sys/dev/gpio/gpioiic.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009 Oleksandr Tymoshenko <gonzo@freebsd.org>
   5  * Copyright (c) 2010 Luiz Otavio O Souza
   6  * Copyright (c) 2019 Ian Lepore <ian@freebsd.org>
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  */
  29
  30 #include <sys/cdefs.h>
  31 __FBSDID("$FreeBSD$");
  32
  33 #include "opt_platform.h"
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/bus.h>
  38 #include <sys/gpio.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/module.h>
  41
  42 #include <dev/gpio/gpiobusvar.h>
  43 #include <dev/iicbus/iiconf.h>
  44
  45 #include "gpiobus_if.h"
  46 #include "iicbb_if.h"
  47
  48 #define GPIOIIC_SCL_DFLT        0
  49 #define GPIOIIC_SDA_DFLT        1
  50 #define GPIOIIC_MIN_PINS        2
  51
  52 struct gpioiic_softc
  53 {
  54         device_t        dev;
  55         gpio_pin_t      sclpin;
  56         gpio_pin_t      sdapin;
  57 };
  58
  59 #ifdef FDT
  60
  61 #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
  62
  63 static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
  64         {"i2c-gpio",  true}, /* Standard devicetree compat string */
  65         {"gpioiic",   true}, /* Deprecated old freebsd compat string */
  66         {NULL,        false}
  67 };
  68 OFWBUS_PNP_INFO(compat_data);
  69 SIMPLEBUS_PNP_INFO(compat_data);
  70
  71 static phandle_t
  72 gpioiic_get_node(device_t bus, device_t dev)
  73 {
  74
  75         /* Share our fdt node with iicbus so it can find its child nodes. */
  76         return (ofw_bus_get_node(bus));
  77 }
  78
  79 static int
  80 gpioiic_setup_fdt_pins(struct gpioiic_softc *sc)
  81 {
  82         phandle_t node;
  83         int err;
  84
  85         node = ofw_bus_get_node(sc->dev);
  86
  87         /*
  88          * Historically, we used the first two array elements of the gpios
  89          * property.  The modern bindings specify separate scl-gpios and
  90          * sda-gpios properties.  We cope with whichever is present.
  91          */
  92         if (OF_hasprop(node, "gpios")) {
  93                 if ((err = gpio_pin_get_by_ofw_idx(sc->dev, node,
  94                     GPIOIIC_SCL_DFLT, &sc->sclpin)) != 0) {
  95                         device_printf(sc->dev, "invalid gpios property\n");
  96                         return (err);
  97                 }
  98                 if ((err = gpio_pin_get_by_ofw_idx(sc->dev, node,
  99                     GPIOIIC_SDA_DFLT, &sc->sdapin)) != 0) {
 100                         device_printf(sc->dev, "ivalid gpios property\n");
 101                         return (err);
 102                 }
 103         } else {
 104                 if ((err = gpio_pin_get_by_ofw_property(sc->dev, node,
 105                     "scl-gpios", &sc->sclpin)) != 0) {
 106                         device_printf(sc->dev, "missing scl-gpios property\n");
 107                         return (err);
 108                 }
 109                 if ((err = gpio_pin_get_by_ofw_property(sc->dev, node,
 110                     "sda-gpios", &sc->sdapin)) != 0) {
 111                         device_printf(sc->dev, "missing sda-gpios property\n");
 112                         return (err);
 113                 }
 114         }
 115         return (0);
 116 }
 117 #endif /* FDT */
 118
 119 static int
 120 gpioiic_setup_hinted_pins(struct gpioiic_softc *sc)
 121 {
 122         device_t busdev;
 123         const char *busname, *devname;
 124         int err, numpins, sclnum, sdanum, unit;
 125
 126         devname = device_get_name(sc->dev);
 127         unit = device_get_unit(sc->dev);
 128         busdev = device_get_parent(sc->dev);
 129
 130         /*
 131          * If there is not an "at" hint naming our actual parent, then we
 132          * weren't instantiated as a child of gpiobus via hints, and we thus
 133          * can't access ivars that only exist for such children.
