xref: /rk3399_rockchip-uboot/drivers/fpga/socfpga_gen5.c (revision 19d1f1a2f3ccfbf85125150f7876ce22714b38bd)
1*6867e19aSTien Fong Chee /*
2*6867e19aSTien Fong Chee  * Copyright (C) 2012 Altera Corporation <www.altera.com>
3*6867e19aSTien Fong Chee  * All rights reserved.
4*6867e19aSTien Fong Chee  *
5*6867e19aSTien Fong Chee  * SPDX-License-Identifier:	BSD-3-Clause
6*6867e19aSTien Fong Chee  */
7*6867e19aSTien Fong Chee 
8*6867e19aSTien Fong Chee #include <common.h>
9*6867e19aSTien Fong Chee #include <asm/io.h>
10*6867e19aSTien Fong Chee #include <linux/errno.h>
11*6867e19aSTien Fong Chee #include <asm/arch/fpga_manager.h>
12*6867e19aSTien Fong Chee #include <asm/arch/reset_manager.h>
13*6867e19aSTien Fong Chee #include <asm/arch/system_manager.h>
14*6867e19aSTien Fong Chee 
15*6867e19aSTien Fong Chee DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
16*6867e19aSTien Fong Chee 
17*6867e19aSTien Fong Chee #define FPGA_TIMEOUT_CNT	0x1000000
18*6867e19aSTien Fong Chee 
19*6867e19aSTien Fong Chee static struct socfpga_fpga_manager *fpgamgr_regs =
20*6867e19aSTien Fong Chee 	(struct socfpga_fpga_manager *)SOCFPGA_FPGAMGRREGS_ADDRESS;
21*6867e19aSTien Fong Chee static struct socfpga_system_manager *sysmgr_regs =
22*6867e19aSTien Fong Chee 	(struct socfpga_system_manager *)SOCFPGA_SYSMGR_ADDRESS;
23*6867e19aSTien Fong Chee 
24*6867e19aSTien Fong Chee /* Set CD ratio */
fpgamgr_set_cd_ratio(unsigned long ratio)25*6867e19aSTien Fong Chee static void fpgamgr_set_cd_ratio(unsigned long ratio)
26*6867e19aSTien Fong Chee {
27*6867e19aSTien Fong Chee 	clrsetbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl,
28*6867e19aSTien Fong Chee 			0x3 << FPGAMGRREGS_CTRL_CDRATIO_LSB,
29*6867e19aSTien Fong Chee 			(ratio & 0x3) << FPGAMGRREGS_CTRL_CDRATIO_LSB);
30*6867e19aSTien Fong Chee }
31*6867e19aSTien Fong Chee 
32*6867e19aSTien Fong Chee /* Start the FPGA programming by initialize the FPGA Manager */
fpgamgr_program_init(void)33*6867e19aSTien Fong Chee static int fpgamgr_program_init(void)
34*6867e19aSTien Fong Chee {
35*6867e19aSTien Fong Chee 	unsigned long msel, i;
36*6867e19aSTien Fong Chee 
37*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Get the MSEL value */
38*6867e19aSTien Fong Chee 	msel = readl(&fpgamgr_regs->stat);
39*6867e19aSTien Fong Chee 	msel &= FPGAMGRREGS_STAT_MSEL_MASK;
40*6867e19aSTien Fong Chee 	msel >>= FPGAMGRREGS_STAT_MSEL_LSB;
41*6867e19aSTien Fong Chee 
42*6867e19aSTien Fong Chee 	/*
43*6867e19aSTien Fong Chee 	 * Set the cfg width
44*6867e19aSTien Fong Chee 	 * If MSEL[3] = 1, cfg width = 32 bit
45*6867e19aSTien Fong Chee 	 */
46*6867e19aSTien Fong Chee 	if (msel & 0x8) {
47*6867e19aSTien Fong Chee 		setbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl,
48*6867e19aSTien Fong Chee 			     FPGAMGRREGS_CTRL_CFGWDTH_MASK);
49*6867e19aSTien Fong Chee 
50*6867e19aSTien Fong Chee 		/* To determine the CD ratio */
