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Added uart print functions and the Wally banner. SD card can now be initialized. Removed old code from boot.c
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Jacob Pease
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b05052311f
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bf65cd2817
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441
fpga/zsbl/boot.c
441
fpga/zsbl/boot.c
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@ -2,421 +2,54 @@
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#include "boot.h"
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#include "boot.h"
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#include "gpt.h"
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#include "gpt.h"
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/* Card type flags (card_type) */
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/* int disk_read(BYTE * buf, LBA_t sector, UINT count, BYTE card_type) { */
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#define CT_MMC 0x01 /* MMC ver 3 */
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#define CT_SD1 0x02 /* SD ver 1 */
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#define CT_SD2 0x04 /* SD ver 2 */
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#define CT_SDC (CT_SD1|CT_SD2) /* SD */
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#define CT_BLOCK 0x08 /* Block addressing */
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#define CMD0 (0) /* GO_IDLE_STATE */
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/* /\* This is not needed. This has everything to do with the FAT */
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#define CMD1 (1) /* SEND_OP_COND */
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/* filesystem stuff that I'm not including. All I need to do is */
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#define CMD2 (2) /* SEND_CID */
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/* initialize the SD card and read from it. Anything in here that is */
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#define CMD3 (3) /* RELATIVE_ADDR */
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/* checking for potential errors, I'm going to have to temporarily */
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#define CMD4 (4)
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/* do without. */
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#define CMD5 (5) /* SLEEP_WAKE (SDC) */
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/* *\/ */
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#define CMD6 (6) /* SWITCH_FUNC */
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/* // if (!count) return RES_PARERR; */
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#define CMD7 (7) /* SELECT */
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/* /\* if (drv_status & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY; *\/ */
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#define CMD8 (8) /* SEND_IF_COND */
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#define CMD9 (9) /* SEND_CSD */
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#define CMD10 (10) /* SEND_CID */
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#define CMD11 (11)
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#define CMD12 (12) /* STOP_TRANSMISSION */
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#define CMD13 (13)
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#define CMD15 (15)
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#define CMD16 (16) /* SET_BLOCKLEN */
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#define CMD17 (17) /* READ_SINGLE_BLOCK */
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#define CMD18 (18) /* READ_MULTIPLE_BLOCK */
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#define CMD19 (19)
|
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#define CMD20 (20)
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#define CMD23 (23)
|
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#define CMD24 (24)
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#define CMD25 (25)
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||||||
#define CMD27 (27)
