drivers/spi/spi-armada-3700.c

   1 /*
   2  * Marvell Armada-3700 SPI controller driver
   3  *
   4  * Copyright (C) 2016 Marvell Ltd.
   5  *
   6  * Author: Wilson Ding <[email protected]>
   7  * Author: Romain Perier <[email protected]>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  */
  13
  14 #include <linux/clk.h>
  15 #include <linux/completion.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/io.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/of.h>
  23 #include <linux/of_irq.h>
  24 #include <linux/of_device.h>
  25 #include <linux/pinctrl/consumer.h>
  26 #include <linux/spi/spi.h>
  27
  28 #define DRIVER_NAME                     "armada_3700_spi"
  29
  30 #define A3700_SPI_TIMEOUT               10
  31
  32 /* SPI Register Offest */
  33 #define A3700_SPI_IF_CTRL_REG           0x00
  34 #define A3700_SPI_IF_CFG_REG            0x04
  35 #define A3700_SPI_DATA_OUT_REG          0x08
  36 #define A3700_SPI_DATA_IN_REG           0x0C
  37 #define A3700_SPI_IF_INST_REG           0x10
  38 #define A3700_SPI_IF_ADDR_REG           0x14
  39 #define A3700_SPI_IF_RMODE_REG          0x18
  40 #define A3700_SPI_IF_HDR_CNT_REG        0x1C
  41 #define A3700_SPI_IF_DIN_CNT_REG        0x20
  42 #define A3700_SPI_IF_TIME_REG           0x24
  43 #define A3700_SPI_INT_STAT_REG          0x28
  44 #define A3700_SPI_INT_MASK_REG          0x2C
  45
  46 /* A3700_SPI_IF_CTRL_REG */
  47 #define A3700_SPI_EN                    BIT(16)
  48 #define A3700_SPI_ADDR_NOT_CONFIG       BIT(12)
  49 #define A3700_SPI_WFIFO_OVERFLOW        BIT(11)
  50 #define A3700_SPI_WFIFO_UNDERFLOW       BIT(10)
  51 #define A3700_SPI_RFIFO_OVERFLOW        BIT(9)
  52 #define A3700_SPI_RFIFO_UNDERFLOW       BIT(8)
  53 #define A3700_SPI_WFIFO_FULL            BIT(7)
  54 #define A3700_SPI_WFIFO_EMPTY           BIT(6)
  55 #define A3700_SPI_RFIFO_FULL            BIT(5)
  56 #define A3700_SPI_RFIFO_EMPTY           BIT(4)
  57 #define A3700_SPI_WFIFO_RDY             BIT(3)
  58 #define A3700_SPI_RFIFO_RDY             BIT(2)
  59 #define A3700_SPI_XFER_RDY              BIT(1)
  60 #define A3700_SPI_XFER_DONE             BIT(0)
  61
  62 /* A3700_SPI_IF_CFG_REG */
  63 #define A3700_SPI_WFIFO_THRS            BIT(28)
  64 #define A3700_SPI_RFIFO_THRS            BIT(24)
  65 #define A3700_SPI_AUTO_CS               BIT(20)
  66 #define A3700_SPI_DMA_RD_EN             BIT(18)
  67 #define A3700_SPI_FIFO_MODE             BIT(17)
  68 #define A3700_SPI_SRST                  BIT(16)
  69 #define A3700_SPI_XFER_START            BIT(15)
  70 #define A3700_SPI_XFER_STOP             BIT(14)
  71 #define A3700_SPI_INST_PIN              BIT(13)
  72 #define A3700_SPI_ADDR_PIN              BIT(12)
  73 #define A3700_SPI_DATA_PIN1             BIT(11)
  74 #define A3700_SPI_DATA_PIN0             BIT(10)
  75 #define A3700_SPI_FIFO_FLUSH            BIT(9)
  76 #define A3700_SPI_RW_EN                 BIT(8)
  77 #define A3700_SPI_CLK_POL               BIT(7)
  78 #define A3700_SPI_CLK_PHA               BIT(6)
  79 #define A3700_SPI_BYTE_LEN              BIT(5)
  80 #define A3700_SPI_CLK_PRESCALE          BIT(0)
  81 #define A3700_SPI_CLK_PRESCALE_MASK     (0x1f)
  82
  83 #define A3700_SPI_WFIFO_THRS_BIT        28
  84 #define A3700_SPI_RFIFO_THRS_BIT        24
  85 #define A3700_SPI_FIFO_THRS_MASK        0x7
  86
  87 #define A3700_SPI_DATA_PIN_MASK         0x3
  88
  89 /* A3700_SPI_IF_HDR_CNT_REG */
  90 #define A3700_SPI_DUMMY_CNT_BIT         12
  91 #define A3700_SPI_DUMMY_CNT_MASK        0x7
  92 #define A3700_SPI_RMODE_CNT_BIT         8
  93 #define A3700_SPI_RMODE_CNT_MASK        0x3
  94 #define A3700_SPI_ADDR_CNT_BIT          4
  95 #define A3700_SPI_ADDR_CNT_MASK         0x7
  96 #define A3700_SPI_INSTR_CNT_BIT         0
  97 #define A3700_SPI_INSTR_CNT_MASK        0x3
  98
  99 /* A3700_SPI_IF_TIME_REG */
 100 #define A3700_SPI_CLK_CAPT_EDGE         BIT(7)
 101
 102 /* Flags and macros for struct a3700_spi */
 103 #define A3700_INSTR_CNT                 1
 104 #define A3700_ADDR_CNT                  3
 105 #define A3700_DUMMY_CNT                 1
 106
 107 struct a3700_spi {
 108         struct spi_master *master;
 109         void __iomem *base;
 110         struct clk *clk;
 111         unsigned int irq;
 112         unsigned int flags;
 113         bool xmit_data;
 114         const u8 *tx_buf;
 115         u8 *rx_buf;
 116         size_t buf_len;
