drivers/net/designware.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2010
   3  * Vipin Kumar, ST Micoelectronics, [email protected].
   4  *
   5  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   6  * project.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  11  * the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  21  * MA 02111-1307 USA
  22  */
  23
  24 /*
  25  * Designware ethernet IP driver for u-boot
  26  */
  27
  28 #include <common.h>
  29 #include <miiphy.h>
  30 #include <malloc.h>
  31 #include <linux/err.h>
  32 #include <asm/io.h>
  33 #include "designware.h"
  34
  35 static void tx_descs_init(struct eth_device *dev)
  36 {
  37         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
  38         struct eth_dma_regs *dma_p = priv->dma_regs_p;
  39         struct dmamacdescr *desc_table_p = &priv->tx_mac_descrtable[0];
  40         char *txbuffs = &priv->txbuffs[0];
  41         struct dmamacdescr *desc_p;
  42         u32 idx;
  43
  44         for (idx = 0; idx < CONFIG_TX_DESCR_NUM; idx++) {
  45                 desc_p = &desc_table_p[idx];
  46                 desc_p->dmamac_addr = &txbuffs[idx * CONFIG_ETH_BUFSIZE];
  47                 desc_p->dmamac_next = &desc_table_p[idx + 1];
  48
  49 #if defined(CONFIG_DW_ALTDESCRIPTOR)
  50                 desc_p->txrx_status &= ~(DESC_TXSTS_TXINT | DESC_TXSTS_TXLAST |
  51                                 DESC_TXSTS_TXFIRST | DESC_TXSTS_TXCRCDIS | \
  52                                 DESC_TXSTS_TXCHECKINSCTRL | \
  53                                 DESC_TXSTS_TXRINGEND | DESC_TXSTS_TXPADDIS);
  54
  55                 desc_p->txrx_status |= DESC_TXSTS_TXCHAIN;
  56                 desc_p->dmamac_cntl = 0;
  57                 desc_p->txrx_status &= ~(DESC_TXSTS_MSK | DESC_TXSTS_OWNBYDMA);
  58 #else
  59                 desc_p->dmamac_cntl = DESC_TXCTRL_TXCHAIN;
  60                 desc_p->txrx_status = 0;
  61 #endif
  62         }
  63
  64         /* Correcting the last pointer of the chain */
  65         desc_p->dmamac_next = &desc_table_p[0];
  66
  67         writel((ulong)&desc_table_p[0], &dma_p->txdesclistaddr);
  68 }
  69
  70 static void rx_descs_init(struct eth_device *dev)
  71 {
  72         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
  73         struct eth_dma_regs *dma_p = priv->dma_regs_p;
  74         struct dmamacdescr *desc_table_p = &priv->rx_mac_descrtable[0];
  75         char *rxbuffs = &priv->rxbuffs[0];
  76         struct dmamacdescr *desc_p;
  77         u32 idx;
  78
  79         for (idx = 0; idx < CONFIG_RX_DESCR_NUM; idx++) {
  80                 desc_p = &desc_table_p[idx];
  81                 desc_p->dmamac_addr = &rxbuffs[idx * CONFIG_ETH_BUFSIZE];
  82                 desc_p->dmamac_next = &desc_table_p[idx + 1];
  83
  84                 desc_p->dmamac_cntl =
  85                         (MAC_MAX_FRAME_SZ & DESC_RXCTRL_SIZE1MASK) | \
  86                                       DESC_RXCTRL_RXCHAIN;
  87
  88                 desc_p->txrx_status = DESC_RXSTS_OWNBYDMA;
  89         }
  90
  91         /* Correcting the last pointer of the chain */
  92         desc_p->dmamac_next = &desc_table_p[0];
  93
  94         writel((ulong)&desc_table_p[0], &dma_p->rxdesclistaddr);
  95 }
  96
  97 static void descs_init(struct eth_device *dev)
  98 {
  99         tx_descs_init(dev);
 100         rx_descs_init(dev);
 101 }
 102
 103 static int mac_reset(struct eth_device *dev)
 104 {
 105         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 106         struct eth_mac_regs *mac_p = priv->mac_regs_p;
 107         struct eth_dma_regs *dma_p = priv->dma_regs_p;
 108