|
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||||||
#define CMD28 (28)
|
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||||||
#define CMD29 (29)
|
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||||||
#define CMD30 (30)
|
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#define CMD32 (32)
|
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||||||
#define CMD33 (33)
|
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||||||
#define CMD38 (38)
|
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||||||
#define CMD42 (42)
|
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#define CMD55 (55) /* APP_CMD */
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#define CMD56 (56)
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#define ACMD6 (0x80+6) /* define the data bus width */
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#define ACMD41 (0x80+41) /* SEND_OP_COND (ACMD) */
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// Capability bits
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/* uint32_t response[4]; */
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#define SDC_CAPABILITY_SD_4BIT 0x0001
|
/* struct sdc_regs * regs = (struct sdc_regs *)SDC; */
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#define SDC_CAPABILITY_SD_RESET 0x0002
|
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#define SDC_CAPABILITY_ADDR 0xff00
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// Control bits
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#define SDC_CONTROL_SD_4BIT 0x0001
|
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#define SDC_CONTROL_SD_RESET 0x0002
|
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||||||
// Card detect bits
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#define SDC_CARD_INSERT_INT_EN 0x0001
|
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#define SDC_CARD_INSERT_INT_REQ 0x0002
|
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||||||
#define SDC_CARD_REMOVE_INT_EN 0x0004
|
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||||||
#define SDC_CARD_REMOVE_INT_REQ 0x0008
|
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||||||
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// Command status bits
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#define SDC_CMD_INT_STATUS_CC 0x0001 // Command complete
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#define SDC_CMD_INT_STATUS_EI 0x0002 // Any error
|
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||||||
#define SDC_CMD_INT_STATUS_CTE 0x0004 // Timeout
|
|
||||||
#define SDC_CMD_INT_STATUS_CCRC 0x0008 // CRC error
|
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||||||
#define SDC_CMD_INT_STATUS_CIE 0x0010 // Command code check error
|
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||||||
// Data status bits
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||||||
#define SDC_DAT_INT_STATUS_TRS 0x0001 // Transfer complete
|
|
||||||
#define SDC_DAT_INT_STATUS_ERR 0x0002 // Any error
|
|
||||||
#define SDC_DAT_INT_STATUS_CTE 0x0004 // Timeout
|
|
||||||
#define SDC_DAT_INT_STATUS_CRC 0x0008 // CRC error
|
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||||||
#define SDC_DAT_INT_STATUS_CFE 0x0010 // Data FIFO underrun or overrun
|
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|
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||||||
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#define ERR_EOF 30
|
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||||||
#define ERR_NOT_ELF 31
|
|
||||||
#define ERR_ELF_BITS 32
|
|
||||||
#define ERR_ELF_ENDIANNESS 33
|
|
||||||
#define ERR_CMD_CRC 34
|
|
||||||
#define ERR_CMD_CHECK 35
|
|
||||||
#define ERR_DATA_CRC 36
|
|
||||||
#define ERR_DATA_FIFO 37
|
|
||||||
#define ERR_BUF_ALIGNMENT 38
|
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||||||
#define FR_DISK_ERR 39
|
|
||||||
#define FR_TIMEOUT 40
|
|
||||||
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struct sdc_regs {
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volatile uint32_t argument;
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volatile uint32_t command;
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||||||
volatile uint32_t response1;
|
|
||||||
volatile uint32_t response2;
