Quelle  microchip_t1s.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 * Driver for Microchip 10BASE-T1S PHYs
 *
 * Support: Microchip Phys:
 *  lan8670/1/2 Rev.B1/C1/C2
 *  lan8650/1 Rev.B0/B1 Internal PHYs
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/phy.h>

#define PHY_ID_LAN867X_REVB1 0x0007C162
#define PHY_ID_LAN867X_REVC1 0x0007C164
#define PHY_ID_LAN867X_REVC2 0x0007C165
/* Both Rev.B0 and B1 clause 22 PHYID's are same due to B1 chip limitation */
#define PHY_ID_LAN865X_REVB 0x0007C1B3

#define LAN867X_REG_STS2 0x0019

#define LAN867x_RESET_COMPLETE_STS BIT(11)

#define LAN865X_REG_CFGPARAM_ADDR 0x00D8
#define LAN865X_REG_CFGPARAM_DATA 0x00D9
#define LAN865X_REG_CFGPARAM_CTRL 0x00DA
#define LAN865X_REG_STS2 0x0019

/* Collision Detector Control 0 Register */
#define LAN86XX_REG_COL_DET_CTRL0 0x0087
#define COL_DET_CTRL0_ENABLE_BIT_MASK BIT(15)
#define COL_DET_ENABLE   BIT(15)
#define COL_DET_DISABLE   0x0000

#define LAN865X_CFGPARAM_READ_ENABLE BIT(1)

/* The arrays below are pulled from the following table from AN1699
 * Access MMD Address Value Mask
 * RMW 0x1F 0x00D0 0x0002 0x0E03
 * RMW 0x1F 0x00D1 0x0000 0x0300
 * RMW 0x1F 0x0084 0x3380 0xFFC0
 * RMW 0x1F 0x0085 0x0006 0x000F
 * RMW 0x1F 0x008A 0xC000 0xF800
 * RMW 0x1F 0x0087 0x801C 0x801C
 * RMW 0x1F 0x0088 0x033F 0x1FFF
 * W   0x1F 0x008B 0x0404 ------
 * RMW 0x1F 0x0080 0x0600 0x0600
 * RMW 0x1F 0x00F1 0x2400 0x7F00
 * RMW 0x1F 0x0096 0x2000 0x2000
 * W   0x1F 0x0099 0x7F80 ------
 */

static const u32 lan867x_revb1_fixup_registers[12] = {
 0x00D0, 0x00D1, 0x0084, 0x0085,
 0x008A, 0x0087, 0x0088, 0x008B,
 0x0080, 0x00F1, 0x0096, 0x0099,
};

static const u16 lan867x_revb1_fixup_values[12] = {
 0x0002, 0x0000, 0x3380, 0x0006,
 0xC000, 0x801C, 0x033F, 0x0404,
 0x0600, 0x2400, 0x2000, 0x7F80,
};

static const u16 lan867x_revb1_fixup_masks[12] = {
 0x0E03, 0x0300, 0xFFC0, 0x000F,
 0xF800, 0x801C, 0x1FFF, 0xFFFF,
 0x0600, 0x7F00, 0x2000, 0xFFFF,
};

/* LAN865x Rev.B0/B1 configuration parameters from AN1760
 * As per the Configuration Application Note AN1760 published in the below link,
 * https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an1760
 * Revision F (DS60001760G - June 2024)
 */
static const u32 lan865x_revb_fixup_registers[17] = {
 0x00D0, 0x00E0, 0x00E9, 0x00F5,
 0x00F4, 0x00F8, 0x00F9, 0x0081,
 0x0091, 0x0043, 0x0044, 0x0045,
 0x0053, 0x0054, 0x0055, 0x0040,
 0x0050,
};

static const u16 lan865x_revb_fixup_values[17] = {
 0x3F31, 0xC000, 0x9E50, 0x1CF8,
 0xC020, 0xB900, 0x4E53, 0x0080,
 0x9660, 0x00FF, 0xFFFF, 0x0000,
 0x00FF, 0xFFFF, 0x0000, 0x0002,
 0x0002,
};

static const u16 lan865x_revb_fixup_cfg_regs[2] = {
 0x0084, 0x008A,
};

static const u32 lan865x_revb_sqi_fixup_regs[12] = {
 0x00B0, 0x00B1, 0x00B2, 0x00B3,
 0x00B4, 0x00B5, 0x00B6, 0x00B7,
 0x00B8, 0x00B9, 0x00BA, 0x00BB,
};

static const u16 lan865x_revb_sqi_fixup_values[12] = {
 0x0103, 0x0910, 0x1D26, 0x002A,
 0x0103, 0x070D, 0x1720, 0x0027,
 0x0509, 0x0E13, 0x1C25, 0x002B,
};

static const u16 lan865x_revb_sqi_fixup_cfg_regs[3] = {
 0x00AD, 0x00AE, 0x00AF,
};

