]> git.proxmox.com Git - mirror_edk2.git/blobdiff - ArmPlatformPkg/Drivers/PL011Uart/PL011Uart.c
ArmPlatformPkg: Add support to configure PL011 UART clock
[mirror_edk2.git] / ArmPlatformPkg / Drivers / PL011Uart / PL011Uart.c
index 6e15c972778685144d909885268414c9203e91e3..3c283fdf33e1d64509de262638d4ca82af581161 100644 (file)
-/** @file
-  Serial I/O Port library functions with no library constructor/destructor
-
-
-  Copyright (c) 2008 - 2010, Apple Inc. All rights reserved.<BR>
-  
-  This program and the accompanying materials
-  are licensed and made available under the terms and conditions of the BSD License
-  which accompanies this distribution.  The full text of the license may be found at
-  http://opensource.org/licenses/bsd-license.php
-
-  THE PROGRAM IS DISTRIBUTED UNDER THE BSD LICENSE ON AN "AS IS" BASIS,
-  WITHOUT WARRANTIES OR REPRESENTATIONS OF ANY KIND, EITHER EXPRESS OR IMPLIED.
-
-**/
-
-#include <Include/Uefi.h>
-
-#include <Library/IoLib.h>
-
-#include <Drivers/PL011Uart.h>
-
-/*
-
-  Programmed hardware of Serial port.
-
-  @return    Always return EFI_UNSUPPORTED.
-
-**/
-RETURN_STATUS
-EFIAPI
-PL011UartInitialize (
-  IN  UINTN       UartBase,
-  IN  UINTN       BaudRate,
-  IN  UINTN       LineControl
-  )
-{
-       if (BaudRate == 115200) {
-               // Initialize baud rate generator
-               MmioWrite32 (UartBase + UARTIBRD, UART_115200_IDIV);
-               MmioWrite32 (UartBase + UARTFBRD, UART_115200_FDIV);
-       } else if (BaudRate == 38400) {
-               // Initialize baud rate generator
-               MmioWrite32 (UartBase + UARTIBRD, UART_38400_IDIV);
-               MmioWrite32 (UartBase + UARTFBRD, UART_38400_FDIV);
-       } else if (BaudRate == 19200) {
-               // Initialize baud rate generator
-               MmioWrite32 (UartBase + UARTIBRD, UART_19200_IDIV);
-               MmioWrite32 (UartBase + UARTFBRD, UART_19200_FDIV);
-       } else {
-               return EFI_INVALID_PARAMETER;
-       }
-
-  // No parity, 1 stop, no fifo, 8 data bits
-  MmioWrite32 (UartBase + UARTLCR_H, LineControl);
-
-  // Clear any pending errors
-  MmioWrite32 (UartBase + UARTECR, 0);
-
-  // Enable tx, rx, and uart overall
-  MmioWrite32 (UartBase + UARTCR, PL011_UARTCR_RXE | PL011_UARTCR_TXE | PL011_UARTCR_UARTEN);
-
-  return EFI_SUCCESS;
-}
-
-/**
-  Write data to serial device.
-
-  @param  Buffer           Point of data buffer which need to be written.
-  @param  NumberOfBytes    Number of output bytes which are cached in Buffer.
-
-  @retval 0                Write data failed.
-  @retval !0               Actual number of bytes written to serial device.
-
-**/
-UINTN
-EFIAPI
-PL011UartWrite (
-  IN  UINTN    UartBase,
-  IN UINT8     *Buffer,
-  IN UINTN     NumberOfBytes
-  )
-{
-       UINTN  Count;
-
-       for (Count = 0; Count < NumberOfBytes; Count++, Buffer++) {
-               while ((MmioRead32 (UartBase + UARTFR) & UART_TX_EMPTY_FLAG_MASK) == 0);
-               MmioWrite8 (UartBase + UARTDR, *Buffer);
-       }
-
-       return NumberOfBytes;
-}
-
-/**
-  Read data from serial device and save the data in buffer.
