mtd: mtk-nor: new Mediatek serial flash controller driver
authorBayi Cheng <bayi.cheng@mediatek.com>
Wed, 18 Nov 2015 03:30:02 +0000 (11:30 +0800)
committerBrian Norris <computersforpeace@gmail.com>
Sat, 21 Nov 2015 01:35:16 +0000 (17:35 -0800)
Add spi nor flash driver for mediatek controller

Signed-off-by: Bayi Cheng <bayi.cheng@mediatek.com>
Signed-off-by: Brian Norris <computersforpeace@gmail.com>
drivers/mtd/spi-nor/Kconfig
drivers/mtd/spi-nor/Makefile
drivers/mtd/spi-nor/mtk-quadspi.c [new file with mode: 0644]

index 2fe2a7e90fa9f2b4b8b2bb4b1cfe2761ff96591f..0dc927540b3d1627fbe77fce5e3bff09414fe4fb 100644 (file)
@@ -7,6 +7,13 @@ menuconfig MTD_SPI_NOR
 
 if MTD_SPI_NOR
 
+config MTD_MT81xx_NOR
+       tristate "Mediatek MT81xx SPI NOR flash controller"
+       help
+         This enables access to SPI NOR flash, using MT81xx SPI NOR flash
+         controller. This controller does not support generic SPI BUS, it only
+         supports SPI NOR Flash.
+
 config MTD_SPI_NOR_USE_4K_SECTORS
        bool "Use small 4096 B erase sectors"
        default y
index e53333ef85820f4739ec0e5d9bc44992bf0f859e..0bf3a7f81675506c2e071fdd563b8f8e0d72e12b 100644 (file)
@@ -1,3 +1,4 @@
 obj-$(CONFIG_MTD_SPI_NOR)      += spi-nor.o
 obj-$(CONFIG_SPI_FSL_QUADSPI)  += fsl-quadspi.o
+obj-$(CONFIG_MTD_MT81xx_NOR)    += mtk-quadspi.o
 obj-$(CONFIG_SPI_NXP_SPIFI)    += nxp-spifi.o
diff --git a/drivers/mtd/spi-nor/mtk-quadspi.c b/drivers/mtd/spi-nor/mtk-quadspi.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dd26965
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,486 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2015 MediaTek Inc.
+ * Author: Bayi Cheng <bayi.cheng@mediatek.com>
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
+ * published by the Free Software Foundation.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ */
+
+#include <linux/clk.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/device.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/io.h>
+#include <linux/iopoll.h>
+#include <linux/ioport.h>
+#include <linux/math64.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/mtd/mtd.h>
+#include <linux/mutex.h>
+#include <linux/of.h>
+#include <linux/of_device.h>
+#include <linux/pinctrl/consumer.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/mtd/mtd.h>
+#include <linux/mtd/partitions.h>
+#include <linux/mtd/spi-nor.h>
+
+#define MTK_NOR_CMD_REG                        0x00
+#define MTK_NOR_CNT_REG                        0x04
+#define MTK_NOR_RDSR_REG               0x08
+#define MTK_NOR_RDATA_REG              0x0c
+#define MTK_NOR_RADR0_REG              0x10
+#define MTK_NOR_RADR1_REG              0x14
+#define MTK_NOR_RADR2_REG              0x18
+#define MTK_NOR_WDATA_REG              0x1c
+#define MTK_NOR_PRGDATA0_REG           0x20
+#define MTK_NOR_PRGDATA1_REG           0x24
+#define MTK_NOR_PRGDATA2_REG           0x28
+#define MTK_NOR_PRGDATA3_REG           0x2c
+#define MTK_NOR_PRGDATA4_REG           0x30
+#define MTK_NOR_PRGDATA5_REG           0x34
+#define MTK_NOR_SHREG0_REG             0x38
+#define MTK_NOR_SHREG1_REG             0x3c
+#define MTK_NOR_SHREG2_REG             0x40
+#define MTK_NOR_SHREG3_REG             0x44
+#define MTK_NOR_SHREG4_REG             0x48
+#define MTK_NOR_SHREG5_REG             0x4c
+#define MTK_NOR_SHREG6_REG             0x50
+#define MTK_NOR_SHREG7_REG             0x54
+#define MTK_NOR_SHREG8_REG             0x58
+#define MTK_NOR_SHREG9_REG             0x5c
+#define MTK_NOR_CFG1_REG               0x60
+#define MTK_NOR_CFG2_REG               0x64
+#define MTK_NOR_CFG3_REG               0x68
+#define MTK_NOR_STATUS0_REG            0x70
