]> git.sur5r.net Git - u-boot/blob - drivers/clk/clk_stm32f.c
e8f6b47acc172b61faddcb89a46cbbc858413484
[u-boot] / drivers / clk / clk_stm32f.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2017, STMicroelectronics - All Rights Reserved
3  * Author(s): Vikas Manocha, <vikas.manocha@st.com> for STMicroelectronics.
4  *
5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
6  */
7
8 #include <common.h>
9 #include <clk-uclass.h>
10 #include <dm.h>
11 #include <stm32_rcc.h>
12
13 #include <asm/io.h>
14 #include <asm/arch/stm32.h>
15 #include <asm/arch/stm32_pwr.h>
16
17 #include <dt-bindings/mfd/stm32f7-rcc.h>
18
19 #define RCC_CR_HSION                    BIT(0)
20 #define RCC_CR_HSEON                    BIT(16)
21 #define RCC_CR_HSERDY                   BIT(17)
22 #define RCC_CR_HSEBYP                   BIT(18)
23 #define RCC_CR_CSSON                    BIT(19)
24 #define RCC_CR_PLLON                    BIT(24)
25 #define RCC_CR_PLLRDY                   BIT(25)
26 #define RCC_CR_PLLSAION                 BIT(28)
27 #define RCC_CR_PLLSAIRDY                BIT(29)
28
29 #define RCC_PLLCFGR_PLLM_MASK           GENMASK(5, 0)
30 #define RCC_PLLCFGR_PLLN_MASK           GENMASK(14, 6)
31 #define RCC_PLLCFGR_PLLP_MASK           GENMASK(17, 16)
32 #define RCC_PLLCFGR_PLLQ_MASK           GENMASK(27, 24)
33 #define RCC_PLLCFGR_PLLSRC              BIT(22)
34 #define RCC_PLLCFGR_PLLM_SHIFT          0
35 #define RCC_PLLCFGR_PLLN_SHIFT          6
36 #define RCC_PLLCFGR_PLLP_SHIFT          16
37 #define RCC_PLLCFGR_PLLQ_SHIFT          24
38
39 #define RCC_CFGR_AHB_PSC_MASK           GENMASK(7, 4)
40 #define RCC_CFGR_APB1_PSC_MASK          GENMASK(12, 10)
41 #define RCC_CFGR_APB2_PSC_MASK          GENMASK(15, 13)
42 #define RCC_CFGR_SW0                    BIT(0)
43 #define RCC_CFGR_SW1                    BIT(1)
44 #define RCC_CFGR_SW_MASK                GENMASK(1, 0)
45 #define RCC_CFGR_SW_HSI                 0
46 #define RCC_CFGR_SW_HSE                 RCC_CFGR_SW0
47 #define RCC_CFGR_SW_PLL                 RCC_CFGR_SW1
48 #define RCC_CFGR_SWS0                   BIT(2)
49 #define RCC_CFGR_SWS1                   BIT(3)
50 #define RCC_CFGR_SWS_MASK               GENMASK(3, 2)
51 #define RCC_CFGR_SWS_HSI                0
52 #define RCC_CFGR_SWS_HSE                RCC_CFGR_SWS0
53 #define RCC_CFGR_SWS_PLL                RCC_CFGR_SWS1
54 #define RCC_CFGR_HPRE_SHIFT             4
55 #define RCC_CFGR_PPRE1_SHIFT            10
56 #define RCC_CFGR_PPRE2_SHIFT            13
57
58 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIN_MASK     GENMASK(14, 6)
59 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIP_MASK     GENMASK(17, 16)
60 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIN_SHIFT    6
61 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIP_SHIFT    16
62 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIP_4        BIT(16)
63 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIQ_4        BIT(26)
64 #define RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIR_2        BIT(29)
65
66 #define RCC_DCKCFGRX_TIMPRE             BIT(24)
67 #define RCC_DCKCFGRX_CK48MSEL           BIT(27)
68 #define RCC_DCKCFGRX_SDMMC1SEL          BIT(28)
69 #define RCC_DCKCFGR2_SDMMC2SEL          BIT(29)
70
71 /*
72  * RCC AHB1ENR specific definitions
73  */
74 #define RCC_AHB1ENR_ETHMAC_EN           BIT(25)
75 #define RCC_AHB1ENR_ETHMAC_TX_EN        BIT(26)
76 #define RCC_AHB1ENR_ETHMAC_RX_EN        BIT(27)
77
78 /*
79  * RCC APB1ENR specific definitions
80  */
81 #define RCC_APB1ENR_TIM2EN              BIT(0)
82 #define RCC_APB1ENR_PWREN               BIT(28)
