xref: /qemu/hw/arm/npcm8xx_boards.c (revision 7e70eb3cad7c835f2ba447306927721101c0788f)
1*7e70eb3cSHao Wu /*
2*7e70eb3cSHao Wu  * Machine definitions for boards featuring an NPCM8xx SoC.
3*7e70eb3cSHao Wu  *
4*7e70eb3cSHao Wu  * Copyright 2021 Google LLC
5*7e70eb3cSHao Wu  *
6*7e70eb3cSHao Wu  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7*7e70eb3cSHao Wu  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
8*7e70eb3cSHao Wu  * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9*7e70eb3cSHao Wu  * (at your option) any later version.
10*7e70eb3cSHao Wu  *
11*7e70eb3cSHao Wu  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12*7e70eb3cSHao Wu  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13*7e70eb3cSHao Wu  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License
14*7e70eb3cSHao Wu  * for more details.
15*7e70eb3cSHao Wu  */
16*7e70eb3cSHao Wu 
17*7e70eb3cSHao Wu #include "qemu/osdep.h"
18*7e70eb3cSHao Wu 
19*7e70eb3cSHao Wu #include "chardev/char.h"
20*7e70eb3cSHao Wu #include "hw/arm/npcm8xx.h"
21*7e70eb3cSHao Wu #include "hw/core/cpu.h"
22*7e70eb3cSHao Wu #include "hw/loader.h"
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27*7e70eb3cSHao Wu #include "qemu/datadir.h"
28*7e70eb3cSHao Wu #include "qemu/units.h"
29*7e70eb3cSHao Wu 
30*7e70eb3cSHao Wu #define NPCM845_EVB_POWER_ON_STRAPS 0x000017ff
31*7e70eb3cSHao Wu 
32*7e70eb3cSHao Wu static const char npcm8xx_default_bootrom[] = "npcm8xx_bootrom.bin";
33*7e70eb3cSHao Wu 
34*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_load_bootrom(MachineState *machine, NPCM8xxState *soc)
35*7e70eb3cSHao Wu {
36*7e70eb3cSHao Wu     const char *bios_name = machine->firmware ?: npcm8xx_default_bootrom;
37*7e70eb3cSHao Wu     g_autofree char *filename = NULL;
38*7e70eb3cSHao Wu     int ret;
39*7e70eb3cSHao Wu 
40*7e70eb3cSHao Wu     filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, bios_name);
41*7e70eb3cSHao Wu     if (!filename) {
42*7e70eb3cSHao Wu         error_report("Could not find ROM image '%s'", bios_name);
43*7e70eb3cSHao Wu         if (!machine->kernel_filename) {
44*7e70eb3cSHao Wu             /* We can't boot without a bootrom or a kernel image. */
45*7e70eb3cSHao Wu             exit(1);
46*7e70eb3cSHao Wu         }
47*7e70eb3cSHao Wu         return;
48*7e70eb3cSHao Wu     }
49*7e70eb3cSHao Wu     ret = load_image_mr(filename, machine->ram);
50*7e70eb3cSHao Wu     if (ret < 0) {
51*7e70eb3cSHao Wu         error_report("Failed to load ROM image '%s'", filename);
52*7e70eb3cSHao Wu         exit(1);
53*7e70eb3cSHao Wu     }
54*7e70eb3cSHao Wu }
55*7e70eb3cSHao Wu 
56*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_connect_flash(NPCM7xxFIUState *fiu, int cs_no,
57*7e70eb3cSHao Wu                                   const char *flash_type, DriveInfo *dinfo)
58*7e70eb3cSHao Wu {
59*7e70eb3cSHao Wu     DeviceState *flash;
60*7e70eb3cSHao Wu     qemu_irq flash_cs;
61*7e70eb3cSHao Wu 
62*7e70eb3cSHao Wu     flash = qdev_new(flash_type);
63*7e70eb3cSHao Wu     if (dinfo) {
64*7e70eb3cSHao Wu         qdev_prop_set_drive(flash, "drive", blk_by_legacy_dinfo(dinfo));
65*7e70eb3cSHao Wu     }
66*7e70eb3cSHao Wu     qdev_realize_and_unref(flash, BUS(fiu->spi), &error_fatal);
67*7e70eb3cSHao Wu 
68*7e70eb3cSHao Wu     flash_cs = qdev_get_gpio_in_named(flash, SSI_GPIO_CS, 0);
69*7e70eb3cSHao Wu     qdev_connect_gpio_out_named(DEVICE(fiu), "cs", cs_no, flash_cs);
70*7e70eb3cSHao Wu }
71*7e70eb3cSHao Wu 
72*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_connect_dram(NPCM8xxState *soc, MemoryRegion *dram)
73*7e70eb3cSHao Wu {