 109         int timeout = CONFIG_MACRESET_TIMEOUT;
 110
 111         writel(DMAMAC_SRST, &dma_p->busmode);
 112         writel(MII_PORTSELECT, &mac_p->conf);
 113
 114         do {
 115                 if (!(readl(&dma_p->busmode) & DMAMAC_SRST))
 116                         return 0;
 117                 udelay(1000);
 118         } while (timeout--);
 119
 120         return -1;
 121 }
 122
 123 static int dw_write_hwaddr(struct eth_device *dev)
 124 {
 125         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 126         struct eth_mac_regs *mac_p = priv->mac_regs_p;
 127         u32 macid_lo, macid_hi;
 128         u8 *mac_id = &dev->enetaddr[0];
 129
 130         macid_lo = mac_id[0] + (mac_id[1] << 8) + \
 131                    (mac_id[2] << 16) + (mac_id[3] << 24);
 132         macid_hi = mac_id[4] + (mac_id[5] << 8);
 133
 134         writel(macid_hi, &mac_p->macaddr0hi);
 135         writel(macid_lo, &mac_p->macaddr0lo);
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static int dw_eth_init(struct eth_device *dev, bd_t *bis)
 141 {
 142         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 143         struct eth_mac_regs *mac_p = priv->mac_regs_p;
 144         struct eth_dma_regs *dma_p = priv->dma_regs_p;
 145         u32 conf;
 146
 147         /* Reset ethernet hardware */
 148         if (mac_reset(dev) < 0)
 149                 return -1;
 150
 151         /* Resore the HW MAC address as it has been lost during MAC reset */
 152         dw_write_hwaddr(dev);
 153
 154         writel(FIXEDBURST | PRIORXTX_41 | BURST_16,
 155                         &dma_p->busmode);
 156
 157         writel(FLUSHTXFIFO | readl(&dma_p->opmode), &dma_p->opmode);
 158         writel(STOREFORWARD | TXSECONDFRAME, &dma_p->opmode);
 159
 160         conf = FRAMEBURSTENABLE | DISABLERXOWN;
 161
 162         if (priv->speed != SPEED_1000M)
 163                 conf |= MII_PORTSELECT;
 164
 165         if (priv->duplex == FULL_DUPLEX)
 166                 conf |= FULLDPLXMODE;
 167
 168         writel(conf, &mac_p->conf);
 169
 170         descs_init(dev);
 171
 172         /*
 173          * Start/Enable xfer at dma as well as mac level
 174          */
 175         writel(readl(&dma_p->opmode) | RXSTART, &dma_p->opmode);
 176         writel(readl(&dma_p->opmode) | TXSTART, &dma_p->opmode);
 177
 178         writel(readl(&mac_p->conf) | RXENABLE, &mac_p->conf);
 179         writel(readl(&mac_p->conf) | TXENABLE, &mac_p->conf);
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 static int dw_eth_send(struct eth_device *dev, volatile void *packet,
 185                 int length)
 186 {
 187         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 188         struct eth_dma_regs *dma_p = priv->dma_regs_p;
 189         u32 desc_num = priv->tx_currdescnum;
 190         struct dmamacdescr *desc_p = &priv->tx_mac_descrtable[desc_num];
 191
 192         /* Check if the descriptor is owned by CPU */
 193         if (desc_p->txrx_status & DESC_TXSTS_OWNBYDMA) {
 194                 printf("CPU not owner of tx frame\n");
 195                 return -1;
 196         }
 197
 198         memcpy((void *)desc_p->dmamac_addr, (void *)packet, length);
 199
 200 #if defined(CONFIG_DW_ALTDESCRIPTOR)
 201         desc_p->txrx_status |= DESC_TXSTS_TXFIRST | DESC_TXSTS_TXLAST;
 202         desc_p->dmamac_cntl |= (length << DESC_TXCTRL_SIZE1SHFT) & \
 203                                DESC_TXCTRL_SIZE1MASK;
 204
 205         desc_p->txrx_status &= ~(DESC_TXSTS_MSK);
 206         desc_p->txrx_status |= DESC_TXSTS_OWNBYDMA;
 207 #else
 208         desc_p->dmamac_cntl |= ((length << DESC_TXCTRL_SIZE1SHFT) & \
 209                                DESC_TXCTRL_SIZE1MASK) | DESC_TXCTRL_TXLAST | \