|
|
||||||
volatile uint32_t response3;
|
|
||||||
volatile uint32_t response4;
|
|
||||||
volatile uint32_t data_timeout;
|
|
||||||
volatile uint32_t control;
|
|
||||||
volatile uint32_t cmd_timeout;
|
|
||||||
volatile uint32_t clock_divider;
|
|
||||||
volatile uint32_t software_reset;
|
|
||||||
volatile uint32_t power_control;
|
|
||||||
volatile uint32_t capability;
|
|
||||||
volatile uint32_t cmd_int_status;
|
|
||||||
volatile uint32_t cmd_int_enable;
|
|
||||||
volatile uint32_t dat_int_status;
|
|
||||||
volatile uint32_t dat_int_enable;
|
|
||||||
volatile uint32_t block_size;
|
|
||||||
volatile uint32_t block_count;
|
|
||||||
volatile uint32_t card_detect;
|
|
||||||
volatile uint32_t res_50;
|
|
||||||
volatile uint32_t res_54;
|
|
||||||
volatile uint32_t res_58;
|
|
||||||
volatile uint32_t res_5c;
|
|
||||||
volatile uint64_t dma_addres;
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
#define MAX_BLOCK_CNT 0x1000
|
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||||||
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||||||
#define SDC 0x00013000;
|
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||||||
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||||||
// static struct sdc_regs * const regs __attribute__((section(".rodata"))) = (struct sdc_regs *)0x00013000;
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||||||
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||||||
// static int errno __attribute__((section(".bss")));
|
|
||||||
// static DSTATUS drv_status __attribute__((section(".bss")));
|
|
||||||
// static BYTE card_type __attribute__((section(".bss")));
|
|
||||||
// static uint32_t response[4] __attribute__((section(".bss")));
|
|
||||||
// static int alt_mem __attribute__((section(".bss")));
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||||||
|
|
||||||
/*static const char * errno_to_str(void) {
|
|
||||||
switch (errno) {
|
|
||||||
case ERR_EOF: return "Unexpected EOF";
|
|
||||||
case ERR_NOT_ELF: return "Not an ELF file";
|
|
||||||
case ERR_ELF_BITS: return "Wrong ELF word size";
|
|
||||||
case ERR_ELF_ENDIANNESS: return "Wrong ELF endianness";
|
|
||||||
case ERR_CMD_CRC: return "Command CRC error";
|
|
||||||
case ERR_CMD_CHECK: return "Command code check error";
|
|
||||||
case ERR_DATA_CRC: return "Data CRC error";
|
|
||||||
case ERR_DATA_FIFO: return "Data FIFO error";
|
|
||||||
case ERR_BUF_ALIGNMENT: return "Bad buffer alignment";
|
|
||||||
case FR_DISK_ERR: return "Disk error";
|
|
||||||
case FR_TIMEOUT: return "Timeout";
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return "Unknown error code";
|
|
||||||
}*/
|
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||||||
|
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static void usleep(unsigned us) {
|
|
||||||
uintptr_t cycles0;
|
|
||||||
uintptr_t cycles1;
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||||||
asm volatile ("csrr %0, 0xB00" : "=r" (cycles0));
|
|
||||||
for (;;) {
|
|
||||||
asm volatile ("csrr %0, 0xB00" : "=r" (cycles1));
|
|
||||||
if (cycles1 - cycles0 >= us * 100) break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static int sdc_cmd_finish(unsigned cmd, uint32_t * response) {
|
|
||||||
struct sdc_regs * regs = (struct sdc_regs *)SDC;
|
|
||||||
|
|
||||||
while (1) {
|
/* /\* Convert LBA to byte address if needed *\/ */
|
||||||
unsigned status = regs->cmd_int_status;
|
/* if (!(card_type & CT_BLOCK)) sector *= 512; */
|
||||||
if (status) {
|
/* while (count > 0) { */
|
||||||
// clear interrupts
|
/* UINT bcnt = count > MAX_BLOCK_CNT ? MAX_BLOCK_CNT : count; */
|
||||||
regs->cmd_int_status = 0;
|
/* unsigned bytes = bcnt * 512; */
|
||||||
while (regs->software_reset != 0) {}
|
/* if (send_data_cmd(bcnt == 1 ? CMD17 : CMD18, sector, buf, bcnt, response) < 0) return 1; */
|
||||||
if (status == SDC_CMD_INT_STATUS_CC) {
|
/* if (bcnt > 1 && send_cmd(CMD12, 0, response) < 0) return 1; */
|
||||||
// get response
|
/* sector += (card_type & CT_BLOCK) ? bcnt : bytes; */
|
||||||
response[0] = regs->response1;
|
/* count -= bcnt; */
|
||||||
response[1] = regs->response2;
|
/* buf += bytes; */
|
||||||
response[2] = regs->response3;
|
/* } */
|
||||||
response[3] = regs->response4;
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
