hc
2024-03-25 edb30157bad0c0001c32b854271ace01d3b9a16a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause */
/*
 * Copyright (c) 2020-2021 Rockchip Electronics Co., Ltd.
 */
 
#include "Soc.h"
#include <Library/DebugLib.h>
#include <Library/IoLib.h>
#include <Library/PcdLib.h>
#include <Library/TimerLib.h>
#include <Library/SpiMem.h>
#include <Library/Fspi.h>
 
#define HAL_IS_ALIGNED(x, a) (((x) & (a - 1)) == 0)
/********************* Private MACRO Definition ******************************/
// #define FSPI_DEBUG
#ifdef FSPI_DEBUG
#define FSPI_DBG(...)
#else
#define FSPI_DBG(...)
#endif
 
/* FSPI_CTRL */
#define FSPI_CTRL_SHIFTPHASE_NEGEDGE 1
 
/* FSPI_RCVR */
#define FSPI_RCVR_RCVR_RESET (1 << FSPI_RCVR_RCVR_SHIFT) /* Recover The FSPI State Machine */
 
/* FSPI_ISR */
#define FSPI_ISR_DMAS_ACTIVE   (1 << FSPI_ISR_DMAS_SHIFT) /* DMA Finish Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_NSPIS_ACTIVE  (1 << FSPI_ISR_NSPIS_SHIFT) /* SPI Error Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_AHBS_ACTIVE   (1 << FSPI_ISR_AHBS_SHIFT) /* AHB Error Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_TRANSS_ACTIVE (1 << FSPI_ISR_TRANSS_SHIFT) /* Transfer finish Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_TXES_ACTIVE   (1 << FSPI_ISR_TXES_SHIFT) /* Transmit FIFO Empty Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_TXOS_ACTIVE   (1 << FSPI_ISR_TXOS_SHIFT) /* Transmit FIFO Overflow Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_RXUS_ACTIVE   (1 << FSPI_ISR_RXUS_SHIFT) /* Receive FIFO Underflow Interrupt Active */
#define FSPI_ISR_RXFS_ACTIVE   (1 << FSPI_ISR_RXFS_SHIFT) /* Receive FIFO Full Interrupt Active */
 
/* FSPI_FSR */
#define FSPI_FSR_RXFS_EMPTY (1 << FSPI_FSR_RXFS_SHIFT) /* Receive FIFO Full */
#define FSPI_FSR_RXES_EMPTY (1 << FSPI_FSR_RXES_SHIFT) /* Receive FIFO Empty */
#define FSPI_FSR_TXFS_FULL  (1 << FSPI_FSR_TXFS_SHIFT) /* Transmit FIFO Full */
#define FSPI_FSR_TXES_EMPTY (1 << FSPI_FSR_TXES_SHIFT) /* Transmit FIFO Empty */
 
/* FSPI_SR */
#define FSPI_SR_SR_BUSY (1 << FSPI_SR_SR_SHIFT) /* When busy, do not set the control register. */
 
/* FSPI_DMATR */
#define FSPI_DMATR_DMATR_START (1 << FSPI_DMATR_DMATR_SHIFT) /* Write 1 to start the dma transfer. */
 
/* FSPI_RISR */
#define FSPI_RISR_TRANSS_ACTIVE (1 << FSPI_RISR_TRANSS_SHIFT)
 
/* FSPI attributes */
#define FSPI_VER_VER_1 1
#define FSPI_VER_VER_3 3
#define FSPI_VER_VER_5 5
 
#define FSPI_NOR_FLASH_PAGE_SIZE 0x100
 
#define FSPI_MAX_IOSIZE_VER3 (1024U * 8)
#define FSPI_MAX_IOSIZE_VER4 (0xFFFFFFFFU)
 
/********************* Private Structure Definition **************************/
 
typedef union {
  UINT32 d32;
  struct {
    unsigned txempty : 1; /* tx fifo empty */
    unsigned txfull : 1; /* tx fifo full */
    unsigned rxempty : 1; /* rx fifo empty */
    unsigned rxfull : 1; /* tx fifo empty interrupt mask */
    unsigned reserved7_4 : 4;
    unsigned txlevel : 5; /* tx fifo: 0: full; 1: left 1 entry; ... */
    unsigned reserved15_13 : 3;
    unsigned rxlevel : 5; /* rx fifo: 0: full; 1: left 1 entry; ... */
    unsigned reserved31_21 : 11;
  } b;
} FSPIFSR_DATA;
 