 117         u8 byte_len;
 118         u32 wait_mask;
 119         struct completion done;
 120         u32 addr_cnt;
 121         u32 instr_cnt;
 122         size_t hdr_cnt;
 123 };
 124
 125 static u32 spireg_read(struct a3700_spi *a3700_spi, u32 offset)
 126 {
 127         return readl(a3700_spi->base + offset);
 128 }
 129
 130 static void spireg_write(struct a3700_spi *a3700_spi, u32 offset, u32 data)
 131 {
 132         writel(data, a3700_spi->base + offset);
 133 }
 134
 135 static void a3700_spi_auto_cs_unset(struct a3700_spi *a3700_spi)
 136 {
 137         u32 val;
 138
 139         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 140         val &= ~A3700_SPI_AUTO_CS;
 141         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 142 }
 143
 144 static void a3700_spi_activate_cs(struct a3700_spi *a3700_spi, unsigned int cs)
 145 {
 146         u32 val;
 147
 148         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG);
 149         val |= (A3700_SPI_EN << cs);
 150         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG, val);
 151 }
 152
 153 static void a3700_spi_deactivate_cs(struct a3700_spi *a3700_spi,
 154                                     unsigned int cs)
 155 {
 156         u32 val;
 157
 158         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG);
 159         val &= ~(A3700_SPI_EN << cs);
 160         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG, val);
 161 }
 162
 163 static int a3700_spi_pin_mode_set(struct a3700_spi *a3700_spi,
 164                                   unsigned int pin_mode)
 165 {
 166         u32 val;
 167
 168         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 169         val &= ~(A3700_SPI_INST_PIN | A3700_SPI_ADDR_PIN);
 170         val &= ~(A3700_SPI_DATA_PIN0 | A3700_SPI_DATA_PIN1);
 171
 172         switch (pin_mode) {
 173         case SPI_NBITS_SINGLE:
 174                 break;
 175         case SPI_NBITS_DUAL:
 176                 val |= A3700_SPI_DATA_PIN0;
 177                 break;
 178         case SPI_NBITS_QUAD:
 179                 val |= A3700_SPI_DATA_PIN1;
 180                 break;
 181         default:
 182                 dev_err(&a3700_spi->master->dev, "wrong pin mode %u", pin_mode);
 183                 return -EINVAL;
 184         }
 185
 186         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 187
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 static void a3700_spi_fifo_mode_set(struct a3700_spi *a3700_spi)
 192 {
 193         u32 val;
 194
 195         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 196         val |= A3700_SPI_FIFO_MODE;
 197         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 198 }
 199
 200 static void a3700_spi_mode_set(struct a3700_spi *a3700_spi,
 201                                unsigned int mode_bits)
 202 {
 203         u32 val;
 204
 205         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 206
 207         if (mode_bits & SPI_CPOL)
 208                 val |= A3700_SPI_CLK_POL;
 209         else
 210                 val &= ~A3700_SPI_CLK_POL;
 211
 212         if (mode_bits & SPI_CPHA)
 213                 val |= A3700_SPI_CLK_PHA;
 214         else
 215                 val &= ~A3700_SPI_CLK_PHA;
 216
 217         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 218 }
 219
 220 static void a3700_spi_clock_set(struct a3700_spi *a3700_spi,
 221                                 unsigned int speed_hz, u16 mode)
 222 {
 223         u32 val;
 224         u32 prescale;
 225
 226         prescale = DIV_ROUND_UP(clk_get_rate(a3700_spi->clk), speed_hz);
 227
 228         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 229         val = val & ~A3700_SPI_CLK_PRESCALE_MASK;
 230
 231         val = val | (prescale & A3700_SPI_CLK_PRESCALE_MASK);
 232         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 233
 234         if (prescale <= 2) {
 235                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_TIME_REG);
 236                 val |= A3700_SPI_CLK_CAPT_EDGE;
 237                 spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_TIME_REG, val);
 238         }
 239
 240         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 241         val &= ~(A3700_SPI_CLK_POL | A3700_SPI_CLK_PHA);
 242
 243         if (mode & SPI_CPOL)
 244                 val |= A3700_SPI_CLK_POL;
 245
 246         if (mode & SPI_CPHA)