/* errno = FR_DISK_ERR;
|
|
||||||
if (status & SDC_CMD_INT_STATUS_CTE) errno = FR_TIMEOUT;
|
|
||||||
if (status & SDC_CMD_INT_STATUS_CCRC) errno = ERR_CMD_CRC;
|
|
||||||
if (status & SDC_CMD_INT_STATUS_CIE) errno = ERR_CMD_CHECK;*/
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return -1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static int sdc_data_finish(void) {
|
/* return 0;; */
|
||||||
int status;
|
/* } */
|
||||||
struct sdc_regs * regs = (struct sdc_regs *)SDC;
|
|
||||||
|
|
||||||
while ((status = regs->dat_int_status) == 0) {}
|
|
||||||
regs->dat_int_status = 0;
|
|
||||||
while (regs->software_reset != 0) {}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (status == SDC_DAT_INT_STATUS_TRS) return 0;
|
int disk_read(BYTE * buf, LBA_t sector, UINT count) {
|
||||||
/* errno = FR_DISK_ERR;
|
|
||||||
if (status & SDC_DAT_INT_STATUS_CTE) errno = FR_TIMEOUT;
|
|
||||||
if (status & SDC_DAT_INT_STATUS_CRC) errno = ERR_DATA_CRC;
|
|
||||||
if (status & SDC_DAT_INT_STATUS_CFE) errno = ERR_DATA_FIFO;*/
|
|
||||||
return -1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static int send_data_cmd(unsigned cmd, unsigned arg, void * buf, unsigned blocks, uint32_t * response) {
|
|
||||||
struct sdc_regs * regs = (struct sdc_regs *)SDC;
|
|
||||||
|
|
||||||
unsigned command = (cmd & 0x3f) << 8;
|
|
||||||
switch (cmd) {
|
|
||||||
case CMD0:
|
|
||||||
case CMD4:
|
|
||||||
case CMD15:
|
|
||||||
// No responce
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case CMD11:
|
|
||||||
case CMD13:
|
|
||||||
case CMD16:
|
|
||||||
case CMD17:
|
|
||||||
case CMD18:
|
|
||||||
case CMD19:
|
|
||||||
case CMD23:
|
|
||||||
case CMD24:
|
|
||||||
case CMD25:
|
|
||||||
case CMD27:
|
|
||||||
case CMD30:
|
|
||||||
case CMD32:
|
|
||||||
case CMD33:
|
|
||||||
case CMD42:
|
|
||||||
case CMD55:
|
|
||||||
case CMD56:
|
|
||||||
case ACMD6:
|
|
||||||
// R1
|
|
||||||
command |= 1; // 48 bits
|
|
||||||
command |= 1 << 3; // resp CRC
|
|
||||||
command |= 1 << 4; // resp OPCODE
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case CMD7:
|
|
||||||
case CMD12:
|
|
||||||
case CMD20:
|
|
||||||
case CMD28:
|
|
||||||
case CMD29:
|
|
||||||
case CMD38:
|
|
||||||
// R1b
|
|
||||||
command |= 1; // 48 bits
|
|
||||||
command |= 1 << 2; // busy
|
|
||||||
command |= 1 << 3; // resp CRC
|
|
||||||
command |= 1 << 4; // resp OPCODE
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case CMD2:
|
|
||||||
case CMD9:
|
|
||||||
case CMD10:
|
|
||||||
// R2
|
|
||||||
command |= 2; // 136 bits
|
|
||||||
command |= 1 << 3; // resp CRC
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case ACMD41:
|
|
||||||
// R3
|
|
||||||
command |= 1; // 48 bits
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case CMD3:
|
|
||||||
// R6
|
|
||||||
command |= 1; // 48 bits
|
|
||||||
command |= 1 << 2; // busy
|
|
||||||
command |= 1 << 3; // resp CRC
|
|
||||||
command |= 1 << 4; // resp OPCODE
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case CMD8:
|
|
||||||
// R7
|
|
||||||
command |= 1; // 48 bits
|
|
||||||
command |= 1 << 3; // resp CRC
|
|
||||||
command |= 1 << 4; // resp OPCODE
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (blocks) {
|
|
||||||
command |= 1 << 5;
|
|
||||||
if ((intptr_t)buf & 3) {
|
|
||||||
// errno = ERR_BUF_ALIGNMENT;
|
|
||||||
return -1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
regs->dma_addres = (uint64_t)(intptr_t)buf;
|
|
||||||
regs->block_size = 511;
|
|
||||||
regs->block_count = blocks - 1;
|
|
||||||
regs->data_timeout = 0x1FFFFFF;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
regs->command = command;
|
|
||||||
regs->cmd_timeout = 0xFFFFF;
|
|
||||||
regs->argument = arg;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (sdc_cmd_finish(cmd, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
if (blocks) return sdc_data_finish();
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#define send_cmd(cmd, arg, response) send_data_cmd(cmd, arg, NULL, 0, response)
|
|
||||||
|
|
||||||
static BYTE ini_sd(void) {
|
|
||||||
struct sdc_regs * regs = (struct sdc_regs *)SDC;
|
|
||||||
unsigned rca;
|
|
||||||
BYTE card_type;
|
|
||||||
uint32_t response[4];
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Reset controller */
|
|
||||||
