Home | History | Annotate | Line # | Download | only in at91
at91pio.c revision 1.7
      1 /*	$Id: at91pio.c,v 1.7 2021/04/24 23:36:26 thorpej Exp $	*/
      2 /*	$NetBSD: at91pio.c,v 1.7 2021/04/24 23:36:26 thorpej Exp $	*/
      3 
      4 /*
      5  * Copyright (c) 2007 Embedtronics Oy. All rights reserved.
      6  *
      7  * Based on arch/arm/ep93xx/epgpio.c,
      8  * Copyright (c) 2005 HAMAJIMA Katsuomi. All rights reserved.
      9  *
     10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     11  * modification, are permitted provided that the following conditions
     12  * are met:
     13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     18  *
     19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     29  * SUCH DAMAGE.
     30  */
     31 
     32 #include <sys/cdefs.h>
     33 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: at91pio.c,v 1.7 2021/04/24 23:36:26 thorpej Exp $");
     34 
     35 #include <sys/param.h>
     36 #include <sys/systm.h>
     37 #include <sys/kernel.h>
     38 #include <sys/device.h>
     39 #include <sys/gpio.h>
     40 #include <sys/bus.h>
     41 #include <machine/intr.h>
     42 #include <dev/gpio/gpiovar.h>
     43 #include <arm/at91/at91var.h>
     44 #include <arm/at91/at91reg.h>
     45 #include <arm/at91/at91pioreg.h>
     46 #include <arm/at91/at91piovar.h>
     47 #include "gpio.h"
     48 #if NGPIO > 0
     49 #include <sys/gpio.h>
     50 #endif
     51 #include "locators.h"
     52 
     53 #ifdef AT91PIO_DEBUG
     54 int at91pio_debug = AT91PIO_DEBUG;
     55 #define DPRINTFN(n,x)	if (at91pio_debug>(n)) printf x;
     56 #else
     57 #define DPRINTFN(n,x)
     58 #endif
     59 
     60 #define	AT91PIO_NMAXPORTS	4
     61 #define	AT91PIO_NPINS		32
     62 
     63 struct intr_req {
     64 	int			(*ireq_func)(void *);
     65 	void			*ireq_arg;
     66 	int			ireq_ipl;
     67 };
     68 
     69 #define	PIO_READ(_sc, _reg)		bus_space_read_4((_sc)->sc_iot, (_sc)->sc_ioh, (_reg))
     70 #define	PIO_WRITE(_sc, _reg, _val)	bus_space_write_4((_sc)->sc_iot, (_sc)->sc_ioh, (_reg), (_val))
     71 
     72 struct at91pio_softc {
     73 	bus_space_tag_t		sc_iot;
     74 	bus_space_handle_t	sc_ioh;
     75 	int			sc_pid;
     76 #if NGPIO > 0
     77 	struct gpio_chipset_tag	gpio_chipset;
     78 	gpio_pin_t		pins[AT91PIO_NPINS];
     79 #endif
     80 	int			irq;
     81 	void			*ih;
     82 	struct intr_req		ireq[AT91PIO_NPINS];
     83 };
     84 
     85 static int at91pio_match(device_t, cfdata_t, void *);
     86 static void at91pio_attach(device_t, device_t, void *);
     87 
     88 #if NGPIO > 0
     89 static int at91piobus_print(void *, const char *);
     90 static int at91pio_pin_read(void *, int);
     91 static void at91pio_pin_write(void *, int, int);
     92 static void at91pio_pin_ctl(void *, int, int);
     93 #endif
     94 
     95 static int at91pio_search(device_t, cfdata_t, const int *, void *);
     96 static int at91pio_print(void *, const char *);
     97 
     98 static int at91pio_intr(void* arg);
     99 
    100 CFATTACH_DECL_NEW(at91pio, sizeof(struct at91pio_softc),
    101 	      at91pio_match, at91pio_attach, NULL, NULL);
    102 
    103 static struct at91pio_softc *at91pio_softc[AT91_PIO_COUNT];
    104 
    105 struct at91pio_softc *at91pio_sc(at91pio_port port)
    106 {
    107 	if (port < AT91_PIO_COUNT)
    108 		return at91pio_softc[port];
    109 	return NULL;
    110 }
    111 
    112 
    113 static int
    114 at91pio_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
    115 {
    116 	if (strcmp(match->cf_name, "at91pio") == 0)
    117 		return 2;
    118 	return 0;
    119 }
