]> granicus.if.org Git - esp-idf/blob - components/soc/esp32/rtc_clk.c
soc: implement XTAL frequency detection
[esp-idf] / components / soc / esp32 / rtc_clk.c
1 // Copyright 2015-2017 Espressif Systems (Shanghai) PTE LTD
2 //
3 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4 // you may not use this file except in compliance with the License.
5 // You may obtain a copy of the License at
6 //
7 //     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8 //
9 // Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10 // distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11 // WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12 // See the License for the specific language governing permissions and
13 // limitations under the License.
14
15 #include <stdbool.h>
16 #include <stdint.h>
17 #include <stddef.h>
18 #include <assert.h>
19 #include "rom/ets_sys.h"
20 #include "rom/rtc.h"
21 #include "rom/uart.h"
22 #include "soc/rtc.h"
23 #include "soc/rtc_cntl_reg.h"
24 #include "soc/rtc_io_reg.h"
25 #include "soc/sens_reg.h"
26 #include "soc/dport_reg.h"
27 #include "soc/efuse_reg.h"
28 #include "soc/apb_ctrl_reg.h"
29 #include "i2c_rtc_clk.h"
30 #include "soc_log.h"
31 #include "sdkconfig.h"
32
33 #define MHZ (1000000)
34
35 static const char* TAG = "rtc_clk";
36
37 /* Various constants related to the analog internals of the chip.
38  * Defined here because they don't have any use outside of this file.
39  */
40
41 #define BBPLL_ENDIV5_VAL_320M       0x43
42 #define BBPLL_BBADC_DSMP_VAL_320M   0x84
43 #define BBPLL_ENDIV5_VAL_480M       0xc3
44 #define BBPLL_BBADC_DSMP_VAL_480M   0x74
45
46 #define APLL_SDM_STOP_VAL_1         0x09
47 #define APLL_SDM_STOP_VAL_2_REV0    0x69
48 #define APLL_SDM_STOP_VAL_2_REV1    0x49
49
50 #define APLL_CAL_DELAY_1            0x0f
51 #define APLL_CAL_DELAY_2            0x3f
52 #define APLL_CAL_DELAY_3            0x1f
53
54 #define XTAL_32K_DAC_VAL    1
55 #define XTAL_32K_DRES_VAL   3
56 #define XTAL_32K_DBIAS_VAL  0
57
58 /* Delays for various clock sources to be enabled/switched.
59  * All values are in microseconds.
60  * TODO: some of these are excessive, and should be reduced.
61  */
62 #define DELAY_CPU_FREQ_SWITCH_TO_XTAL   80
63 #define DELAY_CPU_FREQ_SWITCH_TO_PLL    10
64 #define DELAY_PLL_DBIAS_RAISE           3
65 #define DELAY_PLL_ENABLE                80
66 #define DELAY_FAST_CLK_SWITCH           3
67 #define DELAY_SLOW_CLK_SWITCH           300
68 #define DELAY_8M_ENABLE                 50
69
70 /* Number of 8M/256 clock cycles to use for XTAL frequency estimation.
71  * 10 cycles will take approximately 300 microseconds.
