1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
2 | // File : sdc_driver.c |
---|
3 | // Date : 31/08/2012 |
---|
4 | // Author : cesar fuguet |
---|
5 | // Copyright (c) UPMC-LIP6 |
---|
6 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
7 | |
---|
8 | #include <boot_spi_driver.h> |
---|
9 | #include <hal_kernel_types.h> |
---|
10 | #include <hard_config.h> |
---|
11 | #include <boot_utils.h> |
---|
12 | |
---|
13 | #define SYSCLK_FREQ (RESET_SYSTEM_CLK * 1000) |
---|
14 | #define SDCARD_RESET_ITER_MAX 4 |
---|
15 | |
---|
16 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
17 | // Global variables |
---|
18 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
19 | |
---|
20 | __attribute__((section(".kdata"))) |
---|
21 | static struct boot_sdcard_dev sdcard; |
---|
22 | |
---|
23 | __attribute__((section(".kdata"))) |
---|
24 | static struct boot_spi_dev* spi; |
---|
25 | |
---|
26 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
27 | // This function enables SD Card select signal |
---|
28 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
29 | static void _sdc_enable() |
---|
30 | { |
---|
31 | spi_ss_assert( __FUNCTION__,sdcard.spi, sdcard.slave_id); |
---|
32 | } |
---|
33 | |
---|
34 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
35 | // This function disables SD Card select signal |
---|
36 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
37 | static void _sdc_disable() |
---|
38 | { |
---|
39 | spi_ss_deassert( __FUNCTION__,sdcard.spi, sdcard.slave_id); |
---|
40 | } |
---|
41 | |
---|
42 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
43 | // This function writes on the SPI tx register to generate SD card clock ticks |
---|
44 | // - tick_count: number of ticks to generate (1 tick -> 8 clocks) |
---|
45 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
46 | static void _sdc_gen_tick(unsigned int tick_count) |
---|
47 | { |
---|
48 | register int i = 0; |
---|
49 | while(i++ < tick_count) spi_put_tx(sdcard.spi, 0xFF, 0); |
---|
50 | } |
---|
51 | |
---|
52 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
53 | // This function changes the SD card access pointer position in terms of |
---|
54 | // blocks |
---|
55 | // - lba: number of logical block to move the pointer |
---|
56 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
57 | void _sdc_lseek(unsigned int lba) |
---|
58 | { |
---|
59 | sdcard.access_pointer = sdcard.block_length * lba; |
---|
60 | } |
---|
61 | |
---|
62 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
63 | // This function gets a byte from the SD card |
---|
64 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
65 | static unsigned char _sdc_receive_char() |
---|
66 | { |
---|
67 | _sdc_gen_tick(1); |
---|
68 | |
---|
69 | return spi_get_rx(sdcard.spi, 0); |
---|
70 | } |
---|
71 | |
---|
72 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
73 | // This function returns when a valid response from the SD card is received or |
---|
74 | // a timeout has been triggered |
---|
75 | // Returns the SD card response value |
---|
76 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
77 | static unsigned char _sdc_wait_response() |
---|
78 | { |
---|
79 | unsigned char sdcard_rsp; |
---|
80 | register int iter; |
---|
81 | |
---|
82 | iter = 0; |
---|
83 | sdcard_rsp = _sdc_receive_char(); |
---|
84 | while ( |
---|
85 | (iter < SDCARD_COMMAND_TIMEOUT) && |
---|
86 | !SDCARD_CHECK_R1_VALID(sdcard_rsp) |
---|
87 | ) |
---|
88 | { |
---|
89 | sdcard_rsp = _sdc_receive_char(); |
---|
90 | iter++; |
---|
91 | } |
---|
92 | |
---|
93 | return sdcard_rsp; |
---|
94 | } |
---|
95 | |
---|
96 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
97 | // This function returns when a data block from the SD card is received (data |
---|
98 | // block start marker received). |
---|
99 | // It must be called after a read command |
---|
100 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
101 | static void _sdc_wait_data_block() |
---|
102 | { |
---|
103 | while (_sdc_receive_char() != 0xFE); |
