xref: /arm-trusted-firmware/drivers/imx/usdhc/imx_usdhc.c (revision 91f16700b400a8c0651d24a598fc48ee2997a0d7)
1*91f16700Schasinglulu /*
2*91f16700Schasinglulu  * Copyright (c) 2018, ARM Limited and Contributors. All rights reserved.
3*91f16700Schasinglulu  *
4*91f16700Schasinglulu  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
5*91f16700Schasinglulu  */
6*91f16700Schasinglulu 
7*91f16700Schasinglulu #include <assert.h>
8*91f16700Schasinglulu #include <errno.h>
9*91f16700Schasinglulu #include <string.h>
10*91f16700Schasinglulu 
11*91f16700Schasinglulu #include <arch.h>
12*91f16700Schasinglulu #include <arch_helpers.h>
13*91f16700Schasinglulu #include <common/debug.h>
14*91f16700Schasinglulu #include <drivers/delay_timer.h>
15*91f16700Schasinglulu #include <drivers/mmc.h>
16*91f16700Schasinglulu #include <lib/mmio.h>
17*91f16700Schasinglulu 
18*91f16700Schasinglulu #include <imx_usdhc.h>
19*91f16700Schasinglulu 
20*91f16700Schasinglulu static void imx_usdhc_initialize(void);
21*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_send_cmd(struct mmc_cmd *cmd);
22*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_set_ios(unsigned int clk, unsigned int width);
23*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_prepare(int lba, uintptr_t buf, size_t size);
24*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_read(int lba, uintptr_t buf, size_t size);
25*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_write(int lba, uintptr_t buf, size_t size);
26*91f16700Schasinglulu 
27*91f16700Schasinglulu static const struct mmc_ops imx_usdhc_ops = {
28*91f16700Schasinglulu 	.init		= imx_usdhc_initialize,
29*91f16700Schasinglulu 	.send_cmd	= imx_usdhc_send_cmd,
30*91f16700Schasinglulu 	.set_ios	= imx_usdhc_set_ios,
31*91f16700Schasinglulu 	.prepare	= imx_usdhc_prepare,
32*91f16700Schasinglulu 	.read		= imx_usdhc_read,
33*91f16700Schasinglulu 	.write		= imx_usdhc_write,
34*91f16700Schasinglulu };
35*91f16700Schasinglulu 
36*91f16700Schasinglulu static imx_usdhc_params_t imx_usdhc_params;
37*91f16700Schasinglulu 
38*91f16700Schasinglulu #define IMX7_MMC_SRC_CLK_RATE (200 * 1000 * 1000)
39*91f16700Schasinglulu static void imx_usdhc_set_clk(int clk)
40*91f16700Schasinglulu {
41*91f16700Schasinglulu 	int div = 1;
42*91f16700Schasinglulu 	int pre_div = 1;
43*91f16700Schasinglulu 	unsigned int sdhc_clk = IMX7_MMC_SRC_CLK_RATE;
44*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t reg_base = imx_usdhc_params.reg_base;
45*91f16700Schasinglulu 
46*91f16700Schasinglulu 	assert(clk > 0);
47*91f16700Schasinglulu 
48*91f16700Schasinglulu 	while (sdhc_clk / (16 * pre_div) > clk && pre_div < 256)
49*91f16700Schasinglulu 		pre_div *= 2;
50*91f16700Schasinglulu 
51*91f16700Schasinglulu 	while (sdhc_clk / div > clk && div < 16)
52*91f16700Schasinglulu 		div++;
53*91f16700Schasinglulu 
54*91f16700Schasinglulu 	pre_div >>= 1;
55*91f16700Schasinglulu 	div -= 1;
56*91f16700Schasinglulu 	clk = (pre_div << 8) | (div << 4);
57*91f16700Schasinglulu 
58*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrbits32(reg_base + VENDSPEC, VENDSPEC_CARD_CLKEN);
59*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits32(reg_base + SYSCTRL, SYSCTRL_CLOCK_MASK, clk);
