spi: Add zynq spi controller driver
authorJagannadha Sutradharudu Teki <jaganna@xilinx.com>
Mon, 29 Jul 2013 18:15:16 +0000 (23:45 +0530)
committerJagannadha Sutradharudu Teki <jaganna@xilinx.com>
Tue, 6 Aug 2013 19:39:47 +0000 (01:09 +0530)
Zynq spi controller driver supports 2 buses and
3 chipselects on each bus.

Signed-off-by: Jagannadha Sutradharudu Teki <jaganna@xilinx.com>
Acked-by: Siva Durga Prasad Paladugu <sivadur@xilinx.com>
Signed-off-by: Michal Simek <michal.simek@xilinx.com>
arch/arm/include/asm/arch-zynq/hardware.h
drivers/spi/Makefile
drivers/spi/zynq_spi.c [new file with mode: 0644]

index 25f0e3d9c759f666e7d87f6fc2e5bb2e6d34f7f6..081624e20160fc8ae088da5609aca7566f7a8faf 100644 (file)
@@ -17,6 +17,8 @@
 #define ZYNQ_SDHCI_BASEADDR1           0xE0101000
 #define ZYNQ_I2C_BASEADDR0             0xE0004000
 #define ZYNQ_I2C_BASEADDR1             0xE0005000
+#define ZYNQ_SPI_BASEADDR0             0xE0006000
+#define ZYNQ_SPI_BASEADDR1             0xE0007000
 
 /* Reflect slcr offsets */
 struct slcr_regs {
index 019132e853b76fa7379c1fc8135ae20e0228b2ba..91d24cea58da297d047121647ee39705583d513f 100644 (file)
@@ -39,6 +39,7 @@ COBJS-$(CONFIG_TEGRA20_SFLASH) += tegra20_sflash.o
 COBJS-$(CONFIG_TEGRA20_SLINK) += tegra20_slink.o
 COBJS-$(CONFIG_TEGRA114_SPI) += tegra114_spi.o
 COBJS-$(CONFIG_XILINX_SPI) += xilinx_spi.o
+COBJS-$(CONFIG_ZYNQ_SPI) += zynq_spi.o
 
 COBJS  := $(COBJS-y)
 SRCS   := $(COBJS:.o=.c)
diff --git a/drivers/spi/zynq_spi.c b/drivers/spi/zynq_spi.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5da8759
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,280 @@
+/*
+ * (C) Copyright 2013 Inc.
+ *
+ * Xilinx Zynq PS SPI controller driver (master mode only)
+ *
+ * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
+ */
+
+#include <config.h>
+#include <common.h>
+#include <malloc.h>
+#include <spi.h>
+#include <asm/io.h>
+#include <asm/arch/hardware.h>
+
+/* zynq spi register bit masks ZYNQ_SPI_<REG>_<BIT>_MASK */
+#define ZYNQ_SPI_CR_MSA_MASK           (1 << 15)       /* Manual start enb */
+#define ZYNQ_SPI_CR_MCS_MASK           (1 << 14)       /* Manual chip select */
+#define ZYNQ_SPI_CR_CS_MASK            (0xF << 10)     /* Chip select */
+#define ZYNQ_SPI_CR_BRD_MASK           (0x7 << 3)      /* Baud rate div */
+#define ZYNQ_SPI_CR_CPHA_MASK          (1 << 2)        /* Clock phase */
+#define ZYNQ_SPI_CR_CPOL_MASK          (1 << 1)        /* Clock polarity */
+#define ZYNQ_SPI_CR_MSTREN_MASK                (1 << 0)        /* Mode select */
+#define ZYNQ_SPI_IXR_RXNEMPTY_MASK     (1 << 4)        /* RX_FIFO_not_empty */
+#define ZYNQ_SPI_IXR_TXOW_MASK         (1 << 2)        /* TX_FIFO_not_full */
+#define ZYNQ_SPI_IXR_ALL_MASK          0x7F            /* All IXR bits */
+#define ZYNQ_SPI_ENR_SPI_EN_MASK       (1 << 0)        /* SPI Enable */
+
+#define ZYNQ_SPI_FIFO_DEPTH            128
+#ifndef CONFIG_SYS_ZYNQ_SPI_WAIT
+#define CONFIG_SYS_ZYNQ_SPI_WAIT       (CONFIG_SYS_HZ/100)     /* 10 ms */
+#endif
+
+/* zynq spi register set */
+struct zynq_spi_regs {
+       u32 cr;         /* 0x00 */
+       u32 isr;        /* 0x04 */
+       u32 ier;        /* 0x08 */
+       u32 idr;        /* 0x0C */
+       u32 imr;        /* 0x10 */
+       u32 enr;        /* 0x14 */
+       u32 dr;         /* 0x18 */
+       u32 txdr;       /* 0x1C */
+       u32 rxdr;       /* 0x20 */
+};
+
+/* zynq spi slave */
+struct zynq_spi_slave {
+       struct spi_slave slave;
+       struct zynq_spi_regs *base;
+       u8 mode;
+       u8 fifo_depth;
+       u32 speed_hz;
+       u32 input_hz;
