]> git.sur5r.net Git - u-boot/blobdiff - drivers/i2c/fsl_i2c.c
Blackfin: TWI/I2C: implement bus speed get/set functions
[u-boot] / drivers / i2c / fsl_i2c.c
index 9f2c1eced4de4aea2832aa88da5a27578c97a77f..2241990f94f5c87a76af7e9933342f28a3506a52 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2006 Freescale Semiconductor, Inc.
+ * Copyright 2006,2009 Freescale Semiconductor, Inc.
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU General Public License
@@ -18,7 +18,6 @@
 
 #include <common.h>
 
-#ifdef CONFIG_FSL_I2C
 #ifdef CONFIG_HARD_I2C
 
 #include <command.h>
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/fsl_i2c.h>       /* HW definitions */
 
-#define I2C_TIMEOUT    (CFG_HZ / 4)
+/* The maximum number of microseconds we will wait until another master has
+ * released the bus.  If not defined in the board header file, then use a
+ * generic value.
+ */
+#ifndef CONFIG_I2C_MBB_TIMEOUT
+#define CONFIG_I2C_MBB_TIMEOUT 100000
+#endif
+
+/* The maximum number of microseconds we will wait for a read or write
+ * operation to complete.  If not defined in the board header file, then use a
+ * generic value.
+ */
+#ifndef CONFIG_I2C_TIMEOUT
+#define CONFIG_I2C_TIMEOUT     10000
+#endif
 
 #define I2C_READ_BIT  1
 #define I2C_WRITE_BIT 0
@@ -39,18 +52,20 @@ DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  * runs from ROM, and we can't switch buses because we can't modify
  * the global variables.
  */
-#ifdef CFG_SPD_BUS_NUM
-static unsigned int i2c_bus_num __attribute__ ((section ("data"))) = CFG_SPD_BUS_NUM;
-#else
-static unsigned int i2c_bus_num __attribute__ ((section ("data"))) = 0;
+#ifndef CONFIG_SYS_SPD_BUS_NUM
+#define CONFIG_SYS_SPD_BUS_NUM 0
+#endif
+static unsigned int i2c_bus_num __attribute__ ((section (".data"))) = CONFIG_SYS_SPD_BUS_NUM;
+#if defined(CONFIG_I2C_MUX)
+static unsigned int i2c_bus_num_mux __attribute__ ((section ("data"))) = 0;
 #endif
 
-static unsigned int i2c_bus_speed[2] = {CFG_I2C_SPEED, CFG_I2C_SPEED};
+static unsigned int i2c_bus_speed[2] = {CONFIG_SYS_I2C_SPEED, CONFIG_SYS_I2C_SPEED};
 
 static const struct fsl_i2c *i2c_dev[2] = {
-       (struct fsl_i2c *) (CFG_IMMR + CFG_I2C_OFFSET),
-#ifdef CFG_I2C2_OFFSET
-       (struct fsl_i2c *) (CFG_IMMR + CFG_I2C2_OFFSET)
+       (struct fsl_i2c *) (CONFIG_SYS_IMMR + CONFIG_SYS_I2C_OFFSET),
+#ifdef CONFIG_SYS_I2C2_OFFSET
+       (struct fsl_i2c *) (CONFIG_SYS_IMMR + CONFIG_SYS_I2C2_OFFSET)
 #endif
 };
 