 210                                DESC_TXCTRL_TXFIRST;
 211
 212         desc_p->txrx_status = DESC_TXSTS_OWNBYDMA;
 213 #endif
 214
 215         /* Test the wrap-around condition. */
 216         if (++desc_num >= CONFIG_TX_DESCR_NUM)
 217                 desc_num = 0;
 218
 219         priv->tx_currdescnum = desc_num;
 220
 221         /* Start the transmission */
 222         writel(POLL_DATA, &dma_p->txpolldemand);
 223
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static int dw_eth_recv(struct eth_device *dev)
 228 {
 229         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 230         u32 desc_num = priv->rx_currdescnum;
 231         struct dmamacdescr *desc_p = &priv->rx_mac_descrtable[desc_num];
 232
 233         u32 status = desc_p->txrx_status;
 234         int length = 0;
 235
 236         /* Check  if the owner is the CPU */
 237         if (!(status & DESC_RXSTS_OWNBYDMA)) {
 238
 239                 length = (status & DESC_RXSTS_FRMLENMSK) >> \
 240                          DESC_RXSTS_FRMLENSHFT;
 241
 242                 NetReceive(desc_p->dmamac_addr, length);
 243
 244                 /*
 245                  * Make the current descriptor valid again and go to
 246                  * the next one
 247                  */
 248                 desc_p->txrx_status |= DESC_RXSTS_OWNBYDMA;
 249
 250                 /* Test the wrap-around condition. */
 251                 if (++desc_num >= CONFIG_RX_DESCR_NUM)
 252                         desc_num = 0;
 253         }
 254
 255         priv->rx_currdescnum = desc_num;
 256
 257         return length;
 258 }
 259
 260 static void dw_eth_halt(struct eth_device *dev)
 261 {
 262         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 263
 264         mac_reset(dev);
 265         priv->tx_currdescnum = priv->rx_currdescnum = 0;
 266 }
 267
 268 static int eth_mdio_read(struct eth_device *dev, u8 addr, u8 reg, u16 *val)
 269 {
 270         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 271         struct eth_mac_regs *mac_p = priv->mac_regs_p;
 272         u32 miiaddr;
 273         int timeout = CONFIG_MDIO_TIMEOUT;
 274
 275         miiaddr = ((addr << MIIADDRSHIFT) & MII_ADDRMSK) | \
 276                   ((reg << MIIREGSHIFT) & MII_REGMSK);
 277
 278         writel(miiaddr | MII_CLKRANGE_150_250M | MII_BUSY, &mac_p->miiaddr);
 279
 280         do {
 281                 if (!(readl(&mac_p->miiaddr) & MII_BUSY)) {
 282                         *val = readl(&mac_p->miidata);
 283                         return 0;
 284                 }
 285                 udelay(1000);
 286         } while (timeout--);
 287
 288         return -1;
 289 }
 290
 291 static int eth_mdio_write(struct eth_device *dev, u8 addr, u8 reg, u16 val)
 292 {
 293         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 294         struct eth_mac_regs *mac_p = priv->mac_regs_p;
 295         u32 miiaddr;
 296         int ret = -1, timeout = CONFIG_MDIO_TIMEOUT;
 297         u16 value;
 298
 299         writel(val, &mac_p->miidata);
 300         miiaddr = ((addr << MIIADDRSHIFT) & MII_ADDRMSK) | \
 301                   ((reg << MIIREGSHIFT) & MII_REGMSK) | MII_WRITE;
 302
 303         writel(miiaddr | MII_CLKRANGE_150_250M | MII_BUSY, &mac_p->miiaddr);
 304
 305         do {
 306                 if (!(readl(&mac_p->miiaddr) & MII_BUSY)) {
 307                         ret = 0;
 308                         break;
 309                 }
 310                 udelay(1000);
 311         } while (timeout--);
 312
 313         /* Needed as a fix for ST-Phy */
 314         eth_mdio_read(dev, addr, reg, &value);
 315
 316         return ret;
 317 }
 318
