spi: spi-pxa2xx: SPI support for Intel Quark X1000
authorWeike Chen <alvin.chen@intel.com>
Wed, 26 Nov 2014 10:35:10 +0000 (02:35 -0800)
committerMark Brown <broonie@kernel.org>
Wed, 26 Nov 2014 18:07:45 +0000 (18:07 +0000)
There are two SPI controllers exported by PCI subsystem for Intel Quark X1000.
The SPI memory mapped I/O registers supported by Quark are different from
the current implementation, and Quark only supports the registers of 'SSCR0',
'SSCR1', 'SSSR', 'SSDR', and 'DDS_RATE'. This patch is to enable the SPI for
Intel Quark X1000.

This piece of work is derived from Dan O'Donovan's initial work for Intel Quark
X1000 SPI enabling.

Reviewed-by: Andy Shevchenko <andriy.shevchenko@linux.intel.com>
Acked-by: Mika Westerberg <mika.westerberg@linux.intel.com>
Signed-off-by: Weike Chen <alvin.chen@intel.com>
Signed-off-by: Mark Brown <broonie@kernel.org>
drivers/spi/spi-pxa2xx-pci.c
drivers/spi/spi-pxa2xx.c
drivers/spi/spi-pxa2xx.h
include/linux/pxa2xx_ssp.h

index 6beee8c..fa7399e 100644 (file)
@@ -19,6 +19,7 @@ enum {
        PORT_BSW0,
        PORT_BSW1,
        PORT_BSW2,
+       PORT_QUARK_X1000,
 };
 
 struct pxa_spi_info {
@@ -92,6 +93,12 @@ static struct pxa_spi_info spi_info_configs[] = {
                .tx_param = &bsw2_tx_param,
                .rx_param = &bsw2_rx_param,
        },
+       [PORT_QUARK_X1000] = {
+               .type = QUARK_X1000_SSP,
+               .port_id = -1,
+               .num_chipselect = 1,
+               .max_clk_rate = 50000000,
+       },
 };
 
 static int pxa2xx_spi_pci_probe(struct pci_dev *dev,
@@ -191,6 +198,7 @@ static void pxa2xx_spi_pci_remove(struct pci_dev *dev)
 
 static const struct pci_device_id pxa2xx_spi_pci_devices[] = {
        { PCI_VDEVICE(INTEL, 0x2e6a), PORT_CE4100 },
+       { PCI_VDEVICE(INTEL, 0x0935), PORT_QUARK_X1000 },
        { PCI_VDEVICE(INTEL, 0x0f0e), PORT_BYT },
        { PCI_VDEVICE(INTEL, 0x228e), PORT_BSW0 },
        { PCI_VDEVICE(INTEL, 0x2290), PORT_BSW1 },
index d4d29c5..1a1df50 100644 (file)
@@ -63,10 +63,64 @@ MODULE_ALIAS("platform:pxa2xx-spi");
                                | SSCR1_RFT | SSCR1_TFT | SSCR1_MWDS \
                                | SSCR1_SPH | SSCR1_SPO | SSCR1_LBM)
 
+#define QUARK_X1000_SSCR1_CHANGE_MASK (QUARK_X1000_SSCR1_STRF  \
+                               | QUARK_X1000_SSCR1_EFWR        \
+                               | QUARK_X1000_SSCR1_RFT         \
+                               | QUARK_X1000_SSCR1_TFT         \
+                               | SSCR1_SPH | SSCR1_SPO | SSCR1_LBM)
+
 #define LPSS_RX_THRESH_DFLT    64
 #define LPSS_TX_LOTHRESH_DFLT  160
 #define LPSS_TX_HITHRESH_DFLT  224
 