60*91f16700Schasinglulu 	udelay(10000);
61*91f16700Schasinglulu 
62*91f16700Schasinglulu 	mmio_setbits32(reg_base + VENDSPEC, VENDSPEC_PER_CLKEN | VENDSPEC_CARD_CLKEN);
63*91f16700Schasinglulu }
64*91f16700Schasinglulu 
65*91f16700Schasinglulu static void imx_usdhc_initialize(void)
66*91f16700Schasinglulu {
67*91f16700Schasinglulu 	unsigned int timeout = 10000;
68*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t reg_base = imx_usdhc_params.reg_base;
69*91f16700Schasinglulu 
70*91f16700Schasinglulu 	assert((imx_usdhc_params.reg_base & MMC_BLOCK_MASK) == 0);
71*91f16700Schasinglulu 
72*91f16700Schasinglulu 	/* reset the controller */
73*91f16700Schasinglulu 	mmio_setbits32(reg_base + SYSCTRL, SYSCTRL_RSTA);
74*91f16700Schasinglulu 
75*91f16700Schasinglulu 	/* wait for reset done */
76*91f16700Schasinglulu 	while ((mmio_read_32(reg_base + SYSCTRL) & SYSCTRL_RSTA)) {
77*91f16700Schasinglulu 		if (!timeout)
78*91f16700Schasinglulu 			ERROR("IMX MMC reset timeout.\n");
79*91f16700Schasinglulu 		timeout--;
80*91f16700Schasinglulu 	}
81*91f16700Schasinglulu 
82*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + MMCBOOT, 0);
83*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + MIXCTRL, 0);
84*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + CLKTUNECTRLSTS, 0);
85*91f16700Schasinglulu 
86*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + VENDSPEC, VENDSPEC_INIT);
87*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + DLLCTRL, 0);
88*91f16700Schasinglulu 	mmio_setbits32(reg_base + VENDSPEC, VENDSPEC_IPG_CLKEN | VENDSPEC_PER_CLKEN);
89*91f16700Schasinglulu 
90*91f16700Schasinglulu 	/* Set the initial boot clock rate */
91*91f16700Schasinglulu 	imx_usdhc_set_clk(MMC_BOOT_CLK_RATE);
92*91f16700Schasinglulu 	udelay(100);
93*91f16700Schasinglulu 
94*91f16700Schasinglulu 	/* Clear read/write ready status */
95*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrbits32(reg_base + INTSTATEN, INTSTATEN_BRR | INTSTATEN_BWR);
96*91f16700Schasinglulu 
97*91f16700Schasinglulu 	/* configure as little endian */
98*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + PROTCTRL, PROTCTRL_LE);
99*91f16700Schasinglulu 
100*91f16700Schasinglulu 	/* Set timeout to the maximum value */
101*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits32(reg_base + SYSCTRL, SYSCTRL_TIMEOUT_MASK,
102*91f16700Schasinglulu 			  SYSCTRL_TIMEOUT(15));
103*91f16700Schasinglulu 
104*91f16700Schasinglulu 	/* set wartermark level as 16 for safe for MMC */
105*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits32(reg_base + WATERMARKLEV, WMKLV_MASK, 16 | (16 << 16));
106*91f16700Schasinglulu }
107*91f16700Schasinglulu 
108*91f16700Schasinglulu #define FSL_CMD_RETRIES	1000
109*91f16700Schasinglulu 
110*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_send_cmd(struct mmc_cmd *cmd)
111*91f16700Schasinglulu {
112*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t reg_base = imx_usdhc_params.reg_base;
113*91f16700Schasinglulu 	unsigned int xfertype = 0, mixctl = 0, multiple = 0, data = 0, err = 0;
114*91f16700Schasinglulu 	unsigned int state, flags = INTSTATEN_CC | INTSTATEN_CTOE;