 247                 val |= A3700_SPI_CLK_PHA;
 248
 249         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 250 }
 251
 252 static void a3700_spi_bytelen_set(struct a3700_spi *a3700_spi, unsigned int len)
 253 {
 254         u32 val;
 255
 256         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 257         if (len == 4)
 258                 val |= A3700_SPI_BYTE_LEN;
 259         else
 260                 val &= ~A3700_SPI_BYTE_LEN;
 261         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 262
 263         a3700_spi->byte_len = len;
 264 }
 265
 266 static int a3700_spi_fifo_flush(struct a3700_spi *a3700_spi)
 267 {
 268         int timeout = A3700_SPI_TIMEOUT;
 269         u32 val;
 270
 271         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 272         val |= A3700_SPI_FIFO_FLUSH;
 273         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 274
 275         while (--timeout) {
 276                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 277                 if (!(val & A3700_SPI_FIFO_FLUSH))
 278                         return 0;
 279                 udelay(1);
 280         }
 281
 282         return -ETIMEDOUT;
 283 }
 284
 285 static int a3700_spi_init(struct a3700_spi *a3700_spi)
 286 {
 287         struct spi_master *master = a3700_spi->master;
 288         u32 val;
 289         int i, ret = 0;
 290
 291         /* Reset SPI unit */
 292         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 293         val |= A3700_SPI_SRST;
 294         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 295
 296         udelay(A3700_SPI_TIMEOUT);
 297
 298         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 299         val &= ~A3700_SPI_SRST;
 300         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 301
 302         /* Disable AUTO_CS and deactivate all chip-selects */
 303         a3700_spi_auto_cs_unset(a3700_spi);
 304         for (i = 0; i < master->num_chipselect; i++)
 305                 a3700_spi_deactivate_cs(a3700_spi, i);
 306
 307         /* Enable FIFO mode */
 308         a3700_spi_fifo_mode_set(a3700_spi);
 309
 310         /* Set SPI mode */
 311         a3700_spi_mode_set(a3700_spi, master->mode_bits);
 312
 313         /* Reset counters */
 314         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_HDR_CNT_REG, 0);
 315         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_DIN_CNT_REG, 0);
 316
 317         /* Mask the interrupts and clear cause bits */
 318         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_INT_MASK_REG, 0);
 319         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_INT_STAT_REG, ~0U);
 320
 321         return ret;
 322 }
 323
 324 static irqreturn_t a3700_spi_interrupt(int irq, void *dev_id)
 325 {
 326         struct spi_master *master = dev_id;
 327         struct a3700_spi *a3700_spi;
 328         u32 cause;
 329
 330         a3700_spi = spi_master_get_devdata(master);
 331
 332         /* Get interrupt causes */
 333         cause = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_INT_STAT_REG);
 334
 335         if (!cause || !(a3700_spi->wait_mask & cause))
 336                 return IRQ_NONE;
 337
 338         /* mask and acknowledge the SPI interrupts */
 339         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_INT_MASK_REG, 0);
 340         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_INT_STAT_REG, cause);
 341
 342         /* Wake up the transfer */
 343         complete(&a3700_spi->done);
 344
 345         return IRQ_HANDLED;
 346 }
 347
 348 static bool a3700_spi_wait_completion(struct spi_device *spi)
 349 {
 350         struct a3700_spi *a3700_spi;
 351         unsigned int timeout;
 352         unsigned int ctrl_reg;
 353         unsigned long timeout_jiffies;
 354
 355         a3700_spi = spi_master_get_devdata(spi->master);
 356
 357         /* SPI interrupt is edge-triggered, which means an interrupt will
 358          * be generated only when detecting a specific status bit changed
 359          * from '0' to '1'. So when we start waiting for a interrupt, we
 360          * need to check status bit in control reg first, if it is already 1,
 361          * then we do not need to wait for interrupt
 362          */
 363         ctrl_reg = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG);
 364         if (a3700_spi->wait_mask & ctrl_reg)