---|
104 | } |
---|
105 | |
---|
106 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
107 | // This function sends a command to the SD card |
---|
108 | // - index: CMD index |
---|
109 | // - app: type of command |
---|
110 | // - args: CMD arguments vector |
---|
111 | // - crc7: CRC (7 bits) to send |
---|
112 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
113 | static int _sdc_send_command ( int index, |
---|
114 | int app , |
---|
115 | void * args , |
---|
116 | unsigned crc7 ) |
---|
117 | { |
---|
118 | unsigned char sdcard_rsp; |
---|
119 | unsigned char * _args; |
---|
120 | |
---|
121 | _sdc_gen_tick(5); |
---|
122 | |
---|
123 | if (app == SDCARD_ACMD) |
---|
124 | { |
---|
125 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x40 | 55 , 0 );// CMD and START bit |
---|
126 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x00 , 0 );// Argument[0] |
---|
127 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x00 , 0 );// Argument[1] |
---|
128 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x00 , 0 );// Argument[2] |
---|
129 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x00 , 0 );// Argument[3] |
---|
130 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x01 | (crc7 << 1), 0 );// END bit |
---|
131 | |
---|
132 | sdcard_rsp = _sdc_wait_response(); |
---|
133 | if (SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp)) |
---|
134 | { |
---|
135 | return sdcard_rsp; |
---|
136 | } |
---|
137 | } |
---|
138 | |
---|
139 | _args = (unsigned char *) args; |
---|
140 | |
---|
141 | _sdc_gen_tick(1); |
---|
142 | |
---|
143 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x40 | index , 0 ); |
---|
144 | spi_put_tx(sdcard.spi, _args[0] , 0 ); |
---|
145 | spi_put_tx(sdcard.spi, _args[1] , 0 ); |
---|
146 | spi_put_tx(sdcard.spi, _args[2] , 0 ); |
---|
147 | spi_put_tx(sdcard.spi, _args[3] , 0 ); |
---|
148 | spi_put_tx(sdcard.spi, 0x01 | (crc7 << 1), 0 ); |
---|
149 | |
---|
150 | return _sdc_wait_response(); |
---|
151 | } |
---|
152 | |
---|
153 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
154 | // This function initializes the SD card (reset procedure) |
---|
155 | // - channel: channel index (only channel 0 is supported) |
---|
156 | // Returns 0 if success, other value if failure |
---|
157 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
158 | static int _sdc_open( unsigned int channel ) |
---|
159 | { |
---|
160 | unsigned char args[4]; |
---|
161 | unsigned char sdcard_rsp; |
---|
162 | unsigned int iter, ersp; |
---|
163 | |
---|
164 | sdcard.spi = spi; |
---|
165 | sdcard.slave_id = channel; |
---|
166 | |
---|
167 | // supply SD card ramp up time (min 74 cycles) |
---|
168 | _sdc_gen_tick(10); |
---|
169 | |
---|
170 | // Assert slave select signal |
---|
171 | // Send CMD0 (Reset Command) |
---|
172 | // Deassert slave select signal |
---|
173 | _sdc_enable(); |
---|
174 | |
---|
175 | args[0] = 0; |
---|
176 | args[1] = 0; |
---|
177 | args[2] = 0; |
---|
178 | args[3] = 0; |
---|
179 | sdcard_rsp = _sdc_send_command(0, SDCARD_CMD, args, 0x4A); |
---|
180 | |
---|
181 | if ( sdcard_rsp != 0x01 ) |
---|
182 | { |
---|
183 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] card CMD0 failed\n"); |
---|
184 | return sdcard_rsp; |
---|
185 | } |
---|
186 | |
---|
187 | _sdc_disable(); |
---|
188 | |
---|
189 | // send CMD8. If card is pre-v2, It will reply with illegal command. |
---|
190 | // Otherwise we announce sdhc support. |
---|
191 | _sdc_enable(); |
---|
192 | args[0] = 0; |
---|
193 | args[1] = 0; |
---|
194 | args[2] = 0x01; |
---|
195 | args[3] = 0x01; |
---|
196 | sdcard_rsp = _sdc_send_command(8, SDCARD_CMD, args, 0x63); |
---|
197 | if (!SDCARD_CHECK_R1_VALID(sdcard_rsp)) |
---|
198 | { |
---|
199 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] card CMD8 failed\n"); |
---|
200 | return sdcard_rsp; |
---|
201 | } |
---|
202 | if (!SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp)) |
---|
203 | { |
---|
204 | // no error, command accepted. get whole reply |
---|