+#define MTK_NOR_STATUS1_REG            0x74
+#define MTK_NOR_STATUS2_REG            0x78
+#define MTK_NOR_STATUS3_REG            0x7c
+#define MTK_NOR_FLHCFG_REG             0x84
+#define MTK_NOR_TIME_REG               0x94
+#define MTK_NOR_PP_DATA_REG            0x98
+#define MTK_NOR_PREBUF_STUS_REG                0x9c
+#define MTK_NOR_DELSEL0_REG            0xa0
+#define MTK_NOR_DELSEL1_REG            0xa4
+#define MTK_NOR_INTRSTUS_REG           0xa8
+#define MTK_NOR_INTREN_REG             0xac
+#define MTK_NOR_CHKSUM_CTL_REG         0xb8
+#define MTK_NOR_CHKSUM_REG             0xbc
+#define MTK_NOR_CMD2_REG               0xc0
+#define MTK_NOR_WRPROT_REG             0xc4
+#define MTK_NOR_RADR3_REG              0xc8
+#define MTK_NOR_DUAL_REG               0xcc
+#define MTK_NOR_DELSEL2_REG            0xd0
+#define MTK_NOR_DELSEL3_REG            0xd4
+#define MTK_NOR_DELSEL4_REG            0xd8
+
+/* commands for mtk nor controller */
+#define MTK_NOR_READ_CMD               0x0
+#define MTK_NOR_RDSR_CMD               0x2
+#define MTK_NOR_PRG_CMD                        0x4
+#define MTK_NOR_WR_CMD                 0x10
+#define MTK_NOR_PIO_WR_CMD             0x90
+#define MTK_NOR_WRSR_CMD               0x20
+#define MTK_NOR_PIO_READ_CMD           0x81
+#define MTK_NOR_WR_BUF_ENABLE          0x1
+#define MTK_NOR_WR_BUF_DISABLE         0x0
+#define MTK_NOR_ENABLE_SF_CMD          0x30
+#define MTK_NOR_DUAD_ADDR_EN           0x8
+#define MTK_NOR_QUAD_READ_EN           0x4
+#define MTK_NOR_DUAL_ADDR_EN           0x2
+#define MTK_NOR_DUAL_READ_EN           0x1
+#define MTK_NOR_DUAL_DISABLE           0x0
+#define MTK_NOR_FAST_READ              0x1
+
+#define SFLASH_WRBUF_SIZE              128
+
+/* Can shift up to 48 bits (6 bytes) of TX/RX */
+#define MTK_NOR_MAX_RX_TX_SHIFT                6
+/* can shift up to 56 bits (7 bytes) transfer by MTK_NOR_PRG_CMD */
+#define MTK_NOR_MAX_SHIFT              7
+
+/* Helpers for accessing the program data / shift data registers */
+#define MTK_NOR_PRG_REG(n)             (MTK_NOR_PRGDATA0_REG + 4 * (n))
+#define MTK_NOR_SHREG(n)               (MTK_NOR_SHREG0_REG + 4 * (n))
+
+struct mt8173_nor {
+       struct spi_nor nor;
+       struct device *dev;
+       void __iomem *base;     /* nor flash base address */
+       struct clk *spi_clk;
+       struct clk *nor_clk;
+};
+
+static void mt8173_nor_set_read_mode(struct mt8173_nor *mt8173_nor)
+{
+       struct spi_nor *nor = &mt8173_nor->nor;
+
+       switch (nor->flash_read) {
+       case SPI_NOR_FAST:
+               writeb(nor->read_opcode, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_PRGDATA3_REG);
+               writeb(MTK_NOR_FAST_READ, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_CFG1_REG);
+               break;
+       case SPI_NOR_DUAL:
+               writeb(nor->read_opcode, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_PRGDATA3_REG);
+               writeb(MTK_NOR_DUAL_READ_EN, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_DUAL_REG);
+               break;
+       case SPI_NOR_QUAD:
+               writeb(nor->read_opcode, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_PRGDATA4_REG);
+               writeb(MTK_NOR_QUAD_READ_EN, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_DUAL_REG);
+               break;
+       default:
+               writeb(MTK_NOR_DUAL_DISABLE, mt8173_nor->base +
+                      MTK_NOR_DUAL_REG);
+               break;
+       }
+}
+
+static int mt8173_nor_execute_cmd(struct mt8173_nor *mt8173_nor, u8 cmdval)
+{
+       int reg;
+       u8 val = cmdval & 0x1f;
+
+       writeb(cmdval, mt8173_nor->base + MTK_NOR_CMD_REG);