+       u32 req_hz;
+};
+
+static inline struct zynq_spi_slave *to_zynq_spi_slave(struct spi_slave *slave)
+{
+       return container_of(slave, struct zynq_spi_slave, slave);
+}
+
+static inline struct zynq_spi_regs *get_zynq_spi_base(int dev)
+{
+       if (dev)
+               return (struct zynq_spi_regs *)ZYNQ_SPI_BASEADDR1;
+       else
+               return (struct zynq_spi_regs *)ZYNQ_SPI_BASEADDR0;
+}
+
+static void zynq_spi_init_hw(struct zynq_spi_slave *zslave)
+{
+       u32 confr;
+
+       /* Disable SPI */
+       writel(~ZYNQ_SPI_ENR_SPI_EN_MASK, &zslave->base->enr);
+
+       /* Disable Interrupts */
+       writel(ZYNQ_SPI_IXR_ALL_MASK, &zslave->base->idr);
+
+       /* Clear RX FIFO */
+       while (readl(&zslave->base->isr) &
+                       ZYNQ_SPI_IXR_RXNEMPTY_MASK)
+               readl(&zslave->base->rxdr);
+
+       /* Clear Interrupts */
+       writel(ZYNQ_SPI_IXR_ALL_MASK, &zslave->base->isr);
+
+       /* Manual slave select and Auto start */
+       confr = ZYNQ_SPI_CR_MCS_MASK | ZYNQ_SPI_CR_CS_MASK |
+               ZYNQ_SPI_CR_MSTREN_MASK;
+       confr &= ~ZYNQ_SPI_CR_MSA_MASK;
+       writel(confr, &zslave->base->cr);
+
+       /* Enable SPI */
+       writel(ZYNQ_SPI_ENR_SPI_EN_MASK, &zslave->base->enr);
+}
+
+int spi_cs_is_valid(unsigned int bus, unsigned int cs)
+{
+       /* 2 bus with 3 chipselect */
+       return bus < 2 && cs < 3;
+}
+
+void spi_cs_activate(struct spi_slave *slave)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave = to_zynq_spi_slave(slave);
+       u32 cr;
+
+       debug("spi_cs_activate: 0x%08x\n", (u32)slave);
+
+       clrbits_le32(&zslave->base->cr, ZYNQ_SPI_CR_CS_MASK);
+       cr = readl(&zslave->base->cr);
+       /*
+        * CS cal logic: CS[13:10]
+        * xxx0 - cs0
+        * xx01 - cs1
+        * x011 - cs2
+        */
+       cr |= (~(0x1 << slave->cs) << 10) & ZYNQ_SPI_CR_CS_MASK;
+       writel(cr, &zslave->base->cr);
+}
+
+void spi_cs_deactivate(struct spi_slave *slave)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave = to_zynq_spi_slave(slave);
+
+       debug("spi_cs_deactivate: 0x%08x\n", (u32)slave);
+
+       setbits_le32(&zslave->base->cr, ZYNQ_SPI_CR_CS_MASK);
+}
+
+void spi_init()
+{
+       /* nothing to do */
+}
+
+struct spi_slave *spi_setup_slave(unsigned int bus, unsigned int cs,
+               unsigned int max_hz, unsigned int mode)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave;
+
+       if (!spi_cs_is_valid(bus, cs))
+               return NULL;
+
+       zslave = spi_alloc_slave(struct zynq_spi_slave, bus, cs);
+       if (!zslave) {
+               printf("SPI_error: Fail to allocate zynq_spi_slave\n");
+               return NULL;
+       }
+
+       zslave->base = get_zynq_spi_base(bus);
+       zslave->mode = mode;
+       zslave->fifo_depth = ZYNQ_SPI_FIFO_DEPTH;
+       zslave->input_hz = 166666700;
+       zslave->speed_hz = zslave->input_hz / 2;
+       zslave->req_hz = max_hz;
+
+       /* init the zynq spi hw */
+       zynq_spi_init_hw(zslave);
+
+       return &zslave->slave;
+}
+
+void spi_free_slave(struct spi_slave *slave)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave = to_zynq_spi_slave(slave);
+
+       debug("spi_free_slave: 0x%08x\n", (u32)slave);
+       free(zslave);
+}
+
+int spi_claim_bus(struct spi_slave *slave)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave = to_zynq_spi_slave(slave);
+       u32 confr = 0;
+       u8 baud_rate_val = 0;
+
+       writel(~ZYNQ_SPI_ENR_SPI_EN_MASK, &zslave->base->enr);
+
+       /* Set the SPI Clock phase and polarities */