205 | ersp = _sdc_receive_char(); |
---|
206 | ersp = (ersp << 8) | _sdc_receive_char(); |
---|
207 | ersp = (ersp << 8) | _sdc_receive_char(); |
---|
208 | ersp = (ersp << 8) | _sdc_receive_char(); |
---|
209 | if ((ersp & 0xffff) != 0x0101) |
---|
210 | { |
---|
211 | // voltage mismatch |
---|
212 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] card CMD8 mismatch\n"); |
---|
213 | return sdcard_rsp; |
---|
214 | } |
---|
215 | boot_puts("[BOOT SDC WARNING] v2 or later "); |
---|
216 | sdcard.sdhc = 1; |
---|
217 | } |
---|
218 | else if ((sdcard_rsp & SDCARD_R1_ILLEGAL_CMD) == 0) |
---|
219 | { |
---|
220 | // other error |
---|
221 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] card CMD8 error\n"); |
---|
222 | return sdcard_rsp; |
---|
223 | } |
---|
224 | else |
---|
225 | { |
---|
226 | sdcard.sdhc = 0; |
---|
227 | } |
---|
228 | _sdc_disable(); |
---|
229 | |
---|
230 | // send CMD41, enabling the card |
---|
231 | _sdc_enable(); |
---|
232 | args[0] = sdcard.sdhc ? 0x40: 0; |
---|
233 | args[1] = 0; |
---|
234 | args[2] = 0; |
---|
235 | args[3] = 0; |
---|
236 | |
---|
237 | iter = 0; |
---|
238 | while( iter++ < SDCARD_COMMAND_TIMEOUT ) |
---|
239 | { |
---|
240 | sdcard_rsp = _sdc_send_command(41, SDCARD_ACMD, args, 0x00); |
---|
241 | if( sdcard_rsp == 0x01 ) |
---|
242 | { |
---|
243 | continue; |
---|
244 | } |
---|
245 | |
---|
246 | break; |
---|
247 | } |
---|
248 | |
---|
249 | _sdc_disable(); |
---|
250 | if (sdcard_rsp) |
---|
251 | { |
---|
252 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] ACMD41 failed\n"); |
---|
253 | return sdcard_rsp; |
---|
254 | } |
---|
255 | if (sdcard.sdhc != 0) |
---|
256 | { |
---|
257 | // get the card capacity to see if it's really HC |
---|
258 | _sdc_enable(); |
---|
259 | args[0] = sdcard.sdhc ? 0x40: 0; |
---|
260 | args[1] = 0; |
---|
261 | args[2] = 0; |
---|
262 | args[3] = 0; |
---|
263 | sdcard_rsp = _sdc_send_command(58, SDCARD_CMD, args, 0x00); |
---|
264 | if (sdcard_rsp) |
---|
265 | { |
---|
266 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] CMD58 failed\n"); |
---|
267 | return sdcard_rsp; |
---|
268 | } |
---|
269 | ersp = _sdc_receive_char(); |
---|
270 | ersp = (ersp << 8) | _sdc_receive_char(); |
---|
271 | ersp = (ersp << 8) | _sdc_receive_char(); |
---|
272 | ersp = (ersp << 8) | _sdc_receive_char(); |
---|
273 | if (ersp & 0x40000000) |
---|
274 | { |
---|
275 | boot_puts(" SDHC "); |
---|
276 | } |
---|
277 | else |
---|
278 | { |
---|
279 | sdcard.sdhc = 0; |
---|
280 | } |
---|
281 | _sdc_disable(); |
---|
282 | } |
---|
283 | boot_puts("card detected\n"); |
---|
284 | return 0; |
---|
285 | } |
---|
286 | |
---|
287 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
288 | // This function sets the block size in the SD card. |
---|
289 | // - len: block size in bytes (only 512 bytes supported) |
---|
290 | // Returns 0 if success, other value if failure |
---|
291 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
292 | static unsigned int _sdc_set_block_size(unsigned int len) |
---|
293 | { |
---|
294 | unsigned char args[4]; |
---|
295 | unsigned char sdcard_rsp; |
---|
296 | register int i; |
---|
297 | |
---|
298 | // For now, supported block size is 512 bytes |
---|
299 | if (len != 512) return 1; |
---|
300 | |
---|
301 | // When using high capacity SDCARD, the block_length is not a number of bytes |
---|
302 | // but a number of blocks (transfer unit) |
---|
303 | if (sdcard.sdhc) |
---|
304 | { |
---|
305 | sdcard.block_length = len / 512; |
---|
306 | return 0; |
---|
307 | } |
---|
308 | |
---|
309 | for (i = 0; i < 4; i++) |
---|
310 | { |
---|
311 | args[i] = (len >> (32 - (i+1)*8)) & 0xFF; |
---|
312 | } |
---|
313 | |
---|
314 | _sdc_enable(); |
---|
315 | |
---|
316 | sdcard_rsp = _sdc_send_command(16, SDCARD_CMD, args, 0x00); |
---|
317 | if ( SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp) ) |
---|
318 | { |
---|
319 | _sdc_disable(); |
---|
320 | return sdcard_rsp; |
---|
321 | } |
---|
322 | |
---|
323 | _sdc_disable(); |
---|
324 | |
---|