72  */
73 #define XTAL_FREQ_EST_CYCLES            10
74
75
76 void rtc_clk_32k_enable(bool enable)
77 {
78     if (enable) {
79         SET_PERI_REG_MASK(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_X32N_MUX_SEL | RTC_IO_X32P_MUX_SEL);
80         CLEAR_PERI_REG_MASK(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG,
81                 RTC_IO_X32P_RDE | RTC_IO_X32P_RUE | RTC_IO_X32N_RUE |
82                 RTC_IO_X32N_RDE | RTC_IO_X32N_MUX_SEL | RTC_IO_X32P_MUX_SEL);
83         REG_SET_FIELD(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_DAC_XTAL_32K, XTAL_32K_DAC_VAL);
84         REG_SET_FIELD(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_DRES_XTAL_32K, XTAL_32K_DRES_VAL);
85         REG_SET_FIELD(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_DBIAS_XTAL_32K, XTAL_32K_DBIAS_VAL);
86         SET_PERI_REG_MASK(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_XPD_XTAL_32K);
87     } else {
88         CLEAR_PERI_REG_MASK(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_XPD_XTAL_32K);
89     }
90 }
91
92 bool rtc_clk_32k_enabled()
93 {
94     return GET_PERI_REG_MASK(RTC_IO_XTAL_32K_PAD_REG, RTC_IO_XPD_XTAL_32K) != 0;
95 }
96
97 void rtc_clk_8m_enable(bool clk_8m_en, bool d256_en)
98 {
99     if (clk_8m_en) {
100         CLEAR_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ENB_CK8M);
101         /* no need to wait once enabled by software */
102         REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_TIMER1_REG, RTC_CNTL_CK8M_WAIT, 1);
103         if (d256_en) {
104             CLEAR_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ENB_CK8M_DIV);
105         } else {
106             SET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ENB_CK8M_DIV);
107         }
108         ets_delay_us(DELAY_8M_ENABLE);
109     } else {
110         SET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ENB_CK8M);
111         REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_TIMER1_REG, RTC_CNTL_CK8M_WAIT, RTC_CNTL_CK8M_WAIT_DEFAULT);
112     }
113 }
114
115 bool rtc_clk_8m_enabled()
116 {
117     return GET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ENB_CK8M) == 0;
118 }
119
120 bool rtc_clk_8md256_enabled()
121 {
122     return GET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ENB_CK8M_DIV) == 0;
123 }
124
125 void rtc_clk_apll_enable(bool enable, uint32_t sdm0, uint32_t sdm1, uint32_t sdm2, uint32_t o_div)
126 {
127     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_ANA_CONF_REG, RTC_CNTL_PLLA_FORCE_PD, enable ? 0 : 1);
128     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_ANA_CONF_REG, RTC_CNTL_PLLA_FORCE_PU, enable ? 1 : 0);
129     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_OPTIONS0_REG, RTC_CNTL_BIAS_I2C_FORCE_PD, enable ? 0 : 1);
130
131     if (!enable &&
132         REG_GET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL) != RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_PLL) {
133         SET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_OPTIONS0_REG, RTC_CNTL_BIAS_I2C_FORCE_PD);
134     }
135
136     if (enable) {
137         uint8_t sdm_stop_val_2 = APLL_SDM_STOP_VAL_2_REV1;
138         uint32_t is_rev0 = (GET_PERI_REG_BITS2(EFUSE_BLK0_RDATA3_REG, 1, 15) == 0);
139         if (is_rev0) {
140             sdm0 = 0;
141             sdm1 = 0;
142             sdm_stop_val_2 = APLL_SDM_STOP_VAL_2_REV0;
143         }
144         I2C_WRITEREG_MASK_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_DSDM2, sdm2);
145         I2C_WRITEREG_MASK_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_DSDM0, sdm0);
146         I2C_WRITEREG_MASK_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_DSDM1, sdm1);
147         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_SDM_STOP, APLL_SDM_STOP_VAL_1);
148         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_SDM_STOP, sdm_stop_val_2);
149         I2C_WRITEREG_MASK_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_OR_OUTPUT_DIV, o_div);
150
151         /* calibration */
152         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_IR_CAL_DELAY, APLL_CAL_DELAY_1);
153         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_IR_CAL_DELAY, APLL_CAL_DELAY_2);
154         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_IR_CAL_DELAY, APLL_CAL_DELAY_3);
155
156         /* wait for calibration end */
157         while (!(I2C_READREG_MASK_RTC(I2C_APLL, I2C_APLL_OR_CAL_END))) {
158             /* use ets_delay_us so the RTC bus doesn't get flooded */
159             ets_delay_us(1);
160         }
161     }
162 }
163
164 void rtc_clk_slow_freq_set(rtc_slow_freq_t slow_freq)
165 {
166     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ANA_CLK_RTC_SEL, slow_freq);