/** FSPI_XMMC bit union */
typedef union {
  UINT32 d32;
  struct {
    unsigned reserverd1 : 5;
    unsigned devHwEn : 1; /* device Hwrite Enable */
    unsigned prefetch : 1; /* prefetch enable */
    unsigned uincrPrefetchEn : 1; /* undefine INCR Burst Prefetch Enable */
    unsigned uincrLen : 4; /* undefine INCR length */
    unsigned devWrapEn : 1; /* device Wrap Enable */
    unsigned devIncrEn : 1; /* device INCR2/4/8/16 Enable */
    unsigned devUdfincrEn : 1; /* device Undefine INCR Enable */
    unsigned reserved2 : 17;
  } b;
} FSPIXMMCCTRL_DATA;
/********************* Private Variable Definition ***************************/
 
/********************* Private Function Definition ***************************/
static void FSPI_Reset(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
  INT32 timeout = 10000;
 
  host->instance->RCVR = FSPI_RCVR_RCVR_RESET;
  while ((host->instance->RCVR == FSPI_RCVR_RCVR_RESET) && (timeout > 0)) {
    HAL_CPUDelayUs(1);
    timeout--;
  }
  host->instance->ICLR = 0xFFFFFFFF;
}
 
static void FSPI_ContModeInit(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
  /* Setup when FSPI->AX = 0xa5, Cancel when FSPI->AX = 0x0 */
  WRITE_REG(host->instance->EXT_AX, 0xa5 << FSPI_EXT_AX_AX_SETUP_PAT_SHIFT |
            0x5a << FSPI_EXT_AX_AX_CANCEL_PAT_SHIFT);
  /* Skip Continuous mode in default */
  switch (host->cs) {
  case 0:
    WRITE_REG(host->instance->AX0, 0 << FSPI_AX0_AX_SHIFT);
    break;
  case 1:
    WRITE_REG(host->instance->AX1, 0 << FSPI_AX1_AX_SHIFT);
    break;
  default:
    break;
  }
}
 
static void FSPI_ContModeDeInit(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
  /* FSPI avoid setup pattern match with FSPI->AX */
  WRITE_REG(host->instance->EXT_AX, 0x77 << FSPI_EXT_AX_AX_SETUP_PAT_SHIFT |
            0x88 << FSPI_EXT_AX_AX_CANCEL_PAT_SHIFT);
}
 
/**
 * @brief  Configuration register with flash operation protocol.
 * @param  host: FSPI host.
 * @param  op: flash operation protocol.
 * @return RETURN_STATUS.
 * @attention Set host->cs to select chip.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_XferStart(struct HAL_FSPI_HOST *host, struct HAL_SPI_MEM_OP *op)
{
    struct FSPI_REG *pReg = host->instance;
    FSPICMD_DATA FSPICmd;
    FSPICTRL_DATA FSPICtrl;
 
    FSPICmd.d32 = 0;
    FSPICtrl.d32 = 0;
 
    /* set CMD */
    FSPICmd.b.cmd = op->cmd.opcode;
    if (op->cmd.buswidth == 4) {
        FSPICtrl.b.cmdlines = FSPI_LINES_X4;
        FSPICtrl.b.datalines = FSPI_LINES_X4; /* cmdlines work with datalines */
    }
 
    /* set ADDR */
    if (op->addr.nbytes) {
        if (op->addr.nbytes == 4) {
            FSPICmd.b.addrbits = FSPI_ADDR_32BITS;
        } else if (op->addr.nbytes == 3) {
            FSPICmd.b.addrbits = FSPI_ADDR_24BITS;
        } else {
            FSPICmd.b.addrbits = FSPI_ADDR_XBITS;
            pReg->ABIT0 = op->addr.nbytes * 8 - 1;
        }
 
        FSPICtrl.b.addrlines = op->addr.buswidth == 4 ? FSPI_LINES_X4 : FSPI_LINES_X1;
    }
 
    /* set DUMMY*/
    if (op->dummy.nbytes) {
        switch (op->dummy.buswidth) {
        case 4:
            FSPICmd.b.dummybits = op->dummy.nbytes * 2;
            break;
        case 2:
            FSPICmd.b.dummybits = op->dummy.nbytes * 4;
            break;
        default:
            FSPICmd.b.dummybits = op->dummy.nbytes * 8;
            break;
        }
    }
 
    /* set DATA */
    WRITE_REG(pReg->LEN_EXT, op->data.nbytes);
    if (op->data.nbytes) {
        if (op->data.dir == HAL_SPI_MEM_DATA_OUT) {
            FSPICmd.b.rw = FSPI_WRITE;
        }
        if (op->data.buswidth == 4) {
            FSPICtrl.b.datalines = FSPI_LINES_X4;
        } else if (op->data.buswidth == 2) {
            FSPICtrl.b.datalines = FSPI_LINES_X2;
        } else {
            FSPICtrl.b.datalines = FSPI_LINES_X1;
        }
    }
 
