xref: /linux/drivers/net/ethernet/microchip/sparx5/lan969x/lan969x_rgmii.c (revision 1260ed77798502de9c98020040d2995008de10cc)
1*010fe5dfSDaniel Machon // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2*010fe5dfSDaniel Machon /* Microchip lan969x Switch driver
3*010fe5dfSDaniel Machon  *
4*010fe5dfSDaniel Machon  * Copyright (c) 2024 Microchip Technology Inc. and its subsidiaries.
5*010fe5dfSDaniel Machon  */
6*010fe5dfSDaniel Machon 
7*010fe5dfSDaniel Machon #include "lan969x.h"
8*010fe5dfSDaniel Machon 
9*010fe5dfSDaniel Machon /* Tx clock selectors */
10*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_TX_CLK_SEL_125MHZ 1  /* 1000Mbps */
11*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_TX_CLK_SEL_25MHZ  2  /* 100Mbps */
12*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_TX_CLK_SEL_2M5MHZ 3  /* 10Mbps */
13*010fe5dfSDaniel Machon 
14*010fe5dfSDaniel Machon /* Port speed selectors */
15*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_SPEED_SEL_10 0   /* Select 10Mbps speed */
16*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_SPEED_SEL_100 1  /* Select 100Mbps speed */
17*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_SPEED_SEL_1000 2 /* Select 1000Mbps speed */
18*010fe5dfSDaniel Machon 
19*010fe5dfSDaniel Machon /* Clock delay selectors */
20*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_1_0_NS 2  /* Phase shift 45deg */
21*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_1_7_NS 3  /* Phase shift 77deg */
22*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_2_0_NS 4  /* Phase shift 90deg */
23*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_2_5_NS 5  /* Phase shift 112deg */
24*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_3_0_NS 6  /* Phase shift 135deg */
25*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_3_3_NS 7  /* Phase shift 147deg */
26*010fe5dfSDaniel Machon 
27*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_PORT_START_IDX 28 /* Index of the first RGMII port */
28*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_IFG_TX 4          /* TX Inter Frame Gap value */
29*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_IFG_RX1 5         /* RX1 Inter Frame Gap value */
30*010fe5dfSDaniel Machon #define LAN969X_RGMII_IFG_RX2 1         /* RX2 Inter Frame Gap value */
31*010fe5dfSDaniel Machon 
32*010fe5dfSDaniel Machon #define RGMII_PORT_IDX(port) ((port)->portno - LAN969X_RGMII_PORT_START_IDX)
33*010fe5dfSDaniel Machon 
34*010fe5dfSDaniel Machon /* Get the tx clock selector based on the port speed. */
35*010fe5dfSDaniel Machon static int lan969x_rgmii_get_clk_sel(int speed)
36*010fe5dfSDaniel Machon {
37*010fe5dfSDaniel Machon 	return (speed == SPEED_10  ? LAN969X_RGMII_TX_CLK_SEL_2M5MHZ :
38*010fe5dfSDaniel Machon 		speed == SPEED_100 ? LAN969X_RGMII_TX_CLK_SEL_25MHZ :
39*010fe5dfSDaniel Machon 				     LAN969X_RGMII_TX_CLK_SEL_125MHZ);
40*010fe5dfSDaniel Machon }
41*010fe5dfSDaniel Machon 
42*010fe5dfSDaniel Machon /* Get the port speed selector based on the port speed. */
43*010fe5dfSDaniel Machon static int lan969x_rgmii_get_speed_sel(int speed)
44*010fe5dfSDaniel Machon {
45*010fe5dfSDaniel Machon 	return (speed == SPEED_10  ? LAN969X_RGMII_SPEED_SEL_10 :
46*010fe5dfSDaniel Machon 		speed == SPEED_100 ? LAN969X_RGMII_SPEED_SEL_100 :
47*010fe5dfSDaniel Machon 				     LAN969X_RGMII_SPEED_SEL_1000);
48*010fe5dfSDaniel Machon }
49*010fe5dfSDaniel Machon 
50*010fe5dfSDaniel Machon /* Get the clock delay selector based on the clock delay in picoseconds. */