+       return readl_poll_timeout(mt8173_nor->base + MTK_NOR_CMD_REG, reg,
+                                 !(reg & val), 100, 10000);
+}
+
+static int mt8173_nor_do_tx_rx(struct mt8173_nor *mt8173_nor, u8 op,
+                              u8 *tx, int txlen, u8 *rx, int rxlen)
+{
+       int len = 1 + txlen + rxlen;
+       int i, ret, idx;
+
+       if (len > MTK_NOR_MAX_SHIFT)
+               return -EINVAL;
+
+       writeb(len * 8, mt8173_nor->base + MTK_NOR_CNT_REG);
+
+       /* start at PRGDATA5, go down to PRGDATA0 */
+       idx = MTK_NOR_MAX_RX_TX_SHIFT - 1;
+
+       /* opcode */
+       writeb(op, mt8173_nor->base + MTK_NOR_PRG_REG(idx));
+       idx--;
+
+       /* program TX data */
+       for (i = 0; i < txlen; i++, idx--)
+               writeb(tx[i], mt8173_nor->base + MTK_NOR_PRG_REG(idx));
+
+       /* clear out rest of TX registers */
+       while (idx >= 0) {
+               writeb(0, mt8173_nor->base + MTK_NOR_PRG_REG(idx));
+               idx--;
+       }
+
+       ret = mt8173_nor_execute_cmd(mt8173_nor, MTK_NOR_PRG_CMD);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       /* restart at first RX byte */
+       idx = rxlen - 1;
+
+       /* read out RX data */
+       for (i = 0; i < rxlen; i++, idx--)
+               rx[i] = readb(mt8173_nor->base + MTK_NOR_SHREG(idx));
+
+       return 0;
+}
+
+/* Do a WRSR (Write Status Register) command */
+static int mt8173_nor_wr_sr(struct mt8173_nor *mt8173_nor, u8 sr)
+{
+       writeb(sr, mt8173_nor->base + MTK_NOR_PRGDATA5_REG);
+       writeb(8, mt8173_nor->base + MTK_NOR_CNT_REG);
+       return mt8173_nor_execute_cmd(mt8173_nor, MTK_NOR_WRSR_CMD);
+}
+
+static int mt8173_nor_write_buffer_enable(struct mt8173_nor *mt8173_nor)
+{
+       u8 reg;
+
+       /* the bit0 of MTK_NOR_CFG2_REG is pre-fetch buffer
+        * 0: pre-fetch buffer use for read
+        * 1: pre-fetch buffer use for page program
+        */
+       writel(MTK_NOR_WR_BUF_ENABLE, mt8173_nor->base + MTK_NOR_CFG2_REG);
+       return readb_poll_timeout(mt8173_nor->base + MTK_NOR_CFG2_REG, reg,
+                                 0x01 == (reg & 0x01), 100, 10000);
+}
+
+static int mt8173_nor_write_buffer_disable(struct mt8173_nor *mt8173_nor)
+{
+       u8 reg;
+
+       writel(MTK_NOR_WR_BUF_DISABLE, mt8173_nor->base + MTK_NOR_CFG2_REG);
+       return readb_poll_timeout(mt8173_nor->base + MTK_NOR_CFG2_REG, reg,
+                                 MTK_NOR_WR_BUF_DISABLE == (reg & 0x1), 100,
+                                 10000);
+}
+
+static void mt8173_nor_set_addr(struct mt8173_nor *mt8173_nor, u32 addr)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < 3; i++) {
+               writeb(addr & 0xff, mt8173_nor->base + MTK_NOR_RADR0_REG + i * 4);
+               addr >>= 8;
+       }
+       /* Last register is non-contiguous */
+       writeb(addr & 0xff, mt8173_nor->base + MTK_NOR_RADR3_REG);
+}
+
+static int mt8173_nor_read(struct spi_nor *nor, loff_t from, size_t length,
+                          size_t *retlen, u_char *buffer)
+{
+       int i, ret;
+       int addr = (int)from;
+       u8 *buf = (u8 *)buffer;
+       struct mt8173_nor *mt8173_nor = nor->priv;
+
+       /* set mode for fast read mode ,dual mode or quad mode */
+       mt8173_nor_set_read_mode(mt8173_nor);
+       mt8173_nor_set_addr(mt8173_nor, addr);
+
+       for (i = 0; i < length; i++, (*retlen)++) {
+               ret = mt8173_nor_execute_cmd(mt8173_nor, MTK_NOR_PIO_READ_CMD);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               buf[i] = readb(mt8173_nor->base + MTK_NOR_RDATA_REG);
+       }
+       return 0;
+}
+
+static int mt8173_nor_write_single_byte(struct mt8173_nor *mt8173_nor,