74*7e70eb3cSHao Wu     memory_region_add_subregion(get_system_memory(), NPCM8XX_DRAM_BA, dram);
75*7e70eb3cSHao Wu 
76*7e70eb3cSHao Wu     object_property_set_link(OBJECT(soc), "dram-mr", OBJECT(dram),
77*7e70eb3cSHao Wu                              &error_abort);
78*7e70eb3cSHao Wu }
79*7e70eb3cSHao Wu 
80*7e70eb3cSHao Wu static NPCM8xxState *npcm8xx_create_soc(MachineState *machine,
81*7e70eb3cSHao Wu                                         uint32_t hw_straps)
82*7e70eb3cSHao Wu {
83*7e70eb3cSHao Wu     NPCM8xxMachineClass *nmc = NPCM8XX_MACHINE_GET_CLASS(machine);
84*7e70eb3cSHao Wu     Object *obj;
85*7e70eb3cSHao Wu 
86*7e70eb3cSHao Wu     obj = object_new_with_props(nmc->soc_type, OBJECT(machine), "soc",
87*7e70eb3cSHao Wu                                 &error_abort, NULL);
88*7e70eb3cSHao Wu     object_property_set_uint(obj, "power-on-straps", hw_straps, &error_abort);
89*7e70eb3cSHao Wu 
90*7e70eb3cSHao Wu     return NPCM8XX(obj);
91*7e70eb3cSHao Wu }
92*7e70eb3cSHao Wu 
93*7e70eb3cSHao Wu static I2CBus *npcm8xx_i2c_get_bus(NPCM8xxState *soc, uint32_t num)
94*7e70eb3cSHao Wu {
95*7e70eb3cSHao Wu     g_assert(num < ARRAY_SIZE(soc->smbus));
96*7e70eb3cSHao Wu     return I2C_BUS(qdev_get_child_bus(DEVICE(&soc->smbus[num]), "i2c-bus"));
97*7e70eb3cSHao Wu }
98*7e70eb3cSHao Wu 
99*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_init_pwm_splitter(NPCM8xxMachine *machine,
100*7e70eb3cSHao Wu                                       NPCM8xxState *soc, const int *fan_counts)
101*7e70eb3cSHao Wu {
102*7e70eb3cSHao Wu     SplitIRQ *splitters = machine->fan_splitter;
103*7e70eb3cSHao Wu 
104*7e70eb3cSHao Wu     /*
105*7e70eb3cSHao Wu      * PWM 0~3 belong to module 0 output 0~3.
106*7e70eb3cSHao Wu      * PWM 4~7 belong to module 1 output 0~3.
107*7e70eb3cSHao Wu      */
108*7e70eb3cSHao Wu     for (int i = 0; i < NPCM8XX_NR_PWM_MODULES; ++i) {
109*7e70eb3cSHao Wu         for (int j = 0; j < NPCM7XX_PWM_PER_MODULE; ++j) {
110*7e70eb3cSHao Wu             int splitter_no = i * NPCM7XX_PWM_PER_MODULE + j;
111*7e70eb3cSHao Wu             DeviceState *splitter;
112*7e70eb3cSHao Wu 
113*7e70eb3cSHao Wu             if (fan_counts[splitter_no] < 1) {
114*7e70eb3cSHao Wu                 continue;
115*7e70eb3cSHao Wu             }
116*7e70eb3cSHao Wu             object_initialize_child(OBJECT(machine), "fan-splitter[*]",
117*7e70eb3cSHao Wu                                     &splitters[splitter_no], TYPE_SPLIT_IRQ);
118*7e70eb3cSHao Wu             splitter = DEVICE(&splitters[splitter_no]);
119*7e70eb3cSHao Wu             qdev_prop_set_uint16(splitter, "num-lines",
120*7e70eb3cSHao Wu                                  fan_counts[splitter_no]);
121*7e70eb3cSHao Wu             qdev_realize(splitter, NULL, &error_abort);
122*7e70eb3cSHao Wu             qdev_connect_gpio_out_named(DEVICE(&soc->pwm[i]), "duty-gpio-out",
123*7e70eb3cSHao Wu                                         j, qdev_get_gpio_in(splitter, 0));
124*7e70eb3cSHao Wu         }
125*7e70eb3cSHao Wu     }
126*7e70eb3cSHao Wu }
127*7e70eb3cSHao Wu 
128*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_connect_pwm_fan(NPCM8xxState *soc, SplitIRQ *splitter,
129*7e70eb3cSHao Wu                                     int fan_no, int output_no)
130*7e70eb3cSHao Wu {
131*7e70eb3cSHao Wu     DeviceState *fan;
132*7e70eb3cSHao Wu     int fan_input;
133*7e70eb3cSHao Wu     qemu_irq fan_duty_gpio;
134*7e70eb3cSHao Wu 
135*7e70eb3cSHao Wu     g_assert(fan_no >= 0 && fan_no <= NPCM7XX_MFT_MAX_FAN_INPUT);
136*7e70eb3cSHao Wu     /*
137*7e70eb3cSHao Wu      * Fan 0~1 belong to module 0 input 0~1.