regs->software_reset = 1;
|
|
||||||
while ((regs->software_reset & 1) == 0) {}
|
|
||||||
|
|
||||||
// This clock divider is meant to initialize the card at
|
|
||||||
// 400kHz
|
|
||||||
|
|
||||||
// 22MHz/400kHz = 55 (base 10) = 0x37 - 0x01 = 0x36
|
|
||||||
regs->clock_divider = 0x36;
|
|
||||||
regs->software_reset = 0;
|
|
||||||
while (regs->software_reset) {}
|
|
||||||
usleep(5000);
|
|
||||||
|
|
||||||
card_type = 0;
|
|
||||||
// drv_status = STA_NOINIT;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (regs->capability & SDC_CAPABILITY_SD_RESET) {
|
|
||||||
/* Power cycle SD card */
|
|
||||||
regs->control |= SDC_CONTROL_SD_RESET;
|
|
||||||
usleep(1000000);
|
|
||||||
regs->control &= ~SDC_CONTROL_SD_RESET;
|
|
||||||
usleep(100000);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Enter Idle state */
|
|
||||||
send_cmd(CMD0, 0, response);
|
|
||||||
|
|
||||||
card_type = CT_SD1;
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD8, 0x1AA, response) == 0) {
|
|
||||||
if ((response[0] & 0xfff) != 0x1AA) {
|
|
||||||
// errno = ERR_CMD_CHECK;
|
|
||||||
return -1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
card_type = CT_SD2;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Wait for leaving idle state (ACMD41 with HCS bit) */
|
|
||||||
while (1) {
|
|
||||||
/* ACMD41, Set Operating Conditions: Host High Capacity & 3.3V */
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD55, 0, response) < 0 || send_cmd(ACMD41, 0x40300000, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
if (response[0] & (1 << 31)) {
|
|
||||||
if (response[0] & (1 << 30)) card_type |= CT_BLOCK;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Enter Identification state */
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD2, 0, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Get RCA (Relative Card Address) */
|
|
||||||
rca = 0x1234;
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD3, rca << 16, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
rca = response[0] >> 16;
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Select card */
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD7, rca << 16, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Clock 25MHz */
|
|
||||||
// 22Mhz/2 = 11Mhz
|
|
||||||
regs->clock_divider = 1;
|
|
||||||
usleep(10000);
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Bus width 1-bit */
|
|
||||||
regs->control = 0;
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD55, rca << 16, response) < 0 || send_cmd(ACMD6, 0, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Set R/W block length to 512 */
|
|
||||||
if (send_cmd(CMD16, 512, response) < 0) return -1;
|
|
||||||
|
|
||||||
// drv_status &= ~STA_NOINIT;
|
|
||||||
return card_type;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
int disk_read(BYTE * buf, LBA_t sector, UINT count, BYTE card_type) {
|
|
||||||
|
|
||||||
/* This is not needed. This has everything to do with the FAT
|
|
||||||
filesystem stuff that I'm not including. All I need to do is
|
|
||||||
initialize the SD card and read from it. Anything in here that is
|
|
||||||
checking for potential errors, I'm going to have to temporarily
|
|
||||||
do without.
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
// if (!count) return RES_PARERR;
|
|
||||||
/* if (drv_status & STA_NOINIT) return RES_NOTRDY; */
|
|
||||||
|
|
||||||
uint32_t response[4];
|
|
||||||
struct sdc_regs * regs = (struct sdc_regs *)SDC;
|
|
||||||
|
|
||||||
/* Convert LBA to byte address if needed */
|
|
||||||
if (!(card_type & CT_BLOCK)) sector *= 512;
|
|
||||||
while (count > 0) {
|
|
||||||
UINT bcnt = count > MAX_BLOCK_CNT ? MAX_BLOCK_CNT : count;
|
|
||||||
unsigned bytes = bcnt * 512;
|
|
||||||
if (send_data_cmd(bcnt == 1 ? CMD17 : CMD18, sector, buf, bcnt, response) < 0) return 1;
|
|
||||||
if (bcnt > 1 && send_cmd(CMD12, 0, response) < 0) return 1;
|
|
||||||
sector += (card_type & CT_BLOCK) ? bcnt : bytes;
|
|
||||||
count -= bcnt;
|
|
||||||
buf += bytes;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// copyFlash: --------------------------------------------------------
|
||||||
|
// A lot happens in this function:
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||||||
|
// * The Wally banner is printed
|
||||||
|
// * The peripherals are initialized
