board/Marvell/common/i2c.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2000
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   4  *
   5  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   6  * project.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  11  * the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  21  * MA 02111-1307 USA
  22  *
  23  * Hacked for the DB64360 board by Ingo.Assmus@keymile.com
  24  * extra improvments by Brain Waite
  25  */
  26 #include <common.h>
  27 #include <mpc8xx.h>
  28 #include <malloc.h>
  29 #include "../include/mv_gen_reg.h"
  30 #include "../include/core.h"
  31
  32 #define MAX_I2C_RETRYS      10
  33 #define I2C_DELAY           1000        /* Should be at least the # of MHz of Tclk */
  34 #undef  DEBUG_I2C
  35 /*#define DEBUG_I2C*/
  36
  37 #ifdef DEBUG_I2C
  38 #define DP(x) x
  39 #else
  40 #define DP(x)
  41 #endif
  42
  43 /* Assuming that there is only one master on the bus (us) */
  44
  45 static void i2c_init (int speed, int slaveaddr)
  46 {
  47         unsigned int n, m, freq, margin, power;
  48         unsigned int actualN = 0, actualM = 0;
  49         unsigned int control, status;
  50         unsigned int minMargin = 0xffffffff;
  51         unsigned int tclk = CFG_TCLK;
  52         unsigned int i2cFreq = speed;   /* 100000 max. Fast mode not supported */
  53
  54         DP (puts ("i2c_init\n"));
  55 /* gtI2cMasterInit */
  56         for (n = 0; n < 8; n++) {
  57                 for (m = 0; m < 16; m++) {
  58                         power = 2 << n; /* power = 2^(n+1) */
  59                         freq = tclk / (10 * (m + 1) * power);
  60                         if (i2cFreq > freq)
  61                                 margin = i2cFreq - freq;
  62                         else
  63                                 margin = freq - i2cFreq;
  64                         if (margin < minMargin) {
  65                                 minMargin = margin;
  66                                 actualN = n;
  67                                 actualM = m;
  68                         }
  69                 }
  70         }
  71
  72         DP (puts ("setup i2c bus\n"));
  73
  74         /* Setup bus */
  75 /* gtI2cReset */
  76         GT_REG_WRITE (I2C_SOFT_RESET, 0);
  77
  78         DP (puts ("udelay...\n"));
  79
  80         udelay (I2C_DELAY);
  81
  82         DP (puts ("set baudrate\n"));
  83
  84         GT_REG_WRITE (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, (actualM << 3) | actualN);
  85         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 2) | (0x1 << 6));
  86
  87         udelay (I2C_DELAY * 10);
  88
  89         DP (puts ("read control, baudrate\n"));
  90
  91         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
  92         GT_REG_READ (I2C_CONTROL, &control);
  93 }
  94
  95 static uchar i2c_start (void)
  96 {                               /* DB64360 checked -> ok */
  97         unsigned int control, status;
  98         int count = 0;
  99
 100         DP (puts ("i2c_start\n"));
 101
 102         /* Set the start bit */
 103
 104 /* gtI2cGenerateStartBit() */
 105
 106         GT_REG_READ (I2C_CONTROL, &control);
 107         control |= (0x1 << 5);  /* generate the I2C_START_BIT */
 108         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, control);
 109
 110         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 111
 112         count = 0;
 113         while ((status & 0xff) != 0x08) {
 114                 udelay (I2C_DELAY);
 115                 if (count > 20) {
 116                         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /*stop */
 117                         return (status);
 118                 }
 119                 GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 120                 count++;
 121         }
 122
 123         return (0);
 124 }
 125
 126 static uchar i2c_select_device (uchar dev_addr, uchar read, int ten_bit)
 127 {
 128         unsigned int status, data, bits = 7;
 129         int count = 0;
 130
 131         DP (puts ("i2c_select_device\n"));
 132
 133         /* Output slave address */
 134
 135         if (ten_bit) {
 136                 bits = 10;
 137         }
 138
 139         data = (dev_addr << 1);
 140         /* set the read bit */
 141         data |= read;
 142         GT_REG_WRITE (I2C_DATA, data);
 143         /* assert the address */
 144         RESET_REG_BITS (I2C_CONTROL, BIT3);
 145
 146         udelay (I2C_DELAY);
 147
 148         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 149         count = 0;
