imx: mx6: ddr: add LPDDR2 support
authorPeng Fan <Peng.Fan@freescale.com>
Mon, 17 Aug 2015 08:11:04 +0000 (16:11 +0800)
committerStefano Babic <sbabic@denx.de>
Wed, 2 Sep 2015 13:34:12 +0000 (15:34 +0200)
Add LPDDR2 support:
1. Implement a function mx6_lpddr2_cfg to initialize MMDC for LPDDR2.
2. Introduce a structure mx6_lpddr2_cfg, most entrys are same to
   mx6_ddr3_cfg, but still keep it a single one for easy to choose
   parameters for LPDDR2.
3. If ddr_type is LPDDR2, use mx6_lpddr2_cfg to init MMDC.
4. Update comments.

Signed-off-by: Peng Fan <Peng.Fan@freescale.com>
Cc: Stefano Babic <sbabic@denx.de>
Cc: Tim Harvey <tharvey@gateworks.com>
arch/arm/cpu/armv7/mx6/ddr.c
arch/arm/include/asm/arch-mx6/mx6-ddr.h

index 17909a35b7e3b6ab930dfde0179667568e814f62..cf5587be54b5a23078a3aa9c4ec517859b31c2a6 100644 (file)
@@ -7,6 +7,7 @@
 
 #include <common.h>
 #include <linux/types.h>
+#include <asm/arch/clock.h>
 #include <asm/arch/mx6-ddr.h>
 #include <asm/arch/sys_proto.h>
 #include <asm/io.h>
@@ -330,15 +331,20 @@ void mx6sdl_dram_iocfg(unsigned width,
  * Configure mx6 mmdc registers based on:
  *  - board-specific memory configuration
  *  - board-specific calibration data
- *  - ddr3 chip details
+ *  - ddr3/lpddr2 chip details
  *
  * The various calculations here are derived from the Freescale
- * i.Mx6DQSDL DDR3 Script Aid spreadsheet (DOC-94917) designed to generate MMDC
- * configuration registers based on memory system and memory chip parameters.
+ * 1. i.Mx6DQSDL DDR3 Script Aid spreadsheet (DOC-94917) designed to generate
+ *    MMDC configuration registers based on memory system and memory chip
+ *    parameters.
+ *
+ * 2. i.Mx6SL LPDDR2 Script Aid spreadsheet V0.04 designed to generate MMDC
+ *    configuration registers based on memory system and memory chip
+ *    parameters.
  *
  * The defaults here are those which were specified in the spreadsheet.
  * For details on each register, refer to the IMX6DQRM and/or IMX6SDLRM
- * section titled MMDC initialization
+ * and/or IMX6SLRM section titled MMDC initialization.
  */
 #define MR(val, ba, cmd, cs1) \
        ((val << 16) | (1 << 15) | (cmd << 4) | (cs1 << 3) | ba)
@@ -348,6 +354,290 @@ void mx6sdl_dram_iocfg(unsigned width,
                mmdc1->entry = value;                                     \
        } while (0)
 
+/*
+ * According JESD209-2B-LPDDR2: Table 103
+ * WL: write latency
+ */
+static int lpddr2_wl(uint32_t mem_speed)
+{
+       switch (mem_speed) {
+       case 1066:
+       case 933:
+               return 4;
+       case 800:
+               return 3;
+       case 677:
+       case 533:
+               return 2;
+       case 400:
+       case 333:
+               return 1;
+       default:
+               puts("invalid memory speed\n");
+               hang();
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * According JESD209-2B-LPDDR2: Table 103
+ * RL: read latency
+ */
+static int lpddr2_rl(uint32_t mem_speed)
+{
+       switch (mem_speed) {
+       case 1066:
+               return 8;
+       case 933:
+               return 7;
+       case 800:
+               return 6;
+       case 677:
+               return 5;
+       case 533:
+               return 4;
+       case 400:
+       case 333:
+               return 3;
+       default:
+               puts("invalid memory speed\n");
+               hang();
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+void mx6_lpddr2_cfg(const struct mx6_ddr_sysinfo *sysinfo,
+                   const struct mx6_mmdc_calibration *calib,
+                   const struct mx6_lpddr2_cfg *lpddr2_cfg)
+{
+       volatile struct mmdc_p_regs *mmdc0;
