARIES M28EVK:
  46  * setenv videomode
  47  * video=ctfb:x:800,y:480,depth:18,mode:0,pclk:30066,
  48  *       le:0,ri:256,up:0,lo:45,hs:1,vs:1,sync:100663296,vmode:0
  49  *
  50  * Freescale mx23evk/mx28evk with a Seiko 4.3'' WVGA panel:
  51  * setenv videomode
  52  * video=ctfb:x:800,y:480,depth:24,mode:0,pclk:29851,
  53  *       le:89,ri:164,up:23,lo:10,hs:10,vs:10,sync:0,vmode:0
  54  */
  55
  56 static void mxs_lcd_init(struct udevice *dev, u32 fb_addr,
  57                          struct display_timing *timings, int bpp)
  58 {
  59         struct mxs_lcdif_regs *regs = (struct mxs_lcdif_regs *)MXS_LCDIF_BASE;
  60         uint32_t word_len = 0, bus_width = 0;
  61         uint8_t valid_data = 0;
  62
  63 #if CONFIG_IS_ENABLED(CLK)
  64         struct clk per_clk;
  65         int ret;
  66
  67         ret = clk_get_by_name(dev, "per", &per_clk);
  68         if (ret) {
  69                 dev_err(dev, "Failed to get mxs clk: %d\n", ret);
  70                 return;
  71         }
  72
  73         ret = clk_set_rate(&per_clk, timings->pixelclock.typ);
  74         if (ret < 0) {
  75                 dev_err(dev, "Failed to set mxs clk: %d\n", ret);
  76                 return;
  77         }
  78 #else
  79         /* Kick in the LCDIF clock */
  80         mxs_set_lcdclk(MXS_LCDIF_BASE, timings->pixelclock.typ / 1000);
  81 #endif
  82
  83         /* Restart the LCDIF block */
  84         mxs_reset_block(&regs->hw_lcdif_ctrl_reg);
  85
  86         switch (bpp) {
  87         case 24:
  88                 word_len = LCDIF_CTRL_WORD_LENGTH_24BIT;
  89                 bus_width = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH_24BIT;
  90                 valid_data = 0x7;
  91                 break;
  92         case 18:
  93                 word_len = LCDIF_CTRL_WORD_LENGTH_24BIT;
  94                 bus_width = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH_18BIT;
  95                 valid_data = 0x7;
  96                 break;
  97         case 16:
  98                 word_len = LCDIF_CTRL_WORD_LENGTH_16BIT;
  99                 bus_width = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH_16BIT;
 100                 valid_data = 0xf;
 101                 break;
 102         case 8:
 103                 word_len = LCDIF_CTRL_WORD_LENGTH_8BIT;
 104                 bus_width = LCDIF_CTRL_LCD_DATABUS_WIDTH_8BIT;
 105                 valid_data = 0xf;
 106                 break;
 107         }
 108
 109         writel(bus_width | word_len | LCDIF_CTRL_DOTCLK_MODE |
 110                 LCDIF_CTRL_BYPASS_COUNT | LCDIF_CTRL_LCDIF_MASTER,
 111                 &regs->hw_lcdif_ctrl);
 112
 113         writel(valid_data << LCDIF_CTRL1_BYTE_PACKING_FORMAT_OFFSET,
 114                 &regs->hw_lcdif_ctrl1);
 115
 116         mxsfb_system_setup();
 117
 118         writel((timings->vactive.typ << LCDIF_TRANSFER_COUNT_V_COUNT_OFFSET) |
 119                 timings->hactive.typ, &regs->hw_lcdif_transfer_count);
 120
 121         writel(LCDIF_VDCTRL0_ENABLE_PRESENT | LCDIF_VDCTRL0_ENABLE_POL |
 122                 LCDIF_VDCTRL0_VSYNC_PERIOD_UNIT |
 123                 LCDIF_VDCTRL0_VSYNC_PULSE_WIDTH_UNIT |
 124                 timings->vsync_len.typ, &regs->hw_lcdif_vdctrl0);
 125         writel(timings->vback_porch.typ + timings->vfront_porch.typ +
 126                 timings->vsync_len.typ + timings->vactive.typ,
 127                 &regs->hw_lcdif_vdctrl1);
 128         writel((timings->hsync_len.typ << LCDIF_VDCTRL2_HSYNC_PULSE_WIDTH_OFFSET) |
 129                 (timings->hback_porch.typ + timings->hfront_porch.typ +
 130                 timings->hsync_len.typ + timings->hactive.typ),
