xref: /rk3399_ARM-atf/plat/imx/imx8m/ddr/lpddr4_dvfs.c (revision 5864b58afc33bb639ef116074e67fc84b6ae45e8)
19c336f61SJacky Bai /*
2*ad0cbbf5SJacky Bai  * Copyright 2018-2023 NXP
39c336f61SJacky Bai  *
49c336f61SJacky Bai  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
59c336f61SJacky Bai  */
69c336f61SJacky Bai 
79c336f61SJacky Bai #include <lib/mmio.h>
89c336f61SJacky Bai 
99c336f61SJacky Bai #include <dram.h>
109c336f61SJacky Bai 
lpddr4_mr_write(uint32_t mr_rank,uint32_t mr_addr,uint32_t mr_data)119c336f61SJacky Bai static void lpddr4_mr_write(uint32_t mr_rank, uint32_t mr_addr, uint32_t mr_data)
129c336f61SJacky Bai {
139c336f61SJacky Bai 	/*
149c336f61SJacky Bai 	 * 1. Poll MRSTAT.mr_wr_busy until it is 0. This checks that there
159c336f61SJacky Bai 	 * is no outstanding MR transaction. No
169c336f61SJacky Bai 	 * writes should be performed to MRCTRL0 and MRCTRL1 if MRSTAT.mr_wr_busy = 1.
179c336f61SJacky Bai 	 */
189c336f61SJacky Bai 	while (mmio_read_32(DDRC_MRSTAT(0)) & 0x1)
199c336f61SJacky Bai 		;
209c336f61SJacky Bai 
219c336f61SJacky Bai 	/*
229c336f61SJacky Bai 	 * 2. Write the MRCTRL0.mr_type, MRCTRL0.mr_addr,
239c336f61SJacky Bai 	 * MRCTRL0.mr_rank and (for MRWs)
249c336f61SJacky Bai 	 * MRCTRL1.mr_data to define the MR transaction.
259c336f61SJacky Bai 	 */
269c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_MRCTRL0(0), (mr_rank << 4));
279c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_MRCTRL1(0), (mr_addr << 8) | mr_data);
289c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_MRCTRL0(0), BIT(31));
299c336f61SJacky Bai }
309c336f61SJacky Bai 
lpddr4_swffc(struct dram_info * info,unsigned int init_fsp,unsigned int fsp_index)319c336f61SJacky Bai void lpddr4_swffc(struct dram_info *info, unsigned int init_fsp,
329c336f61SJacky Bai 	 unsigned int fsp_index)
339c336f61SJacky Bai 
349c336f61SJacky Bai {
359c336f61SJacky Bai 	uint32_t mr, emr, emr2, emr3;
369c336f61SJacky Bai 	uint32_t mr11, mr12, mr22, mr14;
379c336f61SJacky Bai 	uint32_t val;
389c336f61SJacky Bai 	uint32_t derate_backup[3];
399c336f61SJacky Bai 	uint32_t (*mr_data)[8];
40*ad0cbbf5SJacky Bai 	uint32_t phy_master;
419c336f61SJacky Bai 
429c336f61SJacky Bai 	/* 1. program targetd UMCTL2_REGS_FREQ1/2/3,already done, skip it. */
439c336f61SJacky Bai 
449c336f61SJacky Bai 	/* 2. MR13.FSP-WR=1, MRW to update MR registers */
459c336f61SJacky Bai 	mr_data = info->mr_table;
469c336f61SJacky Bai 	mr = mr_data[fsp_index][0];
479c336f61SJacky Bai 	emr  = mr_data[fsp_index][1];
489c336f61SJacky Bai 	emr2 = mr_data[fsp_index][2];
499c336f61SJacky Bai 	emr3 = mr_data[fsp_index][3];
509c336f61SJacky Bai 	mr11 = mr_data[fsp_index][4];
519c336f61SJacky Bai 	mr12 = mr_data[fsp_index][5];
529c336f61SJacky Bai 	mr22 = mr_data[fsp_index][6];
539c336f61SJacky Bai 	mr14 = mr_data[fsp_index][7];
549c336f61SJacky Bai 
559c336f61SJacky Bai 	val = (init_fsp == 1) ? 0x2 << 6 : 0x1 << 6;
569c336f61SJacky Bai 	emr3 = (emr3 & 0x003f) | val | 0x0d00;
579c336f61SJacky Bai 
589c336f61SJacky Bai 	/* 12. set PWRCTL.selfref_en=0 */
599c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0xf);
609c336f61SJacky Bai 
61*ad0cbbf5SJacky Bai 	phy_master = mmio_read_32(DDRC_DFIPHYMSTR(0));