83
84 /*
85  * RCC APB2ENR specific definitions
86  */
87 #define RCC_APB2ENR_SYSCFGEN            BIT(14)
88 #define RCC_APB2ENR_SAI1EN              BIT(22)
89
90 static const struct stm32_clk_info stm32f4_clk_info = {
91         /* 180 MHz */
92         .sys_pll_psc = {
93                 .pll_n = 360,
94                 .pll_p = 2,
95                 .pll_q = 8,
96                 .ahb_psc = AHB_PSC_1,
97                 .apb1_psc = APB_PSC_4,
98                 .apb2_psc = APB_PSC_2,
99         },
100         .has_overdrive = false,
101         .v2 = false,
102 };
103
104 static const struct stm32_clk_info stm32f7_clk_info = {
105         /* 200 MHz */
106         .sys_pll_psc = {
107                 .pll_n = 400,
108                 .pll_p = 2,
109                 .pll_q = 8,
110                 .ahb_psc = AHB_PSC_1,
111                 .apb1_psc = APB_PSC_4,
112                 .apb2_psc = APB_PSC_2,
113         },
114         .has_overdrive = true,
115         .v2 = true,
116 };
117
118 struct stm32_clk {
119         struct stm32_rcc_regs *base;
120         struct stm32_pwr_regs *pwr_regs;
121         struct stm32_clk_info info;
122         unsigned long hse_rate;
123 };
124
125 static int configure_clocks(struct udevice *dev)
126 {
127         struct stm32_clk *priv = dev_get_priv(dev);
128         struct stm32_rcc_regs *regs = priv->base;
129         struct stm32_pwr_regs *pwr = priv->pwr_regs;
130         struct pll_psc *sys_pll_psc = &priv->info.sys_pll_psc;
131
132         /* Reset RCC configuration */
133         setbits_le32(&regs->cr, RCC_CR_HSION);
134         writel(0, &regs->cfgr); /* Reset CFGR */
135         clrbits_le32(&regs->cr, (RCC_CR_HSEON | RCC_CR_CSSON
136                 | RCC_CR_PLLON | RCC_CR_PLLSAION));
137         writel(0x24003010, &regs->pllcfgr); /* Reset value from RM */
138         clrbits_le32(&regs->cr, RCC_CR_HSEBYP);
139         writel(0, &regs->cir); /* Disable all interrupts */
140
141         /* Configure for HSE+PLL operation */
142         setbits_le32(&regs->cr, RCC_CR_HSEON);
143         while (!(readl(&regs->cr) & RCC_CR_HSERDY))
144                 ;
145
146         setbits_le32(&regs->cfgr, ((
147                 sys_pll_psc->ahb_psc << RCC_CFGR_HPRE_SHIFT)
148                 | (sys_pll_psc->apb1_psc << RCC_CFGR_PPRE1_SHIFT)
149                 | (sys_pll_psc->apb2_psc << RCC_CFGR_PPRE2_SHIFT)));
150
151         /* Configure the main PLL */
152         setbits_le32(&regs->pllcfgr, RCC_PLLCFGR_PLLSRC); /* pll source HSE */
153         clrsetbits_le32(&regs->pllcfgr, RCC_PLLCFGR_PLLM_MASK,
154                         sys_pll_psc->pll_m << RCC_PLLCFGR_PLLM_SHIFT);
155         clrsetbits_le32(&regs->pllcfgr, RCC_PLLCFGR_PLLN_MASK,
156                         sys_pll_psc->pll_n << RCC_PLLCFGR_PLLN_SHIFT);
157         clrsetbits_le32(&regs->pllcfgr, RCC_PLLCFGR_PLLP_MASK,
158                         ((sys_pll_psc->pll_p >> 1) - 1) << RCC_PLLCFGR_PLLP_SHIFT);
159         clrsetbits_le32(&regs->pllcfgr, RCC_PLLCFGR_PLLQ_MASK,
160                         sys_pll_psc->pll_q << RCC_PLLCFGR_PLLQ_SHIFT);
161
162         /* configure SDMMC clock */
163         if (priv->info.v2) { /*stm32f7 case */
164                 /* select PLLQ as 48MHz clock source */
165                 clrbits_le32(&regs->dckcfgr2, RCC_DCKCFGRX_CK48MSEL);
166
167                 /* select 48MHz as SDMMC1 clock source */
168                 clrbits_le32(&regs->dckcfgr2, RCC_DCKCFGRX_SDMMC1SEL);
169
170                 /* select 48MHz as SDMMC2 clock source */
171                 clrbits_le32(&regs->dckcfgr2, RCC_DCKCFGR2_SDMMC2SEL);
