【Phytium】飞腾D2000 UEFI/EDK2 适配 RTC(IIC SD3077)

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0. env

1. 软件

开发环境：ubuntu1804
toolchain：飞腾GCC4.9
UEFI：edk2-core-3.5
运行环境：kylin v10 | kernel-5.4 | aarch64 | arm64

2. 硬件

CPU：飞腾 腾锐D2000
RTC：SD3077
硬件连接：CPU(I2C3) — RTC

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10. 需求

1. 硬件

RTC 这路的IIC要通信正常

2. 软件

UEFI 中完成RTC更新
linux中可手动更新date

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20. Datasheet

CPU

腾锐D2000软件编程手册-V1.1.pdf // 官网下载：略

RTC

SD3077+datasheetv3.4.pdf // 官网下载：参考附件

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30. 调试步骤

1. 硬件环境搭建

D2000 核心板 通过I2C3接口外接RTC SD3077
RTC供电3V3
CPU可单独上下电，不影响RTC供电

2. UEFI 开发环境搭建

ubuntu1804 搭建EDK2的环境，飞腾适配过的版本
安装对应toolchain：飞腾GCC4.9
制作bootloader的工程：略

3. 修改步骤

1. UEFI 中使能RTC驱动、配置RTC信息等

vi PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/PhytiumD2000Pkg.dsc

1.1 使能RTC驱动

 !if $(BOARD) == "DEMO"DEFINE HDA_SUPPORT             = TRUE
-  DEFINE SD3068                  = FALSE
+  DEFINE SD3068                  = TRUE

remark: 1. 使能这里的SD3068，
从而配置I2C slave addr 为：0x32
配置RTC使用的I2C controller Base Address 为：0x28009000 即I2C3的控制器

1. 如果I2C_RTC_USE没使能，使能后即可使用RTC-efi53   DEFINE I2C_RTC_USE             = TRUE

1.2 修改RTC对应的IIC配置信息

1. 使能SD3068后

1. 则RTC使用的slave address修改为：0x32529 !if $(SD3068) == TRUE530   gPhytiumPlatformTokenSpaceGuid.PcdRtcI2cControllerSlaveAddress|0x32531 !else532   gPhytiumPlatformTokenSpaceGuid.PcdRtcI2cControllerSlaveAddress|0x68533 !endif

2. 默认使用的是I2C0、I2C1的控制器来操作RTC；实际使用的是I2C3，所以这里的RTC使用的I2C controller的基质要修改为I2C3，即0x28009000 // 参考手册说明# RTC I2C Controller Register Base Address and Speed#
...
-  gPhytiumPlatformTokenSpaceGuid.PcdRtcI2cControllerBaseAddress|0x28007000		// IIC1 飞腾空出了I2C0、I2C1
+  gPhytiumPlatformTokenSpaceGuid.PcdRtcI2cControllerBaseAddress|0x28009000		// IIC3 实际使用的是I2C3

2. 使能I2C_RTC_USE后

1. 则使用的事Ds1339_RtcLib.inf，对应驱动：./PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/Library/Ds1339_RtcLib/253   # Board Specific RealTimeClock Library254   !if $(I2C_RTC_USE) == TRUE255     RealTimeClockLib|$(PLATFORM_PACKAGE)/Library/Ds1339_RtcLib/Ds1339_RtcLib.inf256   !else257     RealTimeClockLib|$(PLATFORM_PACKAGE)/Library/XgeneRealTimeClockLib/XgeneRealTimeClockLib.inf258   !endif259   TimeBaseLib|EmbeddedPkg/Library/TimeBaseLib/TimeBaseLib.inf

1.3 解决驱动冲突

驱动冲突，占用了0x28000000,+0x5000的位置，正好囊括了i2c3的地址

1. 如果不用也可以不使能该功能--- a/PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/Drivers/FixGcdDxe/FixGcdDxe.c
+++ b/PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/Drivers/FixGcdDxe/FixGcdDxe.c
@@ -54,18 +54,18 @@ InitializeFixGcdDxe ();ASSERT_EFI_ERROR (Status);-  Status = gDS->AddMemorySpace (
-                  EfiGcdMemoryTypeReserved,
-                  0x28008000, 0x5000,
-                  EFI_MEMORY_UC
-                  );
-  ASSERT_EFI_ERROR (Status);
+  //Status = gDS->AddMemorySpace (
+  //                EfiGcdMemoryTypeReserved,
+  //                0x28008000, 0x5000,
+  //                EFI_MEMORY_UC
+  //                );^M
+  //ASSERT_EFI_ERROR (Status);-  Status = gDS->SetMemorySpaceAttributes (
-                  0x28008000, 0x5000,
-                  EFI_MEMORY_UC
-                  );
-  ASSERT_EFI_ERROR (Status);
+  //Status = gDS->SetMemorySpaceAttributes (
+  //                0x28008000, 0x5000,
+  //                EFI_MEMORY_UC
+  //                );
+  //ASSERT_EFI_ERROR (Status);return Status;}

1.4 验证波形

编译后，测量I2C3这一路的信号，正常会产生RTC读写信号

2. 修改对应RTC驱动，适配SD3077

使用上述修改，则需要修改的驱动为：./PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/Library/Ds1339_RtcLib/*