51*6867e19aSTien Fong Chee 		/* MSEL[1:0] = 0, CD Ratio = 1 */
52*6867e19aSTien Fong Chee 		if ((msel & 0x3) == 0x0)
53*6867e19aSTien Fong Chee 			fpgamgr_set_cd_ratio(CDRATIO_x1);
54*6867e19aSTien Fong Chee 		/* MSEL[1:0] = 1, CD Ratio = 4 */
55*6867e19aSTien Fong Chee 		else if ((msel & 0x3) == 0x1)
56*6867e19aSTien Fong Chee 			fpgamgr_set_cd_ratio(CDRATIO_x4);
57*6867e19aSTien Fong Chee 		/* MSEL[1:0] = 2, CD Ratio = 8 */
58*6867e19aSTien Fong Chee 		else if ((msel & 0x3) == 0x2)
59*6867e19aSTien Fong Chee 			fpgamgr_set_cd_ratio(CDRATIO_x8);
60*6867e19aSTien Fong Chee 
61*6867e19aSTien Fong Chee 	} else {	/* MSEL[3] = 0 */
62*6867e19aSTien Fong Chee 		clrbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl,
63*6867e19aSTien Fong Chee 			     FPGAMGRREGS_CTRL_CFGWDTH_MASK);
64*6867e19aSTien Fong Chee 
65*6867e19aSTien Fong Chee 		/* To determine the CD ratio */
66*6867e19aSTien Fong Chee 		/* MSEL[1:0] = 0, CD Ratio = 1 */
67*6867e19aSTien Fong Chee 		if ((msel & 0x3) == 0x0)
68*6867e19aSTien Fong Chee 			fpgamgr_set_cd_ratio(CDRATIO_x1);
69*6867e19aSTien Fong Chee 		/* MSEL[1:0] = 1, CD Ratio = 2 */
70*6867e19aSTien Fong Chee 		else if ((msel & 0x3) == 0x1)
71*6867e19aSTien Fong Chee 			fpgamgr_set_cd_ratio(CDRATIO_x2);
72*6867e19aSTien Fong Chee 		/* MSEL[1:0] = 2, CD Ratio = 4 */
73*6867e19aSTien Fong Chee 		else if ((msel & 0x3) == 0x2)
74*6867e19aSTien Fong Chee 			fpgamgr_set_cd_ratio(CDRATIO_x4);
75*6867e19aSTien Fong Chee 	}
76*6867e19aSTien Fong Chee 
77*6867e19aSTien Fong Chee 	/* To enable FPGA Manager configuration */
78*6867e19aSTien Fong Chee 	clrbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_NCE_MASK);
79*6867e19aSTien Fong Chee 
80*6867e19aSTien Fong Chee 	/* To enable FPGA Manager drive over configuration line */
81*6867e19aSTien Fong Chee 	setbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_EN_MASK);
82*6867e19aSTien Fong Chee 
83*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Put FPGA into reset phase */
84*6867e19aSTien Fong Chee 	setbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_NCONFIGPULL_MASK);
85*6867e19aSTien Fong Chee 
86*6867e19aSTien Fong Chee 	/* (1) wait until FPGA enter reset phase */
87*6867e19aSTien Fong Chee 	for (i = 0; i < FPGA_TIMEOUT_CNT; i++) {
88*6867e19aSTien Fong Chee 		if (fpgamgr_get_mode() == FPGAMGRREGS_MODE_RESETPHASE)
89*6867e19aSTien Fong Chee 			break;
90*6867e19aSTien Fong Chee 	}
91*6867e19aSTien Fong Chee 
92*6867e19aSTien Fong Chee 	/* If not in reset state, return error */
93*6867e19aSTien Fong Chee 	if (fpgamgr_get_mode() != FPGAMGRREGS_MODE_RESETPHASE) {
94*6867e19aSTien Fong Chee 		puts("FPGA: Could not reset\n");
95*6867e19aSTien Fong Chee 		return -1;
96*6867e19aSTien Fong Chee 	}
97*6867e19aSTien Fong Chee 
98*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Release FPGA from reset phase */
99*6867e19aSTien Fong Chee 	clrbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_NCONFIGPULL_MASK);
