drivers/gpu/drm/i915/intel_dsi_pll.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2013 Intel Corporation
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  21  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *      Shobhit Kumar <shobhit.kumar@intel.com>
  25  *      Yogesh Mohan Marimuthu <yogesh.mohan.marimuthu@intel.com>
  26  */
  27
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include "intel_drv.h"
  30 #include "i915_drv.h"
  31 #include "intel_dsi.h"
  32
  33 #define DSI_HSS_PACKET_SIZE             4
  34 #define DSI_HSE_PACKET_SIZE             4
  35 #define DSI_HSA_PACKET_EXTRA_SIZE       6
  36 #define DSI_HBP_PACKET_EXTRA_SIZE       6
  37 #define DSI_HACTIVE_PACKET_EXTRA_SIZE   6
  38 #define DSI_HFP_PACKET_EXTRA_SIZE       6
  39 #define DSI_EOTP_PACKET_SIZE            4
  40
  41 struct dsi_mnp {
  42         u32 dsi_pll_ctrl;
  43         u32 dsi_pll_div;
  44 };
  45
  46 static const u32 lfsr_converts[] = {
  47         426, 469, 234, 373, 442, 221, 110, 311, 411,            /* 62 - 70 */
  48         461, 486, 243, 377, 188, 350, 175, 343, 427, 213,       /* 71 - 80 */
  49         106, 53, 282, 397, 354, 227, 113, 56, 284, 142,         /* 81 - 90 */
  50         71, 35                                                  /* 91 - 92 */
  51 };
  52
  53 #ifdef DSI_CLK_FROM_RR
  54
  55 static u32 dsi_rr_formula(const struct drm_display_mode *mode,
  56                           int pixel_format, int video_mode_format,
  57                           int lane_count, bool eotp)
  58 {
  59         u32 bpp;
  60         u32 hactive, vactive, hfp, hsync, hbp, vfp, vsync, vbp;
  61         u32 hsync_bytes, hbp_bytes, hactive_bytes, hfp_bytes;
  62         u32 bytes_per_line, bytes_per_frame;
  63         u32 num_frames;
  64         u32 bytes_per_x_frames, bytes_per_x_frames_x_lanes;
  65         u32 dsi_bit_clock_hz;
  66         u32 dsi_clk;
  67
  68         switch (pixel_format) {
  69         default:
  70         case VID_MODE_FORMAT_RGB888:
  71         case VID_MODE_FORMAT_RGB666_LOOSE:
  72                 bpp = 24;
  73                 break;
  74         case VID_MODE_FORMAT_RGB666:
  75                 bpp = 18;
  76                 break;
  77         case VID_MODE_FORMAT_RGB565:
  78                 bpp = 16;
  79                 break;
  80         }
  81
  82         hactive = mode->hdisplay;
  83         vactive = mode->vdisplay;
  84         hfp = mode->hsync_start - mode->hdisplay;
  85         hsync = mode->hsync_end - mode->hsync_start;
  86         hbp = mode->htotal - mode->hsync_end;
  87
  88         vfp = mode->vsync_start - mode->vdisplay;
  89         vsync = mode->vsync_end - mode->vsync_start;
  90         vbp = mode->vtotal - mode->vsync_end;
  91
  92         hsync_bytes = DIV_ROUND_UP(hsync * bpp, 8);
  93         hbp_bytes = DIV_ROUND_UP(hbp * bpp, 8);
  94         hactive_bytes = DIV_ROUND_UP(hactive * bpp, 8);
  95         hfp_bytes = DIV_ROUND_UP(hfp * bpp, 8);
  96
  97         bytes_per_line = DSI_HSS_PACKET_SIZE + hsync_bytes +
  98                 DSI_HSA_PACKET_EXTRA_SIZE + DSI_HSE_PACKET_SIZE +
  99                 hbp_bytes + DSI_HBP_PACKET_EXTRA_SIZE +
 100                 hactive_bytes + DSI_HACTIVE_PACKET_EXTRA_SIZE +
 101                 hfp_bytes + DSI_HFP_PACKET_EXTRA_SIZE;
 102
 103         /*
 104          * XXX: Need to accurately calculate LP to HS transition timeout and add
 105          * it to bytes_per_line/bytes_per_frame.