 131                 &regs->hw_lcdif_vdctrl2);
 132         writel(((timings->hback_porch.typ + timings->hsync_len.typ) <<
 133                 LCDIF_VDCTRL3_HORIZONTAL_WAIT_CNT_OFFSET) |
 134                 (timings->vback_porch.typ + timings->vsync_len.typ),
 135                 &regs->hw_lcdif_vdctrl3);
 136         writel((0 << LCDIF_VDCTRL4_DOTCLK_DLY_SEL_OFFSET) | timings->hactive.typ,
 137                 &regs->hw_lcdif_vdctrl4);
 138
 139         writel(fb_addr, &regs->hw_lcdif_cur_buf);
 140         writel(fb_addr, &regs->hw_lcdif_next_buf);
 141
 142         /* Flush FIFO first */
 143         writel(LCDIF_CTRL1_FIFO_CLEAR, &regs->hw_lcdif_ctrl1_set);
 144
 145 #ifndef CONFIG_VIDEO_MXS_MODE_SYSTEM
 146         /* Sync signals ON */
 147         setbits_le32(&regs->hw_lcdif_vdctrl4, LCDIF_VDCTRL4_SYNC_SIGNALS_ON);
 148 #endif
 149
 150         /* FIFO cleared */
 151         writel(LCDIF_CTRL1_FIFO_CLEAR, &regs->hw_lcdif_ctrl1_clr);
 152
 153         /* RUN! */
 154         writel(LCDIF_CTRL_RUN, &regs->hw_lcdif_ctrl_set);
 155 }
 156
 157 static int mxs_probe_common(struct udevice *dev, struct display_timing *timings,
 158                             int bpp, u32 fb)
 159 {
 160         /* Start framebuffer */
 161         mxs_lcd_init(dev, fb, timings, bpp);
 162
 163 #ifdef CONFIG_VIDEO_MXS_MODE_SYSTEM
 164         /*
 165          * If the LCD runs in system mode, the LCD refresh has to be triggered
 166          * manually by setting the RUN bit in HW_LCDIF_CTRL register. To avoid
 167          * having to set this bit manually after every single change in the
 168          * framebuffer memory, we set up specially crafted circular DMA, which
 169          * sets the RUN bit, then waits until it gets cleared and repeats this
 170          * infinitelly. This way, we get smooth continuous updates of the LCD.
 171          */
 172         struct mxs_lcdif_regs *regs = (struct mxs_lcdif_regs *)MXS_LCDIF_BASE;
 173
 174         memset(&desc, 0, sizeof(struct mxs_dma_desc));
 175         desc.address = (dma_addr_t)&desc;
 176         desc.cmd.data = MXS_DMA_DESC_COMMAND_NO_DMAXFER | MXS_DMA_DESC_CHAIN |
 177                         MXS_DMA_DESC_WAIT4END |
 178                         (1 << MXS_DMA_DESC_PIO_WORDS_OFFSET);
 179         desc.cmd.pio_words[0] = readl(&regs->hw_lcdif_ctrl) | LCDIF_CTRL_RUN;
 180         desc.cmd.next = (uint32_t)&desc.cmd;
 181
 182         /* Execute the DMA chain. */
 183         mxs_dma_circ_start(MXS_DMA_CHANNEL_AHB_APBH_LCDIF, &desc);
 184 #endif
 185
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static int mxs_remove_common(u32 fb)
 190 {
 191         struct mxs_lcdif_regs *regs = (struct mxs_lcdif_regs *)MXS_LCDIF_BASE;
 192         int timeout = 1000000;
 193
 194         if (!fb)
 195                 return -EINVAL;
 196
 197         writel(fb, &regs->hw_lcdif_cur_buf_reg);
 198         writel(fb, &regs->hw_lcdif_next_buf_reg);
 199         writel(LCDIF_CTRL1_VSYNC_EDGE_IRQ, &regs->hw_lcdif_ctrl1_clr);
 200         while (--timeout) {
 201                 if (readl(&regs->hw_lcdif_ctrl1_reg) &
 202                     LCDIF_CTRL1_VSYNC_EDGE_IRQ)
 203                         break;
 204                 udelay(1);
 205         }
 206         mxs_reset_block((struct mxs_register_32 *)&regs->hw_lcdif_ctrl_reg);
 207
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 #ifndef CONFIG_DM_VIDEO
 212
 213 static GraphicDevice panel;
 214
 215 void lcdif_power_down(void)
 216 {
 217         mxs_remove_common(panel.frameAdrs);
 218 }
 219
 220 void *video_hw_init(void)
 221 {
 222         int bpp = -1;
 223         int ret = 0;
 224         char *penv;