1.1 修改IIC3的引脚复用

1. rtc-efi不需要依赖ACPI配置RTC，管脚引用可以直接放在驱动中执行。
2. I2C3 管脚复用信息如下：

控制域	…	Func2
hdt_mb_done_state_pad	…	i2c_3_scl
hdt_mb_fail_state_pad	…	i2c_3_sda

3. I2C3 引脚功能配置寄存器：
   

偏移	位域	说明
0x0204	[3 : 2]	控制 hdt_mb_done_state_pad 的上下拉
0x0204	[1 : 0]	控制 hdt_mb_done_state_pad 的复用功能
0x0208	[31 : 30]	控制 hdt_mb_fail_state_pad 的上下拉
0x0208	[29 : 28]	控制 hdt_mb_fail_state_pad 的复用功能

实际使用：I2C3，则需要复用 这两个pin为Func2
即：
SCL : 0x28180000 + 0x0204 : [3:0] : 写入0010
SDA : 0x28180000 + 0x0208 : [31:28] : 写入0010

4. 在源码驱动初始化程序段中添加管脚复用

vi PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/Library/Ds1339_RtcLib/Ds1339_RtcLib.c

1. 在LibRtcInitialize中添加服用程序@@ -980,8 +1016,20 @@ LibRtcInitialize (mRtcBase      = PcdGet64 (PcdRtcI2cControllerBaseAddress);mSlaveaddress = PcdGet32 (PcdRtcI2cControllerSlaveAddress);
+    /* I2C3 :
+        SCL : 0x28180000 + 0x0204 : [3:0]   : Pll FUNC2
+        SDA : 0x28180000 + 0x0208 : [31:28] : Pll FUNC2
+     */
+    Reg = MmioRead32(0x28180204);
+    MmioWrite32(0x28180204, (Reg & (~(0xff << 0))) | (0x22 << 0));
+    Reg = MmioRead32(0x28180208);
+    MmioWrite32(0x28180208, (Reg & (~(0xff << 28))) | (0x22 << 28));
...

1.2 允许SD3077的写使能功能

1. 3077又写保护功能，要想在操作系统中正常使用hwclock之类的命令，需要提前禁止写保护功能(客户要求)
2. 关于3077芯片写保护的禁止与使能说明如下：
   

2.1 寄存器说明：

3. 按文档说明，做如下设置禁止写保护功能：
先配置WRTC1 ： 0x10 赋值 1xxx xxxx // 实际使用值为0x80
再配置WRTC2,3 ： 0x0f 赋值 1xxx x1xx // 厂商建议值0xff，实际使用值为0x84

4. 修改源码，加入上述配置寄存器禁止写保护的代码段：

vi PhytiumPkg/PhytiumD2000Pkg/Library/Ds1339_RtcLib/Ds1339_RtcLib.c

+#ifdef RTC_FIX
+    /* I2C3 :
+        SCL : 0x28180000 + 0x0204 : [3:0]   : Pull FUNC2
+        SDA : 0x28180000 + 0x0208 : [31:28] : Pull FUNC2
+     */
+    Reg = MmioRead32(0x28180204);
+    MmioWrite32(0x28180204, (Reg & (~(0xff << 0))) | (0x22 << 0));
+    Reg = MmioRead32(0x28180208);
+    MmioWrite32(0x28180208, (Reg & (~(0xff << 28))) | (0x22 << 28));
+
+    if(mSlaveaddress == CONFIG_RTC_SD3068){
+        SD3068EnableRegWrite (mSlaveaddress);
+    }
+#endif

+#ifdef RTC_FIX
+VOID
+EFIAPI
+SD3068EnableRegWrite (
+        IN UINT32 mSlaveaddress
+        )
+{
+    UINT8   Buffer;
+    Buffer = rtc_read (0x10, mSlaveaddress);
+    Buffer |= (1 << 7);
+    rtc_write (0x10, Buffer, mSlaveaddress);
+
+    Buffer = rtc_read (0x0f, mSlaveaddress);
+    Buffer |= (1 << 2);
+    Buffer |= (1 << 7);
+    rtc_write (0x0f, Buffer, mSlaveaddress);
+
+}
+#endif /* ifdef RTC_RIX */

1.3 验证时间

1. 启动到操作系统后，查看内核log，看一下rtc-efi打印
   参考log：

root@kylin-pc:~# dmesg | grep rtc
[    1.087034] rtc-efi rtc-efi: registered as rtc0
[    1.093138] rtc-efi rtc-efi: setting system clock to 2024-04-12T12:13:51 UTC (1712924031)

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4. 验证

1. 启动到操作系统，使用date修改系统时间，使用hwclock修改RTC时间
2. reboot操作系统
3. 查看当前系统时间是否与RTC时间保持一致，即验证RTC功能是否正常
4. 设备下电一段时间后，重新上电
5. 上电后再次确认时间

参考log如下：

root@kylin-pc:~# date
1970年 01月 01日 星期四 08:00:19 CST
root@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# date -s "2024-04-13 11:11:00"
2024年 04月 13日 星期六 11:11:00 CST
root@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# hwclock -w
root@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# hwclock -r
2024-04-13 11:11:14.212325+08:00
root@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# reboot// rebootroot@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# date 
2024年 04月 13日 星期六 11:13:12 CST
root@kylin-pc:~# // 设备断电几分钟后，再次上电。RTC保持供电root@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# date 
2024年 04月 13日 星期六 11:27:48 CST
root@kylin-pc:~# 
root@kylin-pc:~# dmesg | grep rtc
[    1.091921] rtc-efi rtc-efi: registered as rtc0
[    1.098025] rtc-efi rtc-efi: setting system clock to 2024-04-13T11:27:26 UTC (1713007646)
root@kylin-pc:~# 

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90. 附件

1. CPU 参考手册

略

2. RTC 参考手册

https://www.whwave.com.cn/cpscxz