115*91f16700Schasinglulu 	unsigned int cmd_retries = 0;
116*91f16700Schasinglulu 
117*91f16700Schasinglulu 	assert(cmd);
118*91f16700Schasinglulu 
119*91f16700Schasinglulu 	/* clear all irq status */
120*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + INTSTAT, 0xffffffff);
121*91f16700Schasinglulu 
122*91f16700Schasinglulu 	/* Wait for the bus to be idle */
123*91f16700Schasinglulu 	do {
124*91f16700Schasinglulu 		state = mmio_read_32(reg_base + PSTATE);
125*91f16700Schasinglulu 	} while (state & (PSTATE_CDIHB | PSTATE_CIHB));
126*91f16700Schasinglulu 
127*91f16700Schasinglulu 	while (mmio_read_32(reg_base + PSTATE) & PSTATE_DLA)
128*91f16700Schasinglulu 		;
129*91f16700Schasinglulu 
130*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + INTSIGEN, 0);
131*91f16700Schasinglulu 	udelay(1000);
132*91f16700Schasinglulu 
133*91f16700Schasinglulu 	switch (cmd->cmd_idx) {
134*91f16700Schasinglulu 	case MMC_CMD(12):
135*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_CMDTYP_ABORT;
136*91f16700Schasinglulu 		break;
137*91f16700Schasinglulu 	case MMC_CMD(18):
138*91f16700Schasinglulu 		multiple = 1;
139*91f16700Schasinglulu 		/* for read op */
140*91f16700Schasinglulu 		/* fallthrough */
141*91f16700Schasinglulu 	case MMC_CMD(17):
142*91f16700Schasinglulu 	case MMC_CMD(8):
143*91f16700Schasinglulu 		mixctl |= MIXCTRL_DTDSEL;
144*91f16700Schasinglulu 		data = 1;
145*91f16700Schasinglulu 		break;
146*91f16700Schasinglulu 	case MMC_CMD(25):
147*91f16700Schasinglulu 		multiple = 1;
148*91f16700Schasinglulu 		/* for data op flag */
149*91f16700Schasinglulu 		/* fallthrough */
150*91f16700Schasinglulu 	case MMC_CMD(24):
151*91f16700Schasinglulu 		data = 1;
152*91f16700Schasinglulu 		break;
153*91f16700Schasinglulu 	default:
154*91f16700Schasinglulu 		break;
155*91f16700Schasinglulu 	}
156*91f16700Schasinglulu 
157*91f16700Schasinglulu 	if (multiple) {
158*91f16700Schasinglulu 		mixctl |= MIXCTRL_MSBSEL;
159*91f16700Schasinglulu 		mixctl |= MIXCTRL_BCEN;
160*91f16700Schasinglulu 	}
161*91f16700Schasinglulu 
162*91f16700Schasinglulu 	if (data) {
163*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_DPSEL;
164*91f16700Schasinglulu 		mixctl |= MIXCTRL_DMAEN;
165*91f16700Schasinglulu 	}
166*91f16700Schasinglulu 
167*91f16700Schasinglulu 	if (cmd->resp_type & MMC_RSP_48 && cmd->resp_type != MMC_RESPONSE_R2)
168*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_RSPTYP_48;
169*91f16700Schasinglulu 	else if (cmd->resp_type & MMC_RSP_136)
170*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_RSPTYP_136;
171*91f16700Schasinglulu 	else if (cmd->resp_type & MMC_RSP_BUSY)
172*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_RSPTYP_48_BUSY;
173*91f16700Schasinglulu 
174*91f16700Schasinglulu 	if (cmd->resp_type & MMC_RSP_CMD_IDX)
175*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_CICEN;
176*91f16700Schasinglulu 
177*91f16700Schasinglulu 	if (cmd->resp_type & MMC_RSP_CRC)
178*91f16700Schasinglulu 		xfertype |= XFERTYPE_CCCEN;
179*91f16700Schasinglulu 
180*91f16700Schasinglulu 	xfertype |= XFERTYPE_CMD(cmd->cmd_idx);
181*91f16700Schasinglulu 
182*91f16700Schasinglulu 	/* Send the command */
183*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + CMDARG, cmd->cmd_arg);