+struct quark_spi_rate {
+       u32 bitrate;
+       u32 dds_clk_rate;
+       u32 clk_div;
+};
+
+/*
+ * 'rate', 'dds', 'clk_div' lookup table, which is defined in
+ * the Quark SPI datasheet.
+ */
+static const struct quark_spi_rate quark_spi_rate_table[] = {
+/*     bitrate,        dds_clk_rate,   clk_div */
+       {50000000,      0x800000,       0},
+       {40000000,      0x666666,       0},
+       {25000000,      0x400000,       0},
+       {20000000,      0x666666,       1},
+       {16667000,      0x800000,       2},
+       {13333000,      0x666666,       2},
+       {12500000,      0x200000,       0},
+       {10000000,      0x800000,       4},
+       {8000000,       0x666666,       4},
+       {6250000,       0x400000,       3},
+       {5000000,       0x400000,       4},
+       {4000000,       0x666666,       9},
+       {3125000,       0x80000,        0},
+       {2500000,       0x400000,       9},
+       {2000000,       0x666666,       19},
+       {1563000,       0x40000,        0},
+       {1250000,       0x200000,       9},
+       {1000000,       0x400000,       24},
+       {800000,        0x666666,       49},
+       {781250,        0x20000,        0},
+       {625000,        0x200000,       19},
+       {500000,        0x400000,       49},
+       {400000,        0x666666,       99},
+       {390625,        0x10000,        0},
+       {250000,        0x400000,       99},
+       {200000,        0x666666,       199},
+       {195313,        0x8000,         0},
+       {125000,        0x100000,       49},
+       {100000,        0x200000,       124},
+       {50000,         0x100000,       124},
+       {25000,         0x80000,        124},
+       {10016,         0x20000,        77},
+       {5040,          0x20000,        154},
+       {1002,          0x8000,         194},
+};
+
 /* Offset from drv_data->lpss_base */
 #define GENERAL_REG            0x08
 #define GENERAL_REG_RXTO_HOLDOFF_DISABLE BIT(24)
@@ -80,9 +134,16 @@ static bool is_lpss_ssp(const struct driver_data *drv_data)
        return drv_data->ssp_type == LPSS_SSP;
 }
 
+static bool is_quark_x1000_ssp(const struct driver_data *drv_data)
+{
+       return drv_data->ssp_type == QUARK_X1000_SSP;
+}
+
 static u32 pxa2xx_spi_get_ssrc1_change_mask(const struct driver_data *drv_data)
 {
        switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               return QUARK_X1000_SSCR1_CHANGE_MASK;
        default:
                return SSCR1_CHANGE_MASK;
        }
@@ -92,6 +153,8 @@ static u32
 pxa2xx_spi_get_rx_default_thre(const struct driver_data *drv_data)
 {
        switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               return RX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT;
        default:
                return RX_THRESH_DFLT;
        }
@@ -103,6 +166,9 @@ static bool pxa2xx_spi_txfifo_full(const struct driver_data *drv_data)
        u32 mask;
 
        switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               mask = QUARK_X1000_SSSR_TFL_MASK;
+               break;
        default:
                mask = SSSR_TFL_MASK;
                break;
@@ -117,6 +183,9 @@ static void pxa2xx_spi_clear_rx_thre(const struct driver_data *drv_data,
        u32 mask;
 
        switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               mask = QUARK_X1000_SSCR1_RFT;
+               break;
        default:
                mask = SSCR1_RFT;
                break;
@@ -128,6 +197,9 @@ static void pxa2xx_spi_set_rx_thre(const struct driver_data *drv_data,
                                   u32 *sccr1_reg, u32 threshold)
 {
        switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               *sccr1_reg |= QUARK_X1000_SSCR1_RxTresh(threshold);
+               break;
        default:
                *sccr1_reg |= SSCR1_RxTresh(threshold);
                break;
@@ -138,6 +210,11 @@ static u32 pxa2xx_configure_sscr0(const struct driver_data *drv_data,
                                  u32 clk_div, u8 bits)
 {
        switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               return clk_div
+                       | QUARK_X1000_SSCR0_Motorola
+                       | QUARK_X1000_SSCR0_DataSize(bits > 32 ? 8 : bits)
+                       | SSCR0_SSE;
        default:
                return clk_div
                        | SSCR0_Motorola
@@ -654,6 +731,28 @@ static irqreturn_t ssp_int(int irq, void *dev_id)
        return drv_data->transfer_handler(drv_data);
 }
 