51*010fe5dfSDaniel Machon static int lan969x_rgmii_get_clk_delay_sel(struct sparx5_port *port,
52*010fe5dfSDaniel Machon 					   u32 delay_ps, u32 *clk_delay_sel)
53*010fe5dfSDaniel Machon {
54*010fe5dfSDaniel Machon 	switch (delay_ps) {
55*010fe5dfSDaniel Machon 	case 0:
56*010fe5dfSDaniel Machon 		/* Hardware default selector. */
57*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_2_5_NS;
58*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
59*010fe5dfSDaniel Machon 	case 1000:
60*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_1_0_NS;
61*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
62*010fe5dfSDaniel Machon 	case 1700:
63*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_1_7_NS;
64*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
65*010fe5dfSDaniel Machon 	case 2000:
66*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_2_0_NS;
67*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
68*010fe5dfSDaniel Machon 	case 2500:
69*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_2_5_NS;
70*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
71*010fe5dfSDaniel Machon 	case 3000:
72*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_3_0_NS;
73*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
74*010fe5dfSDaniel Machon 	case 3300:
75*010fe5dfSDaniel Machon 		*clk_delay_sel = LAN969X_RGMII_CLK_DELAY_SEL_3_3_NS;
76*010fe5dfSDaniel Machon 		break;
77*010fe5dfSDaniel Machon 	default:
78*010fe5dfSDaniel Machon 		dev_err(port->sparx5->dev, "Invalid RGMII delay: %u", delay_ps);
79*010fe5dfSDaniel Machon 		return -EINVAL;
80*010fe5dfSDaniel Machon 	}
81*010fe5dfSDaniel Machon 
82*010fe5dfSDaniel Machon 	return 0;
83*010fe5dfSDaniel Machon }
84*010fe5dfSDaniel Machon 
85*010fe5dfSDaniel Machon /* Configure the RGMII tx clock frequency. */
86*010fe5dfSDaniel Machon static void lan969x_rgmii_tx_clk_config(struct sparx5_port *port,
87*010fe5dfSDaniel Machon 					struct sparx5_port_config *conf)
88*010fe5dfSDaniel Machon {
89*010fe5dfSDaniel Machon 	u32 clk_sel = lan969x_rgmii_get_clk_sel(conf->speed);
90*010fe5dfSDaniel Machon 	u32 idx = RGMII_PORT_IDX(port);
91*010fe5dfSDaniel Machon 
92*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Take the RGMII clock domain out of reset and set tx clock
93*010fe5dfSDaniel Machon 	 * frequency.
94*010fe5dfSDaniel Machon 	 */
95*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_rmw(HSIO_WRAP_RGMII_CFG_TX_CLK_CFG_SET(clk_sel) |
96*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_RGMII_CFG_RGMII_TX_RST_SET(0) |
97*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_RGMII_CFG_RGMII_RX_RST_SET(0),
98*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_RGMII_CFG_TX_CLK_CFG |
99*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_RGMII_CFG_RGMII_TX_RST |
100*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_RGMII_CFG_RGMII_RX_RST,
101*010fe5dfSDaniel Machon 		 port->sparx5, HSIO_WRAP_RGMII_CFG(idx));
102*010fe5dfSDaniel Machon }
103*010fe5dfSDaniel Machon 
104*010fe5dfSDaniel Machon /* Configure the RGMII port device. */
105*010fe5dfSDaniel Machon static void lan969x_rgmii_port_device_config(struct sparx5_port *port,
106*010fe5dfSDaniel Machon 					     struct sparx5_port_config *conf)
107*010fe5dfSDaniel Machon {
108*010fe5dfSDaniel Machon 	u32 dtag, dotag, etype, speed_sel, idx = RGMII_PORT_IDX(port);
109*010fe5dfSDaniel Machon 
110*010fe5dfSDaniel Machon 	speed_sel = lan969x_rgmii_get_speed_sel(conf->speed);
111*010fe5dfSDaniel Machon 
112*010fe5dfSDaniel Machon 	etype = (port->vlan_type == SPX5_VLAN_PORT_TYPE_S_CUSTOM ?