325 | sdcard.block_length = len; |
---|
326 | |
---|
327 | return 0; |
---|
328 | } |
---|
329 | |
---|
330 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
331 | // Extern functions |
---|
332 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
333 | |
---|
334 | //////////////////////// |
---|
335 | int boot_spi_init() |
---|
336 | { |
---|
337 | spi = (struct boot_spi_dev*)SEG_IOC_BASE; |
---|
338 | |
---|
339 | // initializing the SPI controller |
---|
340 | _spi_init ( |
---|
341 | spi , |
---|
342 | 200000 , /**< SPI_clk: 200 Khz */ |
---|
343 | SYSCLK_FREQ , /**< Sys_clk */ |
---|
344 | 8 , /**< Charlen: 8 */ |
---|
345 | SPI_TX_NEGEDGE, |
---|
346 | SPI_RX_POSEDGE |
---|
347 | ); |
---|
348 | |
---|
349 | // initializing the SD Card |
---|
350 | unsigned int iter = 0; |
---|
351 | unsigned char sdcard_rsp; |
---|
352 | unsigned int i; |
---|
353 | |
---|
354 | while(1) |
---|
355 | { |
---|
356 | boot_puts("[BOOT SDC WARNING] Trying to initialize SD card...\n"); |
---|
357 | |
---|
358 | sdcard_rsp = _sdc_open( 0 ); // only channel 0 |
---|
359 | if (sdcard_rsp == 0) |
---|
360 | { |
---|
361 | boot_puts("OK\n"); |
---|
362 | break; |
---|
363 | } |
---|
364 | |
---|
365 | boot_puts("KO\n"); |
---|
366 | |
---|
367 | for (i = 0; i < 1000; i++); |
---|
368 | |
---|
369 | if (++iter >= SDCARD_RESET_ITER_MAX) |
---|
370 | { |
---|
371 | boot_puts("\n[BOOT SDC ERROR] During SD card reset"); |
---|
372 | return -1; |
---|
373 | } |
---|
374 | } |
---|
375 | |
---|
376 | // set the block length of the SD Card |
---|
377 | sdcard_rsp = _sdc_set_block_size(512); |
---|
378 | if (sdcard_rsp) |
---|
379 | { |
---|
380 | boot_puts("[BOOT SDC ERROR] During SD card block size initialization\n"); |
---|
381 | return -1; |
---|
382 | } |
---|
383 | |
---|
384 | // incrementing SDCARD clock frequency for normal function |
---|
385 | _spi_init ( |
---|
386 | spi , |
---|
387 | 10000000 , // SPI_clk 10 Mhz |
---|
388 | SYSCLK_FREQ , // Sys_clk |
---|
389 | -1 , // Charlen: 8 |
---|
390 | -1 , |
---|
391 | -1 |
---|
392 | ); |
---|
393 | |
---|
394 | boot_puts("[BOOT SDC WARNING] Finish SD card initialization\n\r"); |
---|
395 | |
---|
396 | return 0; |
---|
397 | } // end _sdc_init() |
---|
398 | |
---|
399 | |
---|
400 | ///////////////////////////////////////////////////// |
---|
401 | int boot_spi_access( unsigned int lba, |
---|
402 | unsigned long long buf_paddr, |
---|
403 | unsigned int count ) |
---|
404 | { |
---|
405 | unsigned char args[4]; |
---|
406 | unsigned char sdcard_rsp; |
---|
407 | unsigned int i; |
---|
408 | unsigned int curr = lba; |
---|
409 | unsigned int last = lba + count; |
---|
410 | |
---|
411 | for ( ; curr < last ; curr++ ) |
---|
412 | { |
---|
413 | _sdc_lseek(curr); |
---|
414 | |
---|
415 | for (i = 0; i < 4; i++) |
---|
416 | { |
---|
417 | args[i] = (sdcard.access_pointer >> (32 - (i+1)*8)) & 0xFF; |
---|
418 | } |
---|
419 | |
---|
420 | _sdc_enable(); |
---|
421 | |
---|
422 | sdcard_rsp = _sdc_send_command(17, SDCARD_CMD, args, 0x00); |
---|
423 | if ( SDCARD_CHECK_R1_ERROR(sdcard_rsp) ) |
---|
424 | { |
---|
425 | _sdc_disable(); |
---|
426 | return sdcard_rsp; |
---|
427 | } |
---|
428 | |
---|
429 | _sdc_wait_data_block(); |
---|
430 | |
---|
431 | if (spi_get_data(sdcard.spi, buf_paddr, 512 )) |
---|
432 | { |
---|
433 | _sdc_disable(); |
---|
434 | return 1; |
---|
435 | } |
---|
436 | |
---|
437 | // Get the CRC16 (comes at the end of the data block) |
---|
438 | _sdc_receive_char(); // first byte |
---|
439 | _sdc_receive_char(); // second byte |
---|
440 | |
---|
441 | _sdc_disable(); |
---|
442 | |
---|
443 | buf_paddr += 512; |
---|
444 | } |
---|
445 | return 0; |
---|
446 | } // _end sdc_access() |
---|
447 | |
---|
448 | // Local Variables: |
---|
449 | // tab-width: 4 |
---|
450 | // c-basic-offset: 4 |
---|
451 | // c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)) |
---|
452 | // indent-tabs-mode: nil |
---|
453 | // End: |
---|
454 | // vim: filetype=c:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=4:softtabstop=4 |
---|