167     ets_delay_us(DELAY_SLOW_CLK_SWITCH);
168 }
169
170 rtc_slow_freq_t rtc_clk_slow_freq_get()
171 {
172     return REG_GET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_ANA_CLK_RTC_SEL);
173 }
174
175
176 void rtc_clk_fast_freq_set(rtc_fast_freq_t fast_freq)
177 {
178     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_FAST_CLK_RTC_SEL, fast_freq);
179     ets_delay_us(DELAY_FAST_CLK_SWITCH);
180 }
181
182 rtc_fast_freq_t rtc_clk_fast_freq_get()
183 {
184     return REG_GET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_FAST_CLK_RTC_SEL);
185 }
186
187 void rtc_clk_bbpll_set(rtc_xtal_freq_t xtal_freq, rtc_cpu_freq_t cpu_freq)
188 {
189     uint8_t div_ref;
190     uint8_t div7_0;
191     uint8_t div10_8;
192     uint8_t lref;
193     uint8_t dcur;
194     uint8_t bw;
195
196     if (cpu_freq != RTC_CPU_FREQ_240M) {
197         /* Configure 320M PLL */
198         switch (xtal_freq) {
199             case RTC_XTAL_FREQ_40M:
200                 div_ref = 0;
201                 div7_0 = 32;
202                 div10_8 = 0;
203                 lref = 0;
204                 dcur = 6;
205                 bw = 3;
206                 break;
207             case RTC_XTAL_FREQ_26M:
208                 div_ref = 12;
209                 div7_0 = 224;
210                 div10_8 = 4;
211                 lref = 1;
212                 dcur = 0;
213                 bw = 1;
214                 break;
215             case RTC_XTAL_FREQ_24M:
216                 div_ref = 11;
217                 div7_0 = 224;
218                 div10_8 = 4;
219                 lref = 1;
220                 dcur = 0;
221                 bw = 1;
222                 break;
223             default:
224                 div_ref = 12;
225                 div7_0 = 224;
226                 div10_8 = 4;
227                 lref = 0;
228                 dcur = 0;
229                 bw = 0;
230                 break;
231         }
232         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_ENDIV5, BBPLL_ENDIV5_VAL_320M);
233         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_BBADC_DSMP, BBPLL_BBADC_DSMP_VAL_320M);
234     } else {
235         /* Raise the voltage */
236         REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_REG, RTC_CNTL_DIG_DBIAS_WAK, RTC_CNTL_DBIAS_1V25);
237         ets_delay_us(DELAY_PLL_DBIAS_RAISE);
238         /* Configure 480M PLL */
239         switch (xtal_freq) {
240             case RTC_XTAL_FREQ_40M:
241                 div_ref = 0;
242                 div7_0 = 28;
243                 div10_8 = 0;
244                 lref = 0;
245                 dcur = 6;
246                 bw = 3;
247                 break;
248             case RTC_XTAL_FREQ_26M:
249                 div_ref = 12;
250                 div7_0 = 144;
251                 div10_8 = 4;
252                 lref = 1;
253                 dcur = 0;
254                 bw = 1;
255                 break;
256             case RTC_XTAL_FREQ_24M:
257                 div_ref = 11;
258                 div7_0 = 144;
259                 div10_8 = 4;
260                 lref = 1;
261                 dcur = 0;
262                 bw = 1;
263                 break;
264             default:
265                 div_ref = 12;
266                 div7_0 = 224;
267                 div10_8 = 4;
268                 lref = 0;
269                 dcur = 0;
270                 bw = 0;
271                 break;
272         }
273         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_ENDIV5, BBPLL_ENDIV5_VAL_480M);
274         I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_BBADC_DSMP, BBPLL_BBADC_DSMP_VAL_480M);
275     }
276
277     uint8_t i2c_bbpll_lref  = (lref << 7) | (div10_8 << 4) | (div_ref);
278     uint8_t i2c_bbpll_div_7_0 = div7_0;
279     uint8_t i2c_bbpll_dcur = (bw << 6) | dcur;
280     I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_OC_LREF, i2c_bbpll_lref);
281     I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_OC_DIV_7_0, i2c_bbpll_div_7_0);
282     I2C_WRITEREG_RTC(I2C_BBPLL, I2C_BBPLL_OC_DCUR, i2c_bbpll_dcur);
283     ets_delay_us(DELAY_PLL_ENABLE);
284 }
285
286 void rtc_clk_cpu_freq_set(rtc_cpu_freq_t cpu_freq)
287 {
288     rtc_xtal_freq_t xtal_freq = rtc_clk_xtal_freq_get();
289     /* Switch CPU to XTAL frequency first */
290     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_REG, RTC_CNTL_DIG_DBIAS_WAK, RTC_CNTL_DBIAS_1V10);
291     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_XTL);
292     REG_SET_FIELD(APB_CTRL_SYSCLK_CONF_REG, APB_CTRL_PRE_DIV_CNT, 0);
293     ets_update_cpu_frequency(xtal_freq);
294     ets_delay_us(DELAY_CPU_FREQ_SWITCH_TO_XTAL);