+/*
+ * The Quark SPI data sheet gives a table, and for the given 'rate',
+ * the 'dds' and 'clk_div' can be found in the table.
+ */
+static u32 quark_x1000_set_clk_regvals(u32 rate, u32 *dds, u32 *clk_div)
+{
+       unsigned int i;
+
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(quark_spi_rate_table); i++) {
+               if (rate >= quark_spi_rate_table[i].bitrate) {
+                       *dds = quark_spi_rate_table[i].dds_clk_rate;
+                       *clk_div = quark_spi_rate_table[i].clk_div;
+                       return quark_spi_rate_table[i].bitrate;
+               }
+       }
+
+       *dds = quark_spi_rate_table[i-1].dds_clk_rate;
+       *clk_div = quark_spi_rate_table[i-1].clk_div;
+
+       return quark_spi_rate_table[i-1].bitrate;
+}
+
 static unsigned int ssp_get_clk_div(struct driver_data *drv_data, int rate)
 {
        unsigned long ssp_clk = drv_data->max_clk_rate;
@@ -667,6 +766,20 @@ static unsigned int ssp_get_clk_div(struct driver_data *drv_data, int rate)
                return ((ssp_clk / rate - 1) & 0xfff) << 8;
 }
 
+static unsigned int pxa2xx_ssp_get_clk_div(struct driver_data *drv_data,
+                                          struct chip_data *chip, int rate)
+{
+       u32 clk_div;
+
+       switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               quark_x1000_set_clk_regvals(rate, &chip->dds_rate, &clk_div);
+               return clk_div << 8;
+       default:
+               return ssp_get_clk_div(drv_data, rate);
+       }
+}
+
 static void pump_transfers(unsigned long data)
 {
        struct driver_data *drv_data = (struct driver_data *)data;
@@ -769,7 +882,7 @@ static void pump_transfers(unsigned long data)
                if (transfer->bits_per_word)
                        bits = transfer->bits_per_word;
 
-               clk_div = ssp_get_clk_div(drv_data, speed);
+               clk_div = pxa2xx_ssp_get_clk_div(drv_data, chip, speed);
 
                if (bits <= 8) {
                        drv_data->n_bytes = 1;
@@ -837,6 +950,10 @@ static void pump_transfers(unsigned long data)
                        write_SSITF(chip->lpss_tx_threshold, reg);
        }
 
+       if (is_quark_x1000_ssp(drv_data) &&
+           (read_DDS_RATE(reg) != chip->dds_rate))
+               write_DDS_RATE(chip->dds_rate, reg);
+
        /* see if we need to reload the config registers */
        if ((read_SSCR0(reg) != cr0) ||
            (read_SSCR1(reg) & change_mask) != (cr1 & change_mask)) {
@@ -940,14 +1057,22 @@ static int setup(struct spi_device *spi)
        unsigned int clk_div;
        uint tx_thres, tx_hi_thres, rx_thres;
 
-       if (is_lpss_ssp(drv_data)) {
+       switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               tx_thres = TX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT;
+               tx_hi_thres = 0;
+               rx_thres = RX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT;
+               break;
+       case LPSS_SSP:
                tx_thres = LPSS_TX_LOTHRESH_DFLT;
                tx_hi_thres = LPSS_TX_HITHRESH_DFLT;
                rx_thres = LPSS_RX_THRESH_DFLT;
-       } else {
+               break;
+       default:
                tx_thres = TX_THRESH_DFLT;
                tx_hi_thres = 0;
                rx_thres = RX_THRESH_DFLT;
+               break;
        }
 
        /* Only alloc on first setup */
@@ -1000,9 +1125,6 @@ static int setup(struct spi_device *spi)
                chip->enable_dma = drv_data->master_info->enable_dma;
        }
 
-       chip->threshold = (SSCR1_RxTresh(rx_thres) & SSCR1_RFT) |
-                       (SSCR1_TxTresh(tx_thres) & SSCR1_TFT);
-
        chip->lpss_rx_threshold = SSIRF_RxThresh(rx_thres);
        chip->lpss_tx_threshold = SSITF_TxLoThresh(tx_thres)
                                | SSITF_TxHiThresh(tx_hi_thres);
@@ -1021,11 +1143,24 @@ static int setup(struct spi_device *spi)
                }
        }
 