+       u32 val;
+       u8 tcke, tcksrx, tcksre, trrd;
+       u8 twl, txp, tfaw, tcl;
+       u16 tras, twr, tmrd, trtp, twtr, trfc, txsr;
+       u16 trcd_lp, trppb_lp, trpab_lp, trc_lp;
+       u16 cs0_end;
+       u8 coladdr;
+       int clkper; /* clock period in picoseconds */
+       int clock;  /* clock freq in mHz */
+       int cs;
+
+       /* only support 16/32 bits */
+       if (sysinfo->dsize > 1)
+               hang();
+
+       mmdc0 = (struct mmdc_p_regs *)MMDC_P0_BASE_ADDR;
+
+       clock = mxc_get_clock(MXC_DDR_CLK) / 1000000U;
+       clkper = (1000 * 1000) / clock; /* pico seconds */
+
+       twl = lpddr2_wl(lpddr2_cfg->mem_speed) - 1;
+
+       /* LPDDR2-S2 and LPDDR2-S4 have the same tRFC value. */
+       switch (lpddr2_cfg->density) {
+       case 1:
+       case 2:
+       case 4:
+               trfc = DIV_ROUND_UP(130000, clkper) - 1;
+               txsr = DIV_ROUND_UP(140000, clkper) - 1;
+               break;
+       case 8:
+               trfc = DIV_ROUND_UP(210000, clkper) - 1;
+               txsr = DIV_ROUND_UP(220000, clkper) - 1;
+               break;
+       default:
+               /*
+                * 64Mb, 128Mb, 256Mb, 512Mb are not supported currently.
+                */
+               hang();
+               break;
+       }
+       /*
+        * txpdll, txpr, taonpd and taofpd are not relevant in LPDDR2 mode,
+        * set them to 0. */
+       txp = DIV_ROUND_UP(7500, clkper) - 1;
+       tcke = 3;
+       if (lpddr2_cfg->mem_speed == 333)
+               tfaw = DIV_ROUND_UP(60000, clkper) - 1;
+       else
+               tfaw = DIV_ROUND_UP(50000, clkper) - 1;
+       trrd = DIV_ROUND_UP(10000, clkper) - 1;
+
+       /* tckesr for LPDDR2 */
+       tcksre = DIV_ROUND_UP(15000, clkper);
+       tcksrx = tcksre;
+       twr  = DIV_ROUND_UP(15000, clkper) - 1;
+       /*
+        * tMRR: 2, tMRW: 5
+        * tMRD should be set to max(tMRR, tMRW)
+        */
+       tmrd = 5;
+       tras = DIV_ROUND_UP(lpddr2_cfg->trasmin, clkper / 10) - 1;
+       /* LPDDR2 mode use tRCD_LP filed in MDCFG3. */
+       trcd_lp = DIV_ROUND_UP(lpddr2_cfg->trcd_lp, clkper / 10) - 1;
+       trc_lp = DIV_ROUND_UP(lpddr2_cfg->trasmin + lpddr2_cfg->trppb_lp,
+                             clkper / 10) - 1;
+       trppb_lp = DIV_ROUND_UP(lpddr2_cfg->trppb_lp, clkper / 10) - 1;
+       trpab_lp = DIV_ROUND_UP(lpddr2_cfg->trpab_lp, clkper / 10) - 1;
+       /* To LPDDR2, CL in MDCFG0 refers to RL */
+       tcl = lpddr2_rl(lpddr2_cfg->mem_speed) - 3;
+       twtr = DIV_ROUND_UP(7500, clkper) - 1;
+       trtp = DIV_ROUND_UP(7500, clkper) - 1;
+
+       cs0_end = 4 * sysinfo->cs_density - 1;
+
+       debug("density:%d Gb (%d Gb per chip)\n",
+             sysinfo->cs_density, lpddr2_cfg->density);
+       debug("clock: %dMHz (%d ps)\n", clock, clkper);
+       debug("memspd:%d\n", lpddr2_cfg->mem_speed);
+       debug("trcd_lp=%d\n", trcd_lp);
+       debug("trppb_lp=%d\n", trppb_lp);
+       debug("trpab_lp=%d\n", trpab_lp);
+       debug("trc_lp=%d\n", trc_lp);
+       debug("tcke=%d\n", tcke);
+       debug("tcksrx=%d\n", tcksrx);
+       debug("tcksre=%d\n", tcksre);
+       debug("trfc=%d\n", trfc);
+       debug("txsr=%d\n", txsr);
+       debug("txp=%d\n", txp);
+       debug("tfaw=%d\n", tfaw);
+       debug("tcl=%d\n", tcl);
+       debug("tras=%d\n", tras);
+       debug("twr=%d\n", twr);
+       debug("tmrd=%d\n", tmrd);
+       debug("twl=%d\n", twl);
+       debug("trtp=%d\n", trtp);
+       debug("twtr=%d\n", twtr);
+       debug("trrd=%d\n", trrd);
+       debug("cs0_end=%d\n", cs0_end);