172         } else  { /* stm32f4 case */
173                 /* select PLLQ as 48MHz clock source */
174                 clrbits_le32(&regs->dckcfgr, RCC_DCKCFGRX_CK48MSEL);
175
176                 /* select 48MHz as SDMMC1 clock source */
177                 clrbits_le32(&regs->dckcfgr, RCC_DCKCFGRX_SDMMC1SEL);
178         }
179
180         /* Enable the main PLL */
181         setbits_le32(&regs->cr, RCC_CR_PLLON);
182         while (!(readl(&regs->cr) & RCC_CR_PLLRDY))
183                 ;
184
185         setbits_le32(&regs->apb1enr, RCC_APB1ENR_PWREN);
186
187         if (priv->info.has_overdrive) {
188                 /*
189                  * Enable high performance mode
190                  * System frequency up to 200 MHz
191                  */
192                 setbits_le32(&pwr->cr1, PWR_CR1_ODEN);
193                 /* Infinite wait! */
194                 while (!(readl(&pwr->csr1) & PWR_CSR1_ODRDY))
195                         ;
196                 /* Enable the Over-drive switch */
197                 setbits_le32(&pwr->cr1, PWR_CR1_ODSWEN);
198                 /* Infinite wait! */
199                 while (!(readl(&pwr->csr1) & PWR_CSR1_ODSWRDY))
200                         ;
201         }
202
203         stm32_flash_latency_cfg(5);
204         clrbits_le32(&regs->cfgr, (RCC_CFGR_SW0 | RCC_CFGR_SW1));
205         setbits_le32(&regs->cfgr, RCC_CFGR_SW_PLL);
206
207         while ((readl(&regs->cfgr) & RCC_CFGR_SWS_MASK) !=
208                         RCC_CFGR_SWS_PLL)
209                 ;
210
211 #ifdef CONFIG_ETH_DESIGNWARE
212         /* gate the SYSCFG clock, needed to set RMII ethernet interface */
213         setbits_le32(&regs->apb2enr, RCC_APB2ENR_SYSCFGEN);
214 #endif
215
216         return 0;
217 }
218
219 static unsigned long stm32_clk_pll48clk_rate(struct stm32_clk *priv,
220                                              u32 vco)
221 {
222         struct stm32_rcc_regs *regs = priv->base;
223         u16 pllq, pllm, pllsain, pllsaip;
224         bool pllsai;
225
226         pllq = (readl(&regs->pllcfgr) & RCC_PLLCFGR_PLLQ_MASK)
227                >> RCC_PLLCFGR_PLLQ_SHIFT;
228
229         if (priv->info.v2) /*stm32f7 case */
230                 pllsai = readl(&regs->dckcfgr2) & RCC_DCKCFGRX_CK48MSEL;
231         else
232                 pllsai = readl(&regs->dckcfgr) & RCC_DCKCFGRX_CK48MSEL;
233
234         if (pllsai) {
235                 /* PLL48CLK is selected from PLLSAI, get PLLSAI value */
236                 pllm = (readl(&regs->pllcfgr) & RCC_PLLCFGR_PLLM_MASK);
237                 pllsain = ((readl(&regs->pllsaicfgr) & RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIN_MASK)
238                         >> RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIN_SHIFT);
239                 pllsaip = ((((readl(&regs->pllsaicfgr) & RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIP_MASK)
240                         >> RCC_PLLSAICFGR_PLLSAIP_SHIFT) + 1) << 1);
241                 return ((priv->hse_rate / pllm) * pllsain) / pllsaip;
242         }
243         /* PLL48CLK is selected from PLLQ */
244         return vco / pllq;
245 }
246
247 static bool stm32_get_timpre(struct stm32_clk *priv)
248 {
249         struct stm32_rcc_regs *regs = priv->base;
250         u32 val;
251
252         if (priv->info.v2) /*stm32f7 case */
253                 val = readl(&regs->dckcfgr2);
254         else
255                 val = readl(&regs->dckcfgr);
256         /* get timer prescaler */
257         return !!(val & RCC_DCKCFGRX_TIMPRE);
258 }
259
260 static u32 stm32_get_hclk_rate(struct stm32_rcc_regs *regs, u32 sysclk)