    /* spitial setting */
    FSPICtrl.b.sps = host->mode & HAL_SPI_CPHA;
    FSPICmd.b.cs = host->cs;
    if (op->data.nbytes == 0 && op->addr.nbytes) {
        FSPICmd.b.rw = FSPI_WRITE;
    }
 
    if (!(pReg->FSR & FSPI_FSR_TXES_EMPTY) || !(pReg->FSR & FSPI_FSR_RXES_EMPTY) || (pReg->SR & FSPI_SR_SR_BUSY)) {
        FSPI_Reset(host);
    }
 
    // FSPI_DBG("%s 1 %x %x %x\n", __func__, op->addr.nbytes, op->dummy.nbytes, op->data.nbytes);
    // FSPI_DBG("%s 2 %lx %lx %lx %x\n", __func__, FSPICtrl.d32, FSPICmd.d32, op->addr.val, host->cs);
 
    /* config FSPI */
    switch (host->cs) {
    case 0:
        pReg->CTRL0 = FSPICtrl.d32;
        break;
    case 1:
        pReg->CTRL1 = FSPICtrl.d32;
        break;
    default:
        break;
    }
    pReg->CMD = FSPICmd.d32;
    if (op->addr.nbytes) {
        pReg->ADDR = op->addr.val;
    }
 
    return RETURN_SUCCESS;
}
 
/**
 * @brief  IO transfer.
 * @param  host: FSPI host.
 * @param  len: data n bytes.
 * @param  data: transfer buffer.
 * @param  dir: transfer direction.
 * @return RETURN_STATUS.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_XferData(struct HAL_FSPI_HOST *host, UINT32 len, void *data, UINT32 dir)
{
    RETURN_STATUS ret = RETURN_SUCCESS;
    __IO FSPIFSR_DATA fifostat;
    INT32 timeout = 0;
    UINT32 i, words;
    UINT32 *pData = (UINT32 *)data;
    struct FSPI_REG *pReg = host->instance;
    UINT32 temp = 0;
 
    HAL_ASSERT(data && len);
 
    if (len && len < 4 && dir == FSPI_WRITE) {
        if (len == 1) {
            temp = *((uint8_t *)data);
        } else if (len == 2) {
            temp = *((uint16_t *)data);
        } else {
            temp = ((uint8_t *)data)[0] | ((uint8_t *)data)[1] << 8 | ((uint8_t *)data)[2] << 16;
        }
        pData = &temp;
    } else if (len >= 4 && !HAL_IS_ALIGNED((long)data, 4)) {
        FSPI_DBG("%s data unaligned access\n", __func__);
    }
 
    /* FSPI_DBG("%s %p len %lx word0 %lx dir %lx\n", __func__, pData, len, pData[0], dir); */
    if (dir == FSPI_WRITE) {
        words = (len + 3) >> 2;
        while (words) {
            fifostat.d32 = pReg->FSR;
            if (fifostat.b.txlevel > 0) {
                UINT32 count = MIN(words, fifostat.b.txlevel);
 
                for (i = 0; i < count; i++) {
                    pReg->DATA = *pData++;
                    words--;
                }
                if (words == 0) {
                    break;
                }
                timeout = 0;
            } else {
                HAL_CPUDelayUs(1);
                if (timeout++ > 10000) {
                    ret = RETURN_TIMEOUT;
                    break;
                }
            }
        }
    } else {
        UINT32 bytes = len & 0x3;
 
        words = len >> 2;
        while (words) {
            fifostat.d32 = pReg->FSR;
            if (fifostat.b.rxlevel > 0) {
                UINT32 count = MIN(words, fifostat.b.rxlevel);
                if (count == 15) { /* Reduce CPU cost */
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
 
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    *pData++ = pReg->DATA;
                    words -= 15;
                } else {
                    for (i = 0; i < count; i++) {
                        *pData++ = pReg->DATA;
                    }
                    words -= count;
                }
 
                if (0 == words) {
                    break;
                }
                timeout = 0;
            } else {
                HAL_CPUDelayUs(1);
                if (timeout++ > 10000) {
                    ret = RETURN_TIMEOUT;
                    break;
                }
            }
        }
 
        timeout = 0;
        while (bytes) {
            fifostat.d32 = pReg->FSR;
            if (fifostat.b.rxlevel > 0) {
                uint8_t *pData1 = (uint8_t *)pData;
                words = pReg->DATA;
                for (i = 0; i < bytes; i++) {
                    pData1[i] = (uint8_t)((words >> (i * 8)) & 0xFF);
                }
                break;
            } else {
                HAL_CPUDelayUs(1);
                if (timeout++ > 10000) {
                    ret = RETURN_TIMEOUT;
                    break;
                }
            }
        }
    }
 