-       clk_div = ssp_get_clk_div(drv_data, spi->max_speed_hz);
+       clk_div = pxa2xx_ssp_get_clk_div(drv_data, chip, spi->max_speed_hz);
        chip->speed_hz = spi->max_speed_hz;
 
        chip->cr0 = pxa2xx_configure_sscr0(drv_data, clk_div,
                                           spi->bits_per_word);
+       switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               chip->threshold = (QUARK_X1000_SSCR1_RxTresh(rx_thres)
+                                  & QUARK_X1000_SSCR1_RFT)
+                                  | (QUARK_X1000_SSCR1_TxTresh(tx_thres)
+                                  & QUARK_X1000_SSCR1_TFT);
+               break;
+       default:
+               chip->threshold = (SSCR1_RxTresh(rx_thres) & SSCR1_RFT) |
+                       (SSCR1_TxTresh(tx_thres) & SSCR1_TFT);
+               break;
+       }
+
        chip->cr1 &= ~(SSCR1_SPO | SSCR1_SPH);
        chip->cr1 |= (((spi->mode & SPI_CPHA) != 0) ? SSCR1_SPH : 0)
                        | (((spi->mode & SPI_CPOL) != 0) ? SSCR1_SPO : 0);
@@ -1054,7 +1189,8 @@ static int setup(struct spi_device *spi)
                chip->read = u16_reader;
                chip->write = u16_writer;
        } else if (spi->bits_per_word <= 32) {
-               chip->cr0 |= SSCR0_EDSS;
+               if (!is_quark_x1000_ssp(drv_data))
+                       chip->cr0 |= SSCR0_EDSS;
                chip->n_bytes = 4;
                chip->read = u32_reader;
                chip->write = u32_writer;
@@ -1205,7 +1341,15 @@ static int pxa2xx_spi_probe(struct platform_device *pdev)
        drv_data->ioaddr = ssp->mmio_base;
        drv_data->ssdr_physical = ssp->phys_base + SSDR;
        if (pxa25x_ssp_comp(drv_data)) {
-               master->bits_per_word_mask = SPI_BPW_RANGE_MASK(4, 16);
+               switch (drv_data->ssp_type) {
+               case QUARK_X1000_SSP:
+                       master->bits_per_word_mask = SPI_BPW_RANGE_MASK(4, 32);
+                       break;
+               default:
+                       master->bits_per_word_mask = SPI_BPW_RANGE_MASK(4, 16);
+                       break;
+               }
+
                drv_data->int_cr1 = SSCR1_TIE | SSCR1_RIE;
                drv_data->dma_cr1 = 0;
                drv_data->clear_sr = SSSR_ROR;
@@ -1243,16 +1387,35 @@ static int pxa2xx_spi_probe(struct platform_device *pdev)
 
        /* Load default SSP configuration */
        write_SSCR0(0, drv_data->ioaddr);
-       write_SSCR1(SSCR1_RxTresh(RX_THRESH_DFLT) |
-                               SSCR1_TxTresh(TX_THRESH_DFLT),
-                               drv_data->ioaddr);
-       write_SSCR0(SSCR0_SCR(2)
-                       | SSCR0_Motorola
-                       | SSCR0_DataSize(8),
-                       drv_data->ioaddr);
+       switch (drv_data->ssp_type) {
+       case QUARK_X1000_SSP:
+               write_SSCR1(QUARK_X1000_SSCR1_RxTresh(
+                                       RX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT) |
+                           QUARK_X1000_SSCR1_TxTresh(
+                                       TX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT),
+                           drv_data->ioaddr);
+
+               /* using the Motorola SPI protocol and use 8 bit frame */
+               write_SSCR0(QUARK_X1000_SSCR0_Motorola
+                           | QUARK_X1000_SSCR0_DataSize(8),
+                           drv_data->ioaddr);
+               break;
+       default:
+               write_SSCR1(SSCR1_RxTresh(RX_THRESH_DFLT) |
+                           SSCR1_TxTresh(TX_THRESH_DFLT),
+                           drv_data->ioaddr);
+               write_SSCR0(SSCR0_SCR(2)
+                           | SSCR0_Motorola
+                           | SSCR0_DataSize(8),
+                           drv_data->ioaddr);
+               break;
+       }
+
        if (!pxa25x_ssp_comp(drv_data))
                write_SSTO(0, drv_data->ioaddr);
-       write_SSPSP(0, drv_data->ioaddr);
+
+       if (!is_quark_x1000_ssp(drv_data))
+               write_SSPSP(0, drv_data->ioaddr);
 
        lpss_ssp_setup(drv_data);
 