62*ad0cbbf5SJacky Bai 
639c336f61SJacky Bai 	/* It is more safe to config it here */
649c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_DFIPHYMSTR(0), 0x1);
659c336f61SJacky Bai 
669c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 13, emr3);
679c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 1, mr);
689c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 2, emr);
699c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 3, emr2);
709c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 11, mr11);
719c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 12, mr12);
729c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 14, mr14);
739c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 22, mr22);
749c336f61SJacky Bai 
759c336f61SJacky Bai 	do {
769c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_MRSTAT(0));
779c336f61SJacky Bai 	} while (val & 0x1);
789c336f61SJacky Bai 
799c336f61SJacky Bai 	/* 3. disable AXI ports */
809c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_PCTRL_0(0), 0x0);
819c336f61SJacky Bai 
829c336f61SJacky Bai 	/* 4.Poll PSTAT.rd_port_busy_n=0 and PSTAT.wr_port_busy_n=0. */
839c336f61SJacky Bai 	do {
849c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_PSTAT(0));
859c336f61SJacky Bai 	} while (val != 0);
869c336f61SJacky Bai 
879c336f61SJacky Bai 	/* 6.disable SBRCTL.scrub_en, skip if never enable it */
889c336f61SJacky Bai 	/* 7.poll SBRSTAT.scrub_busy  Q2: should skip phy master if never enable it */
899c336f61SJacky Bai 	/* Disable phy master */
909c336f61SJacky Bai #ifdef DFILP_SPT
919c336f61SJacky Bai 	/* 8. disable DFI LP */
929c336f61SJacky Bai 	/* DFILPCFG0.dfi_lp_en_sr */
939c336f61SJacky Bai 	val = mmio_read_32(DDRC_DFILPCFG0(0));
949c336f61SJacky Bai 	if (val & 0x100) {
959c336f61SJacky Bai 		mmio_write_32(DDRC_DFILPCFG0(0), 0x0);
969c336f61SJacky Bai 		do {
979c336f61SJacky Bai 			val = mmio_read_32(DDRC_DFISTAT(0)); // dfi_lp_ack
989c336f61SJacky Bai 			val2 = mmio_read_32(DDRC_STAT(0)); // operating_mode
999c336f61SJacky Bai 		} while (((val & 0x2) == 0x2) && ((val2 & 0x7) == 3));
1009c336f61SJacky Bai 	}
1019c336f61SJacky Bai #endif
1029c336f61SJacky Bai 	/* 9. wait until in normal or power down states */
1039c336f61SJacky Bai 	do {
1049c336f61SJacky Bai 		/* operating_mode */
1059c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_STAT(0));
1069c336f61SJacky Bai 	} while (((val & 0x7) != 1) && ((val & 0x7) != 2));
1079c336f61SJacky Bai 
1089c336f61SJacky Bai 	/* 10. Disable automatic derating: derate_enable */
1099c336f61SJacky Bai 	val = mmio_read_32(DDRC_DERATEEN(0));
1109c336f61SJacky Bai 	derate_backup[0] = val;
1119c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_DERATEEN(0), 0x1);
1129c336f61SJacky Bai 
1139c336f61SJacky Bai 	val = mmio_read_32(DDRC_FREQ1_DERATEEN(0));
1149c336f61SJacky Bai 	derate_backup[1] = val;
1159c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_FREQ1_DERATEEN(0), 0x1);
1169c336f61SJacky Bai 
1179c336f61SJacky Bai 	val = mmio_read_32(DDRC_FREQ2_DERATEEN(0));
1189c336f61SJacky Bai 	derate_backup[2] = val;
1199c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_FREQ2_DERATEEN(0), 0x1);
1209c336f61SJacky Bai 