@@ -77,28 +92,35 @@ static const struct fsl_i2c *i2c_dev[2] = {
  * For this table, the values are based on a value of 1 for the DFSR
  * register.  See the application note AN2919 "Determining the I2C Frequency
  * Divider Ratio for SCL"
+ *
+ * ColdFire I2C frequency dividers for FDR values are different from
+ * PowerPC. The protocol to use the I2C module is still the same.
+ * A different table is defined and are based on MCF5xxx user manual.
+ *
  */
 static const struct {
        unsigned short divider;
-       u8 dfsr;
        u8 fdr;
 } fsl_i2c_speed_map[] = {
-       {160, 1, 32}, {192, 1, 33}, {224, 1, 34}, {256, 1, 35},
-       {288, 1, 0}, {320, 1, 1}, {352, 6, 1}, {384, 1, 2}, {416, 6, 2},
-       {448, 1, 38}, {480, 1, 3}, {512, 1, 39}, {544, 11, 3}, {576, 1, 4},
-       {608, 22, 3}, {640, 1, 5}, {672, 32, 3}, {704, 11, 5}, {736, 43, 3},
-       {768, 1, 6}, {800, 54, 3}, {832, 11, 6}, {896, 1, 42}, {960, 1, 7},
-       {1024, 1, 43}, {1088, 22, 7}, {1152, 1, 8}, {1216, 43, 7}, {1280, 1, 9},
-       {1408, 22, 9}, {1536, 1, 10}, {1664, 22, 10}, {1792, 1, 46},
-       {1920, 1, 11}, {2048, 1, 47}, {2176, 43, 11}, {2304, 1, 12},
-       {2560, 1, 13}, {2816, 43, 13}, {3072, 1, 14}, {3328, 43, 14},
-       {3584, 1, 50}, {3840, 1, 15}, {4096, 1, 51}, {4608, 1, 16},
-       {5120, 1, 17}, {6144, 1, 18}, {7168, 1, 54}, {7680, 1, 19},
-       {8192, 1, 55}, {9216, 1, 20}, {10240, 1, 21}, {12288, 1, 22},
-       {14336, 1, 58}, {15360, 1, 23}, {16384, 1, 59}, {18432, 1, 24},
-       {20480, 1, 25}, {24576, 1, 26}, {28672, 1, 62}, {30720, 1, 27},
-       {32768, 1, 63}, {36864, 1, 28}, {40960, 1, 29}, {49152, 1, 30},
-       {61440, 1, 31}, {-1, 1, 31}
+#ifdef __M68K__
+       {20, 32}, {22, 33}, {24, 34}, {26, 35},
+       {28, 0}, {28, 36}, {30, 1}, {32, 37},
+       {34, 2}, {36, 38}, {40, 3}, {40, 39},
+       {44, 4}, {48, 5}, {48, 40}, {56, 6},
+       {56, 41}, {64, 42}, {68, 7}, {72, 43},
+       {80, 8}, {80, 44}, {88, 9}, {96, 41},
+       {104, 10}, {112, 42}, {128, 11}, {128, 43},
+       {144, 12}, {160, 13}, {160, 48}, {192, 14},
+       {192, 49}, {224, 50}, {240, 15}, {256, 51},
+       {288, 16}, {320, 17}, {320, 52}, {384, 18},
+       {384, 53}, {448, 54}, {480, 19}, {512, 55},
+       {576, 20}, {640, 21}, {640, 56}, {768, 22},
+       {768, 57}, {960, 23}, {896, 58}, {1024, 59},
+       {1152, 24}, {1280, 25}, {1280, 60}, {1536, 26},
+       {1536, 61}, {1792, 62}, {1920, 27}, {2048, 63},
+       {2304, 28}, {2560, 29}, {3072, 30}, {3840, 31},
+       {-1, 31}
+#endif
 };
 
 /**
@@ -116,7 +138,6 @@ static unsigned int set_i2c_bus_speed(const struct fsl_i2c *dev,
        unsigned int i2c_clk, unsigned int speed)
 {
        unsigned short divider = min(i2c_clk / speed, (unsigned short) -1);
-       unsigned int i;
 
        /*
         * We want to choose an FDR/DFSR that generates an I2C bus speed that
@@ -124,18 +145,72 @@ static unsigned int set_i2c_bus_speed(const struct fsl_i2c *dev,
         * want the first divider that is equal to or greater than the
         * calculated divider.
         */
+#ifdef __PPC__
+       u8 dfsr, fdr = 0x31; /* Default if no FDR found */
+       /* a, b and dfsr matches identifiers A,B and C respectively in AN2919 */
+       unsigned short a, b, ga, gb;
+       unsigned long c_div, est_div;
+
+#ifdef CONFIG_FSL_I2C_CUSTOM_DFSR
+       dfsr = CONFIG_FSL_I2C_CUSTOM_DFSR;
+#else
+       /* Condition 1: dfsr <= 50/T */
+       dfsr = (5 * (i2c_clk / 1000)) / 100000;
+#endif
+#ifdef CONFIG_FSL_I2C_CUSTOM_FDR
+       fdr = CONFIG_FSL_I2C_CUSTOM_FDR;
+       speed = i2c_clk / divider; /* Fake something */
+#else
+       debug("Requested speed:%d, i2c_clk:%d\n", speed, i2c_clk);
+       if (!dfsr)
+               dfsr = 1;
+
+       est_div = ~0;
+       for (ga = 0x4, a = 10; a <= 30; ga++, a += 2) {
+               for (gb = 0; gb < 8; gb++) {
+                       b = 16 << gb;
+                       c_div = b * (a + ((3*dfsr)/b)*2);
+                       if ((c_div > divider) && (c_div < est_div)) {
+                               unsigned short bin_gb, bin_ga;
+
+                               est_div = c_div;
+                               bin_gb = gb << 2;
+                               bin_ga = (ga & 0x3) | ((ga & 0x4) << 3);
+                               fdr = bin_gb | bin_ga;
+                               speed = i2c_clk / est_div;
+                               debug("FDR:0x%.2x, div:%ld, ga:0x%x, gb:0x%x, "
+                                     "a:%d, b:%d, speed:%d\n",
+                                     fdr, est_div, ga, gb, a, b, speed);
+                               /* Condition 2 not accounted for */
+                               debug("Tr <= %d ns\n",
+                                     (b - 3 * dfsr) * 1000000 /
+                                     (i2c_clk / 1000));
+                       }
+               }
+               if (a == 20)
+                       a += 2;
+               if (a == 24)
+                       a += 4;
+       }
+       debug("divider:%d, est_div:%ld, DFSR:%d\n", divider, est_div, dfsr);
+       debug("FDR:0x%.2x, speed:%d\n", fdr, speed);
+#endif
+       writeb(dfsr, &dev->dfsrr);      /* set default filter */
+       writeb(fdr, &dev->fdr);         /* set bus speed */
+#else
+       unsigned int i;
 