/* Pulled from AN1760 describing 'indirect read'
 *
 * write_register(0x4, 0x00D8, addr)
 * write_register(0x4, 0x00DA, 0x2)
 * return (int8)(read_register(0x4, 0x00D9))
 *
 * 0x4 refers to memory map selector 4, which maps to MDIO_MMD_VEND2
 */
static int lan865x_revb_indirect_read(struct phy_device *phydev, u16 addr)
{
 int ret;

 ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, LAN865X_REG_CFGPARAM_ADDR,
       addr);
 if (ret)
  return ret;

 ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, LAN865X_REG_CFGPARAM_CTRL,
       LAN865X_CFGPARAM_READ_ENABLE);
 if (ret)
  return ret;

 return phy_read_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, LAN865X_REG_CFGPARAM_DATA);
}

/* This is pulled straight from AN1760 from 'calculation of offset 1' &
 * 'calculation of offset 2'
 */
static int lan865x_generate_cfg_offsets(struct phy_device *phydev, s8 offsets[])
{
 const u16 fixup_regs[2] = {0x0004, 0x0008};
 int ret;

 for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(fixup_regs); i++) {
  ret = lan865x_revb_indirect_read(phydev, fixup_regs[i]);
  if (ret < 0)
   return ret;

  /* 5-bit signed value, sign extend */
  ret &= GENMASK(4, 0);
  if (ret & BIT(4))
   offsets[i] = ret | 0xE0;
  else
   offsets[i] = ret;
 }

 return 0;
}

static int lan865x_read_cfg_params(struct phy_device *phydev,
       const u16 cfg_regs[], u16 cfg_params[],
       u8 count)
{
 int ret;

 for (int i = 0; i < count; i++) {
  ret = phy_read_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
       cfg_regs[i]);
  if (ret < 0)
   return ret;
  cfg_params[i] = (u16)ret;
 }

 return 0;
}

static int lan865x_write_cfg_params(struct phy_device *phydev,
        const u16 cfg_regs[], u16 cfg_params[],
        u8 count)
{
 int ret;

 for (int i = 0; i < count; i++) {
  ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, cfg_regs[i],
        cfg_params[i]);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int lan865x_setup_cfgparam(struct phy_device *phydev, s8 offsets[])
{
 u16 cfg_results[ARRAY_SIZE(lan865x_revb_fixup_cfg_regs)];
 u16 cfg_params[ARRAY_SIZE(lan865x_revb_fixup_cfg_regs)];
 int ret;

 ret = lan865x_read_cfg_params(phydev, lan865x_revb_fixup_cfg_regs,
          cfg_params, ARRAY_SIZE(cfg_params));
 if (ret)
  return ret;

 cfg_results[0] = FIELD_PREP(GENMASK(15, 10), 9 + offsets[0]) |
    FIELD_PREP(GENMASK(9, 4), 14 + offsets[0]) |
    0x03;
 cfg_results[1] = FIELD_PREP(GENMASK(15, 10), 40 + offsets[1]);

 return lan865x_write_cfg_params(phydev, lan865x_revb_fixup_cfg_regs,
     cfg_results, ARRAY_SIZE(cfg_results));
}

static int lan865x_setup_sqi_cfgparam(struct phy_device *phydev, s8 offsets[])
{
 u16 cfg_results[ARRAY_SIZE(lan865x_revb_sqi_fixup_cfg_regs)];
 u16 cfg_params[ARRAY_SIZE(lan865x_revb_sqi_fixup_cfg_regs)];
 int ret;

 ret = lan865x_read_cfg_params(phydev, lan865x_revb_sqi_fixup_cfg_regs,
          cfg_params, ARRAY_SIZE(cfg_params));
 if (ret)
  return ret;

 cfg_results[0] = FIELD_PREP(GENMASK(13, 8), 5 + offsets[0]) |
    (9 + offsets[0]);
 cfg_results[1] = FIELD_PREP(GENMASK(13, 8), 9 + offsets[0]) |
    (14 + offsets[0]);
 cfg_results[2] = FIELD_PREP(GENMASK(13, 8), 17 + offsets[0]) |
    (22 + offsets[0]);

 return lan865x_write_cfg_params(phydev, lan865x_revb_sqi_fixup_cfg_regs,
     cfg_results, ARRAY_SIZE(cfg_results));
}

static int lan865x_revb_config_init(struct phy_device *phydev)
{
 s8 offsets[2];
 int ret;