 134          */
 135         if (resource_string_value(devname, unit, "at", &busname) != 0 ||
 136             (strcmp(busname, device_get_nameunit(busdev)) != 0 &&
 137              strcmp(busname, device_get_name(busdev)) != 0)) {
 138                 return (ENOENT);
 139         }
 140
 141         /* Make sure there were hints for at least two pins. */
 142         numpins = gpiobus_get_npins(sc->dev);
 143         if (numpins < GPIOIIC_MIN_PINS) {
 144 #ifdef FDT
 145                 /*
 146                  * Be silent when there are no hints on FDT systems; the FDT
 147                  * data will provide the pin config (we'll whine if it doesn't).
 148                  */
 149                 if (numpins == 0) {
 150                         return (ENOENT);
 151                 }
 152 #endif
 153                 device_printf(sc->dev,
 154                     "invalid pins hint; it must contain at least %d pins\n",
 155                     GPIOIIC_MIN_PINS);
 156                 return (EINVAL);
 157         }
 158
 159         /*
 160          * Our parent bus has already parsed the pins hint and it will use that
 161          * info when we call gpio_pin_get_by_child_index().  But we have to
 162          * handle the scl/sda index hints that tell us which of the two pins is
 163          * the clock and which is the data.  They're optional, but if present
 164          * they must be a valid index (0 <= index < numpins).
 165          */
 166         if ((err = resource_int_value(devname, unit, "scl", &sclnum)) != 0)
 167                 sclnum = GPIOIIC_SCL_DFLT;
 168         else if (sclnum < 0 || sclnum >= numpins) {
 169                 device_printf(sc->dev, "invalid scl hint %d\n", sclnum);
 170                 return (EINVAL);
 171         }
 172         if ((err = resource_int_value(devname, unit, "sda", &sdanum)) != 0)
 173                 sdanum = GPIOIIC_SDA_DFLT;
 174         else if (sdanum < 0 || sdanum >= numpins) {
 175                 device_printf(sc->dev, "invalid sda hint %d\n", sdanum);
 176                 return (EINVAL);
 177         }
 178
 179         /* Allocate gpiobus_pin structs for the pins we found above. */
 180         if ((err = gpio_pin_get_by_child_index(sc->dev, sclnum,
 181             &sc->sclpin)) != 0)
 182                 return (err);
 183         if ((err = gpio_pin_get_by_child_index(sc->dev, sdanum,
 184             &sc->sdapin)) != 0)
 185                 return (err);
 186
 187         return (0);
 188 }
 189
 190 static void
 191 gpioiic_setsda(device_t dev, int val)
 192 {
 193         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 194         int err;
 195
 196         /*
 197          * Some controllers cannot set an output value while a pin is in input
 198          * mode; in that case we set the pin again after changing mode.
 199          */
 200         err = gpio_pin_set_active(sc->sdapin, val);
 201         gpio_pin_setflags(sc->sdapin, GPIO_PIN_OUTPUT | GPIO_PIN_OPENDRAIN);
 202         if (err != 0)
 203                 gpio_pin_set_active(sc->sdapin, val);
 204 }
 205
 206 static void
 207 gpioiic_setscl(device_t dev, int val)
 208 {
 209         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 210
 211         gpio_pin_setflags(sc->sclpin, GPIO_PIN_OUTPUT | GPIO_PIN_OPENDRAIN);
 212         gpio_pin_set_active(sc->sclpin, val);
 213 }
 214
 215 static int
 216 gpioiic_getscl(device_t dev)
 217 {
 218         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 219         bool val;
 220
 221         gpio_pin_setflags(sc->sclpin, GPIO_PIN_INPUT);
 222         gpio_pin_is_active(sc->sclpin, &val);
 223         return (val);
 224 }
 225
 226 static int
 227 gpioiic_getsda(device_t dev)
 228 {
 229         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 230         bool val;
 231
 232         gpio_pin_setflags(sc->sdapin, GPIO_PIN_INPUT);
 233         gpio_pin_is_active(sc->sdapin, &val);
 234         return (val);
 235 }
 236
 237 static int
 238 gpioiic_reset(device_t dev, u_char speed, u_char addr, u_char *oldaddr)
 239 {
 240         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 241
 242         /* Stop driving the bus pins. */
 243         gpio_pin_setflags(sc->sdapin, GPIO_PIN_INPUT);
 244         gpio_pin_setflags(sc->sclpin, GPIO_PIN_INPUT);
 245
 246         /* Indicate that we have no slave address (master mode). */
 247         return (IIC_ENOADDR);
 248 }
 249
 250 static void
 251 gpioiic_cleanup(struct gpioiic_softc *sc)
 252 {
 253
 254         device_delete_children(sc->dev);
 255
 256         if (sc->sclpin != NULL)
 257                 gpio_pin_release(sc->sclpin);
 258
 259         if (sc->sdapin != NULL)
 260                 gpio_pin_release(sc->sdapin);
 261 }
 262
 263 static int
 264 gpioiic_probe(device_t dev)
 265 {
 266         int rv;
 267
 268         /*
 269          * By default we only bid to attach if specifically added by our parent
 270          * (usually via hint.gpioiic.#.at=busname).  On FDT systems we bid as
 271          * the default driver based on being configured in the FDT data.