+       debug("ncs=%d\n", sysinfo->ncs);
+
+       /*
+        * board-specific configuration:
+        *  These values are determined empirically and vary per board layout
+        */
+       mmdc0->mpwldectrl0 = calib->p0_mpwldectrl0;
+       mmdc0->mpwldectrl1 = calib->p0_mpwldectrl1;
+       mmdc0->mpdgctrl0 = calib->p0_mpdgctrl0;
+       mmdc0->mpdgctrl1 = calib->p0_mpdgctrl1;
+       mmdc0->mprddlctl = calib->p0_mprddlctl;
+       mmdc0->mpwrdlctl = calib->p0_mpwrdlctl;
+       mmdc0->mpzqlp2ctl = calib->mpzqlp2ctl;
+
+       /* Read data DQ Byte0-3 delay */
+       mmdc0->mprddqby0dl = 0x33333333;
+       mmdc0->mprddqby1dl = 0x33333333;
+       if (sysinfo->dsize > 0) {
+               mmdc0->mprddqby2dl = 0x33333333;
+               mmdc0->mprddqby3dl = 0x33333333;
+       }
+
+       /* Write data DQ Byte0-3 delay */
+       mmdc0->mpwrdqby0dl = 0xf3333333;
+       mmdc0->mpwrdqby1dl = 0xf3333333;
+       if (sysinfo->dsize > 0) {
+               mmdc0->mpwrdqby2dl = 0xf3333333;
+               mmdc0->mpwrdqby3dl = 0xf3333333;
+       }
+
+       /*
+        * In LPDDR2 mode this register should be cleared,
+        * so no termination will be activated.
+        */
+       mmdc0->mpodtctrl = 0;
+
+       /* complete calibration */
+       val = (1 << 11); /* Force measurement on delay-lines */
+       mmdc0->mpmur0 = val;
+
+       /* Step 1: configuration request */
+       mmdc0->mdscr = (u32)(1 << 15); /* config request */
+
+       /* Step 2: Timing configuration */
+       mmdc0->mdcfg0 = (trfc << 24) | (txsr << 16) | (txp << 13) |
+                       (tfaw << 4) | tcl;
+       mmdc0->mdcfg1 = (tras << 16) | (twr << 9) | (tmrd << 5) | twl;
+       mmdc0->mdcfg2 = (trtp << 6) | (twtr << 3) | trrd;
+       mmdc0->mdcfg3lp = (trc_lp << 16) | (trcd_lp << 8) |
+                         (trppb_lp << 4) | trpab_lp;
+       mmdc0->mdotc = 0;
+
+       mmdc0->mdasp = cs0_end; /* CS addressing */
+
+       /* Step 3: Configure DDR type */
+       mmdc0->mdmisc = (sysinfo->cs1_mirror << 19) | (sysinfo->walat << 16) |
+                       (sysinfo->bi_on << 12) | (sysinfo->mif3_mode << 9) |
+                       (sysinfo->ralat << 6) | (1 << 3);
+
+       /* Step 4: Configure delay while leaving reset */
+       mmdc0->mdor = (sysinfo->sde_to_rst << 8) |
+                     (sysinfo->rst_to_cke << 0);
+
+       /* Step 5: Configure DDR physical parameters (density and burst len) */
+       coladdr = lpddr2_cfg->coladdr;
+       if (lpddr2_cfg->coladdr == 8)           /* 8-bit COL is 0x3 */
+               coladdr += 4;
+       else if (lpddr2_cfg->coladdr == 12)     /* 12-bit COL is 0x4 */
+               coladdr += 1;
+       mmdc0->mdctl =  (lpddr2_cfg->rowaddr - 11) << 24 |      /* ROW */
+                       (coladdr - 9) << 20 |                   /* COL */
+                       (0 << 19) |     /* Burst Length = 4 for LPDDR2 */
+                       (sysinfo->dsize << 16); /* DDR data bus size */
+
+       /* Step 6: Perform ZQ calibration */
+       val = 0xa1390003; /* one-time HW ZQ calib */
+       mmdc0->mpzqhwctrl = val;
+
+       /* Step 7: Enable MMDC with desired chip select */
+       mmdc0->mdctl |= (1 << 31) |                          /* SDE_0 for CS0 */
+                       ((sysinfo->ncs == 2) ? 1 : 0) << 30; /* SDE_1 for CS1 */
+
+       /* Step 8: Write Mode Registers to Init LPDDR2 devices */
+       for (cs = 0; cs < sysinfo->ncs; cs++) {
+               /* MR63: reset */
+               mmdc0->mdscr = MR(63, 0, 3, cs);
+               /* MR10: calibration,
+                * 0xff is calibration command after intilization.