    return ret;
}
 
/**
 * @brief  Wait for FSPI host transfer finished.
 * @return RETURN_STATUS.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_XferDone(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
    RETURN_STATUS ret = RETURN_SUCCESS;
    INT32 timeout = 0;
    struct FSPI_REG *pReg = host->instance;
 
    while (pReg->SR & FSPI_SR_SR_BUSY) {
        HAL_CPUDelayUs(1);
        if (timeout++ > 100000) { /*wait 100ms*/
            ret = RETURN_TIMEOUT;
            break;
        }
    }
    HAL_CPUDelayUs(1); //CS# High Time (read/write) >100ns
 
    return ret;
}
 
/**
 * @brief  SPI Nor flash data transmission interface to support open source specifications SNOR.
 * @param  host: FSPI host.
 * @param  op: flash operation protocol.
 * @return RETURN_STATUS.
 * @attention Set host->cs to select chip.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_SpiXfer(struct HAL_FSPI_HOST *host, struct HAL_SPI_MEM_OP *op)
{
    RETURN_STATUS ret = RETURN_SUCCESS;
    UINT32 dir = op->data.dir;
    void *pData = NULL;
 
    HAL_ASSERT(IS_FSPI_INSTANCE(host->instance));
 
    if (op->data.buf.in) {
        pData = (void *)op->data.buf.in;
    } else if (op->data.buf.out) {
        pData = (void *)op->data.buf.out;
    }
 
    HAL_FSPI_XferStart(host, op);
    if (pData) {
        ret = HAL_FSPI_XferData(host, op->data.nbytes, pData, dir);
        if (ret) {
            FSPI_DBG("%s xfer data failed ret %d\n", __func__, ret);
 
            return ret;
        }
    }
 
    return HAL_FSPI_XferDone(host);
}
 
/** @} */
 
/** @defgroup FSPI_Exported_Functions_Group4 Init and DeInit Functions
 
 This section provides functions allowing to init and deinit the module:
 
 *  @{
 */
 
/**
 * @brief  Init FSPI.
 * @param  host: FSPI host.
 * @return RETURN_STATUS.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_Init(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
    INT32 timeout = 0;
    struct FSPI_REG *pReg;
    RETURN_STATUS ret = RETURN_SUCCESS;
 
    HAL_ASSERT(IS_FSPI_INSTANCE(host->instance));
 
    pReg = host->instance;
    pReg->MODE = 0;
    while (pReg->SR & FSPI_SR_SR_BUSY) {
        HAL_CPUDelayUs(1);
        if (timeout++ > 1000) {
            return RETURN_TIMEOUT;
        }
    }
    FSPI_ContModeInit(host);
    pReg->CTRL0 = 0;
 
#if (FSPI_VER > FSPI_VER_VER_3)
    WRITE_REG(pReg->LEN_CTRL, FSPI_LEN_CTRL_TRB_SEL_MASK);
#endif
 
    return ret;
}
 
/**
 * @brief  DeInit FSPI.
 * @param  host: FSPI host.
 * @return RETURN_STATUS.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_DeInit(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
    HAL_ASSERT(IS_FSPI_INSTANCE(host->instance));
 
    host->instance->MODE = 0;
    FSPI_ContModeDeInit(host);
    FSPI_Reset(host);
 
    return RETURN_SUCCESS;
}
 
/**
 * @brief  Set FSPI delay line.
 * @param  host: FSPI host.
 * @param  cells: delay line cells.
 * @return RETURN_STATUS.
 */
RETURN_STATUS HAL_FSPI_SetDelayLines(struct HAL_FSPI_HOST *host, uint8_t cells)
{
    HAL_ASSERT(IS_FSPI_INSTANCE(host->instance));
    if (host->cs == 0) {
        WRITE_REG(host->instance->DLL_CTRL0, 1 << FSPI_DLL_CTRL0_SCLK_SMP_SEL_SHIFT | cells);
    } else {
        WRITE_REG(host->instance->DLL_CTRL1, 1 << FSPI_DLL_CTRL0_SCLK_SMP_SEL_SHIFT | cells);
    }
 
    return RETURN_SUCCESS;
}
 
UINT32 HAL_FSPI_GetMaxIoSize(struct HAL_FSPI_HOST *host)
{
    HAL_ASSERT(IS_FSPI_INSTANCE(host->instance));
 
    return FSPI_MAX_IOSIZE_VER4;
}