138*7e70eb3cSHao Wu      * Fan 2~3 belong to module 1 input 0~1.
139*7e70eb3cSHao Wu      * ...
140*7e70eb3cSHao Wu      * Fan 14~15 belong to module 7 input 0~1.
141*7e70eb3cSHao Wu      * Fan 16~17 belong to module 0 input 2~3.
142*7e70eb3cSHao Wu      * Fan 18~19 belong to module 1 input 2~3.
143*7e70eb3cSHao Wu      */
144*7e70eb3cSHao Wu     if (fan_no < 16) {
145*7e70eb3cSHao Wu         fan = DEVICE(&soc->mft[fan_no / 2]);
146*7e70eb3cSHao Wu         fan_input = fan_no % 2;
147*7e70eb3cSHao Wu     } else {
148*7e70eb3cSHao Wu         fan = DEVICE(&soc->mft[(fan_no - 16) / 2]);
149*7e70eb3cSHao Wu         fan_input = fan_no % 2 + 2;
150*7e70eb3cSHao Wu     }
151*7e70eb3cSHao Wu 
152*7e70eb3cSHao Wu     /* Connect the Fan to PWM module */
153*7e70eb3cSHao Wu     fan_duty_gpio = qdev_get_gpio_in_named(fan, "duty", fan_input);
154*7e70eb3cSHao Wu     qdev_connect_gpio_out(DEVICE(splitter), output_no, fan_duty_gpio);
155*7e70eb3cSHao Wu }
156*7e70eb3cSHao Wu 
157*7e70eb3cSHao Wu static void npcm845_evb_i2c_init(NPCM8xxState *soc)
158*7e70eb3cSHao Wu {
159*7e70eb3cSHao Wu     /* tmp100 temperature sensor on SVB, tmp105 is compatible */
160*7e70eb3cSHao Wu     i2c_slave_create_simple(npcm8xx_i2c_get_bus(soc, 6), "tmp105", 0x48);
161*7e70eb3cSHao Wu }
162*7e70eb3cSHao Wu 
163*7e70eb3cSHao Wu static void npcm845_evb_fan_init(NPCM8xxMachine *machine, NPCM8xxState *soc)
164*7e70eb3cSHao Wu {
165*7e70eb3cSHao Wu     SplitIRQ *splitter = machine->fan_splitter;
166*7e70eb3cSHao Wu     static const int fan_counts[] = {2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 0, 0, 0, 0};
167*7e70eb3cSHao Wu 
168*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_init_pwm_splitter(machine, soc, fan_counts);
169*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[0], 0x00, 0);
170*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[0], 0x01, 1);
171*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[1], 0x02, 0);
172*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[1], 0x03, 1);
173*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[2], 0x04, 0);
174*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[2], 0x05, 1);
175*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[3], 0x06, 0);
176*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[3], 0x07, 1);
177*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[4], 0x08, 0);
178*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[4], 0x09, 1);
179*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[5], 0x0a, 0);
180*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[5], 0x0b, 1);
181*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[6], 0x0c, 0);
182*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[6], 0x0d, 1);
183*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[7], 0x0e, 0);
184*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_pwm_fan(soc, &splitter[7], 0x0f, 1);
185*7e70eb3cSHao Wu }
186*7e70eb3cSHao Wu 
187*7e70eb3cSHao Wu static void npcm845_evb_init(MachineState *machine)
188*7e70eb3cSHao Wu {
189*7e70eb3cSHao Wu     NPCM8xxState *soc;
190*7e70eb3cSHao Wu 
191*7e70eb3cSHao Wu     soc = npcm8xx_create_soc(machine, NPCM845_EVB_POWER_ON_STRAPS);
192*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_dram(soc, machine->ram);