    120 
    121 static void
    122 at91pio_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
    123 {
    124 	struct at91pio_softc *sc = device_private(self);
    125 	struct at91bus_attach_args *sa = aux;
    126 #if NGPIO > 0
    127 	struct gpiobus_attach_args gba;
    128 	uint32_t psr, osr, pin;
    129 	int j, n;
    130 #endif
    131 	printf("\n");
    132 	sc->sc_iot = sa->sa_iot;
    133 	sc->sc_pid = sa->sa_pid;
    134 
    135 	if (bus_space_map(sa->sa_iot, sa->sa_addr,
    136 			  sa->sa_size, 0, &sc->sc_ioh)){
    137 		printf("%s: Cannot map registers", device_xname(self));
    138 		return;
    139 	}
    140 
    141 	/* save descriptor: */
    142 	at91pio_port p = at91_pio_port(sa->sa_pid);
    143 	if (p < AT91_PIO_COUNT && !at91pio_softc[p])
    144 		at91pio_softc[p] = sc;
    145 
    146 	/* make sure peripheral is enabled: */
    147 	at91_peripheral_clock(sc->sc_pid, 1);
    148 
    149 	/* initialize ports (disable interrupts) */
    150 	PIO_WRITE(sc, PIO_IDR, -1);
    151 
    152 #if NGPIO > 0
    153 	/* initialize and attach gpio(4) */
    154 	psr = PIO_READ(sc, PIO_PSR);	// only ports
    155 	osr = PIO_READ(sc, PIO_OSR);
    156 	pin = PIO_READ(sc, PIO_PDSR);
    157 	psr &= ~at91_gpio_mask(sc->sc_pid);
    158 	for (j = n = 0; j < AT91PIO_NPINS; j++) {
    159 		sc->pins[n].pin_num = j;
    160 		if (psr & (1 << j))
    161 			sc->pins[n].pin_caps = (GPIO_PIN_INPUT
    162 						| GPIO_PIN_OUTPUT
    163 						| GPIO_PIN_OPENDRAIN // @@@ not all pins
    164 						| GPIO_PIN_PUSHPULL
    165 						| GPIO_PIN_PULLUP);
    166 		else
    167 			sc->pins[n].pin_caps = 0;
    168 
    169 		if (osr & (1 << j))
    170 			sc->pins[n].pin_flags = GPIO_PIN_OUTPUT;
    171 		else
    172 			sc->pins[n].pin_flags = GPIO_PIN_INPUT;
    173 		if (pin & (1 << j))
    174 			sc->pins[n].pin_state = GPIO_PIN_HIGH;
    175 		else
    176 			sc->pins[n].pin_state = GPIO_PIN_LOW;
    177 		n++;
    178 	}
    179 	sc->gpio_chipset.gp_cookie = sc;
    180 	sc->gpio_chipset.gp_pin_read = at91pio_pin_read;
    181 	sc->gpio_chipset.gp_pin_write = at91pio_pin_write;
    182 	sc->gpio_chipset.gp_pin_ctl = at91pio_pin_ctl;
    183 	gba.gba_gc = &sc->gpio_chipset;
    184 	gba.gba_pins = sc->pins;
    185 	gba.gba_npins = n;
    186 	config_found(self, &gba, at91piobus_print,
    187 	    CFARG_IATTR, "gpiobus",
    188 	    CFARG_EOL);
    189 #endif
    190 
    191 	/* attach device */
    192 	config_search(self, NULL,
    193 	    CFARG_SEARCH, at91pio_search,
    194 	    CFARG_IATTR, "at91pio",
    195 	    CFARG_EOL);
    196 }
    197 
    198 #if NGPIO > 0
    199 static int
    200 at91piobus_print(void *aux, const char *name)
    201 {
    202 	struct gpiobus_attach_args *gba = aux;
    203 	struct at91pio_softc *sc = (struct at91pio_softc *)gba->gba_gc->gp_cookie;
    204 
    205 	gpiobus_print(aux, name);
    206 	aprint_normal(": port %s (mask %08"PRIX32")",
    207 		      at91_peripheral_name(sc->sc_pid),
    208 		      at91_gpio_mask(sc->sc_pid));
    209 
    210 	return (UNCONF);
    211 }
    212 #endif
    213 
    214 
    215 static int
    216 at91pio_search(device_t parent, cfdata_t cf, const int *ldesc, void *aux)
    217 {
    218 	struct at91pio_softc *sc = device_private(parent);
    219 	struct at91pio_attach_args paa;
    220 
    221 	paa.paa_sc = sc;
    222 	paa.paa_iot = sc->sc_iot;
    223 	paa.paa_pid = cf->cf_loc[AT91PIOCF_PID];
    224 	paa.paa_bit = cf->cf_loc[AT91PIOCF_BIT];
    225 
    226 	if (config_probe(parent, cf, &paa))
    227 		config_attach(parent, cf, &paa, at91pio_print, CFARG_EOL);
    228 
    229 	return 0;
    230 }
    231 