295     REG_SET_FIELD(DPORT_CPU_PER_CONF_REG, DPORT_CPUPERIOD_SEL, 0);
296     SET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_OPTIONS0_REG,
297             RTC_CNTL_BB_I2C_FORCE_PD | RTC_CNTL_BBPLL_FORCE_PD |
298             RTC_CNTL_BBPLL_I2C_FORCE_PD);
299     rtc_clk_apb_freq_update(xtal_freq * MHZ);
300
301     /* is APLL under force power down? */
302     uint32_t apll_fpd = REG_GET_FIELD(RTC_CNTL_ANA_CONF_REG, RTC_CNTL_PLLA_FORCE_PD);
303     if (apll_fpd) {
304         /* then also power down the internal I2C bus */
305         SET_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_OPTIONS0_REG, RTC_CNTL_BIAS_I2C_FORCE_PD);
306     }
307     /* now switch to the desired frequency */
308     if (cpu_freq == RTC_CPU_FREQ_XTAL) {
309         /* already at XTAL, nothing to do */
310     } else if (cpu_freq == RTC_CPU_FREQ_2M) {
311         /* set up divider to produce 2MHz from XTAL */
312         REG_SET_FIELD(APB_CTRL_SYSCLK_CONF_REG, APB_CTRL_PRE_DIV_CNT, (xtal_freq / 2) - 1);
313         ets_update_cpu_frequency(2);
314         rtc_clk_apb_freq_update(2 * MHZ);
315         /* lower the voltage */
316         REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_REG, RTC_CNTL_DIG_DBIAS_WAK, RTC_CNTL_DBIAS_1V00);
317     } else {
318         /* use PLL as clock source */
319         CLEAR_PERI_REG_MASK(RTC_CNTL_OPTIONS0_REG,
320                 RTC_CNTL_BIAS_I2C_FORCE_PD | RTC_CNTL_BB_I2C_FORCE_PD |
321                 RTC_CNTL_BBPLL_FORCE_PD | RTC_CNTL_BBPLL_I2C_FORCE_PD);
322         rtc_clk_bbpll_set(xtal_freq, cpu_freq);
323         if (cpu_freq == RTC_CPU_FREQ_80M) {
324             REG_SET_FIELD(DPORT_CPU_PER_CONF_REG, DPORT_CPUPERIOD_SEL, 0);
325             ets_update_cpu_frequency(80);
326         } else if (cpu_freq == RTC_CPU_FREQ_160M) {
327             REG_SET_FIELD(DPORT_CPU_PER_CONF_REG, DPORT_CPUPERIOD_SEL, 1);
328             ets_update_cpu_frequency(160);
329         } else if (cpu_freq == RTC_CPU_FREQ_240M) {
330             REG_SET_FIELD(DPORT_CPU_PER_CONF_REG, DPORT_CPUPERIOD_SEL, 2);
331             ets_update_cpu_frequency(240);
332         }
333         REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_PLL);
334         ets_delay_us(DELAY_CPU_FREQ_SWITCH_TO_PLL);
335         rtc_clk_apb_freq_update(80 * MHZ);
336     }
337 }
338
339 rtc_cpu_freq_t rtc_clk_cpu_freq_get()
340 {
341     uint32_t soc_clk_sel = REG_GET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL);
342     switch (soc_clk_sel) {
343         case RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_XTL: {
344             uint32_t pre_div = REG_GET_FIELD(APB_CTRL_SYSCLK_CONF_REG, APB_CTRL_PRE_DIV_CNT);
345             if (pre_div == 0) {
346                 return RTC_CPU_FREQ_XTAL;
347             } else if (pre_div == rtc_clk_xtal_freq_get() / 2 - 1) {
348                 return RTC_CPU_FREQ_2M;
349             } else {
350                 assert(false && "unsupported frequency");
351             }
352             break;
353         }
354         case RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_PLL: {
355             uint32_t cpuperiod_sel = REG_GET_FIELD(DPORT_CPU_PER_CONF_REG, DPORT_CPUPERIOD_SEL);
356             if (cpuperiod_sel == 0) {
357                 return RTC_CPU_FREQ_80M;
358             } else if (cpuperiod_sel == 1) {
359                 return RTC_CPU_FREQ_160M;
360             } else if (cpuperiod_sel == 2) {
361                 return RTC_CPU_FREQ_240M;
362             } else {
363                 assert(false && "unsupported frequency");
364             }
365             break;
366         }
367         case RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_APLL:
368         case RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_8M:
369         default:
370             assert(false && "unsupported frequency");
371     }
372     return RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_XTL;
373 }
374
375 uint32_t rtc_clk_cpu_freq_value(rtc_cpu_freq_t cpu_freq)
376 {
377     switch (cpu_freq) {
378         case RTC_CPU_FREQ_XTAL:
379             return ((uint32_t) rtc_clk_xtal_freq_get()) * MHZ;
380         case RTC_CPU_FREQ_2M:
381             return 2 * MHZ;
382         case RTC_CPU_FREQ_80M:
383             return 80 * MHZ;
384         case RTC_CPU_FREQ_160M:
385             return 160 * MHZ;
386         case RTC_CPU_FREQ_240M:
387             return 240 * MHZ;
388         default:
389             assert(false && "invalid rtc_cpu_freq_t value");
390             return 0;
391     }
392 }
393
394 /* Values of RTC_XTAL_FREQ_REG and RTC_APB_FREQ_REG are stored as two copies in
395  * lower and upper 16-bit halves. These are the routines to work with such a
396  * representation.