|
||||||
void copyFlash(QWORD address, QWORD * Dst, DWORD numBlocks) {
|
void copyFlash(QWORD address, QWORD * Dst, DWORD numBlocks) {
|
||||||
BYTE card_type;
|
|
||||||
int ret = 0;
|
int ret = 0;
|
||||||
|
|
||||||
card_type = ini_sd();
|
|
||||||
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||||||
// BYTE * buf = (BYTE *)Dst;
|
// Initialize UART for messages
|
||||||
|
init_uart();
|
||||||
// if (disk_read(buf, (LBA_t)address, (UINT)numBlocks, card_type) < 0) /* UART Print function?*/;
|
|
||||||
|
// Print the wally banner
|
||||||
|
print_uart(BANNER);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
init_sd();
|
||||||
|
|
||||||
ret = gpt_load_partitions(card_type);
|
ret = gpt_load_partitions(card_type);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
int main() {
|
|
||||||
ini_sd();
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
@ -19,6 +19,16 @@ typedef QWORD LBA_t;
|
||||||
#define OPENSBI_ADDRESS 0x80000000 // FW_TEXT_START
|
#define OPENSBI_ADDRESS 0x80000000 // FW_TEXT_START
|
||||||
#define KERNEL_ADDRESS 0x80200000 // FW_JUMP_ADDR
|
#define KERNEL_ADDRESS 0x80200000 // FW_JUMP_ADDR
|
||||||
|
|
||||||
|
#define BANNER " █▀█ █▀█ █▀█ █▀▀ █ █\n" \
|
||||||
|
" █ █ █ █▄▀ █▄▄ ▄▄▄ █ █\n" \
|
||||||
|
" █▄█ █▄█ █ █ █▄▄ ▀▄▀\n" \
|
||||||
|
" ____ ____ ____ ___ ___ ____ ___\n" \
|
||||||
|
" \\ \\ / / / \\ | | | | \\ \\ / /\n" \
|
||||||
|
" \\ \\ __ / / / \\ | | | | \\ \\/ /\n" \
|
||||||
|
" \\ \\/ \\/ / / /\\ \\ | | | | \\ /\n" \
|
||||||
|
" \\ / / ____ \\ | |___ | |___ | |\n" \
|
||||||
|
" \\___/\\___/ /___/ \\___\\|_______||_______| |___|\n\n"
|
||||||
|
|
||||||
// Export disk_read
|
// Export disk_read
|
||||||
int disk_read(BYTE * buf, LBA_t sector, UINT count, BYTE card_type);
|
int disk_read(BYTE * buf, LBA_t sector, UINT count, BYTE card_type);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
@ -1,5 +1,6 @@
|
||||||
#include "sd.h"
|
#include "sd.h"
|
||||||
#include "spi.h"
|
#include "spi.h"
|
||||||
|
#include "uart.h"
|
||||||
|
|
||||||
// Parallel byte update CRC7-CCITT algorithm.
|
// Parallel byte update CRC7-CCITT algorithm.
|
||||||
// The result is the CRC7 result, left shifted over by 1
|
// The result is the CRC7 result, left shifted over by 1
|
||||||
|
|
@ -23,27 +24,44 @@ uint16_t crc16(uint16_t crc, uint8_t data) {
|
||||||
return crc;
|
return crc;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// sd_cmd ------------------------------------------------------------
|
||||||
|
// Sends SD card command using SPI mode.
|
||||||
|
// This function:
|
||||||
|
// * Chooses the response length based on the input command
|
||||||
|
// * Makes use of SPI's full duplex. For every byte sent,
|
||||||
|
// a byte is received. Thus for every byte sent as part of
|
||||||
|
// a command, a useless byte must be read from the receive
|
||||||
|
// FIFO.
|
||||||
|
// * Takes advantage of the Sifive SPI peripheral spec's
|
||||||
|
// watermark and interrupt features to determine when a
|
||||||
|
// transfer is complete. This should save on cycles since
|
||||||
|
// no arbitrary delays need to be added.
|
||||||
uint64_t sd_cmd(uint8_t cmd, uint32_t arg, uint8_t crc) {
|
uint64_t sd_cmd(uint8_t cmd, uint32_t arg, uint8_t crc) {
|
||||||
uint8_t response_len;
|
uint8_t response_len;
|
||||||
uint8_t i;
|
uint8_t i;
|
||||||
uint64_t r;
|
uint64_t r;
|
||||||
uint8_t rbyte;
|
uint8_t rbyte;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Initialize the response with 0's.
|
||||||
|
r = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Choose response length based on cmd input.
|
||||||
|
// Most commands return an R1 format response.
|
||||||
switch (cmd) {
|
switch (cmd) {
|
||||||
case 0:
|
|
||||||
response_len = 1;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case 8:
|
case 8:
|
||||||
response_len = 7
|
response_len = R7_RESPONSE;
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
|
case 12:
|
||||||
|
response_len = R1B_RESPONSE;
|
||||||
default:
|
default:
|
||||||
response_len = 1;
|
response_len = R1_RESPONSE;
|
||||||
break;
|
break;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Make interrupt pending after response fifo receives the correct
|
// Make interrupt pending after response fifo receives the correct
|
||||||
// response length.