 225         void *fb = NULL;
 226         struct ctfb_res_modes mode;
 227         struct display_timing timings;
 228
 229         puts("Video: ");
 230
 231         /* Suck display configuration from "videomode" variable */
 232         penv = env_get("videomode");
 233         if (!penv) {
 234                 puts("MXSFB: 'videomode' variable not set!\n");
 235                 return NULL;
 236         }
 237
 238         bpp = video_get_params(&mode, penv);
 239
 240         /* fill in Graphic device struct */
 241         sprintf(panel.modeIdent, "%dx%dx%d", mode.xres, mode.yres, bpp);
 242
 243         panel.winSizeX = mode.xres;
 244         panel.winSizeY = mode.yres;
 245         panel.plnSizeX = mode.xres;
 246         panel.plnSizeY = mode.yres;
 247
 248         switch (bpp) {
 249         case 24:
 250         case 18:
 251                 panel.gdfBytesPP = 4;
 252                 panel.gdfIndex = GDF_32BIT_X888RGB;
 253                 break;
 254         case 16:
 255                 panel.gdfBytesPP = 2;
 256                 panel.gdfIndex = GDF_16BIT_565RGB;
 257                 break;
 258         case 8:
 259                 panel.gdfBytesPP = 1;
 260                 panel.gdfIndex = GDF__8BIT_INDEX;
 261                 break;
 262         default:
 263                 printf("MXSFB: Invalid BPP specified! (bpp = %i)\n", bpp);
 264                 return NULL;
 265         }
 266
 267         panel.memSize = mode.xres * mode.yres * panel.gdfBytesPP;
 268
 269         /* Allocate framebuffer */
 270         fb = memalign(ARCH_DMA_MINALIGN,
 271                       roundup(panel.memSize, ARCH_DMA_MINALIGN));
 272         if (!fb) {
 273                 printf("MXSFB: Error allocating framebuffer!\n");
 274                 return NULL;
 275         }
 276
 277         /* Wipe framebuffer */
 278         memset(fb, 0, panel.memSize);
 279
 280         panel.frameAdrs = (u32)fb;
 281
 282         printf("%s\n", panel.modeIdent);
 283
 284         video_ctfb_mode_to_display_timing(&mode, &timings);
 285
 286         ret = mxs_probe_common(NULL, &timings, bpp, (u32)fb);
 287         if (ret)
 288                 goto dealloc_fb;
 289
 290         return (void *)&panel;
 291
 292 dealloc_fb:
 293         free(fb);
 294
 295         return NULL;
 296 }
 297 #else /* ifndef CONFIG_DM_VIDEO */
 298
 299 static int mxs_of_get_timings(struct udevice *dev,
 300                               struct display_timing *timings,
 301                               u32 *bpp)
 302 {
 303         int ret = 0;
 304         u32 display_phandle;
 305         ofnode display_node;
 306
 307         ret = ofnode_read_u32(dev_ofnode(dev), "display", &display_phandle);
 308         if (ret) {
 309                 dev_err(dev, "required display property isn't provided\n");
 310                 return -EINVAL;
 311         }
 312
 313         display_node = ofnode_get_by_phandle(display_phandle);
 314         if (!ofnode_valid(display_node)) {
 315                 dev_err(dev, "failed to find display subnode\n");
 316                 return -EINVAL;
 317         }
 318
 319         ret = ofnode_read_u32(display_node, "bits-per-pixel", bpp);
 320         if (ret) {
 321                 dev_err(dev,
 322                         "required bits-per-pixel property isn't provided\n");
 323                 return -EINVAL;
 324         }
 325
 326         ret = ofnode_decode_display_timing(display_node, 0, timings);
 327         if (ret) {
 328                 dev_err(dev, "failed to get any display timings\n");
 329                 return -EINVAL;
 330         }
 331
 332         return ret;
 333 }
 334
 335 static int mxs_video_probe(struct udevice *dev)