-
-  @param  Buffer           Point of data buffer which need to be written.
-  @param  NumberOfBytes    Number of output bytes which are cached in Buffer.
-
-  @retval 0                Read data failed.
-  @retval !0               Actual number of bytes read from serial device.
-
-**/
-UINTN
-EFIAPI
-PL011UartRead (
-  IN  UINTN     UartBase,
-  OUT UINT8     *Buffer,
-  IN  UINTN     NumberOfBytes
-  )
-{
-  UINTN   Count;
-
-       for (Count = 0; Count < NumberOfBytes; Count++, Buffer++) {
-               while ((MmioRead32 (UartBase + UARTFR) & UART_RX_EMPTY_FLAG_MASK) != 0);
-               *Buffer = MmioRead8 (UartBase + UARTDR);
-       }
-
-       return NumberOfBytes;
-}
-
-/**
-  Check to see if any data is available to be read from the debug device.
-
-  @retval EFI_SUCCESS       At least one byte of data is available to be read
-  @retval EFI_NOT_READY     No data is available to be read
-  @retval EFI_DEVICE_ERROR  The serial device is not functioning properly
-
-**/
-BOOLEAN
-EFIAPI
-PL011UartPoll (
-  IN  UINTN     UartBase
-  )
-{
-  return ((MmioRead32 (UartBase + UARTFR) & UART_RX_EMPTY_FLAG_MASK) == 0);
-}
+/** @file\r
+  Serial I/O Port library functions with no library constructor/destructor\r
+\r
+  Copyright (c) 2008 - 2010, Apple Inc. All rights reserved.<BR>\r
+  Copyright (c) 2011 - 2016, ARM Ltd. All rights reserved.<BR>\r
+\r
+  This program and the accompanying materials\r
+  are licensed and made available under the terms and conditions of the BSD License\r
+  which accompanies this distribution.  The full text of the license may be found at\r
+  http://opensource.org/licenses/bsd-license.php\r
+\r
+  THE PROGRAM IS DISTRIBUTED UNDER THE BSD LICENSE ON AN "AS IS" BASIS,\r
+  WITHOUT WARRANTIES OR REPRESENTATIONS OF ANY KIND, EITHER EXPRESS OR IMPLIED.\r
+\r
+**/\r
+\r
+#include <Library/DebugLib.h>\r
+#include <Library/IoLib.h>\r
+#include <Library/PcdLib.h>\r
+\r
+#include <Drivers/PL011Uart.h>\r
+\r
+#define FRACTION_PART_SIZE_IN_BITS  6\r
+#define FRACTION_PART_MASK          ((1 << FRACTION_PART_SIZE_IN_BITS) - 1)\r
+\r
+//\r
+// EFI_SERIAL_SOFTWARE_LOOPBACK_ENABLE is the only\r
+// control bit that is not supported.\r
+//\r
+STATIC CONST UINT32 mInvalidControlBits = EFI_SERIAL_SOFTWARE_LOOPBACK_ENABLE;\r
+\r
+/**\r
+\r
+  Initialise the serial port to the specified settings.\r
+  All unspecified settings will be set to the default values.\r
+\r
+  @param  UartBase                The base address of the serial device.\r
+  @param  UartClkInHz             The clock in Hz for the serial device.\r
+                                  Ignored if the PCD PL011UartInteger is not 0\r
+  @param  BaudRate                The baud rate of the serial device. If the\r
+                                  baud rate is not supported, the speed will be\r
+                                  reduced to the nearest supported one and the\r
+                                  variable's value will be updated accordingly.\r
+  @param  ReceiveFifoDepth        The number of characters the device will\r
+                                  buffer on input.  Value of 0 will use the\r
+                                  device's default FIFO depth.\r
+  @param  Parity                  If applicable, this is the EFI_PARITY_TYPE\r
+                                  that is computed or checked as each character\r
+                                  is transmitted or received. If the device\r