        for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fsl_i2c_speed_map); i++)
                if (fsl_i2c_speed_map[i].divider >= divider) {
-                       u8 fdr, dfsr;
-                       dfsr = fsl_i2c_speed_map[i].dfsr;
+                       u8 fdr;
+
                        fdr = fsl_i2c_speed_map[i].fdr;
                        speed = i2c_clk / fsl_i2c_speed_map[i].divider;
                        writeb(fdr, &dev->fdr);         /* set bus speed */
-                       writeb(dfsr, &dev->dfsrr);      /* set default filter */
+
                        break;
                }
-
+#endif
        return speed;
 }
 
@@ -143,37 +218,48 @@ void
 i2c_init(int speed, int slaveadd)
 {
        struct fsl_i2c *dev;
+       unsigned int temp;
 
-       dev = (struct fsl_i2c *) (CFG_IMMR + CFG_I2C_OFFSET);
+#ifdef CONFIG_SYS_I2C_INIT_BOARD
+       /* call board specific i2c bus reset routine before accessing the   */
+       /* environment, which might be in a chip on that bus. For details   */
+       /* about this problem see doc/I2C_Edge_Conditions.                  */
+       i2c_init_board();
+#endif
+       dev = (struct fsl_i2c *) (CONFIG_SYS_IMMR + CONFIG_SYS_I2C_OFFSET);
 
        writeb(0, &dev->cr);                    /* stop I2C controller */
        udelay(5);                              /* let it shutdown in peace */
-       i2c_bus_speed[0] = set_i2c_bus_speed(dev, gd->i2c1_clk, speed);
+       temp = set_i2c_bus_speed(dev, gd->i2c1_clk, speed);
+       if (gd->flags & GD_FLG_RELOC)
+               i2c_bus_speed[0] = temp;
        writeb(slaveadd << 1, &dev->adr);       /* write slave address */
        writeb(0x0, &dev->sr);                  /* clear status register */
        writeb(I2C_CR_MEN, &dev->cr);           /* start I2C controller */
 
-#ifdef CFG_I2C2_OFFSET
-       dev = (struct fsl_i2c *) (CFG_IMMR + CFG_I2C2_OFFSET);
+#ifdef CONFIG_SYS_I2C2_OFFSET
+       dev = (struct fsl_i2c *) (CONFIG_SYS_IMMR + CONFIG_SYS_I2C2_OFFSET);
 
        writeb(0, &dev->cr);                    /* stop I2C controller */
        udelay(5);                              /* let it shutdown in peace */
-       i2c_bus_speed[1] = set_i2c_bus_speed(dev, gd->i2c2_clk, speed);
+       temp = set_i2c_bus_speed(dev, gd->i2c2_clk, speed);
+       if (gd->flags & GD_FLG_RELOC)
+               i2c_bus_speed[1] = temp;
        writeb(slaveadd << 1, &dev->adr);       /* write slave address */
        writeb(0x0, &dev->sr);                  /* clear status register */
        writeb(I2C_CR_MEN, &dev->cr);           /* start I2C controller */
 #endif
 }
 
-static __inline__ int
+static int
 i2c_wait4bus(void)
 {
-       ulong timeval = get_timer(0);
+       unsigned long long timeval = get_ticks();
+       const unsigned long long timeout = usec2ticks(CONFIG_I2C_MBB_TIMEOUT);
 
        while (readb(&i2c_dev[i2c_bus_num]->sr) & I2C_SR_MBB) {
-               if (get_timer(timeval) > I2C_TIMEOUT) {
+               if ((get_ticks() - timeval) > timeout)
                        return -1;
-               }
        }
 
        return 0;
@@ -183,12 +269,15 @@ static __inline__ int
 i2c_wait(int write)
 {
        u32 csr;
-       ulong timeval = get_timer(0);
+       unsigned long long timeval = get_ticks();
+       const unsigned long long timeout = usec2ticks(CONFIG_I2C_TIMEOUT);
 
        do {
                csr = readb(&i2c_dev[i2c_bus_num]->sr);
                if (!(csr & I2C_SR_MIF))
                        continue;
+               /* Read again to allow register to stabilise */
+               csr = readb(&i2c_dev[i2c_bus_num]->sr);
 
                writeb(0x0, &i2c_dev[i2c_bus_num]->sr);
 