 106          */
 107
 108         if (eotp && video_mode_format == VIDEO_MODE_BURST)
 109                 bytes_per_line += DSI_EOTP_PACKET_SIZE;
 110
 111         bytes_per_frame = vsync * bytes_per_line + vbp * bytes_per_line +
 112                 vactive * bytes_per_line + vfp * bytes_per_line;
 113
 114         if (eotp &&
 115             (video_mode_format == VIDEO_MODE_NON_BURST_WITH_SYNC_PULSE ||
 116              video_mode_format == VIDEO_MODE_NON_BURST_WITH_SYNC_EVENTS))
 117                 bytes_per_frame += DSI_EOTP_PACKET_SIZE;
 118
 119         num_frames = drm_mode_vrefresh(mode);
 120         bytes_per_x_frames = num_frames * bytes_per_frame;
 121
 122         bytes_per_x_frames_x_lanes = bytes_per_x_frames / lane_count;
 123
 124         /* the dsi clock is divided by 2 in the hardware to get dsi ddr clock */
 125         dsi_bit_clock_hz = bytes_per_x_frames_x_lanes * 8;
 126         dsi_clk = dsi_bit_clock_hz / 1000;
 127
 128         if (eotp && video_mode_format == VIDEO_MODE_BURST)
 129                 dsi_clk *= 2;
 130
 131         return dsi_clk;
 132 }
 133
 134 #else
 135
 136 /* Get DSI clock from pixel clock */
 137 static u32 dsi_clk_from_pclk(const struct drm_display_mode *mode,
 138                           int pixel_format, int lane_count)
 139 {
 140         u32 dsi_clk_khz;
 141         u32 bpp;
 142
 143         switch (pixel_format) {
 144         default:
 145         case VID_MODE_FORMAT_RGB888:
 146         case VID_MODE_FORMAT_RGB666_LOOSE:
 147                 bpp = 24;
 148                 break;
 149         case VID_MODE_FORMAT_RGB666:
 150                 bpp = 18;
 151                 break;
 152         case VID_MODE_FORMAT_RGB565:
 153                 bpp = 16;
 154                 break;
 155         }
 156
 157         /* DSI data rate = pixel clock * bits per pixel / lane count
 158            pixel clock is converted from KHz to Hz */
 159         dsi_clk_khz = DIV_ROUND_CLOSEST(mode->clock * bpp, lane_count);
 160
 161         return dsi_clk_khz;
 162 }
 163
 164 #endif
 165
 166 static int dsi_calc_mnp(u32 dsi_clk, struct dsi_mnp *dsi_mnp)
 167 {
 168         u32 m, n, p;
 169         u32 ref_clk;
 170         u32 error;
 171         u32 tmp_error;
 172         int target_dsi_clk;
 173         int calc_dsi_clk;
 174         u32 calc_m;
 175         u32 calc_p;
 176         u32 m_seed;
 177
 178         /* dsi_clk is expected in KHZ */
 179         if (dsi_clk < 300000 || dsi_clk > 1150000) {
 180                 DRM_ERROR("DSI CLK Out of Range\n");
 181                 return -ECHRNG;
 182         }
 183
 184         ref_clk = 25000;
 185         target_dsi_clk = dsi_clk;
 186         error = 0xFFFFFFFF;
 187         tmp_error = 0xFFFFFFFF;
 188         calc_m = 0;
 189         calc_p = 0;
 190
 191         for (m = 62; m <= 92; m++) {
 192                 for (p = 2; p <= 6; p++) {
 193                         /* Find the optimal m and p divisors
 194                         with minimal error +/- the required clock */
 195                         calc_dsi_clk = (m * ref_clk) / p;
 196                         if (calc_dsi_clk == target_dsi_clk) {
 197                                 calc_m = m;
 198                                 calc_p = p;
 199                                 error = 0;
 200                                 break;
 201                         } else
 202                                 tmp_error = abs(target_dsi_clk - calc_dsi_clk);
 203
 204                         if (tmp_error < error) {
 205                                 error = tmp_error;
 206                                 calc_m = m;
 207                                 calc_p = p;
 208                         }
 209                 }
 210
 211                 if (error == 0)
 212                         break;
 213         }
 214
 215         m_seed = lfsr_converts[calc_m - 62];
 216         n = 1;
 217         dsi_mnp->dsi_pll_ctrl = 1 << (DSI_PLL_P1_POST_DIV_SHIFT + calc_p - 2);
 218         dsi_mnp->dsi_pll_div = (n - 1) << DSI_PLL_N1_DIV_SHIFT |
 219                 m_seed << DSI_PLL_M1_DIV_SHIFT;
 220
 221         return 0;
 222 }
 223
 224 /*
 225  * XXX: The muxing and gating is hard coded for now. Need to add support for
 226  * sharing PLLs with two DSI outputs.