+                                  does not support parity, the value is the\r
+                                  default parity value.\r
+  @param  DataBits                The number of data bits in each character.\r
+  @param  StopBits                If applicable, the EFI_STOP_BITS_TYPE number\r
+                                  of stop bits per character.\r
+                                  If the device does not support stop bits, the\r
+                                  value is the default stop bit value.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS            All attributes were set correctly on the\r
+                                    serial device.\r
+  @retval RETURN_INVALID_PARAMETER  One or more of the attributes has an\r
+                                    unsupported value.\r
+\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+EFIAPI\r
+PL011UartInitializePort (\r
+  IN     UINTN               UartBase,\r
+  IN     UINT32              UartClkInHz,\r
+  IN OUT UINT64              *BaudRate,\r
+  IN OUT UINT32              *ReceiveFifoDepth,\r
+  IN OUT EFI_PARITY_TYPE     *Parity,\r
+  IN OUT UINT8               *DataBits,\r
+  IN OUT EFI_STOP_BITS_TYPE  *StopBits\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32      LineControl;\r
+  UINT32      Divisor;\r
+  UINT32      Integer;\r
+  UINT32      Fractional;\r
+\r
+  // The PL011 supports a buffer of 1, 16 or 32 chars. Therefore we can accept\r
+  // 1 char buffer as the minimum FIFO size. Because everything can be rounded\r
+  // down, there is no maximum FIFO size.\r
+  if ((*ReceiveFifoDepth == 0) || (*ReceiveFifoDepth >= 32)) {\r
+    // Enable FIFO\r
+    LineControl = PL011_UARTLCR_H_FEN;\r
+    if (PL011_UARTPID2_VER (MmioRead32 (UartBase + UARTPID2)) > PL011_VER_R1P4)\r
+      *ReceiveFifoDepth = 32;\r
+    else\r
+      *ReceiveFifoDepth = 16;\r
+  } else {\r
+    // Disable FIFO\r
+    LineControl = 0;\r
+    // Nothing else to do. 1 byte FIFO is default.\r
+    *ReceiveFifoDepth = 1;\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // Parity\r
+  //\r
+  switch (*Parity) {\r
+  case DefaultParity:\r
+    *Parity = NoParity;\r
+  case NoParity:\r
+    // Nothing to do. Parity is disabled by default.\r
+    break;\r
+  case EvenParity:\r
+    LineControl |= (PL011_UARTLCR_H_PEN | PL011_UARTLCR_H_EPS);\r
+    break;\r
+  case OddParity:\r
+    LineControl |= PL011_UARTLCR_H_PEN;\r
+    break;\r
+  case MarkParity:\r
+    LineControl |= (  PL011_UARTLCR_H_PEN \\r
+                    | PL011_UARTLCR_H_SPS \\r
+                    | PL011_UARTLCR_H_EPS);\r
+    break;\r
+  case SpaceParity:\r
+    LineControl |= (PL011_UARTLCR_H_PEN | PL011_UARTLCR_H_SPS);\r
+    break;\r
+  default:\r
+    return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // Data Bits\r
+  //\r
+  switch (*DataBits) {\r
+  case 0:\r
+    *DataBits = 8;\r
+  case 8:\r
+    LineControl |= PL011_UARTLCR_H_WLEN_8;\r
+    break;\r
+  case 7:\r
+    LineControl |= PL011_UARTLCR_H_WLEN_7;\r
+    break;\r
+  case 6:\r
+    LineControl |= PL011_UARTLCR_H_WLEN_6;\r
+    break;\r
+  case 5:\r
+    LineControl |= PL011_UARTLCR_H_WLEN_5;\r
+    break;\r
+  default:\r
+    return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+  }\r
+\r
+  //\r
+  // Stop Bits\r
+  //\r
+  switch (*StopBits) {\r
+  case DefaultStopBits:\r
+    *StopBits = OneStopBit;\r
+  case OneStopBit:\r
+    // Nothing to do. One stop bit is enabled by default.\r
+    break;\r
+  case TwoStopBits:\r