 365                 return true;
 366
 367         reinit_completion(&a3700_spi->done);
 368
 369         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_INT_MASK_REG,
 370                      a3700_spi->wait_mask);
 371
 372         timeout_jiffies = msecs_to_jiffies(A3700_SPI_TIMEOUT);
 373         timeout = wait_for_completion_timeout(&a3700_spi->done,
 374                                               timeout_jiffies);
 375
 376         a3700_spi->wait_mask = 0;
 377
 378         if (timeout)
 379                 return true;
 380
 381         /* there might be the case that right after we checked the
 382          * status bits in this routine and before start to wait for
 383          * interrupt by wait_for_completion_timeout, the interrupt
 384          * happens, to avoid missing it we need to double check
 385          * status bits in control reg, if it is already 1, then
 386          * consider that we have the interrupt successfully and
 387          * return true.
 388          */
 389         ctrl_reg = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG);
 390         if (a3700_spi->wait_mask & ctrl_reg)
 391                 return true;
 392
 393         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_INT_MASK_REG, 0);
 394
 395         return true;
 396 }
 397
 398 static bool a3700_spi_transfer_wait(struct spi_device *spi,
 399                                     unsigned int bit_mask)
 400 {
 401         struct a3700_spi *a3700_spi;
 402
 403         a3700_spi = spi_master_get_devdata(spi->master);
 404         a3700_spi->wait_mask = bit_mask;
 405
 406         return a3700_spi_wait_completion(spi);
 407 }
 408
 409 static void a3700_spi_fifo_thres_set(struct a3700_spi *a3700_spi,
 410                                      unsigned int bytes)
 411 {
 412         u32 val;
 413
 414         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 415         val &= ~(A3700_SPI_FIFO_THRS_MASK << A3700_SPI_RFIFO_THRS_BIT);
 416         val |= (bytes - 1) << A3700_SPI_RFIFO_THRS_BIT;
 417         val &= ~(A3700_SPI_FIFO_THRS_MASK << A3700_SPI_WFIFO_THRS_BIT);
 418         val |= (7 - bytes) << A3700_SPI_WFIFO_THRS_BIT;
 419         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 420 }
 421
 422 static void a3700_spi_transfer_setup(struct spi_device *spi,
 423                                      struct spi_transfer *xfer)
 424 {
 425         struct a3700_spi *a3700_spi;
 426         unsigned int byte_len;
 427
 428         a3700_spi = spi_master_get_devdata(spi->master);
 429
 430         a3700_spi_clock_set(a3700_spi, xfer->speed_hz, spi->mode);
 431
 432         byte_len = xfer->bits_per_word >> 3;
 433
 434         a3700_spi_fifo_thres_set(a3700_spi, byte_len);
 435 }
 436
 437 static void a3700_spi_set_cs(struct spi_device *spi, bool enable)
 438 {
 439         struct a3700_spi *a3700_spi = spi_master_get_devdata(spi->master);
 440
 441         if (!enable)
 442                 a3700_spi_activate_cs(a3700_spi, spi->chip_select);
 443         else
 444                 a3700_spi_deactivate_cs(a3700_spi, spi->chip_select);
 445 }
 446
 447 static void a3700_spi_header_set(struct a3700_spi *a3700_spi)
 448 {
 449         u32 instr_cnt = 0, addr_cnt = 0, dummy_cnt = 0;
 450         u32 val = 0;
 451
 452         /* Clear the header registers */
 453         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_INST_REG, 0);
 454         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_ADDR_REG, 0);
 455         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_RMODE_REG, 0);
 456
 457         /* Set header counters */
 458         if (a3700_spi->tx_buf) {
 459                 if (a3700_spi->buf_len <= a3700_spi->instr_cnt) {
 460                         instr_cnt = a3700_spi->buf_len;
 461                 } else if (a3700_spi->buf_len <= (a3700_spi->instr_cnt +
 462                                                   a3700_spi->addr_cnt)) {
 463                         instr_cnt = a3700_spi->instr_cnt;
 464                         addr_cnt = a3700_spi->buf_len - instr_cnt;
 465                 } else if (a3700_spi->buf_len <= a3700_spi->hdr_cnt) {
 466                         instr_cnt = a3700_spi->instr_cnt;
 467                         addr_cnt = a3700_spi->addr_cnt;
 468                         /* Need to handle the normal write case with 1 byte
 469                          * data