 150         while (((status & 0xff) != 0x40) && ((status & 0xff) != 0x18)) {
 151                 udelay (I2C_DELAY);
 152                 if (count > 20) {
 153                         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /*stop */
 154                         return (status);
 155                 }
 156                 GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 157                 count++;
 158         }
 159
 160         if (bits == 10) {
 161                 printf ("10 bit I2C addressing not yet implemented\n");
 162                 return (0xff);
 163         }
 164
 165         return (0);
 166 }
 167
 168 static uchar i2c_get_data (uchar * return_data, int len)
 169 {
 170
 171         unsigned int data, status = 0;
 172         int count = 0;
 173
 174         DP (puts ("i2c_get_data\n"));
 175
 176         while (len) {
 177
 178                 /* Get and return the data */
 179
 180                 RESET_REG_BITS (I2C_CONTROL, (0x1 << 3));
 181
 182                 udelay (I2C_DELAY * 5);
 183
 184                 GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 185                 count++;
 186                 while ((status & 0xff) != 0x50) {
 187                         udelay (I2C_DELAY);
 188                         if (count > 2) {
 189                                 GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /*stop */
 190                                 return 0;
 191                         }
 192                         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 193                         count++;
 194                 }
 195                 GT_REG_READ (I2C_DATA, &data);
 196                 len--;
 197                 *return_data = (uchar) data;
 198                 return_data++;
 199         }
 200         RESET_REG_BITS (I2C_CONTROL, BIT2 | BIT3);
 201         while ((status & 0xff) != 0x58) {
 202                 udelay (I2C_DELAY);
 203                 if (count > 200) {
 204                         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /*stop */
 205                         return (status);
 206                 }
 207                 GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 208                 count++;
 209         }
 210         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /* stop */
 211
 212         return (0);
 213 }
 214
 215 static uchar i2c_write_data (unsigned int *data, int len)
 216 {
 217         unsigned int status;
 218         int count = 0;
 219         unsigned int temp;
 220         unsigned int *temp_ptr = data;
 221
 222         DP (puts ("i2c_write_data\n"));
 223
 224         while (len) {
 225                 temp = (unsigned int) (*temp_ptr);
 226                 GT_REG_WRITE (I2C_DATA, temp);
 227                 RESET_REG_BITS (I2C_CONTROL, (0x1 << 3));
 228
 229                 udelay (I2C_DELAY);
 230
 231                 GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 232                 count++;
 233                 while ((status & 0xff) != 0x28) {
 234                         udelay (I2C_DELAY);
 235                         if (count > 20) {
 236                                 GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /*stop */
 237                                 return (status);
 238                         }
 239                         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 240                         count++;
 241                 }
 242                 len--;
 243                 temp_ptr++;
 244         }
 245 /* 11-14-2002 Paul Marchese */
 246 /* Can't have the write issuing a stop command */
 247 /* it's wrong to have a stop bit in read stream or write stream */
 248 /* since we don't know if it's really the end of the command */
 249 /* or whether we have just send the device address + offset */
 250 /* we will push issuing the stop command off to the original */
 251 /* calling function */
 252         /* set the interrupt bit in the control register */
 253         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 3));
 254         udelay (I2C_DELAY * 10);
 255         return (0);
 256 }
 257
 258 /* 11-14-2002 Paul Marchese */
 259 /* created this function to get the i2c_write() */
 260 /* function working properly. */
 261 /* function to write bytes out on the i2c bus */
 262 /* this is identical to the function i2c_write_data() */
 263 /* except that it requires a buffer that is an */
 264 /* unsigned character array.  You can't use */
 265 /* i2c_write_data() to send an array of unsigned characters */
 266 /* since the byte of interest ends up on the wrong end of the bus */