 272          */
 273         rv = BUS_PROBE_NOWILDCARD;
 274
 275 #ifdef FDT
 276         if (ofw_bus_status_okay(dev) &&
 277             ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data)
 278                 rv = BUS_PROBE_DEFAULT;
 279 #endif
 280
 281         device_set_desc(dev, "GPIO I2C");
 282
 283         return (rv);
 284 }
 285
 286 static int
 287 gpioiic_attach(device_t dev)
 288 {
 289         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 290         int err;
 291
 292         sc->dev = dev;
 293
 294         /* Acquire our gpio pins. */
 295         err = gpioiic_setup_hinted_pins(sc);
 296 #ifdef FDT
 297         if (err != 0)
 298                 err = gpioiic_setup_fdt_pins(sc);
 299 #endif
 300         if (err != 0) {
 301                 device_printf(sc->dev, "no pins configured\n");
 302                 gpioiic_cleanup(sc);
 303                 return (ENXIO);
 304         }
 305
 306         /* Say what we came up with for pin config. */
 307         device_printf(dev, "SCL pin: %s:%d, SDA pin: %s:%d\n",
 308             device_get_nameunit(GPIO_GET_BUS(sc->sclpin->dev)), sc->sclpin->pin,
 309             device_get_nameunit(GPIO_GET_BUS(sc->sdapin->dev)), sc->sdapin->pin);
 310
 311         /* Add the bitbang driver as our only child; it will add iicbus. */
 312         device_add_child(sc->dev, "iicbb", -1);
 313         return (bus_generic_attach(dev));
 314 }
 315
 316 static int
 317 gpioiic_detach(device_t dev)
 318 {
 319         struct gpioiic_softc *sc = device_get_softc(dev);
 320         int err;
 321
 322         if ((err = bus_generic_detach(dev)) != 0)
 323                 return (err);
 324
 325         gpioiic_cleanup(sc);
 326
 327         return (0);
 328 }
 329
 330 static devclass_t gpioiic_devclass;
 331
 332 static device_method_t gpioiic_methods[] = {
 333         /* Device interface */
 334         DEVMETHOD(device_probe,         gpioiic_probe),
 335         DEVMETHOD(device_attach,        gpioiic_attach),
 336         DEVMETHOD(device_detach,        gpioiic_detach),
 337
 338         /* iicbb interface */
 339         DEVMETHOD(iicbb_setsda,         gpioiic_setsda),
 340         DEVMETHOD(iicbb_setscl,         gpioiic_setscl),
 341         DEVMETHOD(iicbb_getsda,         gpioiic_getsda),
 342         DEVMETHOD(iicbb_getscl,         gpioiic_getscl),
 343         DEVMETHOD(iicbb_reset,          gpioiic_reset),
 344
 345 #ifdef FDT
 346         /* OFW bus interface */
 347         DEVMETHOD(ofw_bus_get_node,     gpioiic_get_node),
 348 #endif
 349
 350         DEVMETHOD_END
 351 };
 352
 353 static driver_t gpioiic_driver = {
 354         "gpioiic",
 355         gpioiic_methods,
 356         sizeof(struct gpioiic_softc),
 357 };
 358
 359 DRIVER_MODULE(gpioiic, gpiobus, gpioiic_driver, gpioiic_devclass, 0, 0);
 360 DRIVER_MODULE(gpioiic, simplebus, gpioiic_driver, gpioiic_devclass, 0, 0);
 361 DRIVER_MODULE(iicbb, gpioiic, iicbb_driver, iicbb_devclass, 0, 0);
 362 MODULE_DEPEND(gpioiic, iicbb, IICBB_MINVER, IICBB_PREFVER, IICBB_MAXVER);
 363 MODULE_DEPEND(gpioiic, gpiobus, 1, 1, 1);