+    LineControl |= PL011_UARTLCR_H_STP2;\r
+    break;\r
+  case OneFiveStopBits:\r
+    // Only 1 or 2 stop bits are supported\r
+  default:\r
+    return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+  }\r
+\r
+  // Don't send the LineControl value to the PL011 yet,\r
+  // wait until after the Baud Rate setting.\r
+  // This ensures we do not mess up the UART settings halfway through\r
+  // in the rare case when there is an error with the Baud Rate.\r
+\r
+  //\r
+  // Baud Rate\r
+  //\r
+\r
+  // If PL011 Integer value has been defined then always ignore the BAUD rate\r
+  if (FixedPcdGet32 (PL011UartInteger) != 0) {\r
+    Integer = FixedPcdGet32 (PL011UartInteger);\r
+    Fractional = FixedPcdGet32 (PL011UartFractional);\r
+  } else {\r
+    // If BAUD rate is zero then replace it with the system default value\r
+    if (*BaudRate == 0) {\r
+      *BaudRate = FixedPcdGet32 (PcdSerialBaudRate);\r
+      if (*BaudRate == 0) {\r
+        return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+      }\r
+    }\r
+    if (0 == UartClkInHz) {\r
+      return RETURN_INVALID_PARAMETER;\r
+    }\r
+\r
+    Divisor = (UartClkInHz * 4) / *BaudRate;\r
+    Integer = Divisor >> FRACTION_PART_SIZE_IN_BITS;\r
+    Fractional = Divisor & FRACTION_PART_MASK;\r
+  }\r
+  // Set Baud Rate Registers\r
+  MmioWrite32 (UartBase + UARTIBRD, Integer);\r
+  MmioWrite32 (UartBase + UARTFBRD, Fractional);\r
+\r
+  // No parity, 1 stop, no fifo, 8 data bits\r
+  MmioWrite32 (UartBase + UARTLCR_H, LineControl);\r
+\r
+  // Clear any pending errors\r
+  MmioWrite32 (UartBase + UARTECR, 0);\r
+\r
+  // Enable Tx, Rx, and UART overall\r
+  MmioWrite32 (UartBase + UARTCR,\r
+               PL011_UARTCR_RXE | PL011_UARTCR_TXE | PL011_UARTCR_UARTEN);\r
+\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+\r
+  Assert or deassert the control signals on a serial port.\r
+  The following control signals are set according their bit settings :\r
+  . Request to Send\r
+  . Data Terminal Ready\r
+\r
+  @param[in]  UartBase  UART registers base address\r
+  @param[in]  Control   The following bits are taken into account :\r
+                        . EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND : assert/deassert the\r
+                          "Request To Send" control signal if this bit is\r
+                          equal to one/zero.\r
+                        . EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY : assert/deassert\r
+                          the "Data Terminal Ready" control signal if this\r
+                          bit is equal to one/zero.\r
+                        . EFI_SERIAL_HARDWARE_LOOPBACK_ENABLE : enable/disable\r
+                          the hardware loopback if this bit is equal to\r
+                          one/zero.\r
+                        . EFI_SERIAL_SOFTWARE_LOOPBACK_ENABLE : not supported.\r
+                        . EFI_SERIAL_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE : enable/\r
+                          disable the hardware flow control based on CTS (Clear\r
+                          To Send) and RTS (Ready To Send) control signals.\r
+\r
+  @retval  RETURN_SUCCESS      The new control bits were set on the device.\r
+  @retval  RETURN_UNSUPPORTED  The device does not support this operation.\r
+\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+EFIAPI\r
+PL011UartSetControl (\r
+    IN UINTN   UartBase,\r
+    IN UINT32  Control\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32  Bits;\r