261 {
262         u8 shift;
263         /* Prescaler table lookups for clock computation */
264         u8 ahb_psc_table[16] = {
265                 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9
266         };
267
268         shift = ahb_psc_table[(
269                 (readl(&regs->cfgr) & RCC_CFGR_AHB_PSC_MASK)
270                 >> RCC_CFGR_HPRE_SHIFT)];
271
272         return sysclk >> shift;
273 };
274
275 static u8 stm32_get_apb_shift(struct stm32_rcc_regs *regs, enum apb apb)
276 {
277         /* Prescaler table lookups for clock computation */
278         u8 apb_psc_table[8] = {
279                 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4
280         };
281
282         if (apb == APB1)
283                 return apb_psc_table[(
284                        (readl(&regs->cfgr) & RCC_CFGR_APB1_PSC_MASK)
285                        >> RCC_CFGR_PPRE1_SHIFT)];
286         else /* APB2 */
287                 return apb_psc_table[(
288                        (readl(&regs->cfgr) & RCC_CFGR_APB2_PSC_MASK)
289                        >> RCC_CFGR_PPRE2_SHIFT)];
290 };
291
292 static u32 stm32_get_timer_rate(struct stm32_clk *priv, u32 sysclk,
293                                 enum apb apb)
294 {
295         struct stm32_rcc_regs *regs = priv->base;
296         u8 shift = stm32_get_apb_shift(regs, apb);
297
298         if (stm32_get_timpre(priv))
299                 /*
300                  * if APB prescaler is configured to a
301                  * division factor of 1, 2 or 4
302                  */
303                 switch (shift) {
304                 case 0:
305                 case 1:
306                 case 2:
307                         return stm32_get_hclk_rate(regs, sysclk);
308                 default:
309                         return (sysclk >> shift) * 4;
310                 }
311         else
312                 /*
313                  * if APB prescaler is configured to a
314                  * division factor of 1
315                  */
316                 if (shift == 0)
317                         return sysclk;
318                 else
319                         return (sysclk >> shift) * 2;
320 };
321
322 static ulong stm32_clk_get_rate(struct clk *clk)
323 {
324         struct stm32_clk *priv = dev_get_priv(clk->dev);
325         struct stm32_rcc_regs *regs = priv->base;
326         u32 sysclk = 0;
327         u32 vco;
328         u16 pllm, plln, pllp;
329
330         if ((readl(&regs->cfgr) & RCC_CFGR_SWS_MASK) ==
331                         RCC_CFGR_SWS_PLL) {
332                 pllm = (readl(&regs->pllcfgr) & RCC_PLLCFGR_PLLM_MASK);
333                 plln = ((readl(&regs->pllcfgr) & RCC_PLLCFGR_PLLN_MASK)
334                         >> RCC_PLLCFGR_PLLN_SHIFT);
335                 pllp = ((((readl(&regs->pllcfgr) & RCC_PLLCFGR_PLLP_MASK)
336                         >> RCC_PLLCFGR_PLLP_SHIFT) + 1) << 1);
337                 vco = (priv->hse_rate / pllm) * plln;
338                 sysclk = vco / pllp;
339         } else {
340                 return -EINVAL;
341         }
342
343         switch (clk->id) {
344         /*
345          * AHB CLOCK: 3 x 32 bits consecutive registers are used :
346          * AHB1, AHB2 and AHB3
347          */
348         case STM32F7_AHB1_CLOCK(GPIOA) ... STM32F7_AHB3_CLOCK(QSPI):
349                 return stm32_get_hclk_rate(regs, sysclk);
350         /* APB1 CLOCK */
351         case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM2) ... STM32F7_APB1_CLOCK(UART8):
352                 /* For timer clock, an additionnal prescaler is used*/