 /* Reference to AN1760
  * https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/AIS/ProductDocuments/SupportingCollateral/AN-LAN8650-1-Configuration-60001760.pdf
 */
 ret = lan865x_generate_cfg_offsets(phydev, offsets);
 if (ret)
  return ret;

 for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(lan865x_revb_fixup_registers); i++) {
  ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
        lan865x_revb_fixup_registers[i],
        lan865x_revb_fixup_values[i]);
  if (ret)
   return ret;

  if (i == 1) {
   ret = lan865x_setup_cfgparam(phydev, offsets);
   if (ret)
    return ret;
  }
 }

 ret = lan865x_setup_sqi_cfgparam(phydev, offsets);
 if (ret)
  return ret;

 for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(lan865x_revb_sqi_fixup_regs); i++) {
  ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
        lan865x_revb_sqi_fixup_regs[i],
        lan865x_revb_sqi_fixup_values[i]);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int lan867x_check_reset_complete(struct phy_device *phydev)
{
 int err;

 /* The chip completes a reset in 3us, we might get here earlier than
  * that, as an added margin we'll conditionally sleep 5us.
 */
 err = phy_read_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, LAN867X_REG_STS2);
 if (err < 0)
  return err;

 if (!(err & LAN867x_RESET_COMPLETE_STS)) {
  udelay(5);
  err = phy_read_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, LAN867X_REG_STS2);
  if (err < 0)
   return err;
  if (!(err & LAN867x_RESET_COMPLETE_STS)) {
   phydev_err(phydev, "PHY reset failed\n");
   return -ENODEV;
  }
 }

 return 0;
}

static int lan867x_revc_config_init(struct phy_device *phydev)
{
 s8 offsets[2];
 int ret;

 ret = lan867x_check_reset_complete(phydev);
 if (ret)
  return ret;

 ret = lan865x_generate_cfg_offsets(phydev, offsets);
 if (ret)
  return ret;

 /* LAN867x Rev.C1/C2 configuration settings are equal to the first 9
  * configuration settings and all the sqi fixup settings from LAN865x
  * Rev.B0/B1. So the same fixup registers and values from LAN865x
  * Rev.B0/B1 are used for LAN867x Rev.C1/C2 to avoid duplication.
  * Refer the below links for the comparison.
  * https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an1760
  * Revision F (DS60001760G - June 2024)
  * https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an1699
  * Revision E (DS60001699F - June 2024)
 */
 for (int i = 0; i < 9; i++) {
  ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
        lan865x_revb_fixup_registers[i],
        lan865x_revb_fixup_values[i]);
  if (ret)
   return ret;

  if (i == 1) {
   ret = lan865x_setup_cfgparam(phydev, offsets);
   if (ret)
    return ret;
  }
 }

 ret = lan865x_setup_sqi_cfgparam(phydev, offsets);
 if (ret)
  return ret;

 for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(lan865x_revb_sqi_fixup_regs); i++) {
  ret = phy_write_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
        lan865x_revb_sqi_fixup_regs[i],
        lan865x_revb_sqi_fixup_values[i]);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int lan867x_revb1_config_init(struct phy_device *phydev)
{
 int err;

 err = lan867x_check_reset_complete(phydev);
 if (err)
  return err;

 /* Reference to AN1699
  * https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/AIS/ProductDocuments/SupportingCollateral/AN-LAN8670-1-2-config-60001699.pdf
  * AN1699 says Read, Modify, Write, but the Write is not required if the
  * register already has the required value. So it is safe to use
  * phy_modify_mmd here.
 */
 for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE(lan867x_revb1_fixup_registers); i++) {
  err = phy_modify_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
         lan867x_revb1_fixup_registers[i],
         lan867x_revb1_fixup_masks[i],
         lan867x_revb1_fixup_values[i]);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

/* As per LAN8650/1 Rev.B0/B1 AN1760 (Revision F (DS60001760G - June 2024)) and
 * LAN8670/1/2 Rev.C1/C2 AN1699 (Revision E (DS60001699F - June 2024)), under
 * normal operation, the device should be operated in PLCA mode. Disabling
 * collision detection is recommended to allow the device to operate in noisy
 * environments or when reflections and other inherent transmission line
 * distortion cause poor signal quality. Collision detection must be re-enabled
 * if the device is configured to operate in CSMA/CD mode.
 *
 * AN1760: https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an1760
 * AN1699: https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an1699
 */
static int lan86xx_plca_set_cfg(struct phy_device *phydev,
    const struct phy_plca_cfg *plca_cfg)
{
 int ret;

 ret = genphy_c45_plca_set_cfg(phydev, plca_cfg);
 if (ret)
  return ret;

 if (plca_cfg->enabled)
  return phy_modify_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2,
          LAN86XX_REG_COL_DET_CTRL0,
          COL_DET_CTRL0_ENABLE_BIT_MASK,
          COL_DET_DISABLE);