@@ -208,7 +297,7 @@ i2c_wait(int write)
                }
 
                return 0;
-       } while (get_timer (timeval) < I2C_TIMEOUT);
+       } while ((get_ticks() - timeval) < timeout);
 
        debug("i2c_wait: timed out\n");
        return -1;
@@ -234,9 +323,6 @@ __i2c_write(u8 *data, int length)
 {
        int i;
 
-       writeb(I2C_CR_MEN | I2C_CR_MSTA | I2C_CR_MTX,
-              &i2c_dev[i2c_bus_num]->cr);
-
        for (i = 0; i < length; i++) {
                writeb(data[i], &i2c_dev[i2c_bus_num]->dr);
 
@@ -267,9 +353,10 @@ __i2c_read(u8 *data, int length)
                        writeb(I2C_CR_MEN | I2C_CR_MSTA | I2C_CR_TXAK,
                               &i2c_dev[i2c_bus_num]->cr);
 
-               /* Generate stop on last byte */
+               /* Do not generate stop on last byte */
                if (i == length - 1)
-                       writeb(I2C_CR_MEN | I2C_CR_TXAK, &i2c_dev[i2c_bus_num]->cr);
+                       writeb(I2C_CR_MEN | I2C_CR_MSTA | I2C_CR_MTX,
+                              &i2c_dev[i2c_bus_num]->cr);
 
                data[i] = readb(&i2c_dev[i2c_bus_num]->dr);
        }
@@ -294,6 +381,9 @@ i2c_read(u8 dev, uint addr, int alen, u8 *data, int length)
 
        writeb(I2C_CR_MEN, &i2c_dev[i2c_bus_num]->cr);
 
+       if (i2c_wait4bus()) /* Wait until STOP */
+               debug("i2c_read: wait4bus timed out\n");
+
        if (i == length)
            return 0;
 
@@ -313,6 +403,8 @@ i2c_write(u8 dev, uint addr, int alen, u8 *data, int length)
        }
 
        writeb(I2C_CR_MEN, &i2c_dev[i2c_bus_num]->cr);
+       if (i2c_wait4bus()) /* Wait until STOP */
+               debug("i2c_write: wait4bus timed out\n");
 
        if (i == length)
            return 0;
@@ -333,25 +425,22 @@ i2c_probe(uchar chip)
        return i2c_read(chip, 0, 0, NULL, 0);
 }
 
-uchar
-i2c_reg_read(uchar i2c_addr, uchar reg)
-{
-       uchar buf[1];
-
-       i2c_read(i2c_addr, reg, 1, buf, 1);
-
-       return buf[0];
-}
-
-void
-i2c_reg_write(uchar i2c_addr, uchar reg, uchar val)
-{
-       i2c_write(i2c_addr, reg, 1, &val, 1);
-}
-
 int i2c_set_bus_num(unsigned int bus)
 {
-#ifdef CFG_I2C2_OFFSET
+#if defined(CONFIG_I2C_MUX)
+       if (bus < CONFIG_SYS_MAX_I2C_BUS) {
+               i2c_bus_num = bus;
+       } else {
+               int     ret;
+
+               ret = i2x_mux_select_mux(bus);
+               if (ret)
+                       return ret;
+               i2c_bus_num = 0;
+       }
+       i2c_bus_num_mux = bus;
+#else
+#ifdef CONFIG_SYS_I2C2_OFFSET
        if (bus > 1) {
 #else
        if (bus > 0) {
@@ -360,7 +449,7 @@ int i2c_set_bus_num(unsigned int bus)
        }
 
        i2c_bus_num = bus;
-
+#endif
        return 0;
 }
 
@@ -378,7 +467,11 @@ int i2c_set_bus_speed(unsigned int speed)
 
 unsigned int i2c_get_bus_num(void)
 {
+#if defined(CONFIG_I2C_MUX)
+       return i2c_bus_num_mux;
+#else
        return i2c_bus_num;
+#endif
 }
 
 unsigned int i2c_get_bus_speed(void)
@@ -387,4 +480,3 @@ unsigned int i2c_get_bus_speed(void)
 }
 
 #endif /* CONFIG_HARD_I2C */
-#endif /* CONFIG_FSL_I2C */