    232 static int
    233 at91pio_print(void *aux, const char *name)
    234 {
    235 	struct at91pio_attach_args *paa = aux;
    236 
    237 	aprint_normal(":");
    238 	if (paa->paa_pid > -1)
    239 		aprint_normal(" port %s", at91_peripheral_name(paa->paa_pid));
    240 	if (paa->paa_bit > -1)
    241 		aprint_normal(" bit %d", paa->paa_bit);
    242 
    243 	return (UNCONF);
    244 }
    245 
    246 int
    247 at91pio_read(struct at91pio_softc *sc, int bit)
    248 {
    249 #if NGPIO > 0
    250 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    251 #endif
    252 	return (PIO_READ(sc, PIO_PDSR) >> bit) & 1;
    253 }
    254 
    255 void
    256 at91pio_set(struct at91pio_softc *sc, int bit)
    257 {
    258 #if NGPIO > 0
    259 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    260 #endif
    261 	PIO_WRITE(sc, PIO_SODR, (1U << bit));
    262 }
    263 
    264 void
    265 at91pio_clear(struct at91pio_softc *sc, int bit)
    266 {
    267 #if NGPIO > 0
    268 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    269 #endif
    270 	PIO_WRITE(sc, PIO_CODR, (1U << bit));
    271 }
    272 
    273 void
    274 at91pio_in(struct at91pio_softc *sc, int bit)
    275 {
    276 #if NGPIO > 0
    277 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    278 #endif
    279 	PIO_WRITE(sc, PIO_ODR, (1U << bit));
    280 }
    281 
    282 void
    283 at91pio_out(struct at91pio_softc *sc, int bit)
    284 {
    285 #if NGPIO > 0
    286 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    287 #endif
    288 	PIO_WRITE(sc, PIO_OER, (1U << bit));
    289 }
    290 
    291 void at91pio_per(struct at91pio_softc *sc, int bit, int perab)
    292 {
    293 #if NGPIO > 0
    294 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    295 #endif
    296 	switch (perab) {
    297 	case -1:
    298 		PIO_WRITE(sc, PIO_PER, (1U << bit));
    299 		break;
    300 	case 0:
    301 		PIO_WRITE(sc, PIO_ASR, (1U << bit));
    302 		PIO_WRITE(sc, PIO_PDR, (1U << bit));
    303 		break;
    304 	case 1:
    305 		PIO_WRITE(sc, PIO_BSR, (1U << bit));
    306 		PIO_WRITE(sc, PIO_PDR, (1U << bit));
    307 		break;
    308 	default:
    309 		panic("%s: perab is invalid: %i", __FUNCTION__, perab);
    310 		break;
    311 	}
    312 }
    313 
    314 void *
    315 at91pio_intr_establish(struct at91pio_softc *sc, int bit,
    316 			 int ipl, int (*ireq_func)(void *), void *arg)
    317 {
    318 	struct intr_req *ireq;
    319 
    320 	DPRINTFN(1, ("at91pio_intr_establish: port=%s, bit=%d\n", at91_peripheral_name(sc->sc_pid), bit));
    321 
    322 	if (bit < 0 || bit >= AT91PIO_NPINS)
    323 		return 0;
    324 
    325 	ireq = &sc->ireq[bit];
    326 
    327 	if (ireq->ireq_func)	/* already used */
    328 		return 0;
    329 
    330 	ireq->ireq_func = ireq_func;
    331 	ireq->ireq_arg = arg;
    332 	ireq->ireq_ipl = ipl;
    333 
    334 	PIO_WRITE(sc, PIO_IDR, (1U << bit));	/* disable interrupt for now */
    335 	at91pio_in(sc, bit);			/* make sure pin is input */
    336 #if NGPIO > 0
    337 	sc->pins[bit].pin_caps = 0;
    338 #endif
    339 #if 0
    340 	if (flag & EDGE_TRIGGER)
    341 		at91pio_bit_set(sc, sc->xinttype1, bit);
    342 	else	/* LEVEL_SENSE */
    343 		at91pio_bit_clear(sc, sc->xinttype1, bit);
    344 	if (flag & RISING_EDGE)	/* or HIGH_LEVEL */
    345 		at91pio_bit_set(sc, sc->xinttype2, bit);
    346 	else	/* FALLING_EDGE or LOW_LEVEL */
    347 		at91pio_bit_clear(sc, sc->xinttype2, bit);
    348 	if (flag & DEBOUNCE)
    349 		PIO_WRITE(sc, PIO_IFER, (1U << bit));
    350 	else
    351 		PIO_WRITE(sc, PIO_IFDR, (1U << bit));
    352 #endif
    353 