113*010fe5dfSDaniel Machon 		 port->custom_etype :
114*010fe5dfSDaniel Machon 		 port->vlan_type == SPX5_VLAN_PORT_TYPE_C ?
115*010fe5dfSDaniel Machon 		 ETH_P_8021Q : ETH_P_8021AD);
116*010fe5dfSDaniel Machon 
117*010fe5dfSDaniel Machon 	dtag = port->max_vlan_tags == SPX5_PORT_MAX_TAGS_TWO;
118*010fe5dfSDaniel Machon 	dotag = port->max_vlan_tags != SPX5_PORT_MAX_TAGS_NONE;
119*010fe5dfSDaniel Machon 
120*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Enable the MAC. */
121*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_wr(DEVRGMII_MAC_ENA_CFG_RX_ENA_SET(1) |
122*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_ENA_CFG_TX_ENA_SET(1),
123*010fe5dfSDaniel Machon 		port->sparx5, DEVRGMII_MAC_ENA_CFG(idx));
124*010fe5dfSDaniel Machon 
125*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Configure the Inter Frame Gap. */
126*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_wr(DEVRGMII_MAC_IFG_CFG_TX_IFG_SET(LAN969X_RGMII_IFG_TX) |
127*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_IFG_CFG_RX_IFG1_SET(LAN969X_RGMII_IFG_RX1) |
128*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_IFG_CFG_RX_IFG2_SET(LAN969X_RGMII_IFG_RX2),
129*010fe5dfSDaniel Machon 		port->sparx5, DEVRGMII_MAC_IFG_CFG(idx));
130*010fe5dfSDaniel Machon 
131*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Configure port data rate. */
132*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_wr(DEVRGMII_DEV_RST_CTRL_SPEED_SEL_SET(speed_sel),
133*010fe5dfSDaniel Machon 		port->sparx5, DEVRGMII_DEV_RST_CTRL(idx));
134*010fe5dfSDaniel Machon 
135*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Configure VLAN awareness. */
136*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_wr(DEVRGMII_MAC_TAGS_CFG_TAG_ID_SET(etype) |
137*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_TAGS_CFG_PB_ENA_SET(dtag) |
138*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_TAGS_CFG_VLAN_AWR_ENA_SET(dotag) |
139*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_TAGS_CFG_VLAN_LEN_AWR_ENA_SET(dotag),
140*010fe5dfSDaniel Machon 		port->sparx5,
141*010fe5dfSDaniel Machon 		DEVRGMII_MAC_TAGS_CFG(idx));
142*010fe5dfSDaniel Machon }
143*010fe5dfSDaniel Machon 
144*010fe5dfSDaniel Machon /* Configure the RGMII delay lines in the MAC.
145*010fe5dfSDaniel Machon  *
146*010fe5dfSDaniel Machon  * We use the rx-internal-delay-ps" and "tx-internal-delay-ps" properties to
147*010fe5dfSDaniel Machon  * configure the rx and tx delays for the MAC. If these properties are missing
148*010fe5dfSDaniel Machon  * or set to zero, the MAC will not apply any delay.
149*010fe5dfSDaniel Machon  *
150*010fe5dfSDaniel Machon  * The PHY side delays are determined by the PHY mode
151*010fe5dfSDaniel Machon  * (e.g. PHY_INTERFACE_MODE_RGMII_{ID, RXID, TXID}), and ignored by the MAC side
152*010fe5dfSDaniel Machon  * entirely.