 267 /* aah, the joys of big endian versus little endian! */
 268 /* */
 269 /* returns 0 = success */
 270 /*         anything other than zero is failure */
 271 static uchar i2c_write_byte (unsigned char *data, int len)
 272 {
 273         unsigned int status;
 274         int count = 0;
 275         unsigned int temp;
 276         unsigned char *temp_ptr = data;
 277
 278         DP (puts ("i2c_write_byte\n"));
 279
 280         while (len) {
 281                 /* Set and assert the data */
 282                 temp = *temp_ptr;
 283                 GT_REG_WRITE (I2C_DATA, temp);
 284                 RESET_REG_BITS (I2C_CONTROL, (0x1 << 3));
 285
 286                 udelay (I2C_DELAY);
 287
 288                 GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 289                 count++;
 290                 while ((status & 0xff) != 0x28) {
 291                         udelay (I2C_DELAY);
 292                         if (count > 20) {
 293                                 GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); /*stop */
 294                                 return (status);
 295                         }
 296                         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &status);
 297                         count++;
 298                 }
 299                 len--;
 300                 temp_ptr++;
 301         }
 302 /* Can't have the write issuing a stop command */
 303 /* it's wrong to have a stop bit in read stream or write stream */
 304 /* since we don't know if it's really the end of the command */
 305 /* or whether we have just send the device address + offset */
 306 /* we will push issuing the stop command off to the original */
 307 /* calling function */
 308 /*      GT_REG_WRITE(I2C_CONTROL, (0x1 << 3) | (0x1 << 4));
 309         GT_REG_WRITE(I2C_CONTROL, (0x1 << 4)); */
 310         /* set the interrupt bit in the control register */
 311         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 3));
 312         udelay (I2C_DELAY * 10);
 313
 314         return (0);
 315 }
 316
 317 static uchar
 318 i2c_set_dev_offset (uchar dev_addr, unsigned int offset, int ten_bit,
 319                     int alen)
 320 {
 321         uchar status;
 322         unsigned int table[2];
 323
 324 /* initialize the table of address offset bytes */
 325 /* utilized for 2 byte address offsets */
 326 /* NOTE: the order is high byte first! */
 327         table[1] = offset & 0xff;       /* low byte */
 328         table[0] = offset / 0x100;      /* high byte */
 329
 330         DP (puts ("i2c_set_dev_offset\n"));
 331
 332         status = i2c_select_device (dev_addr, 0, ten_bit);
 333         if (status) {
 334 #ifdef DEBUG_I2C
 335                 printf ("Failed to select device setting offset: 0x%02x\n",
 336                         status);
 337 #endif
 338                 return status;
 339         }
 340 /* check the address offset length */
 341         if (alen == 0)
 342                 /* no address offset */
 343                 return (0);
 344         else if (alen == 1) {
 345                 /* 1 byte address offset */
 346                 status = i2c_write_data (&offset, 1);
 347                 if (status) {
 348 #ifdef DEBUG_I2C
 349                         printf ("Failed to write data: 0x%02x\n", status);
 350 #endif
 351                         return status;
 352                 }
 353         } else if (alen == 2) {
 354                 /* 2 bytes address offset */
 355                 status = i2c_write_data (table, 2);
 356                 if (status) {
 357 #ifdef DEBUG_I2C
 358                         printf ("Failed to write data: 0x%02x\n", status);
 359 #endif
 360                         return status;
 361                 }
 362         } else {
 363                 /* address offset unknown or not supported */
 364                 printf ("Address length offset %d is not supported\n", alen);
 365                 return 1;
 366         }
 367         return 0;               /* sucessful completion */
 368 }
 369
 370 uchar
 371 i2c_read (uchar dev_addr, unsigned int offset, int alen, uchar * data,
 372           int len)
 373 {
 374         uchar status = 0;
 375         unsigned int i2cFreq = CFG_I2C_SPEED;
 376
 377         DP (puts ("i2c_read\n"));
 378
 379         i2c_init (i2cFreq, 0);  /* set the i2c frequency */
 380
 381         status = i2c_start ();
 382
 383         if (status) {
 384 #ifdef DEBUG_I2C
 385                 printf ("Transaction start failed: 0x%02x\n", status);
 386 #endif
 387                 return status;
 388         }
 389