    354 	if (!sc->ih) {
    355 		// use IPL_BIO because we want lowest possible priority as
    356 		// we really don't know what priority is going to be used by
    357 		// the caller.. this is not really optimal but tell me a
    358 		// better way
    359 		sc->ih = at91_intr_establish(sc->sc_pid, IPL_BIO, INTR_HIGH_LEVEL,
    360 					      at91pio_intr, sc);
    361 	}
    362 
    363 	//(void)PIO_READ(sc, PIO_ISR);	// clear interrupts
    364 	PIO_WRITE(sc, PIO_IER, (1U << bit));	// enable interrupt
    365 
    366 	return sc->ih;
    367 }
    368 
    369 void
    370 at91pio_intr_disestablish(struct at91pio_softc *sc, int bit, void *cookie)
    371 {
    372 	struct intr_req *ireq;
    373 	int i;
    374 
    375 	DPRINTFN(1, ("at91pio_intr_disestablish: port=%s, bit=%d\n", at91_peripheral_name(sc->sc_pid), bit));
    376 
    377 	if (bit < 0 || bit >= AT91PIO_NPINS)
    378 		return;
    379 
    380 if (cookie != sc->ih)
    381 		return;
    382 
    383 	ireq = &sc->ireq[bit];
    384 
    385 	if (!ireq->ireq_func)
    386 		return;
    387 
    388 	PIO_WRITE(sc, PIO_IDR, (1U << bit));
    389 	ireq->ireq_func = 0;
    390 	ireq->ireq_arg = 0;
    391 
    392 	for (i = 0; i < AT91PIO_NPINS; i++) {
    393 		if (sc->ireq[i].ireq_func)
    394 			break;
    395 	}
    396 
    397 	if (i >= AT91PIO_NPINS) {
    398 		at91_intr_disestablish(sc->ih);
    399 		sc->ih = 0;
    400 	}
    401 }
    402 
    403 static int
    404 at91pio_intr(void *arg)
    405 {
    406 	struct at91pio_softc *sc = arg;
    407 	int bit;
    408 	uint32_t isr;
    409 
    410 	isr = (PIO_READ(sc, PIO_ISR) & PIO_READ(sc, PIO_IMR));
    411 	if (!isr)
    412 		return 0;
    413 
    414 	do {
    415 		bit = ffs(isr) - 1;
    416 		isr &= ~(1U << bit);
    417 #ifdef	DIAGNOSTIC
    418 		if (bit < 0)
    419 			panic("%s: isr is zero (0x%X)", __FUNCTION__, isr);
    420 #endif
    421 		if (sc->ireq[bit].ireq_func) {
    422 			int s = _splraise(sc->ireq[bit].ireq_ipl);
    423 			(*sc->ireq[bit].ireq_func)(sc->ireq[bit].ireq_arg);
    424 			splx(s);
    425 		}
    426 	} while (isr);
    427 
    428 	return 1;
    429 }
    430 
    431 
    432 #if NGPIO > 0
    433 static int
    434 at91pio_pin_read(void *arg, int pin)
    435 {
    436 	struct at91pio_softc *sc = arg;
    437 
    438 	pin %= AT91PIO_NPINS;
    439 	if (!sc->pins[pin].pin_caps)
    440 		return 0; /* EBUSY? */
    441 
    442 	return (PIO_READ(sc, PIO_PDSR) >> pin) & 1;
    443 }
    444 
    445 static void
    446 at91pio_pin_write(void *arg, int pin, int val)
    447 {
    448 	struct at91pio_softc *sc = arg;
    449 
    450 	pin %= AT91PIO_NPINS;
    451 	if (!sc->pins[pin].pin_caps)
    452 		return;
    453 
    454 	if (val)
    455 		PIO_WRITE(sc, PIO_SODR, (1U << pin));
    456 	else
    457 		PIO_WRITE(sc, PIO_CODR, (1U << pin));
    458 }
    459 
    460 static void
    461 at91pio_pin_ctl(void *arg, int pin, int flags)
    462 {
    463 	struct at91pio_softc *sc = arg;
    464 
    465 	pin %= AT91PIO_NPINS;
    466 	if (!sc->pins[pin].pin_caps)
    467 		return;
    468 
    469 	if (flags & GPIO_PIN_INPUT)
    470 		PIO_WRITE(sc, PIO_ODR, (1U << pin));
    471 	else if (flags & GPIO_PIN_OUTPUT)
    472 		PIO_WRITE(sc, PIO_OER, (1U << pin));
    473 
    474 	if (flags & GPIO_PIN_OPENDRAIN)
    475 		PIO_WRITE(sc, PIO_MDER, (1U << pin));
    476 	else if (flags & GPIO_PIN_PUSHPULL)
    477 		PIO_WRITE(sc, PIO_MDDR, (1U << pin));
    478 
    479 	if (flags & GPIO_PIN_PULLUP)
    480 		PIO_WRITE(sc, PIO_PUER, (1U << pin));
    481 	else
    482 		PIO_WRITE(sc, PIO_PUDR, (1U << pin));
    483 }
    484 #endif
    485 
    486