397  */
398 static bool clk_val_is_valid(uint32_t val) {
399     return (val & 0xffff) == ((val >> 16) & 0xffff) &&
400             val != 0 &&
401             val != UINT32_MAX;
402 }
403
404 static uint32_t reg_val_to_clk_val(uint32_t val) {
405     return val & UINT16_MAX;
406 }
407
408 static uint32_t clk_val_to_reg_val(uint32_t val) {
409     return (val & UINT16_MAX) | ((val & UINT16_MAX) << 16);
410 }
411
412 rtc_xtal_freq_t rtc_clk_xtal_freq_get()
413 {
414     /* We may have already written XTAL value into RTC_XTAL_FREQ_REG */
415     uint32_t xtal_freq_reg = READ_PERI_REG(RTC_XTAL_FREQ_REG);
416     if (!clk_val_is_valid(xtal_freq_reg)) {
417         SOC_LOGW(TAG, "invalid RTC_XTAL_FREQ_REG value: 0x%08x", xtal_freq_reg);
418         return RTC_XTAL_FREQ_AUTO;
419     }
420     return reg_val_to_clk_val(xtal_freq_reg);
421 }
422
423 void rtc_clk_xtal_freq_update(rtc_xtal_freq_t xtal_freq)
424 {
425     WRITE_PERI_REG(RTC_XTAL_FREQ_REG, clk_val_to_reg_val(xtal_freq));
426 }
427
428 static rtc_xtal_freq_t rtc_clk_xtal_freq_estimate()
429 {
430     uint64_t cal_val = rtc_clk_cal_ratio(RTC_CAL_8MD256, XTAL_FREQ_EST_CYCLES);
431     /* cal_val contains period of 8M/256 clock in XTAL clock cycles
432      * (shifted by RTC_CLK_CAL_FRACT bits).
433      * Xtal frequency will be (cal_val * 8M / 256) / 2^19
434      */
435     uint32_t freq_mhz = (cal_val * (RTC_FAST_CLK_FREQ_APPROX / MHZ) / 256 ) >> RTC_CLK_CAL_FRACT;
436     /* Guess the XTAL type. For now, only 40 and 26MHz are supported.
437      */
438     switch (freq_mhz) {
439         case 21 ... 31:
440             return RTC_XTAL_FREQ_26M;
441         case 32 ... 33:
442             SOC_LOGW(TAG, "Potentially bogus XTAL frequency: %d MHz, guessing 26 MHz", freq_mhz);
443             return RTC_XTAL_FREQ_26M;
444         case 34 ... 35:
445             SOC_LOGW(TAG, "Potentially bogus XTAL frequency: %d MHz, guessing 40 MHz", freq_mhz);
446             return RTC_XTAL_FREQ_40M;
447         case 36 ... 45:
448             return RTC_XTAL_FREQ_40M;
449         default:
450             SOC_LOGW(TAG, "Bogus XTAL frequency: %d MHz", freq_mhz);
451             return RTC_XTAL_FREQ_AUTO;
452     }
453 }
454
455 void rtc_clk_apb_freq_update(uint32_t apb_freq)
456 {
457     WRITE_PERI_REG(RTC_APB_FREQ_REG, clk_val_to_reg_val(apb_freq >> 12));
458 }
459
460 uint32_t rtc_clk_apb_freq_get()
461 {
462     return reg_val_to_clk_val(READ_PERI_REG(RTC_APB_FREQ_REG)) << 12;
463 }
464
465
466 void rtc_clk_init(rtc_clk_config_t cfg)
467 {
468     /* If we get a TG WDT system reset while running at 240MHz,
469      * DPORT_CPUPERIOD_SEL register will be reset to 0 resulting in 120MHz
470      * APB and CPU frequencies after reset. This will cause issues with XTAL
471      * frequency estimation, so we switch to XTAL frequency first.