353                 switch (clk->id) {
354                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM2):
355                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM3):
356                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM4):
357                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM5):
358                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM6):
359                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM7):
360                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM12):
361                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM13):
362                 case STM32F7_APB1_CLOCK(TIM14):
363                         return stm32_get_timer_rate(priv, sysclk, APB1);
364                 }
365                 return (sysclk >> stm32_get_apb_shift(regs, APB1));
366
367         /* APB2 CLOCK */
368         case STM32F7_APB2_CLOCK(TIM1) ... STM32F7_APB2_CLOCK(LTDC):
369                 /*
370                  * particular case for SDMMC1 and SDMMC2 :
371                  * 48Mhz source clock can be from main PLL or from
372                  * SAI PLL
373                  */
374                 switch (clk->id) {
375                 case STM32F7_APB2_CLOCK(SDMMC1):
376                         if (readl(&regs->dckcfgr2) & RCC_DCKCFGRX_SDMMC1SEL)
377                                 /* System clock is selected as SDMMC1 clock */
378                                 return sysclk;
379                         else
380                                 return stm32_clk_pll48clk_rate(priv, vco);
381                         break;
382                 case STM32F7_APB2_CLOCK(SDMMC2):
383                         if (readl(&regs->dckcfgr2) & RCC_DCKCFGR2_SDMMC2SEL)
384                                 /* System clock is selected as SDMMC2 clock */
385                                 return sysclk;
386                         else
387                                 return stm32_clk_pll48clk_rate(priv, vco);
388                         break;
389
390                 /* For timer clock, an additionnal prescaler is used*/
391                 case STM32F7_APB2_CLOCK(TIM1):
392                 case STM32F7_APB2_CLOCK(TIM8):
393                 case STM32F7_APB2_CLOCK(TIM9):
394                 case STM32F7_APB2_CLOCK(TIM10):
395                 case STM32F7_APB2_CLOCK(TIM11):
396                         return stm32_get_timer_rate(priv, sysclk, APB2);
397                 break;
398                 }
399                 return (sysclk >> stm32_get_apb_shift(regs, APB2));
400
401         default:
402                 pr_err("clock index %ld out of range\n", clk->id);
403                 return -EINVAL;
404         }
405 }
406
407 static ulong stm32_set_rate(struct clk *clk, ulong rate)
408 {
409         return 0;
410 }
411
412 static int stm32_clk_enable(struct clk *clk)
413 {
414         struct stm32_clk *priv = dev_get_priv(clk->dev);
415         struct stm32_rcc_regs *regs = priv->base;
416         u32 offset = clk->id / 32;
417         u32 bit_index = clk->id % 32;
418
419         debug("%s: clkid = %ld, offset from AHB1ENR is %d, bit_index = %d\n",
420               __func__, clk->id, offset, bit_index);
421         setbits_le32(&regs->ahb1enr + offset, BIT(bit_index));
422
423         return 0;
424 }
425
426 static int stm32_clk_probe(struct udevice *dev)
427 {
428         struct ofnode_phandle_args args;
429         struct udevice *fixed_clock_dev = NULL;
430         struct clk clk;
431         int err;
432
433         debug("%s\n", __func__);
434