 336 {
 337         struct video_uc_platdata *plat = dev_get_uclass_platdata(dev);
 338         struct video_priv *uc_priv = dev_get_uclass_priv(dev);
 339
 340         struct display_timing timings;
 341         u32 bpp = 0;
 342         u32 fb_start, fb_end;
 343         int ret;
 344
 345         debug("%s() plat: base 0x%lx, size 0x%x\n",
 346                __func__, plat->base, plat->size);
 347
 348         ret = mxs_of_get_timings(dev, &timings, &bpp);
 349         if (ret)
 350                 return ret;
 351
 352         ret = mxs_probe_common(dev, &timings, bpp, plat->base);
 353         if (ret)
 354                 return ret;
 355
 356         switch (bpp) {
 357         case 32:
 358         case 24:
 359         case 18:
 360                 uc_priv->bpix = VIDEO_BPP32;
 361                 break;
 362         case 16:
 363                 uc_priv->bpix = VIDEO_BPP16;
 364                 break;
 365         case 8:
 366                 uc_priv->bpix = VIDEO_BPP8;
 367                 break;
 368         default:
 369                 dev_err(dev, "invalid bpp specified (bpp = %i)\n", bpp);
 370                 return -EINVAL;
 371         }
 372
 373         uc_priv->xsize = timings.hactive.typ;
 374         uc_priv->ysize = timings.vactive.typ;
 375
 376         /* Enable dcache for the frame buffer */
 377         fb_start = plat->base & ~(MMU_SECTION_SIZE - 1);
 378         fb_end = plat->base + plat->size;
 379         fb_end = ALIGN(fb_end, 1 << MMU_SECTION_SHIFT);
 380         mmu_set_region_dcache_behaviour(fb_start, fb_end - fb_start,
 381                                         DCACHE_WRITEBACK);
 382         video_set_flush_dcache(dev, true);
 383         gd->fb_base = plat->base;
 384
 385         return ret;
 386 }
 387
 388 static int mxs_video_bind(struct udevice *dev)
 389 {
 390         struct video_uc_platdata *plat = dev_get_uclass_platdata(dev);
 391         struct display_timing timings;
 392         u32 bpp = 0;
 393         u32 bytes_pp = 0;
 394         int ret;
 395
 396         ret = mxs_of_get_timings(dev, &timings, &bpp);
 397         if (ret)
 398                 return ret;
 399
 400         switch (bpp) {
 401         case 32:
 402         case 24:
 403         case 18:
 404                 bytes_pp = 4;
 405                 break;
 406         case 16:
 407                 bytes_pp = 2;
 408                 break;
 409         case 8:
 410                 bytes_pp = 1;
 411                 break;
 412         default:
 413                 dev_err(dev, "invalid bpp specified (bpp = %i)\n", bpp);
 414                 return -EINVAL;
 415         }
 416
 417         plat->size = timings.hactive.typ * timings.vactive.typ * bytes_pp;
 418
 419         return 0;
 420 }
 421
 422 static int mxs_video_remove(struct udevice *dev)
 423 {
 424         struct video_uc_platdata *plat = dev_get_uclass_platdata(dev);
 425
 426         mxs_remove_common(plat->base);
 427
 428         return 0;
 429 }
 430
 431 static const struct udevice_id mxs_video_ids[] = {
 432         { .compatible = "fsl,imx23-lcdif" },
 433         { .compatible = "fsl,imx28-lcdif" },
 434         { .compatible = "fsl,imx7ulp-lcdif" },
 435         { .compatible = "fsl,imxrt-lcdif" },
 436         { /* sentinel */ }
 437 };
 438
 439 U_BOOT_DRIVER(mxs_video) = {
 440         .name   = "mxs_video",
 441         .id     = UCLASS_VIDEO,
 442         .of_match = mxs_video_ids,
 443         .bind   = mxs_video_bind,
 444         .probe  = mxs_video_probe,
 445         .remove = mxs_video_remove,
 446         .flags  = DM_FLAG_PRE_RELOC | DM_FLAG_OS_PREPARE,
 447 };
 448 #endif /* ifndef CONFIG_DM_VIDEO */