 390         status = i2c_set_dev_offset (dev_addr, offset, 0, alen);        /* send the slave address + offset */
 391         if (status) {
 392 #ifdef DEBUG_I2C
 393                 printf ("Failed to set slave address & offset: 0x%02x\n",
 394                         status);
 395 #endif
 396                 return status;
 397         }
 398
 399         i2c_init (i2cFreq, 0);  /* set the i2c frequency again */
 400
 401         status = i2c_start ();
 402         if (status) {
 403 #ifdef DEBUG_I2C
 404                 printf ("Transaction restart failed: 0x%02x\n", status);
 405 #endif
 406                 return status;
 407         }
 408
 409         status = i2c_select_device (dev_addr, 1, 0);    /* send the slave address */
 410         if (status) {
 411 #ifdef DEBUG_I2C
 412                 printf ("Address not acknowledged: 0x%02x\n", status);
 413 #endif
 414                 return status;
 415         }
 416
 417         status = i2c_get_data (data, len);
 418         if (status) {
 419 #ifdef DEBUG_I2C
 420                 printf ("Data not recieved: 0x%02x\n", status);
 421 #endif
 422                 return status;
 423         }
 424
 425         return 0;
 426 }
 427
 428 /* 11-14-2002 Paul Marchese */
 429 /* Function to set the I2C stop bit */
 430 void i2c_stop (void)
 431 {
 432         GT_REG_WRITE (I2C_CONTROL, (0x1 << 4));
 433 }
 434
 435 /* 11-14-2002 Paul Marchese */
 436 /* I2C write function */
 437 /* dev_addr = device address */
 438 /* offset = address offset */
 439 /* alen = length in bytes of the address offset */
 440 /* data = pointer to buffer to read data into */
 441 /* len = # of bytes to read */
 442 /* */
 443 /* returns 0 = succesful */
 444 /*         anything but zero is failure */
 445 uchar
 446 i2c_write (uchar dev_addr, unsigned int offset, int alen, uchar * data,
 447            int len)
 448 {
 449         uchar status = 0;
 450         unsigned int i2cFreq = CFG_I2C_SPEED;
 451
 452         DP (puts ("i2c_write\n"));
 453
 454         i2c_init (i2cFreq, 0);  /* set the i2c frequency */
 455
 456         status = i2c_start ();  /* send a start bit */
 457
 458         if (status) {
 459 #ifdef DEBUG_I2C
 460                 printf ("Transaction start failed: 0x%02x\n", status);
 461 #endif
 462                 return status;
 463         }
 464
 465         status = i2c_set_dev_offset (dev_addr, offset, 0, alen);        /* send the slave address + offset */
 466         if (status) {
 467 #ifdef DEBUG_I2C
 468                 printf ("Failed to set slave address & offset: 0x%02x\n",
 469                         status);
 470 #endif
 471                 return status;
 472         }
 473
 474
 475         status = i2c_write_byte (data, len);    /* write the data */
 476         if (status) {
 477 #ifdef DEBUG_I2C
 478                 printf ("Data not written: 0x%02x\n", status);
 479 #endif
 480                 return status;
 481         }
 482         /* issue a stop bit */
 483         i2c_stop ();
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 /* 11-14-2002 Paul Marchese */
 488 /* function to determine if an I2C device is present */
 489 /* chip = device address of chip to check for */
 490 /* */
 491 /* returns 0 = sucessful, the device exists */
 492 /*         anything other than zero is failure, no device */
 493 int i2c_probe (uchar chip)
 494 {
 495
 496         /* We are just looking for an <ACK> back. */
 497         /* To see if the device/chip is there */
 498
 499 #ifdef DEBUG_I2C
 500         unsigned int i2c_status;
 501 #endif
 502         uchar status = 0;
 503         unsigned int i2cFreq = CFG_I2C_SPEED;
 504
 505         DP (puts ("i2c_probe\n"));
 506
 507         i2c_init (i2cFreq, 0);  /* set the i2c frequency */
 508
 509         status = i2c_start ();  /* send a start bit */
 510
 511         if (status) {
 512 #ifdef DEBUG_I2C
 513                 printf ("Transaction start failed: 0x%02x\n", status);
 514 #endif
 515                 return (int) status;
 516         }
 517
 518         status = i2c_set_dev_offset (chip, 0, 0, 0);    /* send the slave address + no offset */
 519         if (status) {
 520 #ifdef DEBUG_I2C
 521                 printf ("Failed to set slave address: 0x%02x\n", status);
 522 #endif
 523                 return (int) status;
 524         }
 525 #ifdef DEBUG_I2C
 526         GT_REG_READ (I2C_STATUS_BAUDE_RATE, &i2c_status);
 527         printf ("address %#x returned %#x\n", chip, i2c_status);
 528 #endif
 529         /* issue a stop bit */
 530         i2c_stop ();
 531         return 0;               /* successful completion */
 532 }