435         struct stm32_clk *priv = dev_get_priv(dev);
436         fdt_addr_t addr;
437
438         addr = dev_read_addr(dev);
439         if (addr == FDT_ADDR_T_NONE)
440                 return -EINVAL;
441
442         priv->base = (struct stm32_rcc_regs *)addr;
443
444         switch (dev_get_driver_data(dev)) {
445         case STM32F4:
446                 memcpy(&priv->info, &stm32f4_clk_info,
447                        sizeof(struct stm32_clk_info));
448                 break;
449         case STM32F7:
450                 memcpy(&priv->info, &stm32f7_clk_info,
451                        sizeof(struct stm32_clk_info));
452                 break;
453         default:
454                 return -EINVAL;
455         }
456
457         /* retrieve HSE frequency (external oscillator) */
458         err = uclass_get_device_by_name(UCLASS_CLK, "clk-hse",
459                                         &fixed_clock_dev);
460
461         if (err) {
462                 pr_err("Can't find fixed clock (%d)", err);
463                 return err;
464         }
465
466         err = clk_request(fixed_clock_dev, &clk);
467         if (err) {
468                 pr_err("Can't request %s clk (%d)", fixed_clock_dev->name,
469                        err);
470                 return err;
471         }
472
473         /*
474          * set pllm factor accordingly to the external oscillator
475          * frequency (HSE). For STM32F4 and STM32F7, we want VCO
476          * freq at 1MHz
477          * if input PLL frequency is 25Mhz, divide it by 25
478          */
479         clk.id = 0;
480         priv->hse_rate = clk_get_rate(&clk);
481
482         if (priv->hse_rate < 1000000) {
483                 pr_err("%s: unexpected HSE clock rate = %ld \"n", __func__,
484                        priv->hse_rate);
485                 return -EINVAL;
486         }
487
488         priv->info.sys_pll_psc.pll_m = priv->hse_rate / 1000000;
489
490         if (priv->info.has_overdrive) {
491                 err = dev_read_phandle_with_args(dev, "st,syscfg", NULL, 0, 0,
492                                                  &args);
493                 if (err) {
494                         debug("%s: can't find syscon device (%d)\n", __func__,
495                               err);
496                         return err;
497                 }
498
499                 priv->pwr_regs = (struct stm32_pwr_regs *)ofnode_get_addr(args.node);
500         }
501
502         configure_clocks(dev);
503
504         return 0;
505 }
506
507 static int stm32_clk_of_xlate(struct clk *clk, struct ofnode_phandle_args *args)
508 {
509         debug("%s(clk=%p)\n", __func__, clk);
510
511         if (args->args_count != 2) {
512                 debug("Invaild args_count: %d\n", args->args_count);
513                 return -EINVAL;
514         }
515
516         if (args->args_count)
517                 clk->id = args->args[1];
518         else
519                 clk->id = 0;
520
521         return 0;
522 }
523
524 static struct clk_ops stm32_clk_ops = {
525         .of_xlate       = stm32_clk_of_xlate,
526         .enable         = stm32_clk_enable,
527         .get_rate       = stm32_clk_get_rate,
528         .set_rate       = stm32_set_rate,
529 };
530
531 U_BOOT_DRIVER(stm32fx_clk) = {
532         .name                   = "stm32fx_rcc_clock",
533         .id                     = UCLASS_CLK,
534         .ops                    = &stm32_clk_ops,
535         .probe                  = stm32_clk_probe,
536         .priv_auto_alloc_size   = sizeof(struct stm32_clk),
537         .flags                  = DM_FLAG_PRE_RELOC,
538 };