100*6867e19aSTien Fong Chee 
101*6867e19aSTien Fong Chee 	/* (2) wait until FPGA enter configuration phase */
102*6867e19aSTien Fong Chee 	for (i = 0; i < FPGA_TIMEOUT_CNT; i++) {
103*6867e19aSTien Fong Chee 		if (fpgamgr_get_mode() == FPGAMGRREGS_MODE_CFGPHASE)
104*6867e19aSTien Fong Chee 			break;
105*6867e19aSTien Fong Chee 	}
106*6867e19aSTien Fong Chee 
107*6867e19aSTien Fong Chee 	/* If not in configuration state, return error */
108*6867e19aSTien Fong Chee 	if (fpgamgr_get_mode() != FPGAMGRREGS_MODE_CFGPHASE) {
109*6867e19aSTien Fong Chee 		puts("FPGA: Could not configure\n");
110*6867e19aSTien Fong Chee 		return -2;
111*6867e19aSTien Fong Chee 	}
112*6867e19aSTien Fong Chee 
113*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Clear all interrupts in CB Monitor */
114*6867e19aSTien Fong Chee 	writel(0xFFF, &fpgamgr_regs->gpio_porta_eoi);
115*6867e19aSTien Fong Chee 
116*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Enable AXI configuration */
117*6867e19aSTien Fong Chee 	setbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_AXICFGEN_MASK);
118*6867e19aSTien Fong Chee 
119*6867e19aSTien Fong Chee 	return 0;
120*6867e19aSTien Fong Chee }
121*6867e19aSTien Fong Chee 
122*6867e19aSTien Fong Chee /* Ensure the FPGA entering config done */
fpgamgr_program_poll_cd(void)123*6867e19aSTien Fong Chee static int fpgamgr_program_poll_cd(void)
124*6867e19aSTien Fong Chee {
125*6867e19aSTien Fong Chee 	const uint32_t mask = FPGAMGRREGS_MON_GPIO_EXT_PORTA_NS_MASK |
126*6867e19aSTien Fong Chee 			      FPGAMGRREGS_MON_GPIO_EXT_PORTA_CD_MASK;
127*6867e19aSTien Fong Chee 	unsigned long reg, i;
128*6867e19aSTien Fong Chee 
129*6867e19aSTien Fong Chee 	/* (3) wait until full config done */
130*6867e19aSTien Fong Chee 	for (i = 0; i < FPGA_TIMEOUT_CNT; i++) {
131*6867e19aSTien Fong Chee 		reg = readl(&fpgamgr_regs->gpio_ext_porta);
132*6867e19aSTien Fong Chee 
133*6867e19aSTien Fong Chee 		/* Config error */
134*6867e19aSTien Fong Chee 		if (!(reg & mask)) {
135*6867e19aSTien Fong Chee 			printf("FPGA: Configuration error.\n");
136*6867e19aSTien Fong Chee 			return -3;
137*6867e19aSTien Fong Chee 		}
138*6867e19aSTien Fong Chee 
139*6867e19aSTien Fong Chee 		/* Config done without error */
140*6867e19aSTien Fong Chee 		if (reg & mask)
141*6867e19aSTien Fong Chee 			break;
142*6867e19aSTien Fong Chee 	}
143*6867e19aSTien Fong Chee 
144*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Timeout happened, return error */
145*6867e19aSTien Fong Chee 	if (i == FPGA_TIMEOUT_CNT) {
146*6867e19aSTien Fong Chee 		printf("FPGA: Timeout waiting for program.\n");
147*6867e19aSTien Fong Chee 		return -4;
148*6867e19aSTien Fong Chee 	}
149*6867e19aSTien Fong Chee 
150*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Disable AXI configuration */
151*6867e19aSTien Fong Chee 	clrbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_AXICFGEN_MASK);