|
// response length. Probably unecessary so let's wait and see what
|
||||||
write_reg(SPI_RXMARK, response_len);
|
// happens.
|
||||||
|
// write_reg(SPI_RXMARK, response_len);
|
||||||
|
|
||||||
// Write all 6 bytes into transfer fifo
|
// Write all 6 bytes into transfer fifo
|
||||||
spi_sendbyte(0x40 | cmd);
|
spi_sendbyte(0x40 | cmd);
|
||||||
|
|
@ -79,18 +97,44 @@ uint64_t sd_cmd(uint8_t cmd, uint32_t arg, uint8_t crc) {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
return r;
|
return r;
|
||||||
}
|
} // sd_cmd
|
||||||
|
|
||||||
#define cmd0() sd_cmd( 0, 0x00000000, 0x95)
|
// Utility defines for CMD0, CMD8, CMD55, and ACMD41
|
||||||
#define cmd8() sd_cmd( 8, 0x000001aa, 0x87)
|
#define CMD0() sd_cmd( 0, 0x00000000, 0x95) // Reset SD card into IDLE state
|
||||||
// CMD55 has to be sent before ACMD41 (it means the next command is
|
#define CMD8() sd_cmd( 8, 0x000001aa, 0x87) //
|
||||||
// application specific)
|
#define CMD55() sd_cmd(55, 0x00000000, 0x65) //
|
||||||
#define cmd55() sd_cmd(55, 0x00000000, 0x65)
|
#define ACMD41() sd_cmd(41, 0x40000000, 0x77) //
|
||||||
#defube acmd41() sd_cmd(41, 0x40000000, 0x77)
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// init_sd: ----------------------------------------------------------
|
||||||
|
// This first initializes the SPI peripheral then initializes the SD
|
||||||
|
// card itself. We use the uart to display anything that goes wrong.
|
||||||
void init_sd(){
|
void init_sd(){
|
||||||
init_spi();
|
init_spi();
|
||||||
|
|
||||||
cmd0()
|
uint64_t r;
|
||||||
|
|
||||||
|
print_uart("Initializing SD Card in SPI mode");
|
||||||
|
|
||||||
|
// Reset SD Card command
|
||||||
|
// Initializes SD card into SPI mode if CS is asserted '0'
|
||||||
|
if (!(( r = CMD0() ) & 0x10) ) {
|
||||||
|
print_uart("SD ERROR: ");
|
||||||
|
print_uart_byte(r & 0xff);
|
||||||
|
print_uart("\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//
|
||||||
|
if (!(( r = CMD8() ) & 0x10 )) {
|
||||||
|
print_uart("SD ERROR: ");
|
||||||
|
print_uart_byte(r & 0xff);
|
||||||
|
print_uart("\r\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
CMD55();
|
||||||
|
r = ACMD41();
|
||||||
|
} while (r == 0x1);
|
||||||
|
|
||||||
|
print_uart("SD card is initialized");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
@ -2,6 +2,16 @@
|
||||||
|
|
||||||
#include <stdint.h>
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
// Command names
|
||||||
|
#define SD_CMD_STOP_TRANSMISSION 12
|
||||||
|
#define SD_CMD_READ_BLOCK_MULTIPLE 18
|
||||||
|
#define SD_DATA_TOKEN 0xfe
|
||||||
|
|
||||||
|
// Response lengths in bytes
|
||||||
|
#define R1_RESPONSE 1
|
||||||
|
#define R7_RESPONSE 7
|
||||||
|
#define R1B_RESPONSE 2
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t crc7(uint8_t prev, uint8_t in);
|
uint8_t crc7(uint8_t prev, uint8_t in);
|
||||||
uint16_t crc16(uint16_t crc, uint8_t data);
|
uint16_t crc16(uint16_t crc, uint8_t data);
|
||||||
uint64_t sd_cmd(uint8_t cmd, uint32_t arg, uint8_t crc);
|
uint64_t sd_cmd(uint8_t cmd, uint32_t arg, uint8_t crc);
|
||||||
|
|
|
||||||
96
fpga/zsbl/uart.c
Normal file
96
fpga/zsbl/uart.c
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,96 @@
|
||||||
|
#include "uart.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void write_reg_u8(uintptr_t addr, uint8_t value)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
volatile uint8_t *loc_addr = (volatile uint8_t *)addr;
|
||||||
|
*loc_addr = value;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t read_reg_u8(uintptr_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return *(volatile uint8_t *)addr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int is_transmit_empty()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return read_reg_u8(UART_LINE_STATUS) & 0x20;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int is_receive_empty()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return !(read_reg_u8(UART_LINE_STATUS) & 0x1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void write_serial(char a)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