 470                          */
 471                         if (!a3700_spi->tx_buf[instr_cnt + addr_cnt])
 472                                 dummy_cnt = a3700_spi->buf_len - instr_cnt -
 473                                             addr_cnt;
 474                 }
 475                 val |= ((instr_cnt & A3700_SPI_INSTR_CNT_MASK)
 476                         << A3700_SPI_INSTR_CNT_BIT);
 477                 val |= ((addr_cnt & A3700_SPI_ADDR_CNT_MASK)
 478                         << A3700_SPI_ADDR_CNT_BIT);
 479                 val |= ((dummy_cnt & A3700_SPI_DUMMY_CNT_MASK)
 480                         << A3700_SPI_DUMMY_CNT_BIT);
 481         }
 482         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_HDR_CNT_REG, val);
 483
 484         /* Update the buffer length to be transferred */
 485         a3700_spi->buf_len -= (instr_cnt + addr_cnt + dummy_cnt);
 486
 487         /* Set Instruction */
 488         val = 0;
 489         while (instr_cnt--) {
 490                 val = (val << 8) | a3700_spi->tx_buf[0];
 491                 a3700_spi->tx_buf++;
 492         }
 493         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_INST_REG, val);
 494
 495         /* Set Address */
 496         val = 0;
 497         while (addr_cnt--) {
 498                 val = (val << 8) | a3700_spi->tx_buf[0];
 499                 a3700_spi->tx_buf++;
 500         }
 501         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_ADDR_REG, val);
 502 }
 503
 504 static int a3700_is_wfifo_full(struct a3700_spi *a3700_spi)
 505 {
 506         u32 val;
 507
 508         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG);
 509         return (val & A3700_SPI_WFIFO_FULL);
 510 }
 511
 512 static int a3700_spi_fifo_write(struct a3700_spi *a3700_spi)
 513 {
 514         u32 val;
 515         int i = 0;
 516
 517         while (!a3700_is_wfifo_full(a3700_spi) && a3700_spi->buf_len) {
 518                 val = 0;
 519                 if (a3700_spi->buf_len >= 4) {
 520                         val = cpu_to_le32(*(u32 *)a3700_spi->tx_buf);
 521                         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_DATA_OUT_REG, val);
 522
 523                         a3700_spi->buf_len -= 4;
 524                         a3700_spi->tx_buf += 4;
 525                 } else {
 526                         /*
 527                          * If the remained buffer length is less than 4-bytes,
 528                          * we should pad the write buffer with all ones. So that
 529                          * it avoids overwrite the unexpected bytes following
 530                          * the last one.
 531                          */
 532                         val = GENMASK(31, 0);
 533                         while (a3700_spi->buf_len) {
 534                                 val &= ~(0xff << (8 * i));
 535                                 val |= *a3700_spi->tx_buf++ << (8 * i);
 536                                 i++;
 537                                 a3700_spi->buf_len--;
 538
 539                                 spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_DATA_OUT_REG,
 540                                              val);
 541                         }
 542                         break;
 543                 }
 544         }
 545
 546         return 0;
 547 }
 548
 549 static int a3700_is_rfifo_empty(struct a3700_spi *a3700_spi)
 550 {
 551         u32 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CTRL_REG);
 552
 553         return (val & A3700_SPI_RFIFO_EMPTY);
 554 }
 555
 556 static int a3700_spi_fifo_read(struct a3700_spi *a3700_spi)
 557 {
 558         u32 val;
 559
 560         while (!a3700_is_rfifo_empty(a3700_spi) && a3700_spi->buf_len) {
 561                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_DATA_IN_REG);
 562                 if (a3700_spi->buf_len >= 4) {
 563                         u32 data = le32_to_cpu(val);
 564
 565                         memcpy(a3700_spi->rx_buf, &data, 4);
 566
 567                         a3700_spi->buf_len -= 4;
 568                         a3700_spi->rx_buf += 4;
 569                 } else {
 570                         /*
 571                          * When remain bytes is not larger than 4, we should
 572                          * avoid memory overwriting and just write the left rx
 573                          * buffer bytes.