 319 #if defined(CONFIG_DW_SEARCH_PHY)
 320 static int find_phy(struct eth_device *dev)
 321 {
 322         int phy_addr = 0;
 323         u16 ctrl, oldctrl;
 324
 325         do {
 326                 eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_BMCR, &ctrl);
 327                 oldctrl = ctrl & BMCR_ANENABLE;
 328
 329                 ctrl ^= BMCR_ANENABLE;
 330                 eth_mdio_write(dev, phy_addr, MII_BMCR, ctrl);
 331                 eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_BMCR, &ctrl);
 332                 ctrl &= BMCR_ANENABLE;
 333
 334                 if (ctrl == oldctrl) {
 335                         phy_addr++;
 336                 } else {
 337                         ctrl ^= BMCR_ANENABLE;
 338                         eth_mdio_write(dev, phy_addr, MII_BMCR, ctrl);
 339
 340                         return phy_addr;
 341                 }
 342         } while (phy_addr < 32);
 343
 344         return -1;
 345 }
 346 #endif
 347
 348 static int dw_reset_phy(struct eth_device *dev)
 349 {
 350         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 351         u16 ctrl;
 352         int timeout = CONFIG_PHYRESET_TIMEOUT;
 353         u32 phy_addr = priv->address;
 354
 355         eth_mdio_write(dev, phy_addr, MII_BMCR, BMCR_RESET);
 356         do {
 357                 eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_BMCR, &ctrl);
 358                 if (!(ctrl & BMCR_RESET))
 359                         break;
 360                 udelay(1000);
 361         } while (timeout--);
 362
 363         if (timeout < 0)
 364                 return -1;
 365
 366 #ifdef CONFIG_PHY_RESET_DELAY
 367         udelay(CONFIG_PHY_RESET_DELAY);
 368 #endif
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 static int configure_phy(struct eth_device *dev)
 373 {
 374         struct dw_eth_dev *priv = dev->priv;
 375         int phy_addr;
 376         u16 bmcr;
 377 #if defined(CONFIG_DW_AUTONEG)
 378         u16 bmsr;
 379         u32 timeout;
 380         u16 anlpar, btsr;
 381 #else
 382         u16 ctrl;
 383 #endif
 384
 385 #if defined(CONFIG_DW_SEARCH_PHY)
 386         phy_addr = find_phy(dev);
 387         if (phy_addr > 0)
 388                 priv->address = phy_addr;
 389         else
 390                 return -1;
 391 #else
 392         phy_addr = priv->address;
 393 #endif
 394         if (dw_reset_phy(dev) < 0)
 395                 return -1;
 396
 397 #if defined(CONFIG_DW_AUTONEG)
 398         bmcr = BMCR_ANENABLE | BMCR_ANRESTART | BMCR_SPEED100 | \
 399                BMCR_FULLDPLX | BMCR_SPEED1000;
 400 #else
 401         bmcr = BMCR_SPEED100 | BMCR_FULLDPLX;
 402
 403 #if defined(CONFIG_DW_SPEED10M)
 404         bmcr &= ~BMCR_SPEED100;
 405 #endif
 406 #if defined(CONFIG_DW_DUPLEXHALF)
 407         bmcr &= ~BMCR_FULLDPLX;
 408 #endif
 409 #endif
 410         if (eth_mdio_write(dev, phy_addr, MII_BMCR, bmcr) < 0)
 411                 return -1;
 412
 413         /* Read the phy status register and populate priv structure */
 414 #if defined(CONFIG_DW_AUTONEG)
 415         timeout = CONFIG_AUTONEG_TIMEOUT;
 416         do {
 417                 eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_BMSR, &bmsr);
 418                 if (bmsr & BMSR_ANEGCOMPLETE)
 419                         break;
 420                 udelay(1000);
 421         } while (timeout--);
 422
 423         eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_LPA, &anlpar);
 424         eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_STAT1000, &btsr);
 425
 426         if (btsr & (PHY_1000BTSR_1000FD | PHY_1000BTSR_1000HD)) {
 427                 priv->speed = SPEED_1000M;