1219c336f61SJacky Bai 	/* 11. disable automatic ZQ calibration */
1229c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_ZQCTL0(0), BIT(31));
1239c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_FREQ1_ZQCTL0(0), BIT(31));
1249c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_FREQ2_ZQCTL0(0), BIT(31));
1259c336f61SJacky Bai 
1269c336f61SJacky Bai 	/* 12. set PWRCTL.selfref_en=0 */
1279c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0x1);
1289c336f61SJacky Bai 
1299c336f61SJacky Bai 	/* 13.Poll STAT.operating_mode is in "Normal" (001) or "Power-down" (010) */
1309c336f61SJacky Bai 	do {
1319c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_STAT(0));
1329c336f61SJacky Bai 	} while (((val & 0x7) != 1) && ((val & 0x7) != 2));
1339c336f61SJacky Bai 
1349c336f61SJacky Bai 	/* 14-15. trigger SW SR */
1359c336f61SJacky Bai 	/* bit 5: selfref_sw, bit 6: stay_in_selfref */
1369c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0x60);
1379c336f61SJacky Bai 
1389c336f61SJacky Bai 	/* 16. Poll STAT.selfref_state in "Self Refresh 1" */
1399c336f61SJacky Bai 	do {
1409c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_STAT(0));
1419c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x300) != 0x100);
1429c336f61SJacky Bai 
1439c336f61SJacky Bai 	/* 17. disable dq */
1449c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_DBG1(0), 0x1);
1459c336f61SJacky Bai 
1469c336f61SJacky Bai 	/* 18. Poll DBGCAM.wr_data_pipeline_empty and DBGCAM.rd_data_pipeline_empty */
1479c336f61SJacky Bai 	do {
1489c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_DBGCAM(0));
1499c336f61SJacky Bai 		val &= 0x30000000;
1509c336f61SJacky Bai 	} while (val != 0x30000000);
1519c336f61SJacky Bai 
1529c336f61SJacky Bai 	/* 19. change MR13.FSP-OP to new FSP and MR13.VRCG to high current */
1539c336f61SJacky Bai 	emr3 = (((~init_fsp) & 0x1) << 7) | (0x1 << 3) | (emr3 & 0x0077) | 0x0d00;
1549c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 13, emr3);
1559c336f61SJacky Bai 
1569c336f61SJacky Bai 	/* 20. enter SR Power Down */
1579c336f61SJacky Bai 	mmio_clrsetbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0x60, 0x20);
1589c336f61SJacky Bai 
1599c336f61SJacky Bai 	/* 21. Poll STAT.selfref_state is in "SR Power down" */
1609c336f61SJacky Bai 	do {
1619c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_STAT(0));
1629c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x300) != 0x200);
1639c336f61SJacky Bai 
1649c336f61SJacky Bai 	/* 22. set dfi_init_complete_en = 0 */
1659c336f61SJacky Bai 
1669c336f61SJacky Bai 	/* 23. switch clock */
1679c336f61SJacky Bai 	/* set SWCTL.dw_done to 0 */
1689c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_SWCTL(0), 0x0000);
1699c336f61SJacky Bai 
1709c336f61SJacky Bai 	/* 24. program frequency mode=1(bit 29), target_frequency=target_freq (bit 29) */
1719c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_MSTR2(0), fsp_index);
1729c336f61SJacky Bai 
1739c336f61SJacky Bai 	/* 25. DBICTL for FSP-OP[1], skip it if never enable it */
1749c336f61SJacky Bai 
1759c336f61SJacky Bai 	/* 26.trigger initialization in the PHY */
1769c336f61SJacky Bai 
1779c336f61SJacky Bai 	/* Q3: if refresh level is updated, then should program */