 574                          */
 575                         while (a3700_spi->buf_len) {
 576                                 *a3700_spi->rx_buf = val & 0xff;
 577                                 val >>= 8;
 578
 579                                 a3700_spi->buf_len--;
 580                                 a3700_spi->rx_buf++;
 581                         }
 582                 }
 583         }
 584
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 static void a3700_spi_transfer_abort_fifo(struct a3700_spi *a3700_spi)
 589 {
 590         int timeout = A3700_SPI_TIMEOUT;
 591         u32 val;
 592
 593         val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 594         val |= A3700_SPI_XFER_STOP;
 595         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 596
 597         while (--timeout) {
 598                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 599                 if (!(val & A3700_SPI_XFER_START))
 600                         break;
 601                 udelay(1);
 602         }
 603
 604         a3700_spi_fifo_flush(a3700_spi);
 605
 606         val &= ~A3700_SPI_XFER_STOP;
 607         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 608 }
 609
 610 static int a3700_spi_prepare_message(struct spi_master *master,
 611                                      struct spi_message *message)
 612 {
 613         struct a3700_spi *a3700_spi = spi_master_get_devdata(master);
 614         struct spi_device *spi = message->spi;
 615         int ret;
 616
 617         ret = clk_enable(a3700_spi->clk);
 618         if (ret) {
 619                 dev_err(&spi->dev, "failed to enable clk with error %d\n", ret);
 620                 return ret;
 621         }
 622
 623         /* Flush the FIFOs */
 624         ret = a3700_spi_fifo_flush(a3700_spi);
 625         if (ret)
 626                 return ret;
 627
 628         a3700_spi_bytelen_set(a3700_spi, 4);
 629
 630         return 0;
 631 }
 632
 633 static int a3700_spi_transfer_one(struct spi_master *master,
 634                                   struct spi_device *spi,
 635                                   struct spi_transfer *xfer)
 636 {
 637         struct a3700_spi *a3700_spi = spi_master_get_devdata(master);
 638         int ret = 0, timeout = A3700_SPI_TIMEOUT;
 639         unsigned int nbits = 0;
 640         u32 val;
 641
 642         a3700_spi_transfer_setup(spi, xfer);
 643
 644         a3700_spi->tx_buf  = xfer->tx_buf;
 645         a3700_spi->rx_buf  = xfer->rx_buf;
 646         a3700_spi->buf_len = xfer->len;
 647
 648         /* SPI transfer headers */
 649         a3700_spi_header_set(a3700_spi);
 650
 651         if (xfer->tx_buf)
 652                 nbits = xfer->tx_nbits;
 653         else if (xfer->rx_buf)
 654                 nbits = xfer->rx_nbits;
 655
 656         a3700_spi_pin_mode_set(a3700_spi, nbits);
 657
 658         if (xfer->rx_buf) {
 659                 /* Set read data length */
 660                 spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_DIN_CNT_REG,
 661                              a3700_spi->buf_len);
 662                 /* Start READ transfer */
 663                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 664                 val &= ~A3700_SPI_RW_EN;
 665                 val |= A3700_SPI_XFER_START;
 666                 spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 667         } else if (xfer->tx_buf) {
 668                 /* Start Write transfer */
 669                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 670                 val |= (A3700_SPI_XFER_START | A3700_SPI_RW_EN);
 671                 spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 672
 673                 /*
 674                  * If there are data to be written to the SPI device, xmit_data
 675                  * flag is set true; otherwise the instruction in SPI_INSTR does
 676                  * not require data to be written to the SPI device, then
 677                  * xmit_data flag is set false.