 428                 if (btsr & PHY_1000BTSR_1000FD)
 429                         priv->duplex = FULL_DUPLEX;
 430                 else
 431                         priv->duplex = HALF_DUPLEX;
 432         } else {
 433                 if (anlpar & LPA_100)
 434                         priv->speed = SPEED_100M;
 435                 else
 436                         priv->speed = SPEED_10M;
 437
 438                 if (anlpar & (LPA_10FULL | LPA_100FULL))
 439                         priv->duplex = FULL_DUPLEX;
 440                 else
 441                         priv->duplex = HALF_DUPLEX;
 442         }
 443 #else
 444         if (eth_mdio_read(dev, phy_addr, MII_BMCR, &ctrl) < 0)
 445                 return -1;
 446
 447         if (ctrl & BMCR_FULLDPLX)
 448                 priv->duplex = FULL_DUPLEX;
 449         else
 450                 priv->duplex = HALF_DUPLEX;
 451
 452         if (ctrl & BMCR_SPEED1000)
 453                 priv->speed = SPEED_1000M;
 454         else if (ctrl & BMCR_SPEED100)
 455                 priv->speed = SPEED_100M;
 456         else
 457                 priv->speed = SPEED_10M;
 458 #endif
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 #if defined(CONFIG_MII)
 463 static int dw_mii_read(const char *devname, u8 addr, u8 reg, u16 *val)
 464 {
 465         struct eth_device *dev;
 466
 467         dev = eth_get_dev_by_name(devname);
 468         if (dev)
 469                 eth_mdio_read(dev, addr, reg, val);
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 static int dw_mii_write(const char *devname, u8 addr, u8 reg, u16 val)
 475 {
 476         struct eth_device *dev;
 477
 478         dev = eth_get_dev_by_name(devname);
 479         if (dev)
 480                 eth_mdio_write(dev, addr, reg, val);
 481
 482         return 0;
 483 }
 484 #endif
 485
 486 int designware_initialize(u32 id, ulong base_addr, u32 phy_addr)
 487 {
 488         struct eth_device *dev;
 489         struct dw_eth_dev *priv;
 490
 491         dev = (struct eth_device *) malloc(sizeof(struct eth_device));
 492         if (!dev)
 493                 return -ENOMEM;
 494
 495         /*
 496          * Since the priv structure contains the descriptors which need a strict
 497          * buswidth alignment, memalign is used to allocate memory
 498          */
 499         priv = (struct dw_eth_dev *) memalign(16, sizeof(struct dw_eth_dev));
 500         if (!priv) {
 501                 free(dev);
 502                 return -ENOMEM;
 503         }
 504
 505         memset(dev, 0, sizeof(struct eth_device));
 506         memset(priv, 0, sizeof(struct dw_eth_dev));
 507
 508         sprintf(dev->name, "mii%d", id);
 509         dev->iobase = (int)base_addr;
 510         dev->priv = priv;
 511
 512         eth_getenv_enetaddr_by_index("eth", id, &dev->enetaddr[0]);
 513
 514         priv->dev = dev;
 515         priv->mac_regs_p = (struct eth_mac_regs *)base_addr;
 516         priv->dma_regs_p = (struct eth_dma_regs *)(base_addr +
 517                         DW_DMA_BASE_OFFSET);
 518         priv->address = phy_addr;
 519
 520         if (mac_reset(dev) < 0)
 521                 return -1;
 522
 523         if (configure_phy(dev) < 0) {
 524                 printf("Phy could not be configured\n");
 525                 return -1;
 526         }
 527
 528         dev->init = dw_eth_init;
 529         dev->send = dw_eth_send;
 530         dev->recv = dw_eth_recv;
 531         dev->halt = dw_eth_halt;
 532         dev->write_hwaddr = dw_write_hwaddr;
 533
 534         eth_register(dev);
 535
 536 #if defined(CONFIG_MII)
 537         miiphy_register(dev->name, dw_mii_read, dw_mii_write);
 538 #endif
 539         return 1;
 540 }