 return phy_modify_mmd(phydev, MDIO_MMD_VEND2, LAN86XX_REG_COL_DET_CTRL0,
         COL_DET_CTRL0_ENABLE_BIT_MASK, COL_DET_ENABLE);
}

static int lan86xx_read_status(struct phy_device *phydev)
{
 /* The phy has some limitations, namely:
  *  - always reports link up
  *  - only supports 10MBit half duplex
  *  - does not support auto negotiate
 */
 phydev->link = 1;
 phydev->duplex = DUPLEX_HALF;
 phydev->speed = SPEED_10;
 phydev->autoneg = AUTONEG_DISABLE;

 return 0;
}

/* OPEN Alliance 10BASE-T1x compliance MAC-PHYs will have both C22 and
 * C45 registers space. If the PHY is discovered via C22 bus protocol it assumes
 * it uses C22 protocol and always uses C22 registers indirect access to access
 * C45 registers. This is because, we don't have a clean separation between
 * C22/C45 register space and C22/C45 MDIO bus protocols. Resulting, PHY C45
 * registers direct access can't be used which can save multiple SPI bus access.
 * To support this feature, set .read_mmd/.write_mmd in the PHY driver to call
 * .read_c45/.write_c45 in the OPEN Alliance framework
 * drivers/net/ethernet/oa_tc6.c
 */
static int lan865x_phy_read_mmd(struct phy_device *phydev, int devnum,
    u16 regnum)
{
 struct mii_bus *bus = phydev->mdio.bus;
 int addr = phydev->mdio.addr;

 return __mdiobus_c45_read(bus, addr, devnum, regnum);
}

static int lan865x_phy_write_mmd(struct phy_device *phydev, int devnum,
     u16 regnum, u16 val)
{
 struct mii_bus *bus = phydev->mdio.bus;
 int addr = phydev->mdio.addr;

 return __mdiobus_c45_write(bus, addr, devnum, regnum, val);
}

static struct phy_driver microchip_t1s_driver[] = {
 {
  PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN867X_REVB1),
  .name               = "LAN867X Rev.B1",
  .features           = PHY_BASIC_T1S_P2MP_FEATURES,
  .config_init        = lan867x_revb1_config_init,
  .read_status        = lan86xx_read_status,
  .get_plca_cfg     = genphy_c45_plca_get_cfg,
  .set_plca_cfg     = genphy_c45_plca_set_cfg,
  .get_plca_status    = genphy_c45_plca_get_status,
 },
 {
  PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN867X_REVC1),
  .name               = "LAN867X Rev.C1",
  .features           = PHY_BASIC_T1S_P2MP_FEATURES,
  .config_init        = lan867x_revc_config_init,
  .read_status        = lan86xx_read_status,
  .get_plca_cfg     = genphy_c45_plca_get_cfg,
  .set_plca_cfg     = lan86xx_plca_set_cfg,
  .get_plca_status    = genphy_c45_plca_get_status,
 },
 {
  PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN867X_REVC2),
  .name               = "LAN867X Rev.C2",
  .features           = PHY_BASIC_T1S_P2MP_FEATURES,
  .config_init        = lan867x_revc_config_init,
  .read_status        = lan86xx_read_status,
  .get_plca_cfg     = genphy_c45_plca_get_cfg,
  .set_plca_cfg     = lan86xx_plca_set_cfg,
  .get_plca_status    = genphy_c45_plca_get_status,
 },
 {
  PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN865X_REVB),
  .name               = "LAN865X Rev.B0/B1 Internal Phy",
  .features           = PHY_BASIC_T1S_P2MP_FEATURES,
  .config_init        = lan865x_revb_config_init,
  .read_status        = lan86xx_read_status,
  .read_mmd           = lan865x_phy_read_mmd,
  .write_mmd          = lan865x_phy_write_mmd,
  .get_plca_cfg     = genphy_c45_plca_get_cfg,
  .set_plca_cfg     = lan86xx_plca_set_cfg,
  .get_plca_status    = genphy_c45_plca_get_status,
 },
};

module_phy_driver(microchip_t1s_driver);

static const struct mdio_device_id __maybe_unused tbl[] = {
 { PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN867X_REVB1) },
 { PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN867X_REVC1) },
 { PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN867X_REVC2) },
 { PHY_ID_MATCH_EXACT(PHY_ID_LAN865X_REVB) },
 { }
};

MODULE_DEVICE_TABLE(mdio, tbl);

MODULE_DESCRIPTION("Microchip 10BASE-T1S PHYs driver");
MODULE_AUTHOR("Ramón Nordin Rodriguez");
MODULE_LICENSE("GPL");