1789c336f61SJacky Bai 	/* as updating refresh, need to toggle refresh_update_level signal */
1799c336f61SJacky Bai 	val = mmio_read_32(DDRC_RFSHCTL3(0));
1809c336f61SJacky Bai 	val = val ^ 0x2;
1819c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_RFSHCTL3(0), val);
1829c336f61SJacky Bai 
1839c336f61SJacky Bai 	/* Q4: only for legacy PHY, so here can skipped */
1849c336f61SJacky Bai 
1859c336f61SJacky Bai 	/* dfi_frequency -> 0x1x */
1869c336f61SJacky Bai 	val = mmio_read_32(DDRC_DFIMISC(0));
1879c336f61SJacky Bai 	val &= 0xFE;
1889c336f61SJacky Bai 	val |= (fsp_index << 8);
1899c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_DFIMISC(0), val);
1909c336f61SJacky Bai 	/* dfi_init_start */
1919c336f61SJacky Bai 	val |= 0x20;
1929c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_DFIMISC(0), val);
1939c336f61SJacky Bai 
1949c336f61SJacky Bai 	/* polling dfi_init_complete de-assert */
1959c336f61SJacky Bai 	do {
1969c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_DFISTAT(0));
1979c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x1) == 0x1);
1989c336f61SJacky Bai 
1999c336f61SJacky Bai 	/* change the clock frequency */
2009c336f61SJacky Bai 	dram_clock_switch(info->timing_info->fsp_table[fsp_index], info->bypass_mode);
2019c336f61SJacky Bai 
2029c336f61SJacky Bai 	/* dfi_init_start de-assert */
2039c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_DFIMISC(0), 0x20);
2049c336f61SJacky Bai 
2059c336f61SJacky Bai 	/* polling dfi_init_complete re-assert */
2069c336f61SJacky Bai 	do {
2079c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_DFISTAT(0));
2089c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x1) == 0x0);
2099c336f61SJacky Bai 
2109c336f61SJacky Bai 	/* 27. set ZQCTL0.dis_srx_zqcl = 1 */
2119c336f61SJacky Bai 	if (fsp_index == 0) {
2129c336f61SJacky Bai 		mmio_setbits_32(DDRC_ZQCTL0(0), BIT(30));
2139c336f61SJacky Bai 	} else  if (fsp_index == 1) {
2149c336f61SJacky Bai 		mmio_setbits_32(DDRC_FREQ1_ZQCTL0(0), BIT(30));
2159c336f61SJacky Bai 	} else {
2169c336f61SJacky Bai 		mmio_setbits_32(DDRC_FREQ2_ZQCTL0(0), BIT(30));
2179c336f61SJacky Bai 	}
2189c336f61SJacky Bai 
2199c336f61SJacky Bai 	/* 28,29. exit "self refresh power down" to stay "self refresh 2" */
2209c336f61SJacky Bai 	/* exit SR power down */
2219c336f61SJacky Bai 	mmio_clrsetbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0x60, 0x40);
2229c336f61SJacky Bai 	/* 30. Poll STAT.selfref_state in "Self refresh 2" */
2239c336f61SJacky Bai 	do {
2249c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_STAT(0));
2259c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x300) != 0x300);
2269c336f61SJacky Bai 
2279c336f61SJacky Bai 	/* 31. change MR13.VRCG to normal */
2289c336f61SJacky Bai 	emr3 = (emr3 & 0x00f7) | 0x0d00;
2299c336f61SJacky Bai 	lpddr4_mr_write(3, 13, emr3);
2309c336f61SJacky Bai 
231*ad0cbbf5SJacky Bai 	/* restore the PHY master */
232*ad0cbbf5SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_DFIPHYMSTR(0), phy_master);
2339c336f61SJacky Bai 
2349c336f61SJacky Bai 	/* 32. issue ZQ if required: zq_calib_short, bit 4 */
2359c336f61SJacky Bai 	/* polling zq_calib_short_busy */