+\r
+  if (Control & (mInvalidControlBits)) {\r
+    return RETURN_UNSUPPORTED;\r
+  }\r
+\r
+  Bits = MmioRead32 (UartBase + UARTCR);\r
+\r
+  if (Control & EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND) {\r
+    Bits |= PL011_UARTCR_RTS;\r
+  } else {\r
+    Bits &= ~PL011_UARTCR_RTS;\r
+  }\r
+\r
+  if (Control & EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY) {\r
+    Bits |= PL011_UARTCR_DTR;\r
+  } else {\r
+    Bits &= ~PL011_UARTCR_DTR;\r
+  }\r
+\r
+  if (Control & EFI_SERIAL_HARDWARE_LOOPBACK_ENABLE) {\r
+    Bits |= PL011_UARTCR_LBE;\r
+  } else {\r
+    Bits &= ~PL011_UARTCR_LBE;\r
+  }\r
+\r
+  if (Control & EFI_SERIAL_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE) {\r
+    Bits |= (PL011_UARTCR_CTSEN | PL011_UARTCR_RTSEN);\r
+  } else {\r
+    Bits &= ~(PL011_UARTCR_CTSEN | PL011_UARTCR_RTSEN);\r
+  }\r
+\r
+  MmioWrite32 (UartBase + UARTCR, Bits);\r
+\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+\r
+  Retrieve the status of the control bits on a serial device.\r
+\r
+  @param[in]   UartBase  UART registers base address\r
+  @param[out]  Control   Status of the control bits on a serial device :\r
+\r
+                         . EFI_SERIAL_DATA_CLEAR_TO_SEND,\r
+                           EFI_SERIAL_DATA_SET_READY,\r
+                           EFI_SERIAL_RING_INDICATE,\r
+                           EFI_SERIAL_CARRIER_DETECT,\r
+                           EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND,\r
+                           EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY\r
+                           are all related to the DTE (Data Terminal Equipment)\r
+                           and DCE (Data Communication Equipment) modes of\r
+                           operation of the serial device.\r
+                         . EFI_SERIAL_INPUT_BUFFER_EMPTY : equal to one if the\r
+                           receive buffer is empty, 0 otherwise.\r
+                         . EFI_SERIAL_OUTPUT_BUFFER_EMPTY : equal to one if the\r
+                           transmit buffer is empty, 0 otherwise.\r
+                         . EFI_SERIAL_HARDWARE_LOOPBACK_ENABLE : equal to one if\r
+                           the hardware loopback is enabled (the ouput feeds the\r
+                           receive buffer), 0 otherwise.\r
+                         . EFI_SERIAL_SOFTWARE_LOOPBACK_ENABLE : equal to one if\r
+                           a loopback is accomplished by software, 0 otherwise.\r
+                         . EFI_SERIAL_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE : equal to\r
+                           one if the hardware flow control based on CTS (Clear\r
+                           To Send) and RTS (Ready To Send) control signals is\r
+                           enabled, 0 otherwise.\r
+\r
+  @retval RETURN_SUCCESS  The control bits were read from the serial device.\r
+\r
+**/\r
+RETURN_STATUS\r
+EFIAPI\r
+PL011UartGetControl (\r
+    IN UINTN     UartBase,\r
+    OUT UINT32  *Control\r
+  )\r
+{\r
+  UINT32      FlagRegister;\r
+  UINT32      ControlRegister;\r
+\r
+\r
+  FlagRegister = MmioRead32 (UartBase + UARTFR);\r
+  ControlRegister = MmioRead32 (UartBase + UARTCR);\r
+\r
+  *Control = 0;\r
+\r
+  if ((FlagRegister & PL011_UARTFR_CTS) == PL011_UARTFR_CTS) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_CLEAR_TO_SEND;\r
+  }\r
+\r