153*010fe5dfSDaniel Machon  */
154*010fe5dfSDaniel Machon static int lan969x_rgmii_delay_config(struct sparx5_port *port,
155*010fe5dfSDaniel Machon 				      struct sparx5_port_config *conf)
156*010fe5dfSDaniel Machon {
157*010fe5dfSDaniel Machon 	u32 tx_clk_sel, rx_clk_sel, tx_delay_ps = 0, rx_delay_ps = 0;
158*010fe5dfSDaniel Machon 	u32 idx = RGMII_PORT_IDX(port);
159*010fe5dfSDaniel Machon 	int err;
160*010fe5dfSDaniel Machon 
161*010fe5dfSDaniel Machon 	of_property_read_u32(port->of_node, "rx-internal-delay-ps",
162*010fe5dfSDaniel Machon 			     &rx_delay_ps);
163*010fe5dfSDaniel Machon 
164*010fe5dfSDaniel Machon 	of_property_read_u32(port->of_node, "tx-internal-delay-ps",
165*010fe5dfSDaniel Machon 			     &tx_delay_ps);
166*010fe5dfSDaniel Machon 
167*010fe5dfSDaniel Machon 	err = lan969x_rgmii_get_clk_delay_sel(port, rx_delay_ps, &rx_clk_sel);
168*010fe5dfSDaniel Machon 	if (err)
169*010fe5dfSDaniel Machon 		return err;
170*010fe5dfSDaniel Machon 
171*010fe5dfSDaniel Machon 	err = lan969x_rgmii_get_clk_delay_sel(port, tx_delay_ps, &tx_clk_sel);
172*010fe5dfSDaniel Machon 	if (err)
173*010fe5dfSDaniel Machon 		return err;
174*010fe5dfSDaniel Machon 
175*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Configure rx delay. */
176*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_rmw(HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_RST_SET(0) |
177*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_ENA_SET(1) |
178*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_ENA_SET(!!rx_delay_ps) |
179*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_SEL_SET(rx_clk_sel),
180*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_RST |
181*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_ENA |
182*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_ENA |
183*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_SEL,
184*010fe5dfSDaniel Machon 		 port->sparx5, HSIO_WRAP_DLL_CFG(idx, 0));
185*010fe5dfSDaniel Machon 
186*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Configure tx delay. */
187*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_rmw(HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_RST_SET(0) |
188*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_ENA_SET(1) |
189*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_ENA_SET(!!tx_delay_ps) |
190*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_SEL_SET(tx_clk_sel),
191*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_RST |
192*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_ENA |
193*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_ENA |
194*010fe5dfSDaniel Machon 		 HSIO_WRAP_DLL_CFG_DLL_CLK_SEL,
195*010fe5dfSDaniel Machon 		 port->sparx5, HSIO_WRAP_DLL_CFG(idx, 1));
196*010fe5dfSDaniel Machon 
197*010fe5dfSDaniel Machon 	return 0;
198*010fe5dfSDaniel Machon }
199*010fe5dfSDaniel Machon 
200*010fe5dfSDaniel Machon /* Configure GPIO's to be used as RGMII interface. */
201*010fe5dfSDaniel Machon static void lan969x_rgmii_gpio_config(struct sparx5_port *port)
202*010fe5dfSDaniel Machon {
203*010fe5dfSDaniel Machon 	u32 idx = RGMII_PORT_IDX(port);
204*010fe5dfSDaniel Machon 
205*010fe5dfSDaniel Machon 	/* Enable the RGMII on the GPIOs. */
206*010fe5dfSDaniel Machon 	spx5_wr(HSIO_WRAP_XMII_CFG_GPIO_XMII_CFG_SET(1), port->sparx5,
207*010fe5dfSDaniel Machon 		HSIO_WRAP_XMII_CFG(!idx));
208*010fe5dfSDaniel Machon }
209*010fe5dfSDaniel Machon 
210*010fe5dfSDaniel Machon int lan969x_port_config_rgmii(struct sparx5_port *port,
211*010fe5dfSDaniel Machon 			      struct sparx5_port_config *conf)
212*010fe5dfSDaniel Machon {
213*010fe5dfSDaniel Machon 	int err;
214*010fe5dfSDaniel Machon 
215*010fe5dfSDaniel Machon 	err = lan969x_rgmii_delay_config(port, conf);
216*010fe5dfSDaniel Machon 	if (err)
217*010fe5dfSDaniel Machon 		return err;
218*010fe5dfSDaniel Machon 
219*010fe5dfSDaniel Machon 	lan969x_rgmii_tx_clk_config(port, conf);
220*010fe5dfSDaniel Machon 	lan969x_rgmii_gpio_config(port);
221*010fe5dfSDaniel Machon 	lan969x_rgmii_port_device_config(port, conf);
222*010fe5dfSDaniel Machon 
223*010fe5dfSDaniel Machon 	return 0;
224*010fe5dfSDaniel Machon }
225