+                                       int addr, int length, u8 *data)
+{
+       int i, ret;
+
+       mt8173_nor_set_addr(mt8173_nor, addr);
+
+       for (i = 0; i < length; i++) {
+               ret = mt8173_nor_execute_cmd(mt8173_nor, MTK_NOR_PIO_WR_CMD);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               writeb(*data++, mt8173_nor->base + MTK_NOR_WDATA_REG);
+       }
+       return 0;
+}
+
+static int mt8173_nor_write_buffer(struct mt8173_nor *mt8173_nor, int addr,
+                                  const u8 *buf)
+{
+       int i, bufidx, data;
+
+       mt8173_nor_set_addr(mt8173_nor, addr);
+
+       bufidx = 0;
+       for (i = 0; i < SFLASH_WRBUF_SIZE; i += 4) {
+               data = buf[bufidx + 3]<<24 | buf[bufidx + 2]<<16 |
+                      buf[bufidx + 1]<<8 | buf[bufidx];
+               bufidx += 4;
+               writel(data, mt8173_nor->base + MTK_NOR_PP_DATA_REG);
+       }
+       return mt8173_nor_execute_cmd(mt8173_nor, MTK_NOR_WR_CMD);
+}
+
+static void mt8173_nor_write(struct spi_nor *nor, loff_t to, size_t len,
+                            size_t *retlen, const u_char *buf)
+{
+       int ret;
+       struct mt8173_nor *mt8173_nor = nor->priv;
+
+       ret = mt8173_nor_write_buffer_enable(mt8173_nor);
+       if (ret < 0)
+               dev_warn(mt8173_nor->dev, "write buffer enable failed!\n");
+
+       while (len >= SFLASH_WRBUF_SIZE) {
+               ret = mt8173_nor_write_buffer(mt8173_nor, to, buf);
+               if (ret < 0)
+                       dev_err(mt8173_nor->dev, "write buffer failed!\n");
+               len -= SFLASH_WRBUF_SIZE;
+               to += SFLASH_WRBUF_SIZE;
+               buf += SFLASH_WRBUF_SIZE;
+               (*retlen) += SFLASH_WRBUF_SIZE;
+       }
+       ret = mt8173_nor_write_buffer_disable(mt8173_nor);
+       if (ret < 0)
+               dev_warn(mt8173_nor->dev, "write buffer disable failed!\n");
+
+       if (len) {
+               ret = mt8173_nor_write_single_byte(mt8173_nor, to, (int)len,
+                                                  (u8 *)buf);
+               if (ret < 0)
+                       dev_err(mt8173_nor->dev, "write single byte failed!\n");
+               (*retlen) += len;
+       }
+}
+
+static int mt8173_nor_read_reg(struct spi_nor *nor, u8 opcode, u8 *buf, int len)
+{
+       int ret;
+       struct mt8173_nor *mt8173_nor = nor->priv;
+
+       switch (opcode) {
+       case SPINOR_OP_RDSR:
+               ret = mt8173_nor_execute_cmd(mt8173_nor, MTK_NOR_RDSR_CMD);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               if (len == 1)
+                       *buf = readb(mt8173_nor->base + MTK_NOR_RDSR_REG);
+               else
+                       dev_err(mt8173_nor->dev, "len should be 1 for read status!\n");
+               break;
+       default:
+               ret = mt8173_nor_do_tx_rx(mt8173_nor, opcode, NULL, 0, buf, len);
+               break;
+       }
+       return ret;
+}
+
+static int mt8173_nor_write_reg(struct spi_nor *nor, u8 opcode, u8 *buf,
+                               int len)
+{
+       int ret;
+       struct mt8173_nor *mt8173_nor = nor->priv;
+
+       switch (opcode) {
+       case SPINOR_OP_WRSR:
+               /* We only handle 1 byte */
+               ret = mt8173_nor_wr_sr(mt8173_nor, *buf);
+               break;
+       default:
+               ret = mt8173_nor_do_tx_rx(mt8173_nor, opcode, buf, len, NULL, 0);
+               if (ret)
+                       dev_warn(mt8173_nor->dev, "write reg failure!\n");
+               break;
+       }
+       return ret;
+}
+
+static int __init mtk_nor_init(struct mt8173_nor *mt8173_nor,