+  if ((FlagRegister & PL011_UARTFR_DSR) == PL011_UARTFR_DSR) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_DATA_SET_READY;\r
+  }\r
+\r
+  if ((FlagRegister & PL011_UARTFR_RI) == PL011_UARTFR_RI) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_RING_INDICATE;\r
+  }\r
+\r
+  if ((FlagRegister & PL011_UARTFR_DCD) == PL011_UARTFR_DCD) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_CARRIER_DETECT;\r
+  }\r
+\r
+  if ((ControlRegister & PL011_UARTCR_RTS) == PL011_UARTCR_RTS) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_REQUEST_TO_SEND;\r
+  }\r
+\r
+  if ((ControlRegister & PL011_UARTCR_DTR) == PL011_UARTCR_DTR) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_DATA_TERMINAL_READY;\r
+  }\r
+\r
+  if ((FlagRegister & PL011_UARTFR_RXFE) == PL011_UARTFR_RXFE) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_INPUT_BUFFER_EMPTY;\r
+  }\r
+\r
+  if ((FlagRegister & PL011_UARTFR_TXFE) == PL011_UARTFR_TXFE) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_OUTPUT_BUFFER_EMPTY;\r
+  }\r
+\r
+  if ((ControlRegister & (PL011_UARTCR_CTSEN | PL011_UARTCR_RTSEN))\r
+       == (PL011_UARTCR_CTSEN | PL011_UARTCR_RTSEN)) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_HARDWARE_FLOW_CONTROL_ENABLE;\r
+  }\r
+\r
+  if ((ControlRegister & PL011_UARTCR_LBE) == PL011_UARTCR_LBE) {\r
+    *Control |= EFI_SERIAL_HARDWARE_LOOPBACK_ENABLE;\r
+  }\r
+\r
+  return RETURN_SUCCESS;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Write data to serial device.\r
+\r
+  @param  Buffer           Point of data buffer which need to be written.\r
+  @param  NumberOfBytes    Number of output bytes which are cached in Buffer.\r
+\r
+  @retval 0                Write data failed.\r
+  @retval !0               Actual number of bytes written to serial device.\r
+\r
+**/\r
+UINTN\r
+EFIAPI\r
+PL011UartWrite (\r
+  IN  UINTN    UartBase,\r
+  IN UINT8     *Buffer,\r
+  IN UINTN     NumberOfBytes\r
+  )\r
+{\r
+  UINT8* CONST Final = &Buffer[NumberOfBytes];\r
+\r
+  while (Buffer < Final) {\r
+    // Wait until UART able to accept another char\r
+    while ((MmioRead32 (UartBase + UARTFR) & UART_TX_FULL_FLAG_MASK));\r
+\r
+    MmioWrite8 (UartBase + UARTDR, *Buffer++);\r
+  }\r
+\r
+  return NumberOfBytes;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Read data from serial device and save the data in buffer.\r
+\r
+  @param  Buffer           Point of data buffer which need to be written.\r
+  @param  NumberOfBytes    Number of output bytes which are cached in Buffer.\r
+\r
+  @retval 0                Read data failed.\r
+  @retval !0               Actual number of bytes read from serial device.\r
+\r
+**/\r
+UINTN\r
+EFIAPI\r
+PL011UartRead (\r
+  IN  UINTN     UartBase,\r
+  OUT UINT8     *Buffer,\r
+  IN  UINTN     NumberOfBytes\r
+  )\r
+{\r
+  UINTN   Count;\r
+\r
+  for (Count = 0; Count < NumberOfBytes; Count++, Buffer++) {\r
+    while ((MmioRead32 (UartBase + UARTFR) & UART_RX_EMPTY_FLAG_MASK) != 0);\r
+    *Buffer = MmioRead8 (UartBase + UARTDR);\r
+  }\r
+\r
+  return NumberOfBytes;\r
+}\r
+\r
+/**\r
+  Check to see if any data is available to be read from the debug device.\r
+\r
+  @retval EFI_SUCCESS       At least one byte of data is available to be read\r
+  @retval EFI_NOT_READY     No data is available to be read\r
+  @retval EFI_DEVICE_ERROR  The serial device is not functioning properly\r
+\r
+**/\r
+BOOLEAN\r
+EFIAPI\r
+PL011UartPoll (\r
+  IN  UINTN     UartBase\r
+  )\r
+{\r
+  return ((MmioRead32 (UartBase + UARTFR) & UART_RX_EMPTY_FLAG_MASK) == 0);\r
+}\r