index 5adc2a1..6bec59c 100644 (file)
@@ -93,6 +93,7 @@ struct driver_data {
 struct chip_data {
        u32 cr0;
        u32 cr1;
+       u32 dds_rate;
        u32 psp;
        u32 timeout;
        u8 n_bytes;
@@ -126,6 +127,7 @@ DEFINE_SSP_REG(SSCR1, 0x04)
 DEFINE_SSP_REG(SSSR, 0x08)
 DEFINE_SSP_REG(SSITR, 0x0c)
 DEFINE_SSP_REG(SSDR, 0x10)
+DEFINE_SSP_REG(DDS_RATE, 0x28)  /* DDS Clock Rate */
 DEFINE_SSP_REG(SSTO, 0x28)
 DEFINE_SSP_REG(SSPSP, 0x2c)
 DEFINE_SSP_REG(SSITF, SSITF)
@@ -141,18 +143,22 @@ DEFINE_SSP_REG(SSIRF, SSIRF)
 
 static inline int pxa25x_ssp_comp(struct driver_data *drv_data)
 {
-       if (drv_data->ssp_type == PXA25x_SSP)
+       switch (drv_data->ssp_type) {
+       case PXA25x_SSP:
+       case CE4100_SSP:
+       case QUARK_X1000_SSP:
                return 1;
-       if (drv_data->ssp_type == CE4100_SSP)
-               return 1;
-       return 0;
+       default:
+               return 0;
+       }
 }
 
 static inline void write_SSSR_CS(struct driver_data *drv_data, u32 val)
 {
        void __iomem *reg = drv_data->ioaddr;
 
-       if (drv_data->ssp_type == CE4100_SSP)
+       if (drv_data->ssp_type == CE4100_SSP ||
+           drv_data->ssp_type == QUARK_X1000_SSP)
                val |= read_SSSR(reg) & SSSR_ALT_FRM_MASK;
 
        write_SSSR(val, reg);
index f2b4051..77aed9e 100644 (file)
 #define SSCR1_RxTresh(x) (((x) - 1) << 10) /* level [1..4] */
 #endif
 
+/* QUARK_X1000 SSCR0 bit definition */
+#define QUARK_X1000_SSCR0_DSS  (0x1F)          /* Data Size Select (mask) */
+#define QUARK_X1000_SSCR0_DataSize(x)  ((x) - 1)       /* Data Size Select [4..32] */
+#define QUARK_X1000_SSCR0_FRF  (0x3 << 5)      /* FRame Format (mask) */
+#define QUARK_X1000_SSCR0_Motorola     (0x0 << 5)      /* Motorola's Serial Peripheral Interface (SPI) */
+
+#define RX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT     1
+#define TX_THRESH_QUARK_X1000_DFLT     16
+
+#define QUARK_X1000_SSSR_TFL_MASK      (0x1F << 8)     /* Transmit FIFO Level mask */
+#define QUARK_X1000_SSSR_RFL_MASK      (0x1F << 13)    /* Receive FIFO Level mask */
+
+#define QUARK_X1000_SSCR1_TFT  (0x1F << 6)     /* Transmit FIFO Threshold (mask) */
+#define QUARK_X1000_SSCR1_TxTresh(x) (((x) - 1) << 6)  /* level [1..32] */
+#define QUARK_X1000_SSCR1_RFT  (0x1F << 11)    /* Receive FIFO Threshold (mask) */
+#define QUARK_X1000_SSCR1_RxTresh(x) (((x) - 1) << 11) /* level [1..32] */
+#define QUARK_X1000_SSCR1_STRF       (1 << 17)         /* Select FIFO or EFWR */
+#define QUARK_X1000_SSCR1_EFWR (1 << 16)               /* Enable FIFO Write/Read */
+
 /* extra bits in PXA255, PXA26x and PXA27x SSP ports */
 #define SSCR0_TISSP            (1 << 4)        /* TI Sync Serial Protocol */
 #define SSCR0_PSP              (3 << 4)        /* PSP - Programmable Serial Protocol */
@@ -175,6 +194,7 @@ enum pxa_ssp_type {
        PXA910_SSP,
        CE4100_SSP,
        LPSS_SSP,
+       QUARK_X1000_SSP,
 };
 
 struct ssp_device {