+                              struct device_node *flash_node)
+{
+       int ret;
+       struct spi_nor *nor;
+
+       /* initialize controller to accept commands */
+       writel(MTK_NOR_ENABLE_SF_CMD, mt8173_nor->base + MTK_NOR_WRPROT_REG);
+
+       nor = &mt8173_nor->nor;
+       nor->dev = mt8173_nor->dev;
+       nor->priv = mt8173_nor;
+       spi_nor_set_flash_node(nor, flash_node);
+
+       /* fill the hooks to spi nor */
+       nor->read = mt8173_nor_read;
+       nor->read_reg = mt8173_nor_read_reg;
+       nor->write = mt8173_nor_write;
+       nor->write_reg = mt8173_nor_write_reg;
+       nor->mtd.owner = THIS_MODULE;
+       nor->mtd.name = "mtk_nor";
+       /* initialized with NULL */
+       ret = spi_nor_scan(nor, NULL, SPI_NOR_DUAL);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       return mtd_device_register(&nor->mtd, NULL, 0);
+}
+
+static int mtk_nor_drv_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct device_node *flash_np;
+       struct resource *res;
+       int ret;
+       struct mt8173_nor *mt8173_nor;
+
+       if (!pdev->dev.of_node) {
+               dev_err(&pdev->dev, "No DT found\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       mt8173_nor = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*mt8173_nor), GFP_KERNEL);
+       if (!mt8173_nor)
+               return -ENOMEM;
+       platform_set_drvdata(pdev, mt8173_nor);
+
+       res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
+       mt8173_nor->base = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);
+       if (IS_ERR(mt8173_nor->base))
+               return PTR_ERR(mt8173_nor->base);
+
+       mt8173_nor->spi_clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "spi");
+       if (IS_ERR(mt8173_nor->spi_clk))
+               return PTR_ERR(mt8173_nor->spi_clk);
+
+       mt8173_nor->nor_clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "sf");
+       if (IS_ERR(mt8173_nor->nor_clk))
+               return PTR_ERR(mt8173_nor->nor_clk);
+
+       mt8173_nor->dev = &pdev->dev;
+       ret = clk_prepare_enable(mt8173_nor->spi_clk);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       ret = clk_prepare_enable(mt8173_nor->nor_clk);
+       if (ret) {
+               clk_disable_unprepare(mt8173_nor->spi_clk);
+               return ret;
+       }
+       /* only support one attached flash */
+       flash_np = of_get_next_available_child(pdev->dev.of_node, NULL);
+       if (!flash_np) {
+               dev_err(&pdev->dev, "no SPI flash device to configure\n");
+               ret = -ENODEV;
+               goto nor_free;
+       }
+       ret = mtk_nor_init(mt8173_nor, flash_np);
+
+nor_free:
+       if (ret) {
+               clk_disable_unprepare(mt8173_nor->spi_clk);
+               clk_disable_unprepare(mt8173_nor->nor_clk);
+       }
+       return ret;
+}
+
+static int mtk_nor_drv_remove(struct platform_device *pdev)
+{
+       struct mt8173_nor *mt8173_nor = platform_get_drvdata(pdev);
+
+       clk_disable_unprepare(mt8173_nor->spi_clk);
+       clk_disable_unprepare(mt8173_nor->nor_clk);
+       return 0;
+}
+
+static const struct of_device_id mtk_nor_of_ids[] = {
+       { .compatible = "mediatek,mt8173-nor"},
+       { /* sentinel */ }
+};
+MODULE_DEVICE_TABLE(of, mtk_nor_of_ids);
+
+static struct platform_driver mtk_nor_driver = {
+       .probe = mtk_nor_drv_probe,
+       .remove = mtk_nor_drv_remove,
+       .driver = {
+               .name = "mtk-nor",
+               .of_match_table = mtk_nor_of_ids,
+       },
+};
+
+module_platform_driver(mtk_nor_driver);
+MODULE_LICENSE("GPL v2");
+MODULE_DESCRIPTION("MediaTek SPI NOR Flash Driver");