193*7e70eb3cSHao Wu     qdev_realize(DEVICE(soc), NULL, &error_fatal);
194*7e70eb3cSHao Wu 
195*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_load_bootrom(machine, soc);
196*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_connect_flash(&soc->fiu[0], 0, "w25q256", drive_get(IF_MTD, 0, 0));
197*7e70eb3cSHao Wu     npcm845_evb_i2c_init(soc);
198*7e70eb3cSHao Wu     npcm845_evb_fan_init(NPCM8XX_MACHINE(machine), soc);
199*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_load_kernel(machine, soc);
200*7e70eb3cSHao Wu }
201*7e70eb3cSHao Wu 
202*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_set_soc_type(NPCM8xxMachineClass *nmc, const char *type)
203*7e70eb3cSHao Wu {
204*7e70eb3cSHao Wu     NPCM8xxClass *sc = NPCM8XX_CLASS(object_class_by_name(type));
205*7e70eb3cSHao Wu     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(nmc);
206*7e70eb3cSHao Wu 
207*7e70eb3cSHao Wu     nmc->soc_type = type;
208*7e70eb3cSHao Wu     mc->default_cpus = mc->min_cpus = mc->max_cpus = sc->num_cpus;
209*7e70eb3cSHao Wu }
210*7e70eb3cSHao Wu 
211*7e70eb3cSHao Wu static void npcm8xx_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
212*7e70eb3cSHao Wu {
213*7e70eb3cSHao Wu     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
214*7e70eb3cSHao Wu     static const char * const valid_cpu_types[] = {
215*7e70eb3cSHao Wu         ARM_CPU_TYPE_NAME("cortex-a9"),
216*7e70eb3cSHao Wu         NULL
217*7e70eb3cSHao Wu     };
218*7e70eb3cSHao Wu 
219*7e70eb3cSHao Wu     mc->no_floppy = 1;
220*7e70eb3cSHao Wu     mc->no_cdrom = 1;
221*7e70eb3cSHao Wu     mc->no_parallel = 1;
222*7e70eb3cSHao Wu     mc->default_ram_id = "ram";
223*7e70eb3cSHao Wu     mc->valid_cpu_types = valid_cpu_types;
224*7e70eb3cSHao Wu }
225*7e70eb3cSHao Wu 
226*7e70eb3cSHao Wu static void npcm845_evb_machine_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
227*7e70eb3cSHao Wu {
228*7e70eb3cSHao Wu     NPCM8xxMachineClass *nmc = NPCM8XX_MACHINE_CLASS(oc);
229*7e70eb3cSHao Wu     MachineClass *mc = MACHINE_CLASS(oc);
230*7e70eb3cSHao Wu 
231*7e70eb3cSHao Wu     npcm8xx_set_soc_type(nmc, TYPE_NPCM8XX);
232*7e70eb3cSHao Wu 
233*7e70eb3cSHao Wu     mc->desc = "Nuvoton NPCM845 Evaluation Board (Cortex-A35)";
234*7e70eb3cSHao Wu     mc->init = npcm845_evb_init;
235*7e70eb3cSHao Wu     mc->default_ram_size = 1 * GiB;
236*7e70eb3cSHao Wu };
237*7e70eb3cSHao Wu 
238*7e70eb3cSHao Wu static const TypeInfo npcm8xx_machine_types[] = {
239*7e70eb3cSHao Wu     {
240*7e70eb3cSHao Wu         .name           = TYPE_NPCM8XX_MACHINE,
241*7e70eb3cSHao Wu         .parent         = TYPE_MACHINE,
242*7e70eb3cSHao Wu         .instance_size  = sizeof(NPCM8xxMachine),
243*7e70eb3cSHao Wu         .class_size     = sizeof(NPCM8xxMachineClass),
244*7e70eb3cSHao Wu         .class_init     = npcm8xx_machine_class_init,
245*7e70eb3cSHao Wu         .abstract       = true,
246*7e70eb3cSHao Wu     }, {
247*7e70eb3cSHao Wu         .name           = MACHINE_TYPE_NAME("npcm845-evb"),
248*7e70eb3cSHao Wu         .parent         = TYPE_NPCM8XX_MACHINE,
249*7e70eb3cSHao Wu         .class_init     = npcm845_evb_machine_class_init,
250*7e70eb3cSHao Wu     },
251*7e70eb3cSHao Wu };
252*7e70eb3cSHao Wu 
253*7e70eb3cSHao Wu DEFINE_TYPES(npcm8xx_machine_types)
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