while (is_transmit_empty() == 0) {};
|
||||||
|
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_THR, a);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void init_uart(uint32_t freq, uint32_t baud)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint32_t divisor = freq / (baud << 4);
|
||||||
|
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_IER, 0x00); // Disable all interrupts
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_LCR, 0x80); // Enable DLAB (set baud rate divisor)
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_DLL, divisor); // divisor (lo byte)
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_DLM, (divisor >> 8) & 0xFF); // divisor (hi byte)
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_LCR, 0x03); // 8 bits, no parity, one stop bit
|
||||||
|
write_reg_u8(UART_FCR, 0xC7); // Enable FIFO, clear them, with 14-byte threshold
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void print_uart(const char *str)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const char *cur = &str[0];
|
||||||
|
while (*cur != '\0')
|
||||||
|
{
|
||||||
|
write_serial((uint8_t)*cur);
|
||||||
|
++cur;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8_t bin_to_hex_table[16] = {
|
||||||
|
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
|
||||||
|
|
||||||
|
void bin_to_hex(uint8_t inp, uint8_t res[2])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
res[1] = bin_to_hex_table[inp & 0xf];
|
||||||
|
res[0] = bin_to_hex_table[(inp >> 4) & 0xf];
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void print_uart_int(uint32_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
for (i = 3; i > -1; i--)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint8_t cur = (addr >> (i * 8)) & 0xff;
|
||||||
|
uint8_t hex[2];
|
||||||
|
bin_to_hex(cur, hex);
|
||||||
|
write_serial(hex[0]);
|
||||||
|
write_serial(hex[1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void print_uart_addr(uint64_t addr)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
for (i = 7; i > -1; i--)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint8_t cur = (addr >> (i * 8)) & 0xff;
|
||||||
|
uint8_t hex[2];
|
||||||
|
bin_to_hex(cur, hex);
|
||||||
|
write_serial(hex[0]);
|
||||||
|
write_serial(hex[1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void print_uart_byte(uint8_t byte)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint8_t hex[2];
|
||||||
|
bin_to_hex(byte, hex);
|
||||||
|
write_serial(hex[0]);
|
||||||
|
write_serial(hex[1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
26
fpga/zsbl/uart.h
Normal file
26
fpga/zsbl/uart.h
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,26 @@
|
||||||
|
#pragma once
|
||||||
|
#include <stdint.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define UART_BASE 0x10000000
|
||||||
|
|
||||||
|
#define UART_RBR UART_BASE + 0x00
|
||||||
|
#define UART_THR UART_BASE + 0x00
|
||||||
|
#define UART_IER UART_BASE + 0x01
|
||||||
|
#define UART_IIR UART_BASE + 0x02
|
||||||
|
#define UART_FCR UART_BASE + 0x02
|
||||||
|
#define UART_LCR UART_BASE + 0x03
|
||||||
|
#define UART_MCR UART_BASE + 0x04
|
||||||
|
#define UART_LSR UART_BASE + 0x05
|
||||||
|
#define UART_MSR UART_BASE + 0x06
|
||||||
|
#define UART_SCR UART_BASE + 0x07
|
||||||
|
#define UART_DLL UART_BASE + 0x00
|
||||||
|
#define UART_DLM UART_BASE + 0x01
|
||||||
|
|
||||||
|
void init_uart();
|
||||||
|
void write_reg_u8(uintptr_t addr, uint8_t value);
|
||||||
|
uint8_t read_reg_u8(uintptr_t addr);
|
||||||
|
int read_serial(uint8_t *res);
|
||||||
|
void print_uart(const char* str);
|
||||||
|
void print_uart_int(uint32_t addr);
|
||||||
|
void print_uart_addr(uint64_t addr);
|
||||||
|
void print_uart_byte(uint8_t byte);
|
||||||
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