2369c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_DBGCMD(0), 0x10);
2379c336f61SJacky Bai 
2389c336f61SJacky Bai 	do {
2399c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_DBGSTAT(0));
2409c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x10) != 0x0);
2419c336f61SJacky Bai 
2429c336f61SJacky Bai 	/* 33. Reset ZQCTL0.dis_srx_zqcl=0 */
2439c336f61SJacky Bai 	if (fsp_index == 1)
2449c336f61SJacky Bai 		mmio_clrbits_32(DDRC_FREQ1_ZQCTL0(0), BIT(30));
2459c336f61SJacky Bai 	else if (fsp_index == 2)
2469c336f61SJacky Bai 		mmio_clrbits_32(DDRC_FREQ2_ZQCTL0(0), BIT(30));
2479c336f61SJacky Bai 	else
2489c336f61SJacky Bai 		mmio_clrbits_32(DDRC_ZQCTL0(0), BIT(30));
2499c336f61SJacky Bai 
2509c336f61SJacky Bai 	/* set SWCTL.dw_done to 1 and poll SWSTAT.sw_done_ack=1 */
2519c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_SWCTL(0), 0x1);
2529c336f61SJacky Bai 
2539c336f61SJacky Bai 	/* wait SWSTAT.sw_done_ack to 1 */
2549c336f61SJacky Bai 	do {
2559c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_SWSTAT(0));
2569c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x1) == 0x0);
2579c336f61SJacky Bai 
2589c336f61SJacky Bai 	/* 34. set PWRCTL.stay_in_selfreh=0, exit SR */
2599c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0x40);
2609c336f61SJacky Bai 	/* wait tXSR */
2619c336f61SJacky Bai 
2629c336f61SJacky Bai 	/* 35. Poll STAT.selfref_state in "Idle" */
2639c336f61SJacky Bai 	do {
2649c336f61SJacky Bai 		val = mmio_read_32(DDRC_STAT(0));
2659c336f61SJacky Bai 	} while ((val & 0x300) != 0x0);
2669c336f61SJacky Bai 
2679c336f61SJacky Bai #ifdef DFILP_SPT
2689c336f61SJacky Bai 	/* 36. restore dfi_lp.dfi_lp_en_sr */
2699c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_DFILPCFG0(0), BIT(8));
2709c336f61SJacky Bai #endif
2719c336f61SJacky Bai 
2729c336f61SJacky Bai 	/* 37. re-enable CAM: dis_dq */
2739c336f61SJacky Bai 	mmio_clrbits_32(DDRC_DBG1(0), 0x1);
2749c336f61SJacky Bai 
2759c336f61SJacky Bai 	/* 38. re-enable automatic SR: selfref_en */
2769c336f61SJacky Bai 	mmio_setbits_32(DDRC_PWRCTL(0), 0x1);
2779c336f61SJacky Bai 
2789c336f61SJacky Bai 	/* 39. re-enable automatic ZQ: dis_auto_zq=0 */
2799c336f61SJacky Bai 	/* disable automatic ZQ calibration */
2809c336f61SJacky Bai 	if (fsp_index == 1)
2819c336f61SJacky Bai 		mmio_clrbits_32(DDRC_FREQ1_ZQCTL0(0), BIT(31));
2829c336f61SJacky Bai 	else if (fsp_index == 2)
2839c336f61SJacky Bai 		mmio_clrbits_32(DDRC_FREQ2_ZQCTL0(0), BIT(31));
2849c336f61SJacky Bai 	else
2859c336f61SJacky Bai 		mmio_clrbits_32(DDRC_ZQCTL0(0), BIT(31));
2869c336f61SJacky Bai 	/* 40. re-emable automatic derating: derate_enable */
2879c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_DERATEEN(0), derate_backup[0]);
2889c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_FREQ1_DERATEEN(0), derate_backup[1]);
2899c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_FREQ2_DERATEEN(0), derate_backup[2]);
2909c336f61SJacky Bai 
2919c336f61SJacky Bai 	/* 41. write 1 to PCTRL.port_en */
2929c336f61SJacky Bai 	mmio_write_32(DDRC_PCTRL_0(0), 0x1);
2939c336f61SJacky Bai 
2949c336f61SJacky Bai 	/* 42. enable SBRCTL.scrub_en, skip if never enable it */
2959c336f61SJacky Bai }
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