184*91f16700Schasinglulu 	mmio_clrsetbits32(reg_base + MIXCTRL, MIXCTRL_DATMASK, mixctl);
185*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + XFERTYPE, xfertype);
186*91f16700Schasinglulu 
187*91f16700Schasinglulu 	/* Wait for the command done */
188*91f16700Schasinglulu 	do {
189*91f16700Schasinglulu 		state = mmio_read_32(reg_base + INTSTAT);
190*91f16700Schasinglulu 		if (cmd_retries)
191*91f16700Schasinglulu 			udelay(1);
192*91f16700Schasinglulu 	} while ((!(state & flags)) && ++cmd_retries < FSL_CMD_RETRIES);
193*91f16700Schasinglulu 
194*91f16700Schasinglulu 	if ((state & (INTSTATEN_CTOE | CMD_ERR)) || cmd_retries == FSL_CMD_RETRIES) {
195*91f16700Schasinglulu 		if (cmd_retries == FSL_CMD_RETRIES)
196*91f16700Schasinglulu 			err = -ETIMEDOUT;
197*91f16700Schasinglulu 		else
198*91f16700Schasinglulu 			err = -EIO;
199*91f16700Schasinglulu 		ERROR("imx_usdhc mmc cmd %d state 0x%x errno=%d\n",
200*91f16700Schasinglulu 		      cmd->cmd_idx, state, err);
201*91f16700Schasinglulu 		goto out;
202*91f16700Schasinglulu 	}
203*91f16700Schasinglulu 
204*91f16700Schasinglulu 	/* Copy the response to the response buffer */
205*91f16700Schasinglulu 	if (cmd->resp_type & MMC_RSP_136) {
206*91f16700Schasinglulu 		unsigned int cmdrsp3, cmdrsp2, cmdrsp1, cmdrsp0;
207*91f16700Schasinglulu 
208*91f16700Schasinglulu 		cmdrsp3 = mmio_read_32(reg_base + CMDRSP3);
209*91f16700Schasinglulu 		cmdrsp2 = mmio_read_32(reg_base + CMDRSP2);
210*91f16700Schasinglulu 		cmdrsp1 = mmio_read_32(reg_base + CMDRSP1);
211*91f16700Schasinglulu 		cmdrsp0 = mmio_read_32(reg_base + CMDRSP0);
212*91f16700Schasinglulu 		cmd->resp_data[3] = (cmdrsp3 << 8) | (cmdrsp2 >> 24);
213*91f16700Schasinglulu 		cmd->resp_data[2] = (cmdrsp2 << 8) | (cmdrsp1 >> 24);
214*91f16700Schasinglulu 		cmd->resp_data[1] = (cmdrsp1 << 8) | (cmdrsp0 >> 24);
215*91f16700Schasinglulu 		cmd->resp_data[0] = (cmdrsp0 << 8);
216*91f16700Schasinglulu 	} else {
217*91f16700Schasinglulu 		cmd->resp_data[0] = mmio_read_32(reg_base + CMDRSP0);
218*91f16700Schasinglulu 	}
219*91f16700Schasinglulu 
220*91f16700Schasinglulu 	/* Wait until all of the blocks are transferred */
221*91f16700Schasinglulu 	if (data) {
222*91f16700Schasinglulu 		flags = DATA_COMPLETE;
223*91f16700Schasinglulu 		do {
224*91f16700Schasinglulu 			state = mmio_read_32(reg_base + INTSTAT);
225*91f16700Schasinglulu 
226*91f16700Schasinglulu 			if (state & (INTSTATEN_DTOE | DATA_ERR)) {
227*91f16700Schasinglulu 				err = -EIO;
228*91f16700Schasinglulu 				ERROR("imx_usdhc mmc data state 0x%x\n", state);
229*91f16700Schasinglulu 				goto out;
230*91f16700Schasinglulu 			}
231*91f16700Schasinglulu 		} while ((state & flags) != flags);
232*91f16700Schasinglulu 	}
233*91f16700Schasinglulu 
234*91f16700Schasinglulu out:
235*91f16700Schasinglulu 	/* Reset CMD and DATA on error */
236*91f16700Schasinglulu 	if (err) {
237*91f16700Schasinglulu 		mmio_setbits32(reg_base + SYSCTRL, SYSCTRL_RSTC);
238*91f16700Schasinglulu 		while (mmio_read_32(reg_base + SYSCTRL) & SYSCTRL_RSTC)
239*91f16700Schasinglulu 			;
240*91f16700Schasinglulu 
241*91f16700Schasinglulu 		if (data) {
