tty: serial: lpuart: add a more accurate baud rate calculation method
authorDong Aisheng <aisheng.dong@nxp.com>
Tue, 13 Jun 2017 02:55:54 +0000 (10:55 +0800)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Thu, 29 Jun 2017 15:12:34 +0000 (17:12 +0200)
On new LPUART versions, the oversampling ratio for the receiver can be
changed from 4x (00011) to 32x (11111) which could help us get a more
accurate baud rate divider.

The idea is to use the best OSR (over-sampling rate) possible.
Note, OSR is typically hard-set to 16 in other LPUART instantiations.
Loop to find the best OSR value possible, one that generates minimum
baud diff iterate through the rest of the supported values of OSR.

Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Cc: Jiri Slaby <jslaby@suse.com>
Cc: Stefan Agner <stefan@agner.ch>
Cc: Mingkai Hu <Mingkai.Hu@nxp.com>
Cc: Yangbo Lu <yangbo.lu@nxp.com>
Acked-by: Fugang Duan <fugang.duan@nxp.com>
Signed-off-by: Dong Aisheng <aisheng.dong@nxp.com>
Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
drivers/tty/serial/fsl_lpuart.c

index a0f2666d30cffcb77a938bf8564ed4e1d3886b61..343de8c384b027366e92818d39cc9c525a95a77f 100644 (file)
 #define UARTBAUD_SBNS          0x00002000
 #define UARTBAUD_SBR           0x00000000
 #define UARTBAUD_SBR_MASK      0x1fff
+#define UARTBAUD_OSR_MASK       0x1f
+#define UARTBAUD_OSR_SHIFT      24
 
 #define UARTSTAT_LBKDIF                0x80000000
 #define UARTSTAT_RXEDGIF       0x40000000
@@ -1510,6 +1512,75 @@ lpuart_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,
        spin_unlock_irqrestore(&sport->port.lock, flags);
 }
 
+static void
+lpuart32_serial_setbrg(struct lpuart_port *sport, unsigned int baudrate)
+{
+       u32 sbr, osr, baud_diff, tmp_osr, tmp_sbr, tmp_diff, tmp;
+       u32 clk = sport->port.uartclk;
+
+       /*
+        * The idea is to use the best OSR (over-sampling rate) possible.
+        * Note, OSR is typically hard-set to 16 in other LPUART instantiations.
+        * Loop to find the best OSR value possible, one that generates minimum
+        * baud_diff iterate through the rest of the supported values of OSR.
+        *
+        * Calculation Formula:
+        *  Baud Rate = baud clock / ((OSR+1) × SBR)
+        */
+       baud_diff = baudrate;
+       osr = 0;
+       sbr = 0;
+
+       for (tmp_osr = 4; tmp_osr <= 32; tmp_osr++) {
+               /* calculate the temporary sbr value  */
+               tmp_sbr = (clk / (baudrate * tmp_osr));
+               if (tmp_sbr == 0)
+                       tmp_sbr = 1;
+
+               /*
+                * calculate the baud rate difference based on the temporary
+                * osr and sbr values
+                */
+               tmp_diff = clk / (tmp_osr * tmp_sbr) - baudrate;
+
+               /* select best values between sbr and sbr+1 */
+               tmp = clk / (tmp_osr * (tmp_sbr + 1));
+               if (tmp_diff > (baudrate - tmp)) {
+                       tmp_diff = baudrate - tmp;
+                       tmp_sbr++;
+               }
+
+               if (tmp_diff <= baud_diff) {
+                       baud_diff = tmp_diff;
+                       osr = tmp_osr;
+                       sbr = tmp_sbr;
+
+                       if (!baud_diff)
+                               break;
+               }
+       }
+
+       /* handle buadrate outside acceptable rate */
+       if (baud_diff > ((baudrate / 100) * 3))
+               dev_warn(sport->port.dev,
+                        "unacceptable baud rate difference of more than 3%%\n");
+
+       tmp = lpuart32_read(&sport->port, UARTBAUD);
+
+       if ((osr > 3) && (osr < 8))
+               tmp |= UARTBAUD_BOTHEDGE;
+
+       tmp &= ~(UARTBAUD_OSR_MASK << UARTBAUD_OSR_SHIFT);
+       tmp |= (((osr-1) & UARTBAUD_OSR_MASK) << UARTBAUD_OSR_SHIFT);
+
+       tmp &= ~UARTBAUD_SBR_MASK;
+       tmp |= sbr & UARTBAUD_SBR_MASK;
+
+       tmp &= ~(UARTBAUD_TDMAE | UARTBAUD_RDMAE);
+
+       lpuart32_write(&sport->port, tmp, UARTBAUD);
+}
+
 static void
 lpuart32_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,
                   struct ktermios *old)
@@ -1519,7 +1590,6 @@ lpuart32_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,
        unsigned long ctrl, old_ctrl, bd, modem;
        unsigned int  baud;
        unsigned int old_csize = old ? old->c_cflag & CSIZE : CS8;
-       unsigned int sbr;
 
        ctrl = old_ctrl = lpuart32_read(&sport->port, UARTCTRL);
        bd = lpuart32_read(&sport->port, UARTBAUD);
@@ -1616,12 +1686,7 @@ lpuart32_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,
        lpuart32_write(&sport->port, old_ctrl & ~(UARTCTRL_TE | UARTCTRL_RE),
                       UARTCTRL);
 
-       sbr = sport->port.uartclk / (16 * baud);
-       bd &= ~UARTBAUD_SBR_MASK;
-       bd |= sbr & UARTBAUD_SBR_MASK;
-       bd |= UARTBAUD_BOTHEDGE;
-       bd &= ~(UARTBAUD_TDMAE | UARTBAUD_RDMAE);
-       lpuart32_write(&sport->port, bd, UARTBAUD);
+       lpuart32_serial_setbrg(sport, baud);
        lpuart32_write(&sport->port, modem, UARTMODIR);
        lpuart32_write(&sport->port, ctrl, UARTCTRL);
        /* restore control register */