 227  */
 228 static void vlv_configure_dsi_pll(struct intel_encoder *encoder)
 229 {
 230         struct drm_i915_private *dev_priv = encoder->base.dev->dev_private;
 231         struct intel_crtc *intel_crtc = to_intel_crtc(encoder->base.crtc);
 232         const struct drm_display_mode *mode = &intel_crtc->config.adjusted_mode;
 233         struct intel_dsi *intel_dsi = enc_to_intel_dsi(&encoder->base);
 234         int ret;
 235         struct dsi_mnp dsi_mnp;
 236         u32 dsi_clk;
 237
 238         dsi_clk = dsi_clk_from_pclk(mode, intel_dsi->pixel_format,
 239                                                 intel_dsi->lane_count);
 240
 241         ret = dsi_calc_mnp(dsi_clk, &dsi_mnp);
 242         if (ret) {
 243                 DRM_DEBUG_KMS("dsi_calc_mnp failed\n");
 244                 return;
 245         }
 246
 247         dsi_mnp.dsi_pll_ctrl |= DSI_PLL_CLK_GATE_DSI0_DSIPLL;
 248
 249         DRM_DEBUG_KMS("dsi pll div %08x, ctrl %08x\n",
 250                       dsi_mnp.dsi_pll_div, dsi_mnp.dsi_pll_ctrl);
 251
 252         vlv_cck_write(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_CONTROL, 0);
 253         vlv_cck_write(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_DIVIDER, dsi_mnp.dsi_pll_div);
 254         vlv_cck_write(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_CONTROL, dsi_mnp.dsi_pll_ctrl);
 255 }
 256
 257 void vlv_enable_dsi_pll(struct intel_encoder *encoder)
 258 {
 259         struct drm_i915_private *dev_priv = encoder->base.dev->dev_private;
 260         u32 tmp;
 261
 262         DRM_DEBUG_KMS("\n");
 263
 264         mutex_lock(&dev_priv->dpio_lock);
 265
 266         vlv_configure_dsi_pll(encoder);
 267
 268         /* wait at least 0.5 us after ungating before enabling VCO */
 269         usleep_range(1, 10);
 270
 271         tmp = vlv_cck_read(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_CONTROL);
 272         tmp |= DSI_PLL_VCO_EN;
 273         vlv_cck_write(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_CONTROL, tmp);
 274
 275         mutex_unlock(&dev_priv->dpio_lock);
 276
 277         if (wait_for(I915_READ(PIPECONF(PIPE_A)) & PIPECONF_DSI_PLL_LOCKED, 20)) {
 278                 DRM_ERROR("DSI PLL lock failed\n");
 279                 return;
 280         }
 281
 282         DRM_DEBUG_KMS("DSI PLL locked\n");
 283 }
 284
 285 void vlv_disable_dsi_pll(struct intel_encoder *encoder)
 286 {
 287         struct drm_i915_private *dev_priv = encoder->base.dev->dev_private;
 288         u32 tmp;
 289
 290         DRM_DEBUG_KMS("\n");
 291
 292         mutex_lock(&dev_priv->dpio_lock);
 293
 294         tmp = vlv_cck_read(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_CONTROL);
 295         tmp &= ~DSI_PLL_VCO_EN;
 296         tmp |= DSI_PLL_LDO_GATE;
 297         vlv_cck_write(dev_priv, CCK_REG_DSI_PLL_CONTROL, tmp);
 298
 299         mutex_unlock(&dev_priv->dpio_lock);
 300 }