242*91f16700Schasinglulu 			mmio_setbits32(reg_base + SYSCTRL, SYSCTRL_RSTD);
243*91f16700Schasinglulu 			while (mmio_read_32(reg_base + SYSCTRL) & SYSCTRL_RSTD)
244*91f16700Schasinglulu 				;
245*91f16700Schasinglulu 		}
246*91f16700Schasinglulu 	}
247*91f16700Schasinglulu 
248*91f16700Schasinglulu 	/* clear all irq status */
249*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + INTSTAT, 0xffffffff);
250*91f16700Schasinglulu 
251*91f16700Schasinglulu 	return err;
252*91f16700Schasinglulu }
253*91f16700Schasinglulu 
254*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_set_ios(unsigned int clk, unsigned int width)
255*91f16700Schasinglulu {
256*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t reg_base = imx_usdhc_params.reg_base;
257*91f16700Schasinglulu 
258*91f16700Schasinglulu 	imx_usdhc_set_clk(clk);
259*91f16700Schasinglulu 
260*91f16700Schasinglulu 	if (width == MMC_BUS_WIDTH_4)
261*91f16700Schasinglulu 		mmio_clrsetbits32(reg_base + PROTCTRL, PROTCTRL_WIDTH_MASK,
262*91f16700Schasinglulu 				  PROTCTRL_WIDTH_4);
263*91f16700Schasinglulu 	else if (width == MMC_BUS_WIDTH_8)
264*91f16700Schasinglulu 		mmio_clrsetbits32(reg_base + PROTCTRL, PROTCTRL_WIDTH_MASK,
265*91f16700Schasinglulu 				  PROTCTRL_WIDTH_8);
266*91f16700Schasinglulu 
267*91f16700Schasinglulu 	return 0;
268*91f16700Schasinglulu }
269*91f16700Schasinglulu 
270*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_prepare(int lba, uintptr_t buf, size_t size)
271*91f16700Schasinglulu {
272*91f16700Schasinglulu 	uintptr_t reg_base = imx_usdhc_params.reg_base;
273*91f16700Schasinglulu 
274*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + DSADDR, buf);
275*91f16700Schasinglulu 	mmio_write_32(reg_base + BLKATT,
276*91f16700Schasinglulu 		      (size / MMC_BLOCK_SIZE) << 16 | MMC_BLOCK_SIZE);
277*91f16700Schasinglulu 
278*91f16700Schasinglulu 	return 0;
279*91f16700Schasinglulu }
280*91f16700Schasinglulu 
281*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_read(int lba, uintptr_t buf, size_t size)
282*91f16700Schasinglulu {
283*91f16700Schasinglulu 	return 0;
284*91f16700Schasinglulu }
285*91f16700Schasinglulu 
286*91f16700Schasinglulu static int imx_usdhc_write(int lba, uintptr_t buf, size_t size)
287*91f16700Schasinglulu {
288*91f16700Schasinglulu 	return 0;
289*91f16700Schasinglulu }
290*91f16700Schasinglulu 
291*91f16700Schasinglulu void imx_usdhc_init(imx_usdhc_params_t *params,
292*91f16700Schasinglulu 		    struct mmc_device_info *mmc_dev_info)
293*91f16700Schasinglulu {
294*91f16700Schasinglulu 	assert((params != 0) &&
295*91f16700Schasinglulu 	       ((params->reg_base & MMC_BLOCK_MASK) == 0) &&
296*91f16700Schasinglulu 	       (params->clk_rate > 0) &&
297*91f16700Schasinglulu 	       ((params->bus_width == MMC_BUS_WIDTH_1) ||
298*91f16700Schasinglulu 		(params->bus_width == MMC_BUS_WIDTH_4) ||
299*91f16700Schasinglulu 		(params->bus_width == MMC_BUS_WIDTH_8)));
300*91f16700Schasinglulu 
301*91f16700Schasinglulu 	memcpy(&imx_usdhc_params, params, sizeof(imx_usdhc_params_t));
302*91f16700Schasinglulu 	mmc_init(&imx_usdhc_ops, params->clk_rate, params->bus_width,
303*91f16700Schasinglulu 		 params->flags, mmc_dev_info);
304*91f16700Schasinglulu }
305