152*6867e19aSTien Fong Chee 
153*6867e19aSTien Fong Chee 	return 0;
154*6867e19aSTien Fong Chee }
155*6867e19aSTien Fong Chee 
156*6867e19aSTien Fong Chee /* Ensure the FPGA entering init phase */
fpgamgr_program_poll_initphase(void)157*6867e19aSTien Fong Chee static int fpgamgr_program_poll_initphase(void)
158*6867e19aSTien Fong Chee {
159*6867e19aSTien Fong Chee 	unsigned long i;
160*6867e19aSTien Fong Chee 
161*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Additional clocks for the CB to enter initialization phase */
162*6867e19aSTien Fong Chee 	if (fpgamgr_dclkcnt_set(0x4))
163*6867e19aSTien Fong Chee 		return -5;
164*6867e19aSTien Fong Chee 
165*6867e19aSTien Fong Chee 	/* (4) wait until FPGA enter init phase or user mode */
166*6867e19aSTien Fong Chee 	for (i = 0; i < FPGA_TIMEOUT_CNT; i++) {
167*6867e19aSTien Fong Chee 		if (fpgamgr_get_mode() == FPGAMGRREGS_MODE_INITPHASE)
168*6867e19aSTien Fong Chee 			break;
169*6867e19aSTien Fong Chee 		if (fpgamgr_get_mode() == FPGAMGRREGS_MODE_USERMODE)
170*6867e19aSTien Fong Chee 			break;
171*6867e19aSTien Fong Chee 	}
172*6867e19aSTien Fong Chee 
173*6867e19aSTien Fong Chee 	/* If not in configuration state, return error */
174*6867e19aSTien Fong Chee 	if (i == FPGA_TIMEOUT_CNT)
175*6867e19aSTien Fong Chee 		return -6;
176*6867e19aSTien Fong Chee 
177*6867e19aSTien Fong Chee 	return 0;
178*6867e19aSTien Fong Chee }
179*6867e19aSTien Fong Chee 
180*6867e19aSTien Fong Chee /* Ensure the FPGA entering user mode */
fpgamgr_program_poll_usermode(void)181*6867e19aSTien Fong Chee static int fpgamgr_program_poll_usermode(void)
182*6867e19aSTien Fong Chee {
183*6867e19aSTien Fong Chee 	unsigned long i;
184*6867e19aSTien Fong Chee 
185*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Additional clocks for the CB to exit initialization phase */
186*6867e19aSTien Fong Chee 	if (fpgamgr_dclkcnt_set(0x5000))
187*6867e19aSTien Fong Chee 		return -7;
188*6867e19aSTien Fong Chee 
189*6867e19aSTien Fong Chee 	/* (5) wait until FPGA enter user mode */
190*6867e19aSTien Fong Chee 	for (i = 0; i < FPGA_TIMEOUT_CNT; i++) {
191*6867e19aSTien Fong Chee 		if (fpgamgr_get_mode() == FPGAMGRREGS_MODE_USERMODE)
192*6867e19aSTien Fong Chee 			break;
193*6867e19aSTien Fong Chee 	}
194*6867e19aSTien Fong Chee 	/* If not in configuration state, return error */
195*6867e19aSTien Fong Chee 	if (i == FPGA_TIMEOUT_CNT)
196*6867e19aSTien Fong Chee 		return -8;
197*6867e19aSTien Fong Chee 
198*6867e19aSTien Fong Chee 	/* To release FPGA Manager drive over configuration line */
199*6867e19aSTien Fong Chee 	clrbits_le32(&fpgamgr_regs->ctrl, FPGAMGRREGS_CTRL_EN_MASK);
200*6867e19aSTien Fong Chee 
201*6867e19aSTien Fong Chee 	return 0;
202*6867e19aSTien Fong Chee }
203*6867e19aSTien Fong Chee 
204*6867e19aSTien Fong Chee /*
205*6867e19aSTien Fong Chee  * FPGA Manager to program the FPGA. This is the interface used by FPGA driver.