 678                  */
 679                 a3700_spi->xmit_data = (a3700_spi->buf_len != 0);
 680         }
 681
 682         while (a3700_spi->buf_len) {
 683                 if (a3700_spi->tx_buf) {
 684                         /* Wait wfifo ready */
 685                         if (!a3700_spi_transfer_wait(spi,
 686                                                      A3700_SPI_WFIFO_RDY)) {
 687                                 dev_err(&spi->dev,
 688                                         "wait wfifo ready timed out\n");
 689                                 ret = -ETIMEDOUT;
 690                                 goto error;
 691                         }
 692                         /* Fill up the wfifo */
 693                         ret = a3700_spi_fifo_write(a3700_spi);
 694                         if (ret)
 695                                 goto error;
 696                 } else if (a3700_spi->rx_buf) {
 697                         /* Wait rfifo ready */
 698                         if (!a3700_spi_transfer_wait(spi,
 699                                                      A3700_SPI_RFIFO_RDY)) {
 700                                 dev_err(&spi->dev,
 701                                         "wait rfifo ready timed out\n");
 702                                 ret = -ETIMEDOUT;
 703                                 goto error;
 704                         }
 705                         /* Drain out the rfifo */
 706                         ret = a3700_spi_fifo_read(a3700_spi);
 707                         if (ret)
 708                                 goto error;
 709                 }
 710         }
 711
 712         /*
 713          * Stop a write transfer in fifo mode:
 714          *      - wait all the bytes in wfifo to be shifted out
 715          *       - set XFER_STOP bit
 716          *      - wait XFER_START bit clear
 717          *      - clear XFER_STOP bit
 718          * Stop a read transfer in fifo mode:
 719          *      - the hardware is to reset the XFER_START bit
 720          *         after the number of bytes indicated in DIN_CNT
 721          *         register
 722          *      - just wait XFER_START bit clear
 723          */
 724         if (a3700_spi->tx_buf) {
 725                 if (a3700_spi->xmit_data) {
 726                         /*
 727                          * If there are data written to the SPI device, wait
 728                          * until SPI_WFIFO_EMPTY is 1 to wait for all data to
 729                          * transfer out of write FIFO.
 730                          */
 731                         if (!a3700_spi_transfer_wait(spi,
 732                                                      A3700_SPI_WFIFO_EMPTY)) {
 733                                 dev_err(&spi->dev, "wait wfifo empty timed out\n");
 734                                 return -ETIMEDOUT;
 735                         }
 736                 } else {
 737                         /*
 738                          * If the instruction in SPI_INSTR does not require data
 739                          * to be written to the SPI device, wait until SPI_RDY
 740                          * is 1 for the SPI interface to be in idle.
 741                          */
 742                         if (!a3700_spi_transfer_wait(spi, A3700_SPI_XFER_RDY)) {
 743                                 dev_err(&spi->dev, "wait xfer ready timed out\n");
 744                                 return -ETIMEDOUT;
 745                         }
 746                 }
 747
 748                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 749                 val |= A3700_SPI_XFER_STOP;
 750                 spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 751         }
 752
 753         while (--timeout) {
 754                 val = spireg_read(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG);
 755                 if (!(val & A3700_SPI_XFER_START))
 756                         break;
 757                 udelay(1);
 758         }
 759
 760         if (timeout == 0) {
 761                 dev_err(&spi->dev, "wait transfer start clear timed out\n");
 762                 ret = -ETIMEDOUT;
 763                 goto error;
 764         }
 765
 766         val &= ~A3700_SPI_XFER_STOP;
 767         spireg_write(a3700_spi, A3700_SPI_IF_CFG_REG, val);
 768         goto out;
 769
 770 error:
 771         a3700_spi_transfer_abort_fifo(a3700_spi);
 772 out:
 773         spi_finalize_current_transfer(master);
 774
 775         return ret;
 776 }
 777
 778 static int a3700_spi_unprepare_message(struct spi_master *master,
 779                                        struct spi_message *message)
 780 {
 781         struct a3700_spi *a3700_spi = spi_master_get_devdata(master);
 782
 783         clk_disable(a3700_spi->clk);