+       confr = readl(&zslave->base->cr);
+       confr &= ~(ZYNQ_SPI_CR_CPHA_MASK | ZYNQ_SPI_CR_CPOL_MASK);
+       if (zslave->mode & SPI_CPHA)
+               confr |= ZYNQ_SPI_CR_CPHA_MASK;
+       if (zslave->mode & SPI_CPOL)
+               confr |= ZYNQ_SPI_CR_CPOL_MASK;
+
+       /* Set the clock frequency */
+       if (zslave->req_hz == 0) {
+               /* Set baudrate x8, if the req_hz is 0 */
+               baud_rate_val = 0x2;
+       } else if (zslave->speed_hz != zslave->req_hz) {
+               while ((baud_rate_val < 8) &&
+                               ((zslave->input_hz /
+                               (2 << baud_rate_val)) > zslave->req_hz))
+                       baud_rate_val++;
+               zslave->speed_hz = zslave->req_hz / (2 << baud_rate_val);
+       }
+       confr &= ~ZYNQ_SPI_CR_BRD_MASK;
+       confr |= (baud_rate_val << 3);
+       writel(confr, &zslave->base->cr);
+
+       writel(ZYNQ_SPI_ENR_SPI_EN_MASK, &zslave->base->enr);
+
+       return 0;
+}
+
+void spi_release_bus(struct spi_slave *slave)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave = to_zynq_spi_slave(slave);
+
+       debug("spi_release_bus: 0x%08x\n", (u32)slave);
+       writel(~ZYNQ_SPI_ENR_SPI_EN_MASK, &zslave->base->enr);
+}
+
+int spi_xfer(struct spi_slave *slave, unsigned int bitlen, const void *dout,
+               void *din, unsigned long flags)
+{
+       struct zynq_spi_slave *zslave = to_zynq_spi_slave(slave);
+       u32 len = bitlen / 8;
+       u32 tx_len = len, rx_len = len, tx_tvl;
+       const u8 *tx_buf = dout;
+       u8 *rx_buf = din, buf;
+       u32 ts, status;
+
+       debug("spi_xfer: bus:%i cs:%i bitlen:%i len:%i flags:%lx\n",
+             slave->bus, slave->cs, bitlen, len, flags);
+
+       if (bitlen == 0)
+               return -1;
+
+       if (bitlen % 8) {
+               debug("spi_xfer: Non byte aligned SPI transfer\n");
+               return -1;
+       }
+
+       if (flags & SPI_XFER_BEGIN)
+               spi_cs_activate(slave);
+
+       while (rx_len > 0) {
+               /* Write the data into TX FIFO - tx threshold is fifo_depth */
+               tx_tvl = 0;
+               while ((tx_tvl < zslave->fifo_depth) && tx_len) {
+                       if (tx_buf)
+                               buf = *tx_buf++;
+                       else
+                               buf = 0;
+                       writel(buf, &zslave->base->txdr);
+                       tx_len--;
+                       tx_tvl++;
+               }
+
+               /* Check TX FIFO completion */
+               ts = get_timer(0);
+               status = readl(&zslave->base->isr);
+               while (!(status & ZYNQ_SPI_IXR_TXOW_MASK)) {
+                       if (get_timer(ts) > CONFIG_SYS_ZYNQ_SPI_WAIT) {
+                               printf("spi_xfer: Timeout! TX FIFO not full\n");
+                               return -1;
+                       }
+                       status = readl(&zslave->base->isr);
+               }
+
+               /* Read the data from RX FIFO */
+               status = readl(&zslave->base->isr);
+               while (status & ZYNQ_SPI_IXR_RXNEMPTY_MASK) {
+                       buf = readl(&zslave->base->rxdr);
+                       if (rx_buf)
+                               *rx_buf++ = buf;
+                       status = readl(&zslave->base->isr);
+                       rx_len--;
+               }
+       }
+
+       if (flags & SPI_XFER_END)
+               spi_cs_deactivate(slave);
+
+       return 0;
+}