206*6867e19aSTien Fong Chee  * Return 0 for sucess, non-zero for error.
207*6867e19aSTien Fong Chee  */
socfpga_load(Altera_desc * desc,const void * rbf_data,size_t rbf_size)208*6867e19aSTien Fong Chee int socfpga_load(Altera_desc *desc, const void *rbf_data, size_t rbf_size)
209*6867e19aSTien Fong Chee {
210*6867e19aSTien Fong Chee 	unsigned long status;
211*6867e19aSTien Fong Chee 
212*6867e19aSTien Fong Chee 	if ((uint32_t)rbf_data & 0x3) {
213*6867e19aSTien Fong Chee 		puts("FPGA: Unaligned data, realign to 32bit boundary.\n");
214*6867e19aSTien Fong Chee 		return -EINVAL;
215*6867e19aSTien Fong Chee 	}
216*6867e19aSTien Fong Chee 
217*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Prior programming the FPGA, all bridges need to be shut off */
218*6867e19aSTien Fong Chee 
219*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Disable all signals from hps peripheral controller to fpga */
220*6867e19aSTien Fong Chee 	writel(0, &sysmgr_regs->fpgaintfgrp_module);
221*6867e19aSTien Fong Chee 
222*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Disable all signals from FPGA to HPS SDRAM */
223*6867e19aSTien Fong Chee #define SDR_CTRLGRP_FPGAPORTRST_ADDRESS	0x5080
224*6867e19aSTien Fong Chee 	writel(0, SOCFPGA_SDR_ADDRESS + SDR_CTRLGRP_FPGAPORTRST_ADDRESS);
225*6867e19aSTien Fong Chee 
226*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Disable all axi bridge (hps2fpga, lwhps2fpga & fpga2hps) */
227*6867e19aSTien Fong Chee 	socfpga_bridges_reset(1);
228*6867e19aSTien Fong Chee 
229*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Unmap the bridges from NIC-301 */
230*6867e19aSTien Fong Chee 	writel(0x1, SOCFPGA_L3REGS_ADDRESS);
231*6867e19aSTien Fong Chee 
232*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Initialize the FPGA Manager */
233*6867e19aSTien Fong Chee 	status = fpgamgr_program_init();
234*6867e19aSTien Fong Chee 	if (status)
235*6867e19aSTien Fong Chee 		return status;
236*6867e19aSTien Fong Chee 
237*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Write the RBF data to FPGA Manager */
238*6867e19aSTien Fong Chee 	fpgamgr_program_write(rbf_data, rbf_size);
239*6867e19aSTien Fong Chee 
240*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Ensure the FPGA entering config done */
241*6867e19aSTien Fong Chee 	status = fpgamgr_program_poll_cd();
242*6867e19aSTien Fong Chee 	if (status)
243*6867e19aSTien Fong Chee 		return status;
244*6867e19aSTien Fong Chee 
245*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Ensure the FPGA entering init phase */
246*6867e19aSTien Fong Chee 	status = fpgamgr_program_poll_initphase();
247*6867e19aSTien Fong Chee 	if (status)
248*6867e19aSTien Fong Chee 		return status;
249*6867e19aSTien Fong Chee 
250*6867e19aSTien Fong Chee 	/* Ensure the FPGA entering user mode */
251*6867e19aSTien Fong Chee 	return fpgamgr_program_poll_usermode();
252*6867e19aSTien Fong Chee }
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