 784
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 static const struct of_device_id a3700_spi_dt_ids[] = {
 789         { .compatible = "marvell,armada-3700-spi", .data = NULL },
 790         {},
 791 };
 792
 793 MODULE_DEVICE_TABLE(of, a3700_spi_dt_ids);
 794
 795 static int a3700_spi_probe(struct platform_device *pdev)
 796 {
 797         struct device *dev = &pdev->dev;
 798         struct device_node *of_node = dev->of_node;
 799         struct resource *res;
 800         struct spi_master *master;
 801         struct a3700_spi *spi;
 802         u32 num_cs = 0;
 803         int irq, ret = 0;
 804
 805         master = spi_alloc_master(dev, sizeof(*spi));
 806         if (!master) {
 807                 dev_err(dev, "master allocation failed\n");
 808                 ret = -ENOMEM;
 809                 goto out;
 810         }
 811
 812         if (of_property_read_u32(of_node, "num-cs", &num_cs)) {
 813                 dev_err(dev, "could not find num-cs\n");
 814                 ret = -ENXIO;
 815                 goto error;
 816         }
 817
 818         master->bus_num = pdev->id;
 819         master->dev.of_node = of_node;
 820         master->mode_bits = SPI_MODE_3;
 821         master->num_chipselect = num_cs;
 822         master->bits_per_word_mask = SPI_BPW_MASK(8) | SPI_BPW_MASK(32);
 823         master->prepare_message =  a3700_spi_prepare_message;
 824         master->transfer_one = a3700_spi_transfer_one;
 825         master->unprepare_message = a3700_spi_unprepare_message;
 826         master->set_cs = a3700_spi_set_cs;
 827         master->flags = SPI_MASTER_HALF_DUPLEX;
 828         master->mode_bits |= (SPI_RX_DUAL | SPI_TX_DUAL |
 829                               SPI_RX_QUAD | SPI_TX_QUAD);
 830
 831         platform_set_drvdata(pdev, master);
 832
 833         spi = spi_master_get_devdata(master);
 834         memset(spi, 0, sizeof(struct a3700_spi));
 835
 836         spi->master = master;
 837         spi->instr_cnt = A3700_INSTR_CNT;
 838         spi->addr_cnt = A3700_ADDR_CNT;
 839         spi->hdr_cnt = A3700_INSTR_CNT + A3700_ADDR_CNT +
 840                        A3700_DUMMY_CNT;
 841
 842         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 843         spi->base = devm_ioremap_resource(dev, res);
 844         if (IS_ERR(spi->base)) {
 845                 ret = PTR_ERR(spi->base);
 846                 goto error;
 847         }
 848
 849         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 850         if (irq < 0) {
 851                 dev_err(dev, "could not get irq: %d\n", irq);
 852                 ret = -ENXIO;
 853                 goto error;
 854         }
 855         spi->irq = irq;
 856
 857         init_completion(&spi->done);
 858
 859         spi->clk = devm_clk_get(dev, NULL);
 860         if (IS_ERR(spi->clk)) {
 861                 dev_err(dev, "could not find clk: %ld\n", PTR_ERR(spi->clk));
 862                 goto error;
 863         }
 864
 865         ret = clk_prepare(spi->clk);
 866         if (ret) {
 867                 dev_err(dev, "could not prepare clk: %d\n", ret);
 868                 goto error;
 869         }
 870
 871         ret = a3700_spi_init(spi);
 872         if (ret)
 873                 goto error_clk;
 874
 875         ret = devm_request_irq(dev, spi->irq, a3700_spi_interrupt, 0,
 876                                dev_name(dev), master);
 877         if (ret) {
 878                 dev_err(dev, "could not request IRQ: %d\n", ret);
 879                 goto error_clk;
 880         }
 881
 882         ret = devm_spi_register_master(dev, master);
 883         if (ret) {
 884                 dev_err(dev, "Failed to register master\n");
 885                 goto error_clk;
 886         }
 887
 888         return 0;
 889
 890 error_clk:
 891         clk_disable_unprepare(spi->clk);
 892 error:
 893         spi_master_put(master);
 894 out:
 895         return ret;
 896 }
 897
 898 static int a3700_spi_remove(struct platform_device *pdev)
 899 {
 900         struct spi_master *master = platform_get_drvdata(pdev);
 901         struct a3700_spi *spi = spi_master_get_devdata(master);
 902
 903         clk_unprepare(spi->clk);
 904
 905         return 0;
 906 }
 907
 908 static struct platform_driver a3700_spi_driver = {
 909         .driver = {
 910                 .name   = DRIVER_NAME,
 911                 .of_match_table = of_match_ptr(a3700_spi_dt_ids),
 912         },
 913         .probe          = a3700_spi_probe,
 914         .remove         = a3700_spi_remove,
 915 };
 916
 917 module_platform_driver(a3700_spi_driver);
 918
 919 MODULE_DESCRIPTION("Armada-3700 SPI driver");
 920 MODULE_AUTHOR("Wilson Ding <[email protected]>");
 921 MODULE_LICENSE("GPL");
 922 MODULE_ALIAS("platform:" DRIVER_NAME);