472      *
473      * Ideally we would only do this if RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL == PLL and
474      * PLL is configured for 480M, but it takes less time to switch to 40M and
475      * run the following code than querying the PLL does.
476      */
477     if (REG_GET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL) == RTC_CNTL_SOC_CLK_SEL_PLL) {
478         rtc_clk_cpu_freq_set(RTC_CPU_FREQ_XTAL);
479     }
480
481     /* Set tuning parameters for 8M and 150k clocks.
482      * Note: this doesn't attempt to set the clocks to precise frequencies.
483      * Instead, we calibrate these clocks against XTAL frequency later, when necessary.
484      * - SCK_DCAP value controls tuning of 150k clock.
485      *   The higher the value of DCAP is, the lower is the frequency.
486      * - CK8M_DFREQ value controls tuning of 8M clock.
487      *   CLK_8M_DFREQ constant gives the best temperature characteristics.
488      */
489     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_REG, RTC_CNTL_SCK_DCAP, cfg.slow_clk_dcap);
490     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_CK8M_DFREQ, cfg.clk_8m_dfreq);
491
492     /* Configure 8M clock division */
493     REG_SET_FIELD(RTC_CNTL_CLK_CONF_REG, RTC_CNTL_CK8M_DIV_SEL, cfg.clk_8m_div);
494
495     /* Enable the internal bus used to configure PLLs */
496     SET_PERI_REG_BITS(ANA_CONFIG_REG, ANA_CONFIG_M, ANA_CONFIG_M, ANA_CONFIG_S);
497     CLEAR_PERI_REG_MASK(ANA_CONFIG_REG, I2C_APLL_M | I2C_BBPLL_M);
498
499     /* Estimate XTAL frequency if requested */
500     rtc_xtal_freq_t xtal_freq = cfg.xtal_freq;
501     if (xtal_freq == RTC_XTAL_FREQ_AUTO) {
502         if (clk_val_is_valid(READ_PERI_REG(RTC_XTAL_FREQ_REG))) {
503             /* XTAL frequency has already been set, use existing value */
504             xtal_freq = rtc_clk_xtal_freq_get();
505         } else {
506             /* Not set yet, estimate XTAL frequency based on RTC_FAST_CLK */
507             xtal_freq = rtc_clk_xtal_freq_estimate();
508             if (xtal_freq == RTC_XTAL_FREQ_AUTO) {
509                 SOC_LOGW(TAG, "Can't estimate XTAL frequency, assuming 26MHz");
510                 xtal_freq = RTC_XTAL_FREQ_26M;
511             }
512         }
513     }
514     rtc_clk_xtal_freq_update(xtal_freq);
515     rtc_clk_apb_freq_update(xtal_freq * MHZ);
516     /* Set CPU frequency */
517     rtc_clk_cpu_freq_set(cfg.cpu_freq);
518
519     /* Slow & fast clocks setup */
520     if (cfg.slow_freq == RTC_SLOW_FREQ_32K_XTAL) {
521         rtc_clk_32k_enable(false);
522     }
523     if (cfg.fast_freq == RTC_FAST_FREQ_8M) {
524         bool need_8md256 = cfg.slow_freq == RTC_SLOW_FREQ_8MD256;
525         rtc_clk_8m_enable(true, need_8md256);
526     }
527     rtc_clk_fast_freq_set(cfg.fast_freq);
528     rtc_clk_slow_freq_set(cfg.slow_freq);
529 }
530
531 /* Name used in libphy.a:phy_chip_v7.o
532  * TODO: update the library to use rtc_clk_xtal_freq_get
533  */
534 rtc_xtal_freq_t rtc_get_xtal() __attribute__((alias("rtc_clk_xtal_freq_get")));