+                */
+               val = 0xA | (0xff << 8);
+               mmdc0->mdscr = MR(val, 0, 3, cs);
+               /* MR1 */
+               val = 0x1 | (0x82 << 8);
+               mmdc0->mdscr = MR(val, 0, 3, cs);
+               /* MR2 */
+               val = 0x2 | (0x04 << 8);
+               mmdc0->mdscr = MR(val, 0, 3, cs);
+               /* MR3 */
+               val = 0x3 | (0x02 << 8);
+               mmdc0->mdscr = MR(val, 0, 3, cs);
+       }
+
+       /* Step 10: Power down control and self-refresh */
+       mmdc0->mdpdc = (tcke & 0x7) << 16 |
+                       5            << 12 |  /* PWDT_1: 256 cycles */
+                       5            <<  8 |  /* PWDT_0: 256 cycles */
+                       1            <<  6 |  /* BOTH_CS_PD */
+                       (tcksrx & 0x7) << 3 |
+                       (tcksre & 0x7);
+       mmdc0->mapsr = 0x00001006; /* ADOPT power down enabled */
+
+       /* Step 11: Configure ZQ calibration: one-time and periodic 1ms */
+       val = 0xa1310003;
+       mmdc0->mpzqhwctrl = val;
+
+       /* Step 12: Configure and activate periodic refresh */
+       mmdc0->mdref = (0 << 14) | /* REF_SEL: Periodic refresh cycle: 64kHz */
+                      (3 << 11);  /* REFR: Refresh Rate - 4 refreshes */
+
+       /* Step 13: Deassert config request - init complete */
+       mmdc0->mdscr = 0x00000000;
+
+       /* wait for auto-ZQ calibration to complete */
+       mdelay(1);
+}
+
 void mx6_ddr3_cfg(const struct mx6_ddr_sysinfo *sysinfo,
                  const struct mx6_mmdc_calibration *calib,
                  const struct mx6_ddr3_cfg *ddr3_cfg)
@@ -662,6 +952,8 @@ void mx6_dram_cfg(const struct mx6_ddr_sysinfo *sysinfo,
 {
        if (sysinfo->ddr_type == DDR_TYPE_DDR3) {
                mx6_ddr3_cfg(sysinfo, calib, ddr_cfg);
+       } else if (sysinfo->ddr_type == DDR_TYPE_LPDDR2) {
+               mx6_lpddr2_cfg(sysinfo, calib, ddr_cfg);
        } else {
                puts("Unsupported ddr type\n");
                hang();
index 36fcb2b6fc0c1c1e193651937a7c6cb1916e033c..68d9bda2c5ce984faade0094fcd8d8f1b88c5ae9 100644 (file)
@@ -377,6 +377,21 @@ struct mx6_ddr3_cfg {
        u8 SRT;         /* self-refresh temperature: 0=normal, 1=extended */
 };
 
+/* Device Information: Varies per LPDDR2 part number and speed grade */
+struct mx6_lpddr2_cfg {
+       u16 mem_speed;  /* ie 800 for LPDDR2-800 */
+       u8 density;     /* chip density (Gb) (1,2,4,8) */
+       u8 width;       /* bus width (bits) (4,8,16) */
+       u8 banks;       /* number of banks */
+       u8 rowaddr;     /* row address bits (11-16)*/
+       u8 coladdr;     /* col address bits (9-12) */
+       u16 trcd_lp;
+       u16 trppb_lp;
+       u16 trpab_lp;
+       u16 trcmin;     /* tRC min (ns*100) */
+       u16 trasmin;    /* tRAS min (ns*100) */
+};
+
 /* System Information: Varies per board design, layout, and term choices */
 struct mx6_ddr_sysinfo {
        u8 dsize;       /* size of bus (